Value of color Doppler ultrasound, ultrasound-guided fine needle aspiration cytology combined with BRAFV600E gene detection in diagnosis of microthyroid nodules
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摘要:目的
探讨彩色多普勒超声检查、超声引导下细针穿刺细胞学检查(US-FNAC)联合BRAFV600E基因检测对微小甲状腺结节的诊断价值。
方法选取中高风险微小甲状腺结节患者103例为研究对象。患者行甲状腺影像报告和数据系统(TI-RADS)分级, 术前均行彩色多普勒超声检查、US-FNAC及丝氨酸/苏氨酸特异性激酶突变基因V600E(BRAFV600E)检测。术后根据病理结果计算并比较单独检测和三者联合检测的敏感性、特异性和准确性，分析诊断效能。
结果超声检查显示，不同性质结节的纵横比、结构、回声、钙化及边缘情况比较，差异均有统计学意义(P < 0.05)。良性结节和恶性结节垂直位、低回声、点状强回声或微钙化及边缘不规则生长的诊断结果比较，差异有统计学意义(P < 0.05)。103例研究对象中, US-FNAC检查诊断为Ⅴ、Ⅵ级的患者63例(共98个结节，其中67个恶性)，占比61.2%; Ⅲ、Ⅳ级的患者26例(共32个结节，其中14个恶性)，占比25.2%; Ⅱ级的12例(共12个结节，无恶性)，占比11.7%; Ⅰ级的2例(共2个结节，其中1个恶性)，占比1.9%。BRAFV600E基因检测有72例发生突变(共111个结节, 其中76个恶性)，占比69.9%; 无突变患者31例(共33个结节，其中6个恶性)，占比30.1%。超声检查、US-FNAC检查、BRAFV600E基因检测的敏感性、特异性和准确性分别为75.3%、62.5%、73.0%, 79.5%、68.8%、77.5%与93.2%、68.8%、88.8%; 三者联合诊断的敏感性、特异性和准确性均最高，分别为97.3%、75.0%、93.3%。联合诊断的敏感性、特异性和准确性高于单独检测，差异有统计学意义(P < 0.05)。
结论联合检测可提高对甲状腺乳头状微小癌的检出率，有助于微小结节精准的术前评估。
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关键词:
- 彩色多普勒超声 /
- 细针穿刺细胞学检查 /
- BRAFV600E基因突变 /
- 甲状腺乳头状微小癌 /
- 诊断
Abstract:ObjectiveTo investigate the diagnostic value of color Doppler ultrasound, ultrasound-guided fine needle aspiration cytology (US-FNAC) combined with BRAFV600E gene detection in small thyroid nodules.
MethodsA total of 103 patients with moderate or high risk small thyroid nodules were selected as study subjects. The Thyroid Imaging Reporting and Data System (TI-RADS) grading, preoperative color doppler ultrasound US-FNAC and silk/threonine specific kinase mutant gene V600E (BRAFV600E) detection were performed. The sensitivity, specificity and accuracy of each examination alone and their combination were compared according to the pathological results, and the diagnostic performance was analyzed.
ResultsThe ultrasound examination showed that there were statistically significant differences in aspect ratio, structure, echo, echoes, calcification and marginal growth of nodules of different nature (P < 0.05). Of the 103 subjects, 63 cases (98 nodules with 67 malignant ones) were diagnosed as grade V or VI by US-FNAC examination, accounting for 61.2%. There were 26 patients with grade Ⅲ and Ⅳ (32 nodules with 14 malignant ones), accounting for 25.2%. There were 12 cases of grade Ⅱ (12 nodules in total without malignancy), accounting for 11.7%; there were 2 cases of grade Ⅰ (2 nodules with one malignant nodule), accounting for 1.9%. BRAFV600E gene examination showed that 72 cases (111 nodules, 76 of which were malignant) was detected, accounting for 69.9%. There were 31 patients without mutation (33 nodules in total, 6 of which were malignant), accounting for 30.1%. The sensitivity, specificity and accuracy of ultrasound examination, US-FNAC examination and BRAFV600E gene test were 75.3%, 62.5%, 73.0%, respectively, 79.5%, 68.8%, 77.5%, respectively and 93.2%, 68.8%, 88.8%, respectively. The sensitivity, specificity and accuracy of their combined diagnosis were the highest, which were 97.3%, 75.0% and 93.3%, respectively. The sensitivity, specificity and accuracy of their combined diagnosis were higher than those of single detection (P < 0.05).
ConclusionCombined detection can improve the detection rate of thyroid papillary microcarcinoma, which is conducive to accurate preoperative evaluation of small nodules.
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甲状腺结节是甲状腺细胞局部异常生长导致的一种内分泌疾病。近年来，甲状腺结节的检出率呈快速上升趋势。高分辨率超声(US)对甲状腺结节的实际检出率为20%~76%[1]。临床上，甲状腺结节分为孤立结节和多发结节; 根据结节性质不同，可分为良性结节和恶性结节，其中大多数为良性，疾病初期无特殊症状[2], 仅需定期随访观察。甲状腺结节中，恶性病变占比5%~15%。恶性肿瘤中，甲状腺癌(TC)的发病率为1.5%左右[3]。TC以甲状腺乳头状癌(PTC)最多见[1]。临床检查发现，直径为1 cm以内的微小甲状腺结节患者较多，因此，选用合适的方法提高微小甲状腺结节中甲状腺乳头状微小癌(PTMC)的诊断效率已成为临床医师关注的焦点。虽然大多数PTMC呈惰性生长，但有少部分具有高侵袭性，可造成不良临床结局。采用常规US检查微小甲状腺结节的准确率有限，容易出现漏诊，也可能导致过度手术。细针穿刺活检(FNAB)细胞学诊断以微创、经济、安全、准确度高等优势已成为术前诊断甲状腺结节最常用的方法，鉴别良恶性结节有较好的效果[4]。然而，由于多种因素影响, PTC中仍有大约20%的患者单独采用FNAB穿刺甲状腺细胞无法得到最终明确诊断[5]。随着PTC相关分子诊断技术的日趋成熟，基于分子病理诊断技术的丝/苏氨酸特异性激酶(BRAF)基因突变检测有利于PTC的诊断, BRAFV600E诊断PTC的特异性较高[6]。术前对微小甲状腺结节细针穿刺细胞学检查(FNAC)的标本同时进行BRAFV600E突变检测，能够提高PTMC的阳性检出率，降低FNAC诊断的假阴性率。本研究对患者行US检查、US引导下细针穿刺细胞学检查(US-FNAC)及BRAFV600E基因突变检测，探讨联合检测对PTMC的诊断价值。
1. 资料与方法
1.1 一般资料
回顾性分析2020年7月—2022年9月内分泌科中高风险微小甲状腺结节患者103例(144个结节)的临床资料，其中男21例，女82例。将经术后病理结果确诊为良性结节或恶性结节的89例患者(129个结节)作为进一步研究对象，其中男16例(良性1例，恶性15例)，女73例(良性15例，恶性58例)，年龄23~75岁，平均(45.0±4.6)岁。所有纳入研究患者的甲状腺结节直径均≤10 mm, 术前均行彩色多普勒US检查，对患者进行甲状腺影像报告和数据系统(TI-RADS)分级，并行US-FNAC及BRAFV600E基因检测。本研究经医学伦理委员会审核通过，所有纳入研究对象均签署知情同意书。
1.2 方法
采用百胜超声诊断仪高频探头行常规US检查，以判断微小甲状腺结节的大小、位置、深度及毗邻关系等是否适合行细针穿刺。确定穿刺目标后，予以US-FNAC, 同时行BRAFV600E基因检测。
被穿刺者取仰卧位，肩下方用枕头垫高，使其头后仰，充分暴露颈前区。首先，用US探查甲状腺及颈部引流区淋巴结，再次明确病灶性质、回声、位置、形态、大小、边缘及边界等情况; 然后确定穿刺点并予以定位。常规消毒铺巾，以2%的利多卡因进行局部浸润麻醉，超声引导下选用NS18/10穿刺活检针(生产厂家GALLINI S. R. L.) 进行穿刺。平均每个结节穿刺3~4针，其中的2~3针行细胞学检查，1针行BRAFV600E基因检测; 多个结节者选择TI-RADS分级较高的结节行BRAFV600E基因检测; 高风险或异常的淋巴结同时行穿刺并对洗脱液行甲状腺球蛋白(TG)检测。穿刺完毕局部予以无菌纱布覆盖、包扎固定，并按压，嘱术后注意事项。
1.3 观察指标
以手术、术后病理检查结果为金标准确诊TC。综合评估微小甲状腺结节的US特点，对微小甲状腺结节及病理分类结果进行汇总分析。① US检查评估指标: 垂直位、实性、低回声或极低回声，点状强回声或微钙化，边缘不规则或模糊或腺外侵犯。若存在≥3种指标则考虑为TC。TI-RADS分级[3]及代表意义: 1级提示正常甲状腺; 2级提示良性结节(无恶性); 3级提示可能良性结节; 4a级提示恶性率5%~10%; 4b级提示恶性率>10%~50%; 4c级提示恶性率>50%~90%; 5级提示很可能为恶性结节(恶性率>90%); 6级提示活检证实为恶性结节。②根据Bethesda报告系统(TBSRTC)[7], 由病理科医师提供细胞学结果诊断报告，诊断报告分为6大类。甲状腺细胞病理学Bethesda报告系统恶性风险程度代表意义: Ⅰ级提示不能用于诊断或不满意; Ⅱ级提示良性; Ⅲ级提示性质不明或不典型的滤泡性病灶; Ⅳ级提示(可疑)滤泡性; Ⅴ级提示可疑恶性; Ⅵ级提示恶性。若结果为Ⅴ、Ⅵ级则诊断为TC。③由迪安医学中心对BRAFV600E基因进行检测，结果显示有突变则为阳性。
1.4 统计学分析
采用SPSS 22.0软件进行统计分析。计量资料以均数±标准差表示，计数资料以[n(%)]表示，计算US、US-FNAC、BRAFV600E基因检测的敏感性、特异性、准确性。计量资料组间比较采用t检验，计数资料组间比较采用χ2检验, P＜0.05为差异有统计学意义。
2. 结果
2.1 US检查结果比较
US检查显示，不同性质结节的纵横比、结构、回声、钙化及边缘情况比较，差异均有统计学意义(P＜0.05)。良性结节和恶性结节垂直位、低回声、点状强回声或微钙化及边缘不规则生长的诊断结果比较，差异有统计学意义(P＜0.05)。见表 1。
表 1 US影像学特征结果比较个 US影像学特征 分类 良性结节(n=47) 恶性结节(n=82) P 纵横比 垂直位 2 73 ＜0.001 水平位 45 9 结构 实性或实性为主 43 82 0.031 囊性为主 4 0 回声 低回声或极低回声 10 76 ＜0.001 高回声或等回声 37 6 钙化 点状强回声或微钙化 6 70 ＜0.001 无钙化 41 12 边缘 不规则生长 3 68 ＜0.001 规则生长 44 14 2.2 US-FNAC和BRAFV600E基因检测结果
103例研究对象中, US-FNAC检查诊断为Ⅴ、Ⅵ级的患者63例(共98个结节，其中67个恶性)，占比61.2%; Ⅲ、Ⅳ级的患者26例(共32个结节，其中14个恶性)，占比25.2%; Ⅱ级的12例(共12个结节，无恶性)，占比11.7%; Ⅰ级的2例(共2个结节，其中1个恶性)，占比1.9%。BRAFV600E基因检测有72例发生突变(共111个结节，其中76个恶性)，占比69.9%; 无突变患者31例(共33个结节，其中6个恶性)，占比30.1%。103例研究对象的检测诊断结果见表 2。
表 2 US-FNAC和BRAFV600E基因检测结果例 BRAFV600E基因检测 US-FNAC检测结果 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅳ级 Ⅴ级 Ⅵ级 合计 基因突变 1 0 9 1 47 14 72 无突变 1 12 11 5 2 0 31 合计 2 12 20 6 49 14 103 2.3 各项检查的诊断效能比较
US、US-FNAC、BRAFV600E基因检测的敏感性、特异性和准确性分别为75.3%、62.5%、73.0%，79.5%、68.8%、77.5%和93.2%、68.8%、88.8%; 三者联合诊断的敏感性、特异性和准确性均最高，分别为97.3%、75.0%、93.3%。经术后病理结果确诊为良性结节或恶性结节的89例患者的诊断结果见表 3。
表 3 各种检查的诊断性能检查方法 结果 手术病理结果/例 敏感性/% 特异性/% 准确性/% 阳性(n=73) 阴性(n=16) 合计 US 阳性 55 6 61 75.3 62.5 73.0 阴性 18 10 28 US-FNAC 阳性 58 5 63 79.5 68.8 77.5 阴性 15 11 26 BRAFV600E基因检测 阳性 68 5 73 93.2 68.8 88.8 阴性 5 11 16 三者联合检测 阳性 71 4 75 97.3 75.0 93.3 阴性 2 12 14 3. 讨论
TC是内分泌系统最为常见的恶性肿瘤，可发生于各个年龄段，高峰出现在40~50岁，近年来有发病年轻化的趋势，女性发病率是男性的2~3倍。中国31个省的流行病学证据[8]显示，中国甲状腺结节患病率为20.4%。陆志峰等[9]报道，手术时发现, TC患者颈部淋巴结转移占比约22.6%。研究[10]表明，经过中央区淋巴结清扫的患者生活质量显著提高。2014年，世界卫生组织(WHO)全球癌症报告显示, TC新发病例中超过一半为PTMC。大多数PTC患者预后良好[11]。研究[12]发现, TC的生物学特性正在向更具有侵袭性方向转变，少部分出现局部侵犯、颈部淋巴结及远处转移的风险。FNAC是鉴别甲状腺结节良恶性的简便、有效方法。然而，实际临床工作中仍有一部分患者行US-FNAC后结节性质仍不能完全确定[13], 尤其是Bethesda分类为Ⅲ级或Ⅳ级时[14]。因此迫切需要新的手段来弥补FNAC的不足。
肖迎聪等[15]报道，高风险结节并行BRAFV600E突变诊断PTC准确率达到98.1%, 联合US-FNAC对确定甲状腺结节的良恶性有更高的特异性。研究[16]显示, BRAF基因突变与PTMC的侵袭性关系密切，在PTC侵袭性变异亚型中, BRAF基因突变率达89%。BRAF基因突变在PTC的诊断和个性化诊疗方案的制订以及临床预后预测方面提供了有力依据。2015年，美国甲状腺学会(ATA)制订的指南[3]建议，虽然BRAEV600E基因突变结果在预测PTC的敏感性上仍需要进一步提高，但其特异性高达90%。
本研究采用US-FNAC联合BRAFV600E基因检测有效提高了FNAC和BRAFV600E单独检测的准确性。联合诊断的敏感性、特异性和准确性最高，与既往文献[17]结论一致。本研究中, 10例患者的US-FNAC检测结果为阴性，而BRAFV600E基因检测结果为阳性，术后病理结果确诊9例为PTC。两者诊断不一致原因为其中5例患者存在自身免疫性甲状腺炎，另1例结节较小，直径仅有3~4 mm。US-FNAC联合BRAFV600E基因检测可以使临床诊断结果更精准，降低因穿刺操作手法偏差而漏诊的风险。桥本甲状腺炎(HT)可能与TC共存，其组织学类型以PTC最为常见。资料[18]显示，从发现HT到癌变的平均时间为6年，因此，对HT伴发甲状腺结节的患者定期随访复查相当重要。
103例研究对象中, 7例结节直径≤5 mm, 从结节直径来看并不符合《甲状腺微小乳头状癌诊断与治疗中国专家共识(2016版)》[19]和2017年美国放射学会(ACR)制订的指南[20]中的穿刺适应证。4例行US检查时发现结节(3个以上)有US高风险特征，并伴有颈部淋巴结异常，其中1例首次US检查时在甲状腺区域未发现明显结节，仅有颈部淋巴结异常，再次行US时在左侧甲状腺后上方发现1个微小结节，征得患者同意后，加做了甲状腺结节及淋巴结FNAC、BRAFV600E基因检测以及淋巴结穿刺洗脱液TG检测，最后经手术确诊为PTMC。对于那些经US提示有多个风险US特征(如垂直位生长、沙粒样微钙化、边缘不规则的实性低回声病灶)，尤其是还伴有局部高风险淋巴结(如淋巴结呈圆形、微钙化、淋巴门结构消失或皮髓质分界不清)时，临床医师则应取得患者知情同意后尽早积极进行临床处理。另外，本研究中1例患者仅US提示微钙化实性为低回声微小结节, US-FNAC与BRAFV600E基因检测均提示阴性，由于患者自觉压力较大，再三考虑后选择手术治疗，术后病理证实为PTMC。由此可见，甲状腺结节出现微钙化在诊断PTC中的敏感性和特异性较高，需要临床医师高度重视。FNAC因其仅为细胞学层面而非组织学诊断，故不能观察到血管和肿瘤包膜，无法区分滤泡细胞癌与滤泡细胞腺瘤，具有局限性。
综上所述，联合检测有助于提高PTMC的检出率，在有条件开展FNAB的医院适合临床推广应用。但两者联合检测仍有不足之处，如甲状腺结节经FNAC检查为Ⅲ级或Ⅳ级时, BRAFV600E基因突变检测结果为阴性，并不能排除TC的可能性[21]。因此，研究人员还需要进一步探索和研究更加简便且特异性、准确率更高的技术方法。
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表 1 US影像学特征结果比较
个 US影像学特征 分类 良性结节(n=47) 恶性结节(n=82) P 纵横比 垂直位 2 73 ＜0.001 水平位 45 9 结构 实性或实性为主 43 82 0.031 囊性为主 4 0 回声 低回声或极低回声 10 76 ＜0.001 高回声或等回声 37 6 钙化 点状强回声或微钙化 6 70 ＜0.001 无钙化 41 12 边缘 不规则生长 3 68 ＜0.001 规则生长 44 14 
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表 2 US-FNAC和BRAFV600E基因检测结果
例 BRAFV600E基因检测 US-FNAC检测结果 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅳ级 Ⅴ级 Ⅵ级 合计 基因突变 1 0 9 1 47 14 72 无突变 1 12 11 5 2 0 31 合计 2 12 20 6 49 14 103
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表 3 各种检查的诊断性能
检查方法 结果 手术病理结果/例 敏感性/% 特异性/% 准确性/% 阳性(n=73) 阴性(n=16) 合计 US 阳性 55 6 61 75.3 62.5 73.0 阴性 18 10 28 US-FNAC 阳性 58 5 63 79.5 68.8 77.5 阴性 15 11 26 BRAFV600E基因检测 阳性 68 5 73 93.2 68.8 88.8 阴性 5 11 16 三者联合检测 阳性 71 4 75 97.3 75.0 93.3 阴性 2 12 14
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