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Application of contrast-enhanced ultrasound in interventional diagnosis and treatment of thyroid diseases

  • Xinping Ren 1 ,
  • Weiwei Zhan , 1
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Received date: 2021-04-14

  Online published: 2021-09-30

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Cite this article

Xinping Ren , Weiwei Zhan . Application of contrast-enhanced ultrasound in interventional diagnosis and treatment of thyroid diseases[J]. Chinese Journal of Medical Ultrasound (Electronic Edition), 2021 , 18(09) : 891 -894 . DOI: 10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2021.09.014

高频超声的普及使得甲状腺结节在普通人群中的检出率高达20%~70%,良性结节占绝大多数,恶性结节约占5%;甲状腺乳头状癌(papillary thyroid carcinoma,PTC)约占甲状腺癌总数的74%~85%,是最常见的甲状腺恶性肿瘤1, 2, 3。甲状腺结节的常规治疗方法是左甲状腺素钠药物治疗和手术切除,但2种方法均存在争议:左甲状腺素钠不能抑制所有结节的生长;手术疗效好但创伤大,可能引起如气道阻塞、麻醉事故、瘢痕形成、喉返神经损伤和医源性甲状腺功能减退等多种并发症4, 5。积极随访观察主要用于无临床症状的甲状腺结节,尤其是不需手术切除的小结节,但往往会引起患者焦虑不安。超声引导下穿刺活检作为一项被广泛认可通过微创获得甲状腺结节细胞学诊断信息的方法,有助于结节良恶性的诊断,值得普及和推广。微创介入治疗因其创伤小、恢复快、重复性好、美容效果好、甲状腺功能保护好等优点,为甲状腺结节患者尤其是不能耐受手术患者的治疗提供了新的思路。超声造影可以提供组织微循环灌注方面的诊断信息,有助于甲状腺相关介入性诊疗工作的开展,故对超声造影在甲状腺疾病介入性诊疗工作中的相关应用进行归纳和总结。

一、超声造影与甲状腺结节良恶性鉴别

超声造影对于高分辨率超声影像诊断困难的病例可作为补充诊断手段,在传统二维超声的基础上,通过观察推注造影剂后甲状腺结节的增强程度、增强方向、增强模式、增强均匀度,强化后结节形状、边界及结节大小等指标,为甲状腺结节的诊断和良恶性鉴别提供组织微循环灌注方面的诊断信息6, 7, 8
超声造影在甲状腺结节良恶性诊断方面的价值仍存在较大争议。据报道超声造影对甲状腺良恶性结节的诊断敏感度、特异度分别为76.9%~82.9%、82.6%~87.6%9, 10, 11。也有研究12显示超声造影诊断甲状腺结节良恶性的效能不如常规超声,其诊断准确性、敏感度、特异度分别为65.3%、75.2%、58.3%和83.1%、85.3%、81.6%,但二者联合后诊断准确性、敏感度、特异度均较高,分别为90.95%、96.5%、84.7%。目前较为统一的观点认为,造影剂的增强方向、增强的均匀度是最有判断价值的指标,多认为均匀高增强和等增强常提示良性结节,造影剂向心性增强和不均匀低增强提示恶性结节13, 14, 15, 16。另外,超声造影也可用于预测甲状腺结节的侵袭性,联合基因检测可提高诊断准确性。有研究17显示根据超声造影表现无明显增强和向心性增强的特点可预测PTC是否存在丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶V600E(BRAFV600E)基因突变,从而有助于筛选出更具侵袭性的PTC(其诊断敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为68.3%、40.0%、91.6%、11.7%和72.4%、35.1%、37.8%、70.0%)。超声造影联合BRAFV600E检测可提高甲状腺良恶性结节的诊断效率(受试者操作特征曲线下面积可提高至0.923,而单独使用超声造影和单独使用BRAFV600E的曲线下面积值分别为0.884和0.827)18

二、超声造影在甲状腺结节穿刺活检中的应用

(一)超声造影对甲状腺结节穿刺活检适应证的优化

甲状腺影像报告和数据系统(thyroid imaging reporting and data system,TI-RADS)通过对甲状腺结节形态特征进行综合分析而提出对结节危险程度分层和临床策略相关的推荐性意见。甲状腺实性低回声结节常被常规超声诊断为TI-RADS 3级以上而建议进行细胞学检查。如甲状腺囊液吸收后皱缩结节(或称“僵尸结节”)常因结节边界不清楚、内有类似微钙化的点状强回声,与PTC难以区分而被误判为恶性结节。国内学者回顾性分析经病理证实的TI-RADS 4类甲状腺囊性皱缩结节的超声造影表现后发现,皱缩结节内部成分多为浓缩胶质而无滋养血管,故86.0%的皱缩结节内无造影剂灌注,而14.0%的结节内少许点状增强且与周围组织表现出较为一致的“等增强”模式则可能由皱缩前的结节存在分隔或实性成分所致,这与大部分PTC的超声造影表现为向心性低增强或不均匀性低增强有较大的不同19, 20, 21。另外,食管憩室体积较小者以低回声为主,体积较大者以高回声为主,伴或不伴有气体样点片状强回声,与甲状腺背侧的结节常难以鉴别而被误诊为恶性病灶。虽然吞咽动作和饮水可能有助于甲状腺结节与食管憩室的鉴别诊断,但使用经静脉推注或吞咽超声造影剂等方法对于食管憩室的诊断具有较高的敏感度和特异度,特别是吞咽超声造影法可以简易直观地诊断食管憩室,从而有效避免可能的有创操作及其所致的甲状腺或颈部软组织感染、憩室穿孔等并发症,可作为诊断食管憩室的首选方法22。超声造影在此类结节的诊断方面具有独特的优势,可避免不必要的穿刺、消融及外科手术。
一项使用超声造影来修正TI-RADS分类的研究中对135个常规超声疑为恶性的实性低回声结节进行分析,后经细针穿刺及外科手术证实88例为良性,结果发现超声造影、超声造影结合TI-RADS可分别防止47.4%和57.8%的甲状腺实性低回声结节被诊断为恶性结节23。超声造影联合TI-RADS分级可以提高诊断的敏感度、特异度及准确性,尤其是对TIRADS 4级甲状腺结节的诊断意义更大,可将TI-RADS 4A类结节的恶性率从10.8%降至1.6%,4B类结节的恶性率从67.2%提高至75.0%,差异有统计学意义(P<0.01),进而有助于优化甲状腺结节穿刺活检的适应证23, 24

(二)超声造影在甲状腺结节穿刺活检中的应用

超声引导下甲状腺细针穿刺活检可以避开血管、神经等重要组织,安全性高,直观精准,取材满意度优于触诊下甲状腺穿刺活检,明显提高了甲状腺癌的检出率和穿刺活检的成功率2125, 26, 27
细针穿刺标本是否满意与诸多因素相关,相比较而言,混合性结节或较大的恶性结节其内部回声常不均匀,与实性结节的穿刺成功率比较相对较低,假阴性率相对较高。这是由于此类结节内部恶性区域有时可呈散在分布,穿刺针在切割抽吸过程中更多取到的可能是出血坏死或囊性变区经吸收机化的组织细胞,因此可供诊断的组织细胞相对少所致28。超声造影能明确显示结节内的囊性变及坏死区,帮助有效识别结节内可疑目标区域而提高穿刺成功率和穿刺阳性率。对于常规超声不能明确边界的可疑实性结节,超声造影可明确显示结节的边界;而一些较大的实性结节增强不均匀,可将早期低增强区域作为穿刺的目标区域,以上均有利于提高穿刺的准确性。有研究29, 30显示仅使用常规超声进行穿刺活检引导可能会导致穿刺阳性率的降低,超声造影与超声引导下细针穿刺联合诊断甲状腺结节良恶性的准确性和敏感度均高于单独超声引导下细针穿刺(准确性为94% vs 78%,敏感度为93% vs 85%),可能与常规超声无法真实显示部分囊实性结节所呈现出的类实性结构有关,而超声造影可反映甲状腺结节内微血流灌注情况,可准确评估结节的内部结构。另外,在超声造影模式下进行实时穿刺活检,可准确引导穿刺,提高穿刺活检阳性率。

三、超声造影在甲状腺结节消融治疗中的应用

目前,针对甲状腺结节的微创治疗主要有热消融和化学消融2大类,热消融包括微波消融、射频消融、激光消融和高强度聚焦超声,其共同原理是利用热能破坏局部病变组织,使其变性、坏死,失去活性并逐渐被机体吸收,适用于甲状腺良性结节及部分恶性结节,具有操作灵活、易于掌握、创伤小、疗效好、对甲状腺功能影响小等优点31。超声造影可以提供常规二维超声无法显示的微循环血流灌注信息,在消融治疗前后及消融治疗中都有重要作用,消融前可准确评估病灶大小和内部结构,消融中应用可有效避开坏死区域并及时发现残留未消融区域,消融后应用可评估治疗效果32

(一)消融前评估

甲状腺结节治疗前需综合评估结节良恶性、是否侵及周围组织和包膜等以确定合适的治疗方式。术前使用超声造影有利于显示病灶的范围、内部结构和血流灌注情况等,进而有利于选择不同的消融治疗方式,控制消融操作时间等33, 34。对于纳入消融治疗的甲状腺结节,若超声造影显示结节内部有灌注缺损区域,提示病灶内可能有影响热量扩散的液化区,对体积较大的囊实性结节,应引流囊液后再根据结节体积确定消融方式。如果结节内血流非常丰富,血流的“热沉效应”会影响消融效果,则需要延长消融的时间4。有学者35应用超声造影评估了85个混合性结节,发现结节呈不同程度增强,根据结节增强范围占自身比例不同选择不同的治疗方式,若增强范围超过自身体积3/5则行超声引导下多点射频消融治疗,若增强范围小于自身范围3/5则行无水乙醇硬化治疗,并比较2种治疗方式的一次性和二次性治疗有效率,结果发现2种治疗方式差异无统计学意义,提出超声造影在甲状腺良性结节选择治疗方式方面有决策性作用。术前使用超声造影评估全面,有利于甲状腺结节完全消融,可避免二次消融。

(二)消融术中监测和即时评估

消融疗效评价相关超声检测内容包括:靶目标区域的损毁程度、质地以及大小变化等。由于消融区域局部组织受热气化及组织空化等产生气体影响,常规超声表现为随消融时间延长病灶范围向周围扩大的高回声区,常大于原结节大小,在消融结束时病灶范围最大,因而常规超声即刻评估消融疗效有较大偏颇。超声造影可实时敏感地检测到病变处微血管灌注,在甲状腺结节消融过程中可实时监控消融区域微血管的充盈及缺损情况,即刻评估消融效果。
消融术中超声造影检测不同大小甲状腺良性结节单程完全消融率分别为61.1%(≥3 cm)、70.3%(2~3 cm)、93.4%(≤2 cm)4。消融术后即刻超声造影可以实时评估结节消融区充盈缺损面积是否完全,可有效评估消融治疗是否充分,若术后超声造影显示充盈缺损区范围大于术前结节增强区域,消融灶内部无造影剂灌注则提示消融完全,可结束消融治疗;若消融区内仍有增强区则可针对增强部位再次补充消融,从而提高消融靶目标区域灭活率。超声造影对消融后即刻结节边缘活性组织残留的显示率约为彩色多普勒血流显像的2倍,有助于提高完全消融率36。在超声造影状态下对残留区域进行实时引导并补充消融有利于直观显示靶目标,提高残留区域消融准确性。另外,超声造影也可用于消融并发症的检出和相关处理,如超声造影状态下实时显示出血源的位置并对出血点进行相关止血治疗等。

(三)消融术后疗效评估

甲状腺结节热消融术后的第1、3、6、12个月及更长的时间需再次随访并复查二维超声、超声造影、甲状腺功能等。通过计算病灶体积及缩小率等指标评估病灶坏死情况、消融后区域大小等。良性结节在消融后会出现暂时体积增大,有学者随访后发现这种暂时性的体积增大多发生于消融术后12个月以内,此后结节增大明显减少37, 38, 39。Sim等40发现结节消融后残余体积增大多发生在结节再生前1年左右,可能是结节消融后再生的早期表现。消融后体积测量的准确性是评估消融是否成功的必要条件,研究显示消融术后(23.17±12.70)个月的随访时间内,常规超声测量的消融体积明显大于超声造影测量的消融体积(P<0.001),超声造影是被认可的有效评价手段32。研究41结果显示消融体积与消融前结节体积的比值>70%是消融成功的评估指标之一,可在消融后第1个月通过该定量指标来预测消融是否成功。消融术后12个月进行超声造影尤其重要,通过超声造影观察结节大小,并与术前对比,评估是否需要再次消融42。甲状腺结节化学消融后1周应行超声造影以评价治疗效果,若结节内部无造影剂灌注,表示此次化学消融治疗有效,若治疗后结节内部造影剂增强范围超过治疗前造影剂增强范围的1/3,需再次对该增强区域进行补充化学消融41。有学者对比超微血流显像技术和超声造影对未完全消融结节的病灶大小和检出率,发现两者一致性好43,但此类相似研究目前较少,结论有待进一步验证,目前超声造影在消融术后疗效评估方面更被大家认可。
总之,超声造影可以提供组织微血管灌注方面的诊断信息,常规超声联合超声造影有助于甲状腺结节良恶性鉴别诊断,进而优化甲状腺结节穿刺活检指征,可帮助选择合适的治疗方案,除有效引导穿刺活检和消融治疗外,在消融治疗后疗效评估和并发症的评估和处理方面也有重要作用。
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