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中华医学超声杂志（电子版）

中华医学超声杂志（电子版） ›› 2016, Vol. 13 ›› Issue (12) : 918 -924. doi: 10.3877/cma.j.jssn.2095-5820.2016.12.009

所属专题： 文献；

浅表器官超声影像学

多模式超声检查诊断甲状腺癌患者的Logistic回归分析
冷振鹏1, 杨敬春1,†(), 马慧娟1, 马佳1, 任美杰1, 常莹1, 康骅2, 滕梁红3   
  1. 1. 100053　首都医科大学宣武医院超声诊断科
    2. 100053　首都医科大学宣武医院普外科
    3. 100053　首都医科大学宣武医院病理科
  • 收稿日期:2016-07-11 出版日期:2016-12-01
  • 通信作者: 杨敬春
  • 基金资助:
    北京市科委首都市民健康培育项目(Z161100000116060)

Logistic regression analysis of multi-mode ultrasonography in the diagnosis of thyroid carcinoma

Zhenpeng Leng1, Jingchun Yang1,†(), Huijuan Ma1, Jia Ma1, Meijie Ren1, Ying Chang1, Hua Kang2, Lianghong Teng3   

  1. 1. Department of Ultrasound and Department of general surgery, XuanWu Hospital of Capital Medical University, Beijing 100053, China
  • Received:2016-07-11 Published:2016-12-01
  • Corresponding author: Jingchun Yang
  • About author:
    Corresponding author: Yang Jingchun, Email:
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引用本文：

冷振鹏, 杨敬春, 马慧娟, 马佳, 任美杰, 常莹, 康骅, 滕梁红. 多模式超声检查诊断甲状腺癌患者的Logistic回归分析[J]. 中华医学超声杂志（电子版）, 2016, 13(12): 918-924.

Zhenpeng Leng, Jingchun Yang, Huijuan Ma, Jia Ma, Meijie Ren, Ying Chang, Hua Kang, Lianghong Teng. Logistic regression analysis of multi-mode ultrasonography in the diagnosis of thyroid carcinoma[J]. Chinese Journal of Medical Ultrasound (Electronic Edition), 2016, 13(12): 918-924.

目的

探讨灰阶超声（GSU）、超声造影（CEUS）及实时弹性成像（EI）多模式成像在甲状腺实性结节良恶性鉴别诊断中的价值。

方法

选取2011年9月至2014年11月首都医科大学宣武医院收治的甲状腺癌患者120例，共124个实性结节，其中良性结节49个，恶性结节75个。对多模式成像资料行回顾分析，并与手术病理诊断结果比较，甲状腺良性结节与恶性结节组间超声声像图特征的比较采用χ2检验，将有统计学意义的参数作为自变量X，以病理结果良、恶性作为因变量Y，按常规超声检查可能出现的组合形式设立4个诊断模型，模型Ⅰ为灰阶超声特征；模型Ⅱ为灰阶超声＋超声造影特征；模型Ⅲ为灰阶超声＋弹性成像特征；模型Ⅳ为灰阶超声＋超声造影＋弹性成像特征；建立Logistic回归模型分析，建立ROC曲线，计算曲线下面积（AUC）并进行多因素Logistic回归分析。

结果

甲状腺良、恶性结节超声声像图特征中纵横比、边缘情况、回声类型、超声造影特征、弹性成像评分及弹性应变率比值等参数比较，差异有统计学意义（χ2=13.966、7.106、24.215、17.250、25.494、27.158，P均<0.05）。4个Logistic回归模型经检测均有统计学意义（χ2=5.37、5.37、8.15、8.15，P均<0.05），模型Ⅰ﹑Ⅱ﹑Ⅲ﹑Ⅳ恶性病变检出的敏感度为73.8%、75.9%、79.7%、83.3%，特异度为67.5%、70.7%、85.2%、86.7%，准确率71.8%、74.2%、81.8%、84.4%。4种模型的Logistic方程预测值ROC曲线下面积为0.778、0.809、0.875、0.898（P均<0.01）。多因素哑变量分析，甲状腺结节的纵横比、边缘及弹性应变率比值是诊断甲状腺结节的有效指标（χ2=13.73、7.541、11.461，P均<0.05）。

结论

多模式超声检查技术联合应用在甲状腺实性肿瘤的良恶性鉴别中准确性具有较高的诊断价值。

关键词: 甲状腺肿瘤, 超声检查, 弹性成像技术
Objective

To evaluate the diagnostic value of gray-scale ultrasonography (GSU) combined with contrast-enhanced ultrasonography (CEUS) and real-time elastography imaging (EI) in solid thyroid nodules.

Methods

A total of 124 solid nodules were collected from Xuanwu Hospital of Capital Medical University from September 2011 to November 2014, including 49 benign nodules and 75 malignant nodules confirmed by surgical pathology. The data of multimodal imaging were retrospectively analyzed and compared with the pathological results. The parameters among the groups were compared by χ2 test. Four diagnostic models including the statistically significant independent variables were established accord to different combinations of routine ultrasound examination. The binary Logistic regression equation using the pathological results as the dependent variable Y and the ultrasound features of thyroid nodules as independent variable X was established for calculating the area under the receiver operator curve (ROC) and multiple regression analysis furthermore.

Results

There were statistically significant differences in aspect ratio, margin condition, echo type, CEUS features, elastic imaging score and elastic strain rate of benign and malignant thyroid nodules (χ2=13.966, 7.106, 24.215, 17.250 and 27.158, P<0.05) .The four Logistic regression models were statistically significant (χ2=5.37, 5.37, 8.155, 8.155, all P<0.05). By using modelⅠ, Ⅱ, Ⅲ and Ⅳ, the diagnostic sensitivity, specificity and accuracy of malignant nodules were (73.8%, 75.9%, 79.7%, 83.3%), (67.5%, 70.7%, 85.2%, 86.7%), and (71.8%, 74.2% 81.8%, 84.4%) respectively. The area under the ROC of logistic equation predicted values were (0.778, 0.809, 0.875 and 0.898, all P<0.01). Multivariate categorical analysis showed that aspect ratio, margin condition and the elastic strain rate ratio (? χ2=13.73, 7.541 and 11.461, all P<0.05) of thyroid nodules were effective diagnostic indicators.

Conclusions

Our study indicated that CEUS and EI could be helpful modality for GSU to improve the diagnostic accuracy of thyroid nodules. The combined application of multi mode ultrasound examination has a high diagnostic value.

Key words: Thyroid neoplasms, Ultrasongraphy, Elasticity imaging techniques
图2 甲状腺乳头状癌患者弹性成像超声声像图（甲状腺低回声结节伴钙化弹性评分5分，弹性应变率12.2）
表1 甲状腺良恶性结节灰阶超声、超声造影、弹性成像特征单因素分析[个（%）]
变量 甲状腺良性结节 甲状腺恶性结节 χ2值 P值 变量 甲状腺良性结节 甲状腺恶性结节 χ2值 P值
直径（cm） ? ? 1.020 >0.05 ? Ⅲ级血流 5（4.0） 6（4.8） ? ?
? ≤1.0 27（21.8） 37（29.8） ? ? 超声造影图像特征 ? ? 17.250 <0.05
? 1.1~2.0 16（12.9） 31（25.0） ? ? ? 不均匀低增强 27（21.8） 57（46.0） ? ?
? >2.0 6（4.8） 7（5.6） ? ? ? 均匀低增强 3（2.4） 5（4.0） ? ?
纵横比 ? ? 13.966 <0.05 ? 等增强 7（5.6） 10（8.1） ? ?
? >1 10（8.1） 38（30.6） ? ? ? 高增强 3（2.4） 0（0） ? ?
? <1 34（27.4） 27（21.8） ? ? ? 不均匀高增强 2（1.6） 3（2.4） ? ?
? =1.0 5（4.0） 10（8.1） ? ? ? 环形增强 7（5.6） 0（0） ? ?
回声类型 ? ? 7.106 <0.05 时间-强度曲线 ? ? 0.101 >0.05
? 极低回声 0（0） 10（8.1） ? ? ? 分离无交叉 25（20.2） 40（32.3） ? ?
? 低回声 49（39.5） 65（52.4） ? ? ? 分离有交叉 15（12.1） 21（16.9） ? ?
边缘 ? ? 24.215 <0.05 ? 完全重合 9（7.3） 14（11.3） ? ?
? 毛刺征 8（6.5） 44（35.4） ? ? 弹性成像评分（分） ? ? 25.494 <0.05
? 光滑 37（29.8） 25（20.1） ? ? ? 1 4（4.2） 0（0） ? ?
? 微分叶 4（3.2） 6（4.8） ? ? ? 2 9（9.4） 1（1.0） ? ?
钙化 ? ? 2.590 >0.05 ? 3 15（15.6） 20（20.8） ? ?
? 无 11（8.9） 27（21.8） ? ? ? 4 7（7.3） 26（27.1） ? ?
? 点状 33（26.6） 42（33.9） ? ? ? 5 2（2.1） 12（12.5） ? ?
? 斑块状 4（3.2） 5（4.0） ? ? 弹性应变率比值 ? ? 27.158 <0.01
? 环形 1（0.8） 1（0.8） ? ? ? ≤2 12（12.5） 2（2.1） ? ?
彩色多普勒表现 ? ? 3.411 >0.05 ? 2.01~3.0 8（8.3） 4（4.2） ? ?
? 0级血流 6（4.8） 3（2.4） ? ? ? 3.01~4.0 11（11.5） 18（18.8） ? ?
? Ⅰ级血流 26（21.0） 47（37.9） ? ? ? 4.01~5.0 4（4.2） 20（20.8） ? ?
? Ⅱ级血流 12（9.7） 19（15.3） ? ? ? >5 2（2.1） 15（15.6） ? ?
表2 甲状腺恶性结节的超声特征危险因素赋值表
单因素变量 变量名 变量赋值说明
纵横比 X1 纵横比=1.0=1，纵横比>1=2，纵横比<1=3
回声类型 X2 低回声=0，极低回声=1
边缘 X3 微分叶=1，毛刺征=2，边缘光滑=3
超声造影图像特征 X4 高增强=1，不均匀高增强=2，均匀低等增强=3，等增强=4，环形增强=5，不均匀低增强=6
弹性成像评分 X5 1分=1，2分=2，3分=3，4分=4，5分=5
弹性应变率比值 X6 比值≤2=1，比值2.01~3.00=2，比值3.01~4.00=3　比值4.01~5.00=4，比值>5=5
病理结果 Y 良性=0，恶性=1
表3 多模式诊断甲状腺癌Logistic分析模型及检测
模型 β Wald OR值 P 模型检验χ2值 负对数似然值
模型Ⅰ 0.426 0.184 5.37 1.53 <0.05 39.2 127.2
模型Ⅱ 0.426 0.184 5.37 1.53 <0.05 50.1 116.3
模型Ⅲ 0.456 0.160 8.15 1.578 <0.05 86.5 113.8
模型Ⅳ 0.456 0.160 8.15 1.595 <0.05 87.9 96.3
表4
变量 β 标准误 Wald ?df? P值 OR值 OR值95%的可信区间
纵横比 ? ? 13.73 2 0.001 ? ?
? 纵横比＜1.0 - - - - - 1.00 ?
? 纵横比=1.0 2.592 0.890 8.483 1 0.004 13.354 2.334~76.403
? 纵横比＞1.0 1.856 0.592 9.822 1 0.002 6.396 2.004~20.412
? 回声类型 19.497 9496.6 0.000 1 0.998 0.000 0.000
边缘 ? ? 7.541 2 0.023 ? ?
? 光滑 - - - - - 1.00 ?
? 微分叶 -1.157 1.038 1.242 1 0.265 0.315 0.041~2.406
? 毛刺征 1.409 0.637 4.888 1 0.027 4.091 1.173~14.266
超声造影图像特征 ? ? 4.763 5 0.446 ? ?
? 等增强 - - - - - 1.00 ?
? 高增强 -18.462 19116.99 0.000 1 0.999 0.000 0.000
? 不均匀高增强 0.510 1.366 0.139 1 0.709 1.665 0.114~24.230
? 均匀低增强 -22.410 10195.78 0.000 1 0.998 0.000 0.000
? 环形增强 1.480 0.728 4.136 1 0.042 4.392 1.055~18.281
? 不均匀低增强 1.124 0.962 1.364 1 0.243 3.076 0.467~20.282
弹性成像评分（分） ? ? 5.590 5 ? ? ?
? 1 - - - - 0.232 1.00 ?
? 2 -19.305 11786.33 0.000 1 -0.999 0.000 0.000
? 3 0.720 2.171 0.110 1 0.740 2.053 0.029~144.661
? 4 2.791 1.561 3.197 1 0.074 16.300 0.765~347.507
? 5 1.584 1.263 1.572 1 0.210 4.872 0.410~57.937
弹性应变率比值 ? ? 11.461 4 0.022 ? ?
? ≤2.0 - - - - - 1.00 ?
? 2.01~3.0 -4.569 2.210 4.273 1 0.039 0.010 0.000~0.789
? 3.01~4.0 -5.327 1.782 8.934 1 0.003 0.005 0.000~0.160
? 4.01~5.0 -4.000 1.513 6.990 1 0.008 0.018 0.001~0.355
? ＞5.0 -0.846 1.234 0.47 1 0.493 0.429 0.038~4.819
图3 模型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、ⅣLogistic回归模型预测甲状腺良恶性结节的ROC曲线图
表5
模型 ROC曲线下面积 标准误 P值 95%可信区间 OR值 敏感度（%） 特异度（%） 准确率（%）
模型Ⅰ 0.778 0.046 0.00 0.687~0.869 4.62 73.8 67.5 71.8
模型Ⅱ 0.809 0.043 0.00 0.726~0.893 9.4 75.9 70.7 74.2
模型Ⅲ 0.875 0.037 0.00 0.803~0.948 10.2 79.7 85.2 81.3
模型Ⅳ 0.898 0.033 0.00 0.834~0.963 11.0 83.3 86.7 84.4
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