【摘要】：第一部分 超聲實(shí)時(shí)組織彈性成像提高甲狀腺結(jié)節(jié)惡性風(fēng)險(xiǎn)分層的診斷效能目的探討超聲實(shí)時(shí)組織彈性成像(Real-Time Tissue Elastography,RTE)的超聲彈性評(píng)分(elasticity score,ES)與甲狀腺惡性風(fēng)險(xiǎn)分層(Malignancy Risk Stratification,MRS)的相關(guān)性,評(píng)價(jià)RTE對(duì)MRS鑒別結(jié)節(jié)良惡性的補(bǔ)充價(jià)值。材料與方法共有1498例患者(女性885例,男性613例,平均年齡43.5 ± 12.4歲),經(jīng)細(xì)針抽吸(FNA)和/或手術(shù)證實(shí)的甲狀腺結(jié)節(jié)1525個(gè)(最大直徑D≤2.5 cm)。根據(jù)結(jié)節(jié)大小分為4組(D≤0.5 cm,0.5D≤1.0 cm,1.0D≤2.0 cm,2.0D≤2.5 cm)。每個(gè)結(jié)節(jié)均獲得彈性評(píng)分(ES)及惡性風(fēng)險(xiǎn)分層(MRS)。利用Spearman相關(guān)分析探討RTE與MRS之間的相關(guān)性。采用受試者工作曲線(Receiver operator characteristic,ROC)分析,比較RTE、MRS單獨(dú)及RTE與MRS聯(lián)合鑒別診斷甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的效能。結(jié)果RTE和MRS在0.5D≤1.0cm、1.0D≤2.0cm和2.0D≤2.5cm的結(jié)節(jié)區(qū)間內(nèi)具有較強(qiáng)的相關(guān)性(相關(guān)系數(shù)r分別為0.768、0.711及0.743)。RTE和MRS聯(lián)合應(yīng)用在各尺寸區(qū)間的診斷效果均優(yōu)于單獨(dú)應(yīng)用RTE或MRS(P0.001)。結(jié)論總而言之,RTE與MRS有較強(qiáng)相關(guān)性,RTE與MRS的結(jié)合優(yōu)于單獨(dú)RTE或MRS。因此,RTE是MRS鑒別甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的良好輔助診斷工具。第二部分 多模態(tài)超聲技術(shù)鑒別TI-RADS 4類(lèi)甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的價(jià)值目的常規(guī)超聲在鑒別診斷TI-RADS(甲狀腺影像學(xué)報(bào)告及數(shù)據(jù)系統(tǒng))4類(lèi)甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性上是困難的。本研究旨在評(píng)估多模態(tài)超聲成像技術(shù)是否能提高鑒別診斷TI-RADS4類(lèi)結(jié)節(jié)良惡性的準(zhǔn)確性。方法對(duì)170名患者共196個(gè)(78例良性,118例惡性)TI-RADS 4類(lèi)甲狀腺結(jié)節(jié),術(shù)前進(jìn)行常規(guī)超聲超聲(US)、超微血流成像(SMI)和實(shí)時(shí)組織彈性成像(RTE)多模態(tài)超聲成像。以手術(shù)病理結(jié)果為診斷金標(biāo)準(zhǔn),比較各種方法的敏感性、特異性、準(zhǔn)確性、假陰性率和假陽(yáng)性率及多模態(tài)超聲聯(lián)合應(yīng)用的診斷效能。結(jié)果在鑒別診斷TI-RADS 4類(lèi)結(jié)節(jié)的良惡性上,常規(guī)超聲診斷的敏感性、特異性、準(zhǔn)確性、假陰性率、假陽(yáng)性率分別為65.25%、69.23%、66.84%、34.75%、30.77%;超微血流成像的分別為 77.97%、93.59%、84.18%、22.03%、6.41%;實(shí)時(shí)組織彈性成像的分別為80.51%、84.62%、82.14%、19.49%、15.38%;多模態(tài)超聲新技術(shù)聯(lián)合診斷的敏感性、特異性、準(zhǔn)確性、假陰性率、假陽(yáng)性率分別為94.08%、87.18%、91.33%、6.93%、12.82%。US、SMI、RTE和多模態(tài)超聲成像在鑒別診斷TI-RADS 4類(lèi)結(jié)節(jié)時(shí),ROC曲線下面積(AUC)分別為67.2%、84.40%、86.60%和95.50%。結(jié)論初步研究結(jié)果顯示,多模態(tài)超聲成像能夠彌補(bǔ)各成像技術(shù)的劣勢(shì),可以提第三部分 甲狀腺結(jié)節(jié)診斷的機(jī)器學(xué)習(xí)輔助系統(tǒng)目的超聲檢查有助于鑒別診斷甲狀腺結(jié)節(jié)的良惡性,但其診斷準(zhǔn)確性很大程度上取決于操作者的經(jīng)驗(yàn)。因此,我們的目標(biāo)是構(gòu)建機(jī)器學(xué)習(xí)輔助的診斷模型以減少診斷主觀性。方法這項(xiàng)回顧性研究獲得了機(jī)構(gòu)倫理審查委員會(huì)的批準(zhǔn),并豁免患者知情同意。這項(xiàng)研究共包含2064個(gè)結(jié)節(jié)(2032名患者,695名男性,1337名女性;平均年齡45.25±13.49歲)。符合這項(xiàng)研究的入選標(biāo)準(zhǔn)如下:(1)進(jìn)行了甲狀腺部分切除術(shù)或全切術(shù);(2)結(jié)節(jié)最大直徑小于等于2.5 cm;(3)術(shù)前1個(gè)月內(nèi)進(jìn)行常規(guī)超聲和超聲實(shí)時(shí)彈性成像檢查(real-time elastography,RTE),以及(4)既往沒(méi)有做過(guò)甲狀腺手術(shù)或超聲消融術(shù)。根據(jù)9種常用機(jī)器學(xué)習(xí)算法,隨機(jī)選擇60%的樣本用于模型訓(xùn)練,并使用剩余的40%的樣本進(jìn)行驗(yàn)證。假定所有模型的先驗(yàn)概率為10%。所有模型隨機(jī)自助抽樣1000次以獲得平均診斷結(jié)果,并與經(jīng)驗(yàn)豐富的超聲科醫(yī)生的診斷結(jié)果進(jìn)行比較。計(jì)算其敏感性、特異性、準(zhǔn)確性和曲線下面積AUC。結(jié)果隨機(jī)森林算法獲得最佳診斷效果,優(yōu)于傳統(tǒng)超聲診斷(AUC:0.924,95%CI:0.895-0.953 vs.0.834,95%CI:0.815-0.853)以及傳統(tǒng)超聲聯(lián)合RTE診斷(AUC:0.938,95%CI:0.914-0.961 vs.0.843,95%CI:0.829-0.857)。結(jié)論基于超聲檢查的機(jī)器學(xué)習(xí)算法,特別是隨機(jī)森林算法,比超聲科醫(yī)生更準(zhǔn)確地診斷甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性。高TI-RADS 4類(lèi)結(jié)節(jié)的診斷效能,為鑒別診斷難鑒良惡性的TI-RADS 4類(lèi)結(jié)節(jié)的良惡性提供了更全面、豐富的信息。第四部分基于網(wǎng)絡(luò)的甲狀腺結(jié)節(jié)惡性風(fēng)險(xiǎn)分層系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與驗(yàn)證目的根據(jù)甲狀腺結(jié)節(jié)臨床、生化及超聲等特征,建立一種實(shí)用、簡(jiǎn)便的甲狀腺結(jié)節(jié)惡性風(fēng)險(xiǎn)分類(lèi)預(yù)測(cè)模型,可為臨床決策提供輔助參考,具有重要的臨床意義。方法回顧性分析2011年4月至2016年10月在我院所收治的2818名患者共2850例甲狀腺結(jié)節(jié)(女性1890例,男性928例,平均年齡46.0 ±12.9歲)。兩名超聲科醫(yī)生獨(dú)立雙盲提取每個(gè)結(jié)節(jié)的臨床、生化和超聲數(shù)據(jù)。然后,我們隨機(jī)選取所有結(jié)節(jié)中80%的結(jié)節(jié)樣本進(jìn)行多變量邏輯回歸分析。確定惡性風(fēng)險(xiǎn)分界點(diǎn),建立風(fēng)險(xiǎn)分層評(píng)分系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中,我們根據(jù)患者的評(píng)分,將患者歸類(lèi)為低、中、高惡性風(fēng)險(xiǎn)結(jié)節(jié)。之后,我們利用剩下的20%的患者對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。利用受試者工作特性曲線下的面積(ROC-AUC)來(lái)評(píng)價(jià)系統(tǒng)的惡性風(fēng)險(xiǎn)分層能力。結(jié)果選擇9個(gè)變量作為惡性風(fēng)險(xiǎn)分層系統(tǒng)的預(yù)測(cè)因子。評(píng)分4.0為低風(fēng)險(xiǎn),評(píng)分4.0～6.0為中等風(fēng)險(xiǎn),評(píng)分≥6.0為高風(fēng)險(xiǎn)。惡性風(fēng)險(xiǎn)從0%至100.0%,與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分的增加呈正相關(guān)性。訓(xùn)練集組和驗(yàn)證集的AUC分別高達(dá)0.936(95%CI:0.923-0.949)和 0.934(95%CI:0.908-0.960)。結(jié)論本研究表明,一個(gè)簡(jiǎn)單可靠的網(wǎng)絡(luò)惡性風(fēng)險(xiǎn)分層系統(tǒng)可用于甲狀腺結(jié)節(jié)的惡性風(fēng)險(xiǎn)分層。
【學(xué)位授予單位】：南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：R445.1;R581
【圖文】：

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本文編號(hào)：2791521