Опыт применения метода ультразвуковой эластографии с внутренним источником компрессии (E-Thyroid™) в дифференциальной диагностике доброкачественных и злокачественных узлов в щитовидной железе

Перевод статьи: "Experiences of Intrinsic Compression Ultrasound Elastography (E-Thyroid™) in Differentiating Benign From Malignant Thyroid Nodule".

"Для большинства узловых образований щитовидной железы технология E-Thyroid™ позволяет эффективно дифференцировать злокачественные образования от доброкачественных по заданному предельному значению индекса контраста эластичности (ECI)".

Введение

Узловое образование в щитовидной железе - это очень распространенное состояние, которое обнаруживается при проведении ультразвукового исследования у 40-50% пациентов. "Золотым стандартом" в области идентификации рака щитовидной железы является тонкоигольная аспирационная биопсия (ТАБ). Среди общего числа всех узловых образований рак щитовидной железы выявляется в 5-10% случаев, поэтому большинству пациентов с узлами в щитовидной железе рекомендуется пройти процедуру ТАБ.

Несмотря на то, что данные УЗИ позволяют дифференцировать злокачественные и доброкачественные образования с удовлетворительным или хорошим уровнем чувствительности и специфичности, точной диагностике мешает вариабельность результатов у разных исследователей и зависимость этих результатов от опыта специалиста. В современной клинической практике проведение тонкоигольной аспирационной биопсии рекомендуется в случае выявления кальцинированного узла как при микро-, так и при макрокальцинатах. Следовательно, для повышения точности ультразвуковой диагностики узлов в щитовидной железе и уменьшения числа ненужных ТАБ необходим неинвазивный метод, который обладал бы высокой специфичностью и которым можно было бы дополнить рутинную процедуру УЗИ.

Ультразвуковая эластография (УЗЭ) - новый неинвазивный диагностический метод, основанный на различии в жесткости злокачественных и доброкачественных образований. Для рака характерно увеличение жесткости внеклеточного матрикса, что делает узлы менее эластичными по сравнению с нормальной тканью или доброкачественными образованиями [1].

Ультразвуковая эластография с наружной компрессией датчиком используется в диагностике заболеваний щитовидной железы для дифференциации злокачественных и доброкачественных узловых образований начиная с 2005 г. [2]. Однако диагностическая эффективность этого метода варьирует по причине недостаточной воспроизводимости у одного оператора и между операторами, субъективной оценки и необъективной выборки изображений [2,3]. Поэтому для достижения диагностической достоверности необходимо использовать более объективные и менее вариабельные методы УЗЭ.

Ультразвуковая эластография с использованием пульсации сонной артерии в качестве источника компрессии уменьшила вариативность результатов работы как одного, так и различных исследователей, устранив изначальное препятствие, которое представляла собой пульсация сонной артерии. Методика основана на уникальном алгоритме с использованием матрицы смежности и контраста эластичности в узле, позволяя достоверно определять уровень эластичности [4,5].

Методы

Ультразвуковые эластографические исследования проводились эндокринологами с опытом применения УЗЭ 1-2 года, с использованием аппарата RS80A компании Samsung Medison с программным обеспечением E-Thyroid™ и с линейным датчиком с частотой 3-12 МГц. Для проведения эластографии специалист находил поперечную плоскость с мак си мальным диаметром, а также дополнительную плоскость с другими характеристиками, такими как эхогенность и наличие кальцинатов. Затем пациента просили задержать дыхание на 4 с, пока регистрировались данные УЗЭ. Количественный метод оценки E-Thyroid™ использовался для вычисления индекса контраста эластичности (ECI). Значение ECI вычислялось в интерактивном режиме и отображалось на экране ультразвукового аппарата после того, как границы узла были оконтурены оператором. Более высокие значения ECI соответствуют более жестким узлам, указывая на повышенную вероятность его злокачественного характера. Для анализа точности диагностики из всего множества значений ECI были отобраны самые высокие.

Результаты

Некоторые узлы обладают гистологической гомогенностью по своей природе, поэтому изначальное значение ECI в одной аксиальной (поперечной) плоскости, полученное оператором, иногда может не достигать уровня, указывающего на злокачественность, несмотря на фактическую злокачественность новообразования (рис. 1). Поэтому при исследовании узла щитовидной железы с использованием метода E-Thyroid™ важно располагать датчик в различных аксиальных плоскостях для повторных измерений ECI, особенно когда изображения В-режима показывают подозрительные образования с гетерогенным компонентом. В общем случае эластичность узла достаточно надежно характеризуется самыми высокими значениями ECI.

Один небольшой подозрительный узел вблизи сонной артерии показал низкое значение ECI 1,06 и был классифицирован как доброкачественный (рис. 2). По результатам тонкоигольной аспирационной биопсии данного узла был диагностирован тиреоидит Хашимото. Вместе с тем значение ECI для узлов вблизи сонной артерии, которая является источником компрессии для УЗЭ, имеет тенденцию быть ниже, чем значения ECI для других узлов в щитовидной железе, как, к примеру, узел на рис. 2.

В предшествующем клиническом исследовании группы из 165 пациентов, 154 из которых имели доброкачественные узлы и 42 - злокачественные (во всех случаях - папиллярная карцинома), были получены следующие значения чувствительности, специфичности, положительной и отрицательной прогностической значимости: 81,0, 63,6, 37,8 и 92,5% соответственно. В этом исследовании, которое проводилось с использованием аппарата Accuvix XG с программным обеспечением E-Thyroid™, узлы считались злокачественными при значениях показателя ECI выше 3,11 [6].

Чаще всего большинство кальцинированных узлов считаются потенциально злокачественными вне зависимости от типа присутствующих кальцинатов (макро- или микро). Из 65 узлов с кальцинатами 45 узлов оказались доброкачественными и 20 - злокачественными; при этом 23 доброкачественных кальцинированных узла были правильно классифицированы алгоритмом E-Thyroid™ со значением ECI менее 3,11, что составляет более 50% всех узлов этого типа. В противоположность этому квалифицированный специалист смог правильно классифицировать только 4 (8,9%) узла по данным УЗИ, полученным в В-режиме [6]. Таким образом, технология E-Thyroid™ позволяет эффективно дифференцировать доброкачественные кальцинированные узлы от злокачественных.

Обсуждение

Метод ультразвуковой эластографии с использованием технологии E-Thyroid™ и значений показателя ECI показал свою ценность в том, что: 1) в качестве источника компрессии используется сонная артерия, которая создавала главные помехи при получении данных об эластичности при наружной компрессии, 2) метод опирается на понятные числовые значения и объективную систему оценки измерений эластичности, 3) метод оказался менее подвержен вариабельности в рамках работы одного и того же исследователя или разных исследователей [6].

Наши недавние исследования показали, что диагностическая точность УЗЭ щитовидной железы в значительной степени зависела от расстояния между узлом и сонной артерией (неопубликованные данные). То есть узел, расположенный очень близко от сонной артерии, имеет тенденцию показывать более низкие значения ECI по сравнению с другими узлами в щитовидной железе. Следовательно, при проведении УЗЭ необходимо помнить, что значение ECI может быть необычным, если узел расположен слишком далеко или слишком близко от источника давления (сонной артерии). Несмотря на то что встроенные в аппарат УЗИ алгоритмы могут быть настроены так, чтобы решить эту проблему, узлы с исключительно низким значением ECI, которое указывает на доброкачественность, должны быть подвергнуты повторному измерению.

Текущая клиническая практика, наряду с несколькими более ранними исследованиями и опытом работы с кальцинированными узлами, дает основание полагать, что эластографию не следует использовать в случае кальцинированных узлов по причине ложноположительной природы кальциноза, которая делает узлы тверже.

Фактически степень выраженности кальциноза напрямую коррелировала со значением ECI [6]. Однако в соответствии с данным исследованием некоторые узлы с низкими значениями ECI можно надежно классифицировать как доброкачественные без необходимости проведения ТАБ.

Заключение

Для большинства узловых образований щитовидной железы ультразвуковая эластография с использованием технологии E-Thyroid™ позволяет эффективно дифференцировать злокачественные образования от доброкачественных по заданному предельному значению индекса контраста эластичности (ECI). При этом, однако, следует помнить, что краевое расположение узла в щитовидной железе может повлиять на результаты, так как в этом случае могут наблюдаться различные виды взаимодействия с источником компрессии (то есть сонной артерией).

Поддерживаемые системы: RS80A, WS80A, HS70A и Accuvix-А30

Литература

1. Huang S., Ingber D.E. Cell tension, matrix mechanics, and cancer development // Cancer Cell. 2005; 8: 175-176.
2. Lyshchik A., Higashi T., Asato R., Tanaka S., Ito J., Mai J.J., Pellot-Barakat C., Insana M.F., Brill A.B., Saga T., Hiraoka M., Togashi K. Thyroid gland tumor diagnosis at US elastography // Radiology. 2005; 237: 202-211.
3. Park S.H., Kim S.J., Kim E.K., Kim M.J., Son E.J., Kwak J.Y. Interobserver agreement in assessing the sonographic and elastographic features of malignant thyroid nodules // Am J Roentgenol. 2009; 193: W416-423.
4. Lim D.J., Luo S., Kim M.H., Ko S.H., Kim Y. Interobserver agreement and intraobserver reproducibility in thyroid ultrasound elastography // Am J Roentgenol. 2012; 198: 896-901.
5. Luo S., Lim D.J., Kim Y. Objective ultrasound elastography scoring of thyroid nodules using spatiotemporal strain information // Med Physics. 2012; 39: 1182-1189.
6. Kim M.H., Luo S., Ko S.H., Jung S.L., Lim D.J., Kim Y. Elastography can effectively decrease the number of fine-needle aspiration biopsies in patients with calcified thyroid nodules // Ultrasound Med Biol. 2014; 40: 2329-2335