徐錦媚 劉 萌 王鑫毅 薛 軍 吳 迪

甲狀腺結節(jié)是內分泌系統(tǒng)最常見的疾病之一，超聲檢查具有動態(tài)、實時、無輻射、重復性好等優(yōu)點，是臨床評估甲狀腺結節(jié)的首選方法。目前，對甲狀腺結節(jié)的分類依靠人工判讀，易受檢查者主觀因素、超聲儀器、診療環(huán)境等因素的影響［1-2］。計算機輔助診斷（computer-aided diagnosis，CAD）系統(tǒng)結合甲狀腺影像報告和數據系統(tǒng)指南，可量化影像學特征，自動客觀地分析圖像，減少人工判讀產生的錯誤，提高診斷效率和準確率。但目前甲狀腺CAD系統(tǒng)尚處于初步發(fā)展階段，僅可對單幀切面圖像進行評價，缺乏對彩色多普勒圖像及彈性圖像的分析，存在一定的局限性［3］。超聲彈性成像（ultrasound elastography，UE）通過反映組織內部彈性模量的差異，從而對病灶良惡性進行鑒別，彌補了常規(guī)超聲及CAD系統(tǒng)無法鑒別病灶軟硬度的不足。本研究旨在探討CAD系統(tǒng)聯(lián)合UE、高年資超聲醫(yī)師判讀在鑒別甲狀腺結節(jié)良惡性中的應用價值。

資料與方法

一、研究對象

選取2019年6月至2020年12月我院經病理確診的甲狀腺結節(jié)患者148例（共182個結節(jié)），其中男40例，女108例，年齡22~83歲，平均（47.2±12.7）歲。其中良性結節(jié)95個，包括結節(jié)性甲狀腺腫68個、濾泡性腺瘤囊性變13個、炎癥7個、甲狀腺腺瘤6個、囊腫1個；惡性結節(jié)87個，包括甲狀腺乳頭狀癌79個、濾泡癌7個、黏液表皮樣癌1個。納入標準：①未行手術治療；②未行放射性碘、促甲狀腺激素抑制、消融等其他特殊治療。排除標準：①年齡<18歲；②病灶占據整個甲狀腺單側葉或雙側葉；③術后病理診斷不明確或病理無法分類；④2017年美國放射學會甲狀腺影像報告和數據系統(tǒng)（ACR TI-RADS）［4］和2011年Kwak等［5］提出的甲狀腺影像報告和數據系統(tǒng)（Kwak TI-RADS）指南無法分類。本研究經我院醫(yī)學倫理委員會批準，所有患者均簽署知情同意書。

二、儀器與方法

使用日立HIVISION Avius、邁瑞Resona 7彩色多普勒超聲診斷儀，線陣探頭，頻率7.5~12.0 MHz；配備彈性成像軟件。本研究中所使用的CAD軟件為AmCAD-UTDetection（安克偵，臺灣安克公司）?；颊呷⊙雠P位，行連續(xù)多切面常規(guī)掃查，記錄每個結節(jié)的部位、大小、形態(tài)、邊界、縱橫比、內部回聲、微鈣化、血流、后方回聲改變及頸部淋巴結腫大等情況。然后行UE檢查，將結節(jié)顯示于屏幕中間，感興趣區(qū)取樣框包含整個結節(jié)及其周邊部分正常甲狀腺組織，輕微快速振動探頭，頻率約2次/s，施壓深度1~2 mm，當壓力和頻率的綜合指數達到理想狀態(tài)時，指示標記豎格顯示為全綠。雙幅實時顯示灰階圖和彈性圖，彈性圖像中綠色表示感興趣區(qū)內組織為平均硬度，藍色表示該處組織較平均硬度軟，紅色表示該處組織較平均硬度硬。CAD系統(tǒng)分析：由上述高年資醫(yī)師選擇最能反映結節(jié)良惡性的二維圖像導入計算機，在安克偵軟件中勾畫出結節(jié)邊界，獲得感興趣區(qū)，系統(tǒng)自動對病灶的6個特征（回聲類型、邊緣、內部回聲、強回聲點、縱橫比>1、無回聲區(qū)域）進行分析。

三、診斷標準

1.高年資超聲醫(yī)師判讀診斷標準：由1名具有10年以上頭頸部超聲檢查經驗的醫(yī)師根據結節(jié)回聲、縱橫比、邊界、結節(jié)內微鈣化和臨近組織侵犯、淋巴結轉移等特征對結節(jié)進行綜合評估，判定其良惡性。

2.UE診斷標準：根據Rubaltelli等［6］提出的甲狀腺結節(jié)彈性成像5分法，以0~2分為良性，3~4分為惡性。以囊性為主結節(jié)彈性評分為0分。

3.CAD系統(tǒng)診斷標準［3］：根據軟件分析結果，ACR TI-RADS指南以7分為診斷截點，≥7分為惡性，<7分為良性。Kwak TI-RADS指南以4C為診斷截點，4C以上為惡性，4B及以下為良性。

4.UE聯(lián)合CAD系統(tǒng)診斷標準［7］：ACRTI-RADS指南≥7分為惡性；≤3分為良性；≥4分~7分結節(jié)根據UE診斷標準，UE評分1~2分為良性，3~4分為惡性［8］。Kwak TI-RADS 4C以上為惡性；3類以下為良性；4A、4B類結節(jié)根據UE診斷標準，UE評分1~2分為良性，3~4分為惡性。

5.三者聯(lián)合診斷標準：高年資醫(yī)師判讀、UE和CAD系統(tǒng)三種方法均為陰性或任意兩種方法為陰性診斷為良性，三種方法均為陽性或任意兩種方法為陽性診斷為惡性。

四、統(tǒng)計學處理

應用SPSS 26.0和MedCalc 19.0統(tǒng)計軟件，計數資料以頻數或率表示，行配對χ2檢驗。以病理結果為金標準，繪制受試者工作特征（ROC）曲線分析CAD系統(tǒng)、UE和高年資超聲醫(yī)師判讀單獨應用及三者聯(lián)合對甲狀腺結節(jié)的診斷效能，曲線下面積（AUC）比較行Z檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結 果

一、高年資超聲醫(yī)師判讀、UE和CAD系統(tǒng)對甲狀腺結節(jié)的診斷情況

高年資超聲醫(yī)師判讀常規(guī)超聲圖片，診斷良性結節(jié)87個，惡性結節(jié)95個。UE診斷良性結節(jié)78個，惡性結節(jié)104個。CAD系統(tǒng)（ACR TI-RADS）診斷良性結節(jié)93個，惡性結節(jié)89個；CAD系統(tǒng)（Kwak TI-RADS）診斷良性結節(jié)77個，惡性結節(jié)105個。甲狀腺良、惡性結節(jié)UE圖及CAD系統(tǒng)分析圖見圖1。

圖1 甲狀腺良、惡性結節(jié)UE及CAD系統(tǒng)分析圖

二、不同方法鑒別甲狀腺結節(jié)良惡性的診斷效能比較

高年資超聲醫(yī)師判讀、UE和CAD系統(tǒng)單獨及聯(lián)合應用診斷甲狀腺結節(jié)良惡性的敏感性、特異性、準確率、陽性預測值、陰性預測值、約登指數及AUC見表1和圖2。

圖2 不同方法診斷甲狀腺結節(jié)良惡性的ROC曲線圖

表1 不同方法鑒別甲狀腺結節(jié)良惡性的診斷效能比較

1.三者聯(lián)合診斷與單一方法比較：三者聯(lián)合診斷甲狀腺結節(jié)的敏感性、特異性、準確率、約登指數及AUC與單獨高年資超聲醫(yī)師判讀比較，差異均無統(tǒng)計學意義；其中CAD系統(tǒng)（Kwak TIRADS）、UE聯(lián)合高年資超聲醫(yī)師判讀診斷的陽性預測值和陰性預測值均高于單獨高年資超聲醫(yī)師判讀，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05）。三者聯(lián)合診斷的敏感性、特異性、準確率、約登指數及AUC均高于CAD系統(tǒng)或UE單獨應用，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05）。

2.三者聯(lián)合診斷與UE聯(lián)合CAD系統(tǒng)診斷比較：三者聯(lián)合診斷的特異性、約登指數及AUC均高于UE聯(lián)合CAD系統(tǒng)診斷，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05）。UE聯(lián)合CAD系統(tǒng)（Kwak TI-RADS）診斷的敏感性（96.6%）高于三者聯(lián)合診斷，但特異性（41.1%）低于其他診斷方法，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05）。

3.UE聯(lián)合CAD系統(tǒng)診斷與單一方法比較：UE聯(lián)合CAD系統(tǒng)與CAD系統(tǒng)比較，敏感性升高，但特異性降低，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05）；AUC比較差異無統(tǒng)計學意義。

討 論

據文獻［3，9-10］報道，基于不同指南的CAD系統(tǒng)診斷甲狀腺結節(jié)良惡性的AUC為0.63~0.88，能輔助提高超聲醫(yī)師尤其是低年資超聲醫(yī)師對甲狀腺結節(jié)的診斷效能。但目前CAD系統(tǒng)仍處于初步發(fā)展階段，其通過分析單一圖像對甲狀腺結節(jié)的良惡性進行分級，不能對結節(jié)連續(xù)多圖像綜合分析，一定程度上仍依賴于超聲醫(yī)師對圖像的選取和感興趣區(qū)的勾畫，有一定的主觀性和操作者差異［3］；且存在無法分析病灶對周圍組織侵犯情況及結節(jié)硬度的局限性。近年來UE技術也被證實對甲狀腺結節(jié)良惡性的鑒別有較好的效能，其敏感性為68.2%~90.4%，特異性為70.2%~89.5%，AUC為0.882~0.895［11-12］。病灶侵犯周圍組織及硬度增加是惡性結節(jié)的典型征象，超聲醫(yī)師通過連續(xù)掃查及UE檢查正好彌補了CAD系統(tǒng)該方面的不足。本研究旨在探討CAD系統(tǒng)聯(lián)合UE、高年資超聲醫(yī)師判讀在鑒別甲狀腺結節(jié)良惡性中的應用價值。

本研究結果發(fā)現(xiàn)，UE聯(lián)合CAD系統(tǒng)應用能提高對甲狀腺結節(jié)的診斷敏感性，其中UE聯(lián)合CAD系統(tǒng)（Kwak TI-RADS）的敏感性（96.6%）高于單獨高年資超聲醫(yī)師判讀或三者聯(lián)合（82.8%、86.2%），差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05），提示在甲狀腺惡性結節(jié)篩查中引入UE和CAD系統(tǒng)可能具有更好的診斷效果。而高年資超聲醫(yī)師判讀聯(lián)合UE、CAD系統(tǒng)（Kwak TIRADS）的陽性預測值和陰性預測值均高于單獨高年資超聲醫(yī)師判讀，提示對于高年資超聲醫(yī)師而言，若在其判讀后應用UE和CAD系統(tǒng)檢查進行驗證，可能獲得較顯著的幫助和獲益。分析高年資超聲醫(yī)師判讀、UE聯(lián)合CAD系統(tǒng)三者聯(lián)合診斷的優(yōu)點：①降低了操作者主觀偏倚的影響，有助于提升規(guī)范性、穩(wěn)定性及可重復性；②可輔助包括高年資超聲醫(yī)師在內的各級醫(yī)師判斷疑難病例，降低了患者因醫(yī)師不能確診而重復多次檢查及接受甲狀腺結節(jié)穿刺的幾率，節(jié)約了醫(yī)療成本，減輕患者負擔；③近年來基于人工智能的CAD系統(tǒng)不斷革新，通過完善算法模型及大數據學習，其診斷準確率和診斷效能有望隨著相關技術的升級而提高。另一方面，本研究中高年資超聲醫(yī)師判讀、UE聯(lián)合CAD系統(tǒng)三者聯(lián)合與單獨高年資超聲醫(yī)師判讀對甲狀腺結節(jié)在診斷效能比較，差異無統(tǒng)計學意義，表明雖然CAD系統(tǒng)和UE目前雖能達到較高的診斷效能，但現(xiàn)階段對甲狀腺結節(jié)的診斷依然不具備脫離超聲醫(yī)師進行獨立診斷的能力。究其原因，筆者認為是由于高年資超聲醫(yī)師可依據其積累了多年的診斷經驗，對甲狀腺結節(jié)的超聲特征進行全面、準確的判斷，并能通過分析病史及觀察病灶周圍的組織有無侵犯及轉移等其他特征進行判斷，這些均是CAD系統(tǒng)和UE目前無法實現(xiàn)的。

本研究的局限性：①作為初步研究，樣本量較小，未來可進行多中心、大樣本研究進一步證實研究結果的可重復性和可靠性。②本研究中ROC曲線僅1個閾值點，不能體現(xiàn)所有曲線的變化規(guī)律。分析原因為：現(xiàn)有關于CAD系統(tǒng)診斷效能的文獻［3，9］均已給出最佳診斷截點，因此本研究設計中直接省去了找尋最佳診斷截點這一方面的內容；且既往關于CAD系統(tǒng)聯(lián)合超聲醫(yī)師的文獻，其診斷方法是CAD系統(tǒng)和超聲醫(yī)師分別判讀，然后再進行結果校正，且校正的方法是超聲醫(yī)師參考CAD系統(tǒng)診斷結果后再修正自己對結節(jié)的分類。源于本研究設計的特殊性，筆者認為CAD系統(tǒng)和超聲醫(yī)師意見完全相反時，結節(jié)的良惡性將難以抉擇，因此本研究引入UE進行聯(lián)合診斷。雖解決了對診斷結果難以抉擇的問題，但UE作為定性診斷而非定量診斷，并未進行分級，導致本研究ROC曲線僅1個閾值點。③未使用2020年甲狀腺結節(jié)超聲惡性風險分層的中國指南（C-TI-RADS），原因為安克偵軟件目前尚未納入C-TI-RADS指南。最新研究［13］發(fā)現(xiàn)C-TI-RADS指南聯(lián)合人工智能輔助診斷（S-Detect技術）后診斷效能進一步提高（AUC從0.869提升至0.942）。希望未來CAD系統(tǒng)不斷優(yōu)化，能加入適合中國人的C-TI-RADS指南。

綜上所述，CAD系統(tǒng)、UE和高年資超聲醫(yī)師判讀三者聯(lián)合應用在甲狀腺結節(jié)良惡性的鑒別診斷中有重要的臨床價值，具有良好的臨床應用前景。