ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ARFI – АКУСТИЧЕСКОЙ ЛУЧЕВОЙ ИМПУЛЬСНОЙ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Узелковые заболевания щитовидной железы широко распространены и обнаруживаются у 4-8% взрослых при пальпации, у 41%  при сонографии и у 50% – при посмертном патологическом исследовании. Хотя большинство узлов щитовидной железы являются доброкачественными в общей популяции населения земного шара, распространенность рака щитовидной железы составляет от 5% до 10%.

 Angela Cepero Calvete, PhD, J. Dios Berna Mestre, MD, Jose Manuel Rodriguez Gonzalez, MD, Elena Saez Martinez, PhD, Begona Torregrosa Sala, PhD, Antonio Rios Zambudio, MD

В статье описывается технология эластографии сдвиговой волны ARFI на аппарате Siemens Acuson S2000.

Цели. Изучить вопрос использования акустической лучевой импульсной визуализации (ARFI) изображения как новый количественный и неинвазивный инструмент для оценки узлов щитовидной железы, а также сравнить изображения ARFI с другими диагностическими инструментами для изучения узлов щитовидной железы: сонографией, эластографией в режиме реального времени, и тонкоигольной аспирационной биопсией.

Методы. Было проведено проспективное исследование с июня 2011 по июнь 2012 года, в котором анализируется 157 узлов щитовидной железы (129 доброкачественных и 28 злокачественных), используя технику ARFI и 9-МГц датчик. Были изучены скорости сдвига волны (ССВ) во время задержки дыхания пациента для того, чтобы избежать артефактов дыхательных движений. Все узелки подверглись обычной сонографии щитовидной железы и эластографии в режиме реального времени. Все  пациенты подверглись либо цитологическому исследованию с использованием тонкоигольной аспирационной биопсии, либо гистологическому исследованию после операций на щитовидной железе для верификации диагноза (стандарт обследования).

Результаты. Средняя ССВ ± SD на ARFI изображениях в здоровой щитовидной железе, без узлов была 2,04 ± 0,51 м/с (диапазон, 0.76-3.63 м/с). Средняя ССВ при доброкачественных узловых образованиях щитовидной железы была 1,70 ± 0,55 м/с (диапазон, 0.50-2.80 м/с), а средняя ССВ в злокачественных узлах была 3,39 ± 1,15 м/с (диапазон, 1.50-6.08 м/с). Когда мы использовали значение ССВ >2,50 м/с для диагностики злокачественных узлов и <2,50 м/с для диагностики доброкачественных узлов, чувствительность и специфичность визуализации ARFI были 85,7% и 96,0% соответственно.

Выводы. Мы обнаружили, что ССВ была значительно выше в злокачественных узлах, чем те же значения в доброкачественных. Возможно, если изображения ARFI будут использоваться в сочетании с сонографическими находками и клиническими данными пациентов, тогда можно будет найти комбинацию факторов, которые обеспечат достаточные прогностические преимущества для того, чтобы достоверно отличать доброкачественные и злокачественные узлы, что в конечном итоге приведет к снижению темпов выполнения биопсии для доброкачественных узлов.

Узелковые заболевания щитовидной железы широко распространены и обнаруживаются у 4-8% взрослых при пальпации, у 41%  при сонографии и у 50% – при посмертном патологическом исследовании. Хотя большинство узлов щитовидной железы являются доброкачественными в общей популяции населения земного шара, распространенность рака щитовидной железы составляет от 5% до 10%. В настоящее время обычная сонография остается лучшим способом дифференциальной диагностики узлов щитовидной железы и определения показаний для проведения  тонкоигольной аспирационной биопсии (fine-needle aspiration (FNA)) при наличии подозрения на малигнизацию. Несмотря на то, что обычная сонография является точным методом диагностики, она не так полезна для дифференциации доброкачественных и злокачественных узелков  и не обладает высокой чувствительностью и специфичностью. Обычные эхографические признаки, которые коррелируют с развитием злокачественных новообразований включают следующее: гипоэхогенность, нечеткие или неровные края, микрокальцификаты, переднезадний / поперечный диаметр больше, чем 1 см и преимущественно центральная внутриузловая васкуляризация. Тем не менее, чувствительность, специфичность, отрицательная прогностическая ценность (ОПЦ), а также положительная прогностическая ценность (ППЦ) значительно различаются от исследования к исследованию.

Тонкоигольная аспирационная биопсия является лучшим нехирургическим способом диагностики для различения малигнизаций, хотя использование этого метода приводит к ложно-отрицательным результатам от 0% до 5%, ложноположительным результатам от 0% до 5,7%, а в целом точность исследования – от 69% до 97%. Сонографически  контролируемая  FNA биопсия дает неадекватные образцы ткани  от 10% до 20% проведенных процедур, что возможно происходит из-за отсутствия унифицировано принятых или стандартизированных критериев адекватности проведения FNA биопсии щитовидной железы и техники получения образца ткани. Однако, сонографически  контролируемая  FNA биопсия является инвазивной процедурой, подлежит анализу ошибок её выполнения, затраченного времени и экономических ресурсов, а также она приводит к незначительным осложнениям.

В последние годы появилось значительное число опубликованных статей по клиническому применению эластографии в исследовании узелков щитовидной железы, но в последнее время польза этого исследования была поставлена под сомнение. Moon и др. изучили 703 узла (217 злокачественных и 486 доброкачественных) с помощью эластографии в реальном времени  и пришли к выводу, что одна эластография, а также сочетание эластографии и сонографии в серой шкале не имеют преимуществ в дифференциации злокачественных и доброкачественных узловых образований щитовидной железы, по сравнению с одной сонографией в серой шкале; эластография не является  полезным инструментом для определения необходимости выполнения FNA. Совсем недавно была введена новая ультразвуковая техника эластографии: акустическая лучевая импульсная визуализация изображений (ARFI), которая интегрирована в обычные системы ультразвука в В-режиме. Акустическая лучевая импульсная визуализация является неинвазивной техникой, которая предоставляет информацию об определенных механических свойствах мягких тканей с помощью кратковременных акустических импульсов высокой интенсивности для создания локального смещения тканей. Скорость сдвига волны (ССВ) пропорциональна квадратному корню эластичности ткани. Предыдущие исследования показали обоснованность применения ARFI при визуализации печени, почек, селезенки, поджелудочной железы и продемонстрировали преимущества визуализации ARFI в оценке фиброза печени как неинвазивного метода. Три последних исследования продемонстрировали преимущества  ARFI визуализации для дифференциации доброкачественных и злокачественных узлов щитовидной железы. Bojunga и др. описали пороговое значение 2,57 м/с, как оптимальную скорость для диагностики злокачественных узлов щитовидной железы с чувствительностью 57% и специфичностью 85%.

Целью  данного исследования было оценить преимущества визуализации ARFI при изучении злокачественных и доброкачественных узловых образований щитовидной железы, сравнить наши результаты с другими недавними статьями и сравнить изображения ARFI с другими модальностями, которые используются для оценки узлов щитовидной железы: сонографией, эластографией в режиме реального времени и FNA биопсией.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Это проспективное нерандомизированное исследование было проведено в соответствии с этическими принципами Хельсинской декларации и одобрено местным этическим комитетом. Все участники были проинформированы о деталях и дали письменное информированное согласие. С июня 2011 года до июня 2012 года 160 пациентов со 160 узлами щитовидной железы включены в исследование. Три пациента были исключены из исследования из-за неинформативного или неудовлетворительного результата FNA биопсии без повторной FNA биопсии, или операции в ходе периода исследования. Таким образом, 157 пациентов с 157 исследованными узлами щитовидной железы были включены в окончательный анализ: 124 женщины, со средним возрастом ± SD – 52,62 ± 14,25 лет (диапазон 24-84 года) и 33 мужчины со средним возрастом 54,48 ± 11,79 лет (диапазон 25-77 лет).

Пациенты были оценены сначала междисциплинарным комитетом, состоящим из врачей-эндокринологов и хирургов. Критериями включения были: все пациенты с узлами щитовидной железы, поступившие в отделение радиологии, эндокринологии или хирургии для исследования узлов щитовидной железы. Критериями  исключения были: операция на щитовидной железе или FNA биопсия в предыдущие 6 месяцев в связи с возможными изменениями в паренхиме и узлах, кистозные поражения с полностью жидкостным компонентом, узелки меньше, чем 6 мм, отсутствие  цитологического обследования узелка при FNA биопсии или гистологического исследования после хирургического вмешательства в течение всего периода исследования.

Все пациенты подверглись обычному сонографическому исследованию щитовидной железы, в том числе импульсной и цветной допплерографии, а затем эластографии в режиме реального времени и ARFI эластографии. Цитологическое обследование с последующей сонографией или гистологическим исследованием было использовано в качестве эталонного метода для диагностики доброкачественных или злокачественных узловых образований щитовидной железы. Для выполнения сонографии в B-режиме ультразвукового сканирования, эластографии в режиме реального времени и ARFI, использовано оборудование последнего поколения – Acuson S2000 (Siemens AG, Эрланген, Германия) с 9-МГц мультичастотным линейным датчиком.

Исследование проводилась радиологом с более чем 30-ти летним опытом работы в обычной сонографии и 3-х летним опытом работы в эластографии (JMRG), цитологические результаты исследования ему были не известны. Методика выполнялась на пациенте, который находился в лежачем положение с гиперэкстензией шеи. Позиционирование пациента облегчалось расположением подушки сзади шеи. Перед проведением ARFI эластографии, было проведено обычное ультразвуковое исследование щитовидной железы  одним и тем же радиологом. Это исследование состояло из сканирования всей щитовидной железы с использованием во всех случаях поперечных и продольных проекций в режиме реального времени. Характеристики узлов щитовидной железы, которые мы изучали, включали размер и расположение, эхоструктуру (кистозная, преимущественно кистозная, смешанная, преимущественно твердая, твердая, смешанная эхогенная или губчатая), эхогенность (гипоэхогенная, изоэхогенная или гиперэхогенная), края (хорошо выражены или плохо выражены), венчик (без венчика, <2 мм, >2 мм, толстый или неполный), кальцификаты (отсутствие, по типу «яичной скорлупы», большие или микрокальцификаты), цвет – допплеровские характеристики (отсутствует, периферический, «колесо телеги» или внутренний) и резистивный индекс (низкое сопротивление [<0,8] или высокое сопротивление [>0,8]).

Эластография в режиме реального времени проводилась после обычной сонографии. Перед эластографией в режиме реального времени наносилось большое количество геля выше изучаемой области шеи, затем датчик размещался на гель и осуществлялось мягкое давление на ткани, пока не был достигнут контакт с кожей, при этом поддерживалось небольшое давление на ткани. Проскальзывание очага поражения может привести к появлению артефакта, поэтому мы держали датчик ровно во время всего исследования эластографией в режиме реального времени. Датчик помещался на шею, и при этом осуществлялось легкое надавливание. Мы использовали шкалу от 0 до 100 условных единиц (качественный фактор), чтобы избежать глобальных артефактов движения. Каждая эластограмма был действительной, если качественный фактор был 50 или выше, по крайней мере, в 3 или 4 последовательных изображениях. Фокус ультразвука всегда находился под узлом щитовидной железы, который изучался. Все эластограммы были получены у пациентов во время задержки дыхания для того, чтобы избежать артефактов дыхательных движений, а датчик помещали в продольном положении для исключения попадания сонной артерии и структур трахеи в поле зрения. Для получения различных эластограмм, поле зрения (ПЗ) было установлено так, чтобы включить узелок в исследование и 0,5 см окружающей здоровой паренхимы щитовидной железы. Для того, чтобы объективно оценить степень жесткости конкретной области на эластограмме, каждый радиолог чертит первую линию между узелком и нормальной тканью щитовидной железы при обычной сонографии, что автоматически копируются на эластограмму; затем чертится вторая линия на эластограмме, которая очерчивает форму твердой области (красным цветом), и, таким образом, автоматически рассчитывается соотношение между узелками и площадью жесткости с использованием программы устройства. Цветовая гамма на эластограмме была классифицирована от фиолетового, который указывает на большой коэффициент упругости (мягкий компонент), до красного, который указывает на отсутствие упругости (твердый компонент). Цветовой код на эластограмме был классифицирован по шкале 5 различных моделей, с распределением эластограмм узлов щитовидной железы, которые интерпретировались методом двойного слепого анализа. 1 балл указывал на эластичность во всем узелке; 2 – на  эластичность в большей части узелка (> 45%); 3 – эластичность менее чем 45% только по периферии узелка; 4 – отсутствие эластичности в узелке; 5 – отсутствие эластичности в узелке или его окружающих тканях.

Акустическая лучевая импульсная визуализация выполнялась после того, как была выполнена эластография в режиме реального времени. Два успешных измерения у одного пациента проводились с ПЗ, расположенным в здоровой ткани железы, вдали от узла щитовидной железы. Кроме того, проводились два успешных измерения у одного пациента с ПЗ, расположенным в узле железы, исключая нормальную ткань щитовидной железы. Пациенты задерживают дыхание, пока не получены данные ССВ для того, чтобы избежать артефактов дыхательных движений. Окончательную ССВ получают из среднего значения двух измерений ССВ, проведенных успешно: одно с датчиком в продольном положении и другое с датчиком в осевом положении. Количество попыток для получения правильных измерений было 4 ± 1 (диапазон, 3-8). Среднее время ARFI исследования – 5 ± 1 мин (диапазон 4-8 минут). Измерение считалось неверным, когда получены показатели X.XX м/с. ARFI исследование не удается из-за компрессии, движения, слишком высокой жесткости ткани, наличия полностью кистозного поражения. При этом не указывается численное значение, а получаются данные – X.XX м/с.

Все включенные пациенты прошли либо цитологическое исследование, используя FNA биопсию, или гистологическое исследование после операции на щитовидной железе для верифицирования диагноза. Тонкоигольная аспирационная биопсия была выполнена с использованием 22-калибровой иглы, прикрепленной к шприцу на 20 мл. Адекватность проведения аспирации определялась в соответствии с руководящими принципами «Papanicolaou Society of cytopathology». Диагноз  доброкачественного поражения устанавливался тогда, когда был получен патологоанатомический диагноз доброкачественного поражения при исследовании хирургического материала или когда, по крайней мере, два повторных результата FNA биопсии показали доброкачественный процесс вместе со стабильностью размеров в течение последующих 12 месяцев. Тонкоигольная аспирационная биопсия выполнялась во всех узлах щитовидной железы после ультразвукового исследования в тот же день. Биопсия выполнялась самым опытным радиологом (J.M.R.G.). Повторная FNA биопсия выполнялась тем же самым радиологом через три месяца после первой. Диагноз злокачественного поражения получали при гистологическом анализе после операции.

Результаты ультразвуковой эластографии в режиме реального времени, ARFI эластографии и FNA биопсии собирались координатором исследования (КИ) без участия радиолога, который не знал окончательного результата, а значения проспективно заносились в компьютерную базу данных. Все тесты проводились амбулаторно, без необходимости анестезии или первичной седации, и продолжались от 30 до 35 минут.

Статистический анализ был проведен с помощью SPSS версии 15.0 – статистическое программное обеспечение (IBM Corporation, Armonk, Нью-Йорк). Мы проанализировали обычные сонографические характеристики, балы эластографии в режиме реального времени, преимущества ARFI, окончательные диагнозы узловых образований щитовидной железы, полученные при FNA биопсии или гистологическом исследовании после операции. Диагностическое значение сонографии в серой шкале, в том числе: чувствительность, специфичность, ППЦ, ОПЦ и точность, были сравнены путем обобщенного оценивающего анализа.

Был проведен описательный анализ всех переменных путем определения распределения частот; мы рассчитали характерные параметры количественных переменных (среднее значение, стандартное отклонение, диапазон). Считается, что различия были статистически значимыми при P <0,05. Распределение переменных были проанализированы с помощью теста Колмогорова-Смирнова. Различия между средним отношением ССВ доброкачественных и ССВ злокачественных узлов сравнивали с помощью независимого t теста. Дисперсионный анализ был использован для определения  существенного различия в соотношении ССВ среди различных типов патологий. Качественные данные сравнивались с помощью теста χ2. Количественные переменные с нормальным распределением были проанализировали с помощью теста Стьюдента, который также был использован для сравнения средних ССВ между пациентами со злокачественными и доброкачественными узлами.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Всего было изучено 157 узлов щитовидной железы (129 доброкачественных и 28 злокачественных: 21 папиллярная карцинома, 1 рак, 2 медуллярные карциномы и 4 фолликулярные карциномы). Средний размер обследованных узелков был 19.32 ± 9.98 мм (диапазон, 6-51 мм). Обычные ультразвуковые и эластографические особенности, а также частота ультразвуковых признаков злокачественных узелков приведены в таблице 1.

Чувствительность и специфичность из особенностей злокачественных узелков были следующими: твердая эхо-структура – 89,28% и 26,36% соответственно; гипоэхогенность / явная гипоэхогенность – 78.57% и 59,0%; микрокальцификация –  75,0% и 96,0%; невыраженные края – 50,0% и 86,0%; переднезадний диаметр больше, чем поперечный диаметр -–39,29% и 92,25%.

Качественная оценка эластографии в реальном времени была следующая: 1 балл диагностирован в 34 случаях доброкачественных узелков, 2 балла – в 75 случаях доброкачественных и 1 – злокачественных узелков, 3 балла – в 17 случаях доброкачественных и 4 случаях злокачественных узелков, 4 балла – в 14 случаях злокачественных и 3 – доброкачественных узелков и 5 баллов – в 9 случаях злокачественных узелков. Таким образом, 126 из 129 узелков (97,67%), с установленным диагнозом доброкачественного поражения имели эластографические баллы от 1 до 3, и 23 из 28 узелков (79.31%) с окончательным диагнозом рака щитовидной железы имели балы – 4 и 5. При использовании баллов 4 и 5 для диагностики злокачественных узелков, и от 1 до 3 – для диагностики доброкачественных узелков, – чувствительность и специфичность эластография составила 97,67% и 82,14% соответственно.

Средняя ССВ при ARFI в здоровой щитовидной железе, без узелков составляет 2,04 ± 0,51 м /с (диапазон, 0.76-3.63 м / с; Рис.1).

Таблица 1. Сонографические особенности 157 узлов щитовидной железы.

Рис. 1. Скорость сдвига волны на примере трех здоровых щитовидных желез.

Средняя ССВ при доброкачественных узелках щитовидной железы составляет 1,70 ± 0,55 м/с (диапазон 0.50-2.8 м/с; Рис. 2). Средняя ССВ в злокачественных – 3,39 ± 1,15 м/с (диапазон 1.50-6.08 м/с; Рис. 3). Мы использовали среднее значение ССВ в здоровой щитовидной железе без узлов на уровне 2 м/с, тогда значение ССВ для диагностики злокачественных узлов больше, чем 2 м/с, а меньше – для диагностики доброкачественных узелков, чувствительность и специфичность визуализации при ARFI были 89.29% и 79,0% соответственно. Когда мы использовали значение ССВ больше, чем 2,5 м/с для диагностики злокачественных узлов и меньше, чем 2,5 м/с для диагностики доброкачественных узловых образований щитовидной железы, чувствительность и специфичность ARFI были 85,7% и 96,0%, а ППЦ и ОПЦ были 82,8% и 96,88% соответственно (Рис. 4 и 5).

Рис. 2. Скорость сдвига волны на примере четырех доброкачественных узелков щитовидной железы.

Из 129 доброкачественных узелков, 102 имели среднюю ССВ менее, чем 2 м/с, а 27 – имели среднюю ССВ больше, чем 2 м/с (2,37 ± 0,18 м/с; диапазоном 2.12-2.8 м/с). Большинство из 27 доброкачественных узлов с ССВ больше, чем 2 м/сек имели коллоидную природу при цитопатологическом исследовании; два – были фолликулярной природы, или подозреваемые фолликулярные опухоли; две были аденоматозной природы; в одном случае был тиреоидит; и в одном был узелок с атипией неопределенной значимости или фолликулярным поражением неопределенной значимости.

Рис. 3. Скорость сдвига волны более, чем 2,5 м/с на примере четырех злокачественных узелков щитовидной железы.

Рис. 4. Изменения ССВ в нормальной щитовидной железе, доброкачественных узелках щитовидной железы и злокачественных узелках.

Из 28 злокачественных узлов, 25 имели средний ССВ больше, чем 2 м/с. Три злокачественных узелка со средней ССВ менее 2 м/с имели значения: 1,8 м/с (с большими кальцификатами на обычной сонограмме), 1,96 м/с (с кальцификатами и плохо определяемыми краями), 1,5 м/с (с кальцификатами, внутренней васкуляризацией, переднезадним диаметром, больше поперечного диаметра и эластографическим баллом – 4).

Рис. 5. Распределение ССВ в ткани нормальной щитовидной железы, доброкачественных узелках щитовидной железы и злокачественных узелках.

Согласно системе Bethesda, цитопатологическое исследование выявило  доброкачественные узелки в 124 случаях (78,9%; доброкачественные фолликулярные узелки, в том числе аденоматозные узелки и коллоидные узлы; лимфоцитарный [Хасимото] тиреоидит в соответствующем клиническом контексте; гранулематозный [подострый] тиреоидит), атипию неопределенной значимости или фолликулярное поражение неопределенной значимости в 2-х случаях (1,3%), фолликулярную опухоль или подозрение на фолликулярную опухоль в 4 случаях (2,5%), подозрение на злокачественность (подозрение на  папиллярный рак, медуллярный рак, метастазы или лимфому) в 2 случаях (1,3%), а злокачественные узелки в 25 случаях (15,9%).

Все узлы щитовидной железы согласно цитологическим критериям Bethesda от 3 до 6 были направлены на операцию (n = 33). Также, 15 пациентам с доброкачественным цитологическим диагнозом из-за большого размера узелков была сделана операция. После операции, гистологические исследования этих 48 узелков показали: 21 папиллярную карциному, 1 карциному, 2 медуллярных рака, 4 фолликулярные карциномы и 20 доброкачественных узлов.

В 9 узлах, было несоответствие между результатами после FNA биопсии, цитопатологического исследования и гистологического исследования, выполненого после операции (4 ложноотрицательных результата и 5 ложноположительных результата). Четыре ложноотрицательных узла щитовидной железы включали: 2 коллоидных узелка с легкой фолликулярной пролиферацией (доброкачественные узелки), 1 коллоидный узелок и 1 узелок без признаков рака. После биопсии, все эти узелки были диагностированы, как опухоли щитовидной железы. ARFI и обычные эхографические характеристики этих злокачественных узлов были следующими: 4,34 м/с и балл при эластографии – 4 (выраженная гипоэхогенность); 2,4 м/с  и 5 баллов при эластографии (выраженная гипоэхогенность с микрокальцификатами и плохо дифференцированными краями); 1,96 м/и оценка 4 балла при эластографии (плохо дифференцированные края и большие кальцификаты); и 3,09 м/с и оценка 5 баллов при эластографии (плохо дифференцированные края, Рис. 6).

Рис. 6. Ложноотрицательный результат FNA у 45-летней женщины со злокачественным узлом щитовидной железы со ССВ 3,09 м/с и 5 баллов по эластографической шкале.

Во всех ложноотрицательных случаях FNA биопсии, сонография показала подозрение на наличие злокачественной опухоли, и только 1 узелок имел ССВ < 2 м/с.

Цитологические результаты 5 ложноположительных узелков распределились следующим образом: один узелок, вероятно, злокачественный, два были злокачественными и два были фолликулярными опухолями или подозрительными фолликулярными новообразованиями. Гистологические результаты этих узелков после операции были доброкачественными: один – коллоидный узелок, три – фолликулярная аденома, и один – тиреоидит. При ARFI и обычной эхографии характеристики этих доброкачественных узелков были следующими: 1,09 м/с и 2 балла при эластографии; 1,27 м/с и 2 балла при эластографии; 1,92 м/с и 1 балл при эластографии; 2.50 м/с и 3 балла при эластографии (гистологический диагноз – тиреоидит); и 0,92 м/с и 3 балла при эластографии. Все эти узелки не имели сонографических критериев, указывающих на злокачественные новообразования (Рис. 7).

Рис. 7. Два узелка с ложноположительным результатом FNA биопсии. А – изображение 36-летнего мужчины с диагнозом при FNA злокачественного узлового поражения, а гистологическим диагнозом –тиреоидит. B – изображение 44-летней женщины с подозрением на фолликулярную опухоль, а гистологическим диагнозом коллоидного узелка.

Таким образом, специфичность и чувствительность FNA биопсии были 96,12% и 85,71% соответственно.

ОБСУЖДЕНИЕ

Некоторые эхографические особенности связаны с повышенным риском развития рака щитовидной железы: наличие кальцинатов, гипоэхогенность, неравномерные края, отсутствие ободка, преимущественно твердая консистенция и наличие внутриузловых кровеносных сосудов.

Тем не менее, чувствительность, специфичность, ОПЦ и ППЦ для этих критериев значительно отличаются от исследования к исследованию, и ни один ультразвуковой признак не имеет высокой чувствительности и высокой ППЦ для диагностики рака щитовидной железы. Ультразвуковые особенности с самой высокой чувствительностью в этом исследовании были следующие: твердая консистенция (89,28%) и гипоэхогенность (78,57%). Однако, у этих признаков была довольно низкая ППЦ, а именно: шансы у твердого узла быть злокачественным составляли только 20% и 29%, соответственно. Признаком с наибольшей ППЦ (58,0%) было наличие микрокальцификатов, однако микрокальцификаты встречаются только в 25% случаев рака щитовидной железы (низкая чувствительность).

В последние годы новые технологии, были введены в клиническую практику, что позволяет определить эластичность ткани с помощью ультразвуковых устройств. Предыдущие эластографические исследования щитовидной железы проводились с помощью эластографии в режиме реального времени – качественного эластографического метода. Последний мета-анализ (который подвел итоги нескольких исследований) сообщил чувствительность и специфичность эластографии в режиме реального времени для диагностики злокачественных узлов щитовидной железы 92% и 90% соответственно.

Moon и др. изучили 703 узла (217 злокачественных и 486 доброкачественных) с помощью эластографии в реальном времени  и пришли к выводу, что одна эластография, а также сочетание эластографии и сонографии в серой шкале, не имеет преимуществ в дифференциации злокачественных и доброкачественных узловых образований щитовидной железы по сравнению с одной сонографией в серой шкале; эластография не является  полезным инструментом для определения необходимости выполнения FNA. В нашем исследовании, используя эластографическую  балльную шкалу от  4 до 5 для диагностики злокачественных узлов и от 1 до 3 для диагностики доброкачественных узелков, чувствительность и специфичность эластографии  была 97,67% и 82,14% соответственно.

Это исследование было технико-экономическим анализом ARFI изображений, нового соноэластографического метода оценки щитовидной железы. Акустическая лучевая импульсная визуализация (Virtual Touch tissue quantification на оборудовании Siemens Acuson S2000) включает в себя прицеливание на определенную анатомическую область для определения ее эластических свойств с выбором нужного ПЗ во время визуализации в B-режиме в реальном времени. Ткани в пределах ПЗ (6 × 5 мм) механически возбуждаются путем генерации кратковременных (≤ 262 мкс) акустических импульсов. Акустические импульсы генерируют локализованные смещения ткани в пределах ПЗ. Смещения ткани вызывают распространение бокового сдвига волны, которое отслеживается с помощью системы отслеживания лучей, распространяющихся в поперечном направлении. По измерению времени смещения пика волны при каждом боковом смещении, может быть получена ССВ в  исследуемой ткани. ССВ пропорциональна квадратному корню эластичности тканей. Поперечная волна распространяется быстрее, когда ткань жестче. ССВ имеет значения в диапазоне от 0,5 до 8 м/с. 4 МГц датчик не является оптимальным для оценки ткани щитовидной железы; датчик с частотой, по крайней мере, 7,5 МГц будет более оптимальным, так как он имеет большее разрешение. Этот метод дает информацию о жесткости ткани или ее упругости путем измерения уровня искажения мягких составляющих при приложении внешней силы. В то время как эластография в режиме реального времени является качественным методом, ARFI визуализация является количественным методом.

Преимущество изображения ARFI перед качественным методом эластографии в реальном времени в том, что акустическая волна, которая деформирует ткани, не зависит от давления, прикладываемого экспертом. Исследования Bojunga и др. и Zhang и др. показали пороговые значения ССВ – 2,57 и 2,87 м/с соответственно, для дифференциации злокачественных узлов щитовидной железы, с чувствительностью и специфичностью 57% и 85% и 75% и 82,2% соответственно. Наше исследование показывает, что при ARFI визуализации щитовидной железы средняя ССВ 2 м/с соответствует здоровой ткани щитовидной железы, 1,70 м/с – доброкачественным узлам щитовидной железы, и 3,4 м/с – злокачественным узлам. Таким образом, чем жестче ткань (при злокачественных узлах щитовидной железы с большими клетками), тем быстрее распространяется поперечная волна. В нашем исследовании репрезентативным пороговым значением ССВ для диагностики злокачественных узлов было 2.5 м/с (по аналогии с Bojunga и др.), с чувствительностью и специфичностью 85,7% и 96,0% соответственно, ППЦ 82,8%, и ОПЦ 96,88%. Средняя ССВ, для баллов – 4 и 5 при эластографии в реальном времени была 2,93 ± 1,2 м/с, а средняя ССВ при ARFI для баллов от 1 до 3 была 1,82 ± 0,77 м/с, что указывает на то, что существует положительная корреляция между ARFI в реальном времени и эластографиескими методами. Bojunga и др. изучили 137 доброкачественных и 21 злокачественных узлов щитовидной железы: папиллярный рак (N = 13), фолликулярная карцинома (N = 4), медуллярная карцинома щитовидной железы (N = 3) и анапластическая карцинома щитовидной железы (N = 1). Zhang и др. только изучали папиллярный рак (44 из 173 узлов щитовидной железы). В нашем исследовании 28 из 157 узлов щитовидной железы были злокачественными: папиллярная карцинома (N = 21), карцинома щитовидной железы (N = 1), медуллярная карцинома щитовидной железы (N = 2) и фолликулярная карцинома (N = 4). По нашим результатам, чувствительность и специфичность FNA биопсии была 85,71% и 96,12% соответственно. Таким образом, в этом исследовании, у ARFI и FNA биопсии была практически одинаковая чувствительность и специфичность для диагностики узлов щитовидной железы. Во всех случаях ложноотрицательных FNA биопсий, сонография показала подозрение на наличие злокачественной опухоли, и только в одном узелке ССВ была менее 2,4 м/с. Во всех ложноположительных случаях FNA биопсии (N = 5), сонография показала доброкачественный процесс, и только в одном узелке ССВ была больше, чем 2 м/с (а именно 2,5 м/с). В трех злокачественных узлах с ССВ менее 2 м/с были показаны обычные сонографические особенности опухолей щитовидной железы.

В заключение, в данном исследовании ARFI визуализация и FNA биопсия имели схожую чувствительность и специфичность для диагностики узловых образований щитовидной железы (85,71% и 96,12%, соответственно) в том случае,  когда мы использовали ССВ больше, чем 2,5 м/с для диагностики злокачественных узлов. Акустическая лучевая импульсная визуализация – неинвазивный метод обработки изображений, который без проблем воспроизводится, обладает преимуществами для диагностики узловых образований щитовидной железы, с высокой ППЦ и ОПЦ (82,8% и 96,88%) и может быть легко интегрирован в обычные ультразвуковые аппараты для повышения надежности в диагностическом алгоритме исследования узлов щитовидной железы. Таким образом, изображения ARFI имеют большой потенциал и могут быть использованы для того, чтобы существенно сократить количество FNA биопсий путем обнаружения доброкачественных узлов и наблюдения их в динамике, без необходимости выполнять при этом FNA биопсию.