张少坤¹，徐海娥²，温洪华¹，冯亚敏¹，唐莹¹，王铮¹，徐亚南¹，祝群¹

The diagnostic value of the 2017 ACR-TIRADS combined with ultrasonic elastography technology in the benign and malignant thyroid nodules

Zhang Shaokun¹, Xu Haie², Wen Honghua¹, Fen Yamin¹, Tang Ying¹, Wang Zhen¹, Xu Yanan¹, Zhu Qun¹

¹Department of Endocrinology; ²Department of Nutrition, the Second Affiliated Hospital of Nanjing Medical University, Jiangsu Nanjing 210011, China

[Abstract] Objective: To investigate the value of the 2017 ACR-TIRADS combined with ultrasonic elastography (UE) technology in diagnosis on benign and malignant thyroid nodules. Methods: 190 patients with 316 thyroid nodules were selected to make ACR-TIRADS and UE examinations, and regard the pathological results of operation as the golden standard. Figure out the sensitivity, specificity, positive predictive value and negative predictive value. The receiver operating characteristic (ROC) curves of the two methods alone or combined were drawn and the area under curve (AUC) was compared. Results: Among the 316 thyroid nodules, there were 79 malignant thyroid nodules (25.00%) and 237 benign thyroid nodules (75.00%). The area under the ROC curve (AUC) of ACR-TIRADS was 0.802, whose sensitivity, specificity, positive predictive value and negative predictive value were 81.08%, 67.36%, 64.11% and 85.65%. The AUC of UE was 0.735, and the sensitivity, specificity, positive predictive value and negative predictive value were 75.90%, 66.67%, 61.89% and 88.51%. The AUC of ACR-TIRADS+UE was 0.830, with the highest sensitivity, specificity, positive predictive value and negative predictive value. There were significant differences in several results among the two systems alone or combined (P＜0.05), except the specificity between ACR-TIRADS and UE (P=0.168). Conclusion: The diagnostic efficiency of ACR-TIRADS  is higher than UE technology, while the combined with both of them has the highest diagnostic efficiency.

[Key words] Thyroid nodule; Thyroid imaging reporting and data system; ultrasonic elastography; combined diagnosis

【摘要】目的：探讨美国放射学会提出的甲状腺影像报告和数据系统（ACR-TIRADS，2017）联合超声弹性成像（ultrasonic elastography, UE）技术对甲状腺结节良恶性的诊断价值。方法：选取190例甲状腺结节患者的316个结节，根据影像学结果得出ACR-TIRADS风险分层和UE评分，以手术病理诊断结果为金标准，分别计算灵敏度、特异度、阳性预测值和阴性预测值，绘制受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线并比较两种方法单独和联用的诊断价值。结果：316个甲状腺结节中，恶性结节79个（25.00%），良性结节237个（75.00%）。ACR-TIRADS的ROC曲线下面积（area under curve，AUC）为0.802；灵敏度和阴性预测值分别为81.08%和85.65%；特异度和阳性预测值分别为67.36%和64.11%。UE评分的AUC为0.735；灵敏度和阴性预测值分别为75.90%和88.51%；特异度和阳性预测值分别为66.67%和61.89%。联合诊断的AUC为0.830；且灵敏度、特异度、阳性预测值和阴性预测值均显著高于ACR-TIRADS或UE评分。SPSS数据分析结果显示，除ACR-TIRADS和UE评分的特异度无统计学意义（P=0.168）外，各诊断方法之间差异均有统计学意义（P＜0.05）。结论：ACR-TIRADS风险分层诊断甲状腺结节良恶性优于超声弹性成像技术，而两者联用能提高诊断效能。

【关键词】甲状腺结节；甲状腺影像报告和数据系统；超声弹性成像；联合诊断

甲状腺结节是临床上常见的内分泌疾病，具有发病率高且大多数无明显症状的特点，其诊断的关键在于良恶性的鉴别。美国放射学会提出的甲状腺影像报告和数据系统（ACR-TIRADS，2017）^[1]风险分层是目前临床上最新的超声判断甲状腺结节性质的重要依据。另外，甲状腺超声弹性成像（ultrasonic elastography, UE）技术可作为评估甲状腺结节良恶性的辅助手段。本研究通过回顾性分析评价ACR-TIRADS风险分层和UE评分对甲状腺结节良恶性的诊断效能，并探讨两者联合在甲状腺恶性结节中的诊断价值，为临床诊断和治疗甲状腺结节提供依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象

本研究为回顾性研究，选取2017年6月至2019年12月于南京医科大学第二附属医院影像学检查发现甲状腺结节的患者，根据ACR-TIRADS风险分层和UE评分进行归类，以手术病理诊断的结果为金标准。纳入标准：①符合甲状腺结节诊断标准；②完善的甲状腺影像学资料和病理学结果。排除标准：①甲状腺弥漫性病变、甲状腺功能异常或使用影响甲状腺激素药物的患者；②严重的心、肺、肝、肾功能不全、造血功能障碍或其他严重疾病患者。最终总共190例患者（316个结节）纳入本研究，包括男性患者40例，女性患者150例，年龄17～75（51.47±11.65）岁。

1.2 仪器与方法

1.2.1  仪器设备

    采用荷兰FHILIPS公司旗舰超声影像诊断系统，百胜高档彩色多普超声诊断仪，频率6～12MHz探头。

1.2.2  检查方法

患者取仰卧位，头向后仰以充分暴露头颈部，观察并记录甲状腺结节的个数、部位、大小、形态、回声类型、边界情况、内部血流、钙化情况以及颈部淋巴结肿大等情况。再将超声诊断仪调节为弹性成像模式，选取病灶及周围正常组织，探头应尽可能与皮肤垂直，使用合适的压力对结节行超声弹性成像检查，根据弹性图像显示，将病灶区与周围组织硬度相比较。上述操作由同一位医师完成，扫描过程中患者禁止做吞咽动作。

1.2.3  图像分析

由3名具有8年以上工作经验的影像科医师在未得知病理学检查结果的情况下对超声弹性图像进行分析诊断。意见一致时，可作为最终弹性评分；意见若出现分歧，三人讨论得到最终弹性评分。

图1：低回声结节，边界不清，形态不规则

图2：低回声结节，边缘不规则

1.3  分类标准

1.3.1  ACR-TIRADS风险分层

依据美国放射学会2017年发表的ACR-TIRADS委员会白皮书评分标准。（1）结节成分组成：0分（纯囊性或几乎全是囊性、海绵样）；1分（囊性与实性混合）；2分（纯实性或几乎完全实性，因钙化无法确定构成）。（2）回声类型：0分（无回声）；1分（强回声、等回声或不能确定内部回声）；2分（低回声）；3分（极低回声）。（3）形态：0分（宽大于高）；3分（高大于宽）。（4）边缘：0分（边缘光滑或不清）；2分（分叶或不规则）；3分(包膜外侵犯)。（5）局灶性强回声：0分(无钙化点或强回声伴彗星尾)；1分(粗大钙化)；2分(环状或周边钙化)；3分(点状钙化、微钙化)。针对上述征象赋值后统计每个结节的总得分。0分为ACR-TIRADS 1, 2分为ACR-TIRADS 2,3分为ACR-TIRADS 3, 4～6分为ACR-TIRADS 4,7分或以上为ACR-TIRADS 5。根据ACR-TIRADS风险分层将1、2、3类判定为良性结节，4、5类判定为恶性结节。

1.3.2  UE评分标准

近年来美国实时弹性成像技术发展迅速，在显示甲状腺组织硬度方面有良好的作用^[2]，因此采取5分法，在横切面上对所有弹性图像进行评分，1分：整个结节或大多数表现为绿色；2分：结节核心是蓝色，四周是绿色，绿色区域面积＞90%；3分：结节内蓝绿色所占比例大致相等，且分布呈杂乱状；4分：结节基本上是蓝色或内部夹杂绿色，蓝色区域面积＞90%；5分：结节及周边组织均为蓝色，内部基本没有绿色。将评分≤2分诊断为良性，评分≥3分诊断为恶性。

1.3.3  ACR-TIRADS与UE联合诊断标准

    联合诊断中，采取串联的诊断方式，即两者均诊断为恶性，联合诊断的结果才是恶性，其中有任意一种诊断为良性则视为联合诊断良性。

1.4  统计学处理

使用SPSS 23.0软件，分析UE评分、ACR-TIRADS风险分层及联合应用对甲状腺结节良恶性的诊断效能。为对比不同诊断方式的准确率，制作受试者工作特征 （receiver operating characteristic, ROC）曲线，计算ROC曲线的曲线下面积（area under curve, AUC），计量资料以`x ± s表示，采用t检验，计数资料比较采用χ²检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1  临床特点

本研究共入选190例患者，316个结节，其中单发结节占11.08%（35/316），多发结节占88.92%（281/316）；女性占78.95%（150/190），男性占21.05%（40/190）；结节最大直径5.5*3.3cm，其中≤1cm共172个，＞1cm共144个。316个结节中，恶性结节79个（病理学检查结果示77个为乳头状癌，1个髓样癌，1个乳头状癌合并髓样癌），良性结节237个（病理学检查结果示54个良性结节，90个结节性甲状腺肿，48个腺瘤，6个淋巴细胞性甲状腺炎，27个结节性甲状腺肿合并腺瘤，9个结节性甲状腺肿合并淋巴细胞性甲状腺炎，3个腺瘤合并淋巴细胞性甲状腺炎）。

2.2  ACR-TIRADS风险分层、UE评分及联合诊断的诊断效能的比较

根据对ROC曲线的分析，可以得出三种诊断标准的曲线下面积（AUC）、灵敏度、特异度、阳性预测值及阴性预测值。三种诊断标准两两之间AUC比较差异均有统计学意义（P＜0.05），其中联合诊断最高（0.830），UE评分最低（0.735）（表1）。三种诊断标准的灵敏度差异两两比较均有统计学意义（P＜0.05），灵敏度最高为联合诊断（86.73%），最低为UE评分（75.90%）；ACR-TIRADS（67.36%）和UE评分（66.67%）特异度差异无统计学意义（P=0.168），但均低于联合诊断（85.78%，P＜0.001）（表2）。

图3  RADS分类的ROC曲线

图4  弹性评分的ROC曲线

图5  联合诊断的ROC曲线

表1  三种诊断方法的ROC曲线比较

Tab.1  Roc curve comparison among three diagnostic methods

表2  三种诊断方法的诊断效能

Tab.2  Diagnostic effciency of three diagnostic methods

3 讨论

随着影像设备的更新和技术的发展，近年来甲状腺结节的检出率越来越高，人群中平均发病率为32.4%^[3]，其中恶性结节占10%～15%^[4]。因此，高效、准确地诊断甲状腺结节的良恶性对于临床制订治疗方案和判断预后有重要价值，同时也是内分泌领域的一个研究热点。

常规彩色多普勒超声因为操作简便、结果较为准确以及经济等优势，一直是筛查和鉴别甲状腺结节良恶性的重要方法^[5]，其原理为通过对甲状腺结节的形态、边界、钙化及回声等进行良恶性的评估^[6]。ACR-TIRADS风险分层（2017版）是目前临床上对甲状腺结节进行良恶性诊断及处理的最新及重要的依据。根据推荐意见，当ACR-TIRADS风险分层达到4类时，恶性率明显增加，因此本研究选取4类及以上作为恶性的诊断标准。结果显示，ROC曲线下面积为0.802，灵敏度和阴性预测值达81.08%和85.65%，而特异度与阳性预测值较低，为67.36%和64.11%，灵敏度较高，但是特异度却欠佳，这也与国内学者张于芝等 ^[7] 的研究结果基本一致，单独作为诊断恶性界值会造成较多的误诊。近年来，超声弹性成像技术日渐成熟，在临床上应用越来越多^[8,9]。其作用原理主要是通过对病灶处反复施压，通过检测组织的变形程度，来反映被测组织与周围正常组织间的硬度差异^[10]。良性结节内多含滤泡和胶质，硬度低，而恶性结节存在较多的间质纤维成分及沙粒样钙化小体，因而硬度较高^[11]。研究表明，甲状腺结节的硬度与其恶性程度有密切的关系，硬度越高,恶性程度越高^[12]。根据以往文献报道，本研究选取UE评分3分为诊断界值，≥3分则判定为恶性^[13]。结果显示，UE评分≥3分诊断恶性结节，其AUC：0.735；灵敏度和阴性预测值分别为75.90%和88.51%；特异度和阳性预测值分别为66.67%和61.89%，诊断价值要低于ACR-TIRADS。

ACR-TIRADS风险分层与UE评分是两种不同机制的诊断甲状腺结节良恶性的超声评估手段，因此，相互之间可以起到互补的作用。而两种方法的联合诊断效能目前尚未见报道。本研究通过这两种诊断方法的联合使用，结果显示，以UE评分≥3分，联合ACR-TIRADS风险分层≥4类，可显著提高甲状腺结节良恶性的诊断效能，联合诊断的AUC、灵敏度、特异度、阳性预测值及阴性预测值较单一标准均有明显提高，达0.830、86.73%、85.78%、73.28%和93.50%。另外，本研究对316个结节进行ACR-TIRADS和UE评分的联合诊断中，正确诊断272个（其中良性187个，恶性85个），误诊31个，漏诊13个。误诊里面病理结果3个为良性，11个为结节性甲状腺肿，10个为滤泡性腺瘤，7个为结节性甲状腺肿伴滤泡性腺瘤。分析误诊原因可发现，有超过一半误诊结节是结节性甲状腺肿（18/31），可能由于增大的结节压迫结节间血管，导致缺血坏死而发生囊性变或囊内出血等退行性变，而后自我修复并形成结节纤维化疤痕，随着囊性区域的吸收，结节逐渐干燥、皱缩坍塌，因此会呈现出类似甲状腺微小乳头状癌相似的声像图，例如（极）低回声、不规则的形态、点状强回声等^[14]。因此，这部分结节出现ACR-TIRADS和UE评分偏高的误差。对13个漏诊恶性结节分析发现，绝大多数为微小乳头状癌（11/13），ACR-TIRADS4类或5类，但是UE评分＜3分，因此达不到联合诊断的恶性界值。分析其原因，甲状腺结节较小时，往往因为检查力度不够而无法充分按压，或者因为结节处在检查部位的边缘而可能出现UE评分偏低；此外，一部分微小乳头状癌的癌结节较小，新生血管还未形成或未开放，结节内尚未出现出血、坏死和纤维化，导致其硬度和正常组织无明显差别^[15]。因此我们临床上使用UE评分作为参考标准时需考虑到微小乳头状癌的漏诊可能，提高诊断的准确率。

综上所述， ACR-TIRADS诊断甲状腺恶性结节要优于UE评分，UE评分则能够提供甲状腺结节的硬度指标，是对传统多普勒超声检查的重要补充。而两者联合诊断效能最佳 (约登指数、灵敏度、特异度均显著提高)，值得临床推广应用。本研究的局限性：①入选病例并非在普通人群中而是在就诊患者中选取，甲状腺结节恶性比例较高，可能存在选择偏倚；②选择病理学检查结果单一，恶性病灶均为乳头状癌和很少量髓样癌，缺少滤泡状癌及未分化癌等，可能无法反映所有甲状腺恶性结节的全貌。

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