《Holistic Integrative Oncology》:Research progress in ultrasound-guided thermal ablation technology for thyroid nodule treatment
甲状腺结节(Thyroid Nodules, TNs)作为一种常见的内分泌疾病,其全球患病率呈现显著上升趋势。高分辨率超声的广泛应用显著提高了甲状腺结节的检出率。在此背景下,超声引导下热消融(Ultrasound-Guided Thermal Ablation, UTA)凭借其精准性、有效性和可重复性,已成为良性甲状腺结节(Benign Thyroid Nodules, BTNs)及经筛选的低风险恶性甲状腺结节(Malignant Thyroid Nodules, MTNs)的重要微创治疗选择。本综述系统总结了近期的临床数据,从体积缩小率(Volume Reduction Rate, VRR)、功能改善、并发症发生率及长期预后等多个维度评估UTA的治疗效果。对于BTNs,UTA可实现显著的VRR,并有效缓解压迫症状和美观问题,其中微波消融(Microwave Ablation, MWA)与射频消融(Radiofrequency Ablation, RFA)的总体疗效相当。对于MTNs,特别是T1aN0M0期乳头状甲状腺微癌(Papillary Thyroid Microcarcinoma, PTMC),不断积累的循证医学证据——包括长达10年的随访研究——表明UTA可实现肿瘤完全消失,其无病生存率与外科手术相当,同时并发症更少、住院时间更短。初步研究亦支持其应用于T1bN0M0、经筛选的T2N0M0及多灶性(≤3个病灶)乳头状甲状腺癌。此外,本文还探讨了适应证选择、实时监测技术(如超声造影和微血管血流成像)、疗效评价体系(包括弹性成像及基质金属蛋白酶-2/9等血清生物标志物)以及人工智能(Artificial Intelligence, AI)辅助预测模型在个体化治疗规划中的最新进展。同时,本文亦阐述了当前存在的局限性,如对回顾性数据的依赖、超长期结局数据的缺乏,以及扩展适应证方面的争议。最后,研究人员探讨了未来的研究方向,包括AI驱动的精准导航、与靶向药物的联合治疗,以及开展大规模前瞻性临床试验以提供循证医学支持,推动甲状腺疾病的精准化与个体化管理。
1 引言
甲状腺是人体内调节代谢平衡与生理功能的重要内分泌器官,通过合成与分泌甲状腺激素发挥作用。近年来,随着生活方式的改变及影像学诊断技术的进步,甲状腺疾病的检出率显著上升。甲状腺结节(TNs)是最常见的甲状腺疾病之一,流行病学数据显示2000至2022年间全球患病率约为25%。中国一项涵盖近700万成年人的全国性研究报告甲状腺结节患病率为36.9%,存在明显的区域异质性(28.9%–46.8%),且女性多见(44.7% vs. 29.9%),构成重大公共卫生问题。虽然甲状腺结节可能是甲状腺癌(Thyroid Cancer, TC)的初始表现,但绝大多数为良性。有症状患者可能出现心悸、吞咽困难或呼吸困难,需及时干预。尽管大多数TC,尤其是乳头状甲状腺癌(Papillary Thyroid Carcinoma, PTC),进展缓慢、预后良好,但复发风险跨度很大——从极低危患者的不足1%到高危患者的超过50%。
目前,传统手术(Conventional Surgery, CS)仍是甲状腺结节的主要治疗方式,但存在瘢痕形成、可能需要放射性碘治疗、终身甲状腺激素替代治疗等局限,以及发生甲状腺功能减退、喉返神经损伤等手术并发症的风险,可能降低患者依从性。随着甲状腺结节发病率上升,对于手术高风险或拒绝手术的患者,非手术疗法日益受到关注。
超声引导下热消融(UTA)提供了一种微创、高效且保留甲状腺功能的替代方案,具有创伤小、恢复快、无瘢痕等优势,能有效保留甲状腺功能、减少术后不适、显著改善患者生活质量并降低医疗经济负担。自2012年起,多个国际学术组织相继发布了关于UTA治疗甲状腺结节的共识声明,系统规范了其在良性甲状腺结节(BTNs)和恶性甲状腺结节(MTNs)中的适应证。为促进临床决策,研究人员提供了UTA与手术选择的建议流程图,整合超声特征、细针穿刺(Fine-Needle Aspiration, FNA)或空芯针活检(Core Needle Biopsy, CNB)结果、结节特征、最新指南推荐及患者意愿以指导治疗。
然而,关于适应证标准及长期疗效的争论仍在继续。随着技术不断进步,治疗效果持续改善,适应证逐步扩大。疗效评价体系和预测模型也在不断发展,为临床决策提供更精准的依据。未来仍需更多高质量研究以进一步验证其长期疗效和安全性。
2 热消融技术概述
2.1 技术原理与分类
热消融(Thermal Ablation, TA)技术作为当代医学中重要的微创介入治疗手段,凭借其精准性、有效性和安全性展现出显著的临床优势。其通过使靶组织温度瞬时升高(50–80°C),引发蛋白变性、细胞膜破坏及凝固性坏死等不可逆损伤,实现病变的生物学灭活。消融后坏死组织通过自然吸收或纤维化逐步代谢,从而达到治疗目的。目前临床主要的热消融技术包括以下四类:
射频消融(RFA)利用高频交变电流(200–1200 kHz)经穿刺电极传导产生焦耳热,引起靶组织内离子震动和摩擦生热。其空间选择性高,对周围组织损伤小,但靠近血管处可能受"热沉效应"影响而降低疗效。临床上RFA主要适用于直径≤3 cm的结节,较大病灶可能需要多针或分次治疗。
微波消融(MWA)采用电磁波(900–2500 MHz)诱导组织内极性分子(主要为水分子)旋转产热。与RFA相比,MWA具有三大关键优势:①对组织阻抗不敏感;②热场分布更均匀;③快速深部加热能力。但其热扩散范围较广,可能增加邻近重要结构损伤风险。临床上MWA推荐用于富血供结节或>3 cm的结节。
激光消融(LA)基于光热转换原理,经光纤传导激光能量实现精准热凝固。其特点包括:①能量密度高度可控;②消融边界清晰;③优异的适形性。但组织碳化显著降低光学穿透深度,使LA最适合≤2 cm的局限性病变。
高强度聚焦超声(HIFU)为通过体外超声聚焦产生热-机械效应的无创技术。但其成本相对较高,且受颈部骨骼遮挡限制。现有证据表明其在深部病灶治疗中存在显著能量衰减,目前主要应用于良性甲状腺结节消融。
2.2 技术增强与创新
超声引导在热消融治疗中发挥着不可或缺的作用:①术前:精准三维病灶定位;②术中:实时监测消融区域的回声变化;③术后:即刻评估消融范围(通过增强模式);④随访:监测组织修复过程。其核心价值在于实时动态监测,一方面识别结节与重要结构(如喉返神经、气管、血管)的解剖关系,建立"液体隔离带"以保护关键解剖结构;另一方面监测消融区灰度变化以确保结节完全覆盖。近期进展进一步增强了其临床效用。
多模态成像精准导航技术的核心挑战是实现"精准可视化"。多模态图像融合技术通过互补不同影像学手段,为临床医师提供前所未有的"透明"视野。Orlandi等评估了超声-CT融合成像联合实时虚拟轨迹系统用于巨大良性胸骨后甲状腺结节RFA治疗,报告100%的可行性和技术成功率。这种组合提供了安全的非手术替代方案。新兴研究探索将深度学习算法与多模态影像数据(超声、CT或MRI)整合,构建三维结节模型,识别与重要结构的空间关系并优化穿刺路径,未来可能提升临床操作的准确性和安全性。
邻近器官主动保护技术方面,温度控制是消融安全的核心。新型热隔离与监测技术可减轻对周围组织的过度损伤。仁杰团队研发了"透明质酸接枝二甲基半胱氨酸(HA-Dc)水凝胶",在食蟹猴模型中形成动态热保护屏障,降低喉返神经损伤风险30%。这种可吸收水凝胶隔离技术兼具生物相容性和温敏特性,有效保护邻近重要组织,但其在人体应用的安全性和有效性尚需进一步验证。智能温控系统提升了消融操作的安全性和可控性。实时反馈消融部位温度使医师能够调整参数,降低过热风险。He等研发了基于荧光寿命的光纤温度传感器,集成于针尖,可直接测量组织内部温度,而非传统的推算估计,为建立全面的热损伤预警系统奠定基础。
大结节联合治疗技术方面,大体积BTNs(>30 mL)常血供丰富,导致血流热能耗散、疗效降低。因此提高消融效率、降低复发率是此类结节治疗的关键挑战。无水乙醇硬化治疗渗透囊腔并破坏血供,减少散热,改善热传导,促进细胞脱水坏死,缩短总体消融时间。研究进一步证实乙醇硬化联合MWA显著降低所需微波能量并提高消融效率。聚多卡醇硬化剂经穿刺注入囊性病变及周围组织,损伤病变及邻近血管组织,导致腔隙闭塞和囊液吸收,同时在结节组织内形成更致密的纤维屏障,有效防止结节再生和扩展。与无水乙醇相比,聚多卡醇通过诱导更广泛的血管内皮损伤表现出更强的硬化效果,促进有效的结节内硬化和纤维化,且组织刺激性低于乙醇。"消融-硬化"联合治疗(MWA联合聚多卡醇注射)较MWA联合乙醇获得更优的体积缩小效果和更好的并发症 profile。消融前预先消融供血动脉可提高效率并降低局部肿瘤进展率,通过中断血供,缺血减轻热沉效应并减少所需消融能量和术中出血风险。
3 热消融治疗良性甲状腺结节:临床疗效与最新进展
超声在评估热消融治疗BTNs疗效中发挥着关键作用。主要评价指标包括体积缩小率(VRR)、技术有效率(术后12个月VRR≥50%)及结节再生长(体积增加>消融后最小体积的50%)。大量研究表明热消融产生显著临床获益,有望成为手术的替代方案。
3.1 各消融技术的循证分析
3.1.1 技术成功率
多项临床研究证实UTA可有效缩小甲状腺结节体积,技术效果良好。一项多中心随机对照试验(RCT)比较MWA和RFA治疗实性BTNs,发现2年后体积缩小无显著差异(p>0.05)。当前研究主要聚焦于MWA和RFA,LA和HIFU的研究较少。为评估LA的技术效果,Malik等回顾性分析了63例实性BTNs患者,显示消融后体积逐渐缩小:中位VRR在术后1个月为46.05%,3–6个月为60.33%,6–12个月为68.69%,12–18个月为64.04%。HIFU也获得初步临床验证。近期一项系统综述的荟萃分析显示HIFU的6个月技术有效率为75.8%,6个月和12个月的平均VRR分别为48.55%和55.02%。一项10年随访研究中,超过60%的LA治疗BTNs患者保持稳定VRR为65%。EU-TIRADS 2类结节内血管化和≥500 J/mL的能量剂量与防止技术无效及实现最大VRR相关。
3.1.2 临床成功率
临床成功率定义为治疗解决疾病的能力。在BTNs的热消融治疗中,主要目标是缓解压迫症状和改善美观问题。基于当前临床研究共识,疗效可分为三个等级:①完全缓解(Complete Response, CR):症状完全缓解;②部分缓解(Partial Response, PR):明显改善但未完全缓解;③无缓解(No Response, NR):症状无显著改善。采用视觉模拟评分(0–10分)对治疗前后患者报告症状进行半定量评估,分数越高表示症状越严重;同时采用4级评分系统评估结节对颈部美观的影响,等级越高表示美观损害越重。
临床数据表明热消融显著改善症状和美观问题,尤其对于位于表浅部位或邻近气管/食管的大结节,疗效与消融后体积缩小密切相关。大多数患者术后迅速缓解压迫症状,生活质量显著提升。一项回顾性多中心研究报告显示,MWA术后12个月平均症状评分从4.40±0.28降至0.26±0.06(P<0.001),平均美观评分从3.22±0.10降至1.31±0.08(P<0.001),提示症状和外观均显著改善。另一项纳入118例美观问题患者的队列研究发现,MWA术后1、3、6个月的美观完全缓解率分别为22.0%、57.6%和89.8%。多因素分析识别出非桥本甲状腺炎、远离危险三角区的结节以及超声造影早期高增强为术后6个月实现美观完全缓解的独立预测因素。Collins等的前瞻性4年随访研究显示,RFA术后最早3个月即出现甲状腺相关症状、焦虑水平、外观评分和生活质量的显著改善,并持续至末次随访(P<0.05)。近期一项荟萃分析比较RFA、LA、MWA和HIFU的疗效,发现在VRR、症状或美观评分的主要终点方面无显著差异(P>0.05)。然而,曲线下面积排序(SUCRA)分析显示MWA在总体治疗效果方面最为有效。
3.2 特定类型良性结节的应用探索
3.2.1 大体积结节
UTA治疗大体积BTNs已显示出良好的安全性和疗效。Cang等报告结节≥4 cm者MWA术后12个月VRR为76.09%,技术有效率为90.80%。但术后定期随访至关重要,因部分消融结节可能出现再生或需进一步手术干预。一项长期随访研究纳入421例患者(共456个结节),发现2、5和≥10年的平均VRR分别为81%、90%和94%,再生率为12%。值得注意的是,初始体积≥20 mL的结节较<10 mL者再生风险显著更高(P<0.05)。Fung等的研究进一步证实,单次消融常难以使体积≥20 mL的BTNs达到理想VRR,可能需要重复消融。确定两次消融的最佳间隔至关重要,早期再治疗策略(6个月内)安全,并在6–12个月内实现持续体积缩小(P=0.012);而单次治疗组无显著体积变化(P=0.503)。12个月随访时,早期再治疗组VRR显著优于单次治疗组(P<0.05)。Shin等的10年回顾性随访分析表明,初始体积<10 mL的结节仅需单次RFA即可在10年内维持高VRR,而>10 mL的结节需严格遵循随访方案,可能需额外RFA疗程以达到与单次消融相当的VRR并降低再生风险。Wu等证实MWA联合乙醇较单纯MWA显著改善预后,尤其对于囊性成分>20%或体积>15 mL的结节。联合方案可作为此类病例的首选临床策略。Yang等报告"热消融-硬化治疗"(MWA+聚多卡醇)显著改善总有效率(93.33% vs. 68.33%)和VRR(79.57% vs. 67.15%),同时降低复发率(5% vs. 18.3%)和不良事件发生率(10% vs. 30%)。此外,多项研究表明消融前FNA活检证实为良性但具有以下特征——大体积(直径≥3 cm)、RFA术后12个月VRR<50%、结节再生或新生血管化——应警惕恶性可能,此类情况建议行CNB或手术切除以明确病理诊断。
3.2.2 胸骨后甲状腺肿
由于其独特的解剖位置,胸骨后甲状腺结节常对UTA构成技术挑战,包括消融不完全、操作风险增加和技术难度加大。2018年专家共识将UTA视为大体积胸骨后结节(≥20 mL)或有压迫症状者的相对禁忌证。但近期研究提供了新证据。2019年一项小样本前瞻性研究初步证实了MWA治疗胸骨后甲状腺肿的疗效和安全性,3个月平均VRR为66.7%,症状缓解,无严重并发症。另一项更大样本、更长随访的前瞻性研究进一步评估了MWA联合乙醇消融治疗孤立性胸骨后甲状腺肿的疗效。24个月中期随访期间,平均VRR达90%,压迫症状显著缓解,无严重并发症。上述研究表明,对于手术高风险或拒绝手术的胸骨后甲状腺肿患者,UTA可作为替代选择,但需严格评估气道压迫风险。
3.2.3 良性钙化结节
严重钙化的BTNs被认为是消融治疗的挑战,主要由于穿刺困难、热传导受限以及钙化导致的内部结构显像不佳。UTA通常不推荐,但近期研究探索了其可行性。一项研究根据钙化模式将钙化结节分为两组:微钙化和粗大钙化(进一步分为强钙化和弱钙化亚组)。5年VRR为92.95%,并发症发生率低(6%)。但严重钙化亚组的VRR显著低于轻度钙化亚组(P<0.05),表明钙化程度与VRR呈负相关。因此,研究人员建议术前弹性成像评估钙化硬度,并建议对粗大钙化结节早期干预以优化治疗效果。
3.2.4 滤泡性肿瘤
甲状腺滤泡性肿瘤是起源于甲状腺滤泡上皮细胞的肿瘤性病变。由于其细胞学特征与滤泡性腺瘤相似,术前FNA细胞学常难以提供明确病理诊断。术后组织病理学分析显示约80%的病例诊断为良性滤泡性腺瘤。近期一项多中心回顾性研究调查了UTA治疗≤3 cm甲状腺滤泡性肿瘤的疗效。12个月随访平均VRR为78.11%,完全消失率15.5%。与手术切除相比,UTA安全性更优,主要并发症率仅3.1%(短暂声音嘶哑)。该研究为UTA治疗滤泡性肿瘤提供了循证医学支持,可能避免过度手术,尤其对于无明确恶性病理证据的滤泡性肿瘤。
4 热消融治疗恶性甲状腺结节:临床疗效与最新进展
虽然热消融在BTNs治疗中确立了重要地位,但其在MTNs领域的潜在应用和争议值得深入探索。本节主要聚焦其用于PTC的研究进展。MTNs的疗效评估主要基于以下指标:①体积缩小率(VRR);②局部肿瘤进展(Local Tumor Progression, LTP),包括原发肿瘤复发、腺体内新发病变及颈部淋巴结转移;③无病生存期(Disease-Free Survival, DFS),定义为从治疗开始到首次疾病复发、转移、死亡或末次随访的时间间隔。
目前UTA技术治疗TC的适应证仍是学术争论的焦点。为系统评估该技术的临床价值,全球范围内开展了一系列研究。
4.1 单灶PTC
4.1.1 T1aN0M0 PTC/乳头状甲状腺微癌(PTMC)
当前循证医学研究表明,UTA治疗T1aN0M0期PTMC具有显著疗效和安全性,治疗效果可与传统的手术切除相媲美。一项倾向评分匹配研究纳入884例患者,显示RFA与手术治疗低危PTMC的4年LTP和DFS无显著差异。但RFA组在手术时间、住院费用和并发症率方面具有优势。长期5年随访数据显示,UTA后的疾病进展率、淋巴结转移率和局部复发率分别为3.6%、1.1%和2.5%,中位VRR维持100%。值得关注的是,最新的10年随访研究报告了持续的100% VRR。相比之下,PTC长期主动监测(Active Surveillance, AS)的10年LTP率为5.7%,20年LTP率为8.2%,均高于UTA随访研究中的数据。
综合这些数据表明,对于精心筛选的低危PTMC,UTA是手术或主动监测的有效安全替代方案,具有良好的长期肿瘤学结局。
4.1.2 T1bN0M0 PTC
对于单发T1bN0M0 PTC,研究显示前景良好。一项纳入283例患者的回顾性队列研究发现,RFA与手术在4年以上的LTP和DFS方面无显著差异,提示RFA可作为筛选患者的可行替代方案。另一项310例PTC患者的RFA治疗研究报告了中位随访26个月,平均VRR为99.99±0.11%,总体LTP率为2.58%。未观察到远处转移、严重并发症或二次手术需求。亚组分析显示T1a和T1b患者之间无显著差异,T1b分期与LTP无显著相关性。Wei等在大规模研究(n=1,029)中比较了MWA和手术,包括T1a和T1b的亚组分析,发现治疗效果无统计学显著差异。此外,MWA组出血更少、手术时间更短、严重并发症率更低。一项纳入1,613例T1N0M0 PTC成人患者的RFA队列研究分析了长期结局和LTP危险因素,显示优异的长期预后,并指出理想候选者为单发T1N0M0 PTC且肿瘤包膜下距包膜或气管>2 mm者。
因此,通过恰当的患者选择和充分的术前评估,UTA可能是单发T1bN0M0 PTC的有效治疗选择。
4.1.3 T2N0M0 PTC
对于不适合手术或选择非手术治疗的单发T2N0M0 PTC患者,当前临床证据表明UTA治疗效果良好。一项研究报告24个月随访后平均VRR为93.7%,16.7%的病例实现完全肿瘤消融。随访期间未观察到局部复发或远处转移。另一项回顾性单中心研究比较了MWA和RFA在34例T2N0M0 PTC患者中的疗效。1年随访时,中位VRR为74.2%,2例发生LTP。累积完全消融率随时间显著增加,1、3、5年分别为4.0%、26.8%和51.2%。MWA和RFA组在疾病进展率、完全肿瘤消失率或并发症率方面无统计学显著差异。
基于当前循证医学,UTA作为T2N0M0 PTC的替代治疗具有优异的治疗效果和安全。
4.2 多灶PTC(病灶数≤3)
近期研究系统评估了UTA技术治疗多灶PTC的应用价值。Yan等回顾性分析了487例接受RFA的PTMC患者,根据病灶数量分为单灶和多灶组。比较两组的VRR、LTP和DFS,发现多灶性对PTMC预后无显著影响(p>0.05)。这些结果表明,在严格把握适应证和全面术前评估的前提下,RFA可作为多灶PTC的有效治疗选择。类似地,Yu等对44例多灶PTMC患者接受MWA治疗进行了临床观察,数据显示治疗后LTP率为11.4%,随访结束时完全缓解率为59%,总不良事件率仅6.8%,进一步证实了UTA在PTMC治疗中的良好安全性。Zhou等进一步细化了多灶PTMC的分类评估,将94例接受MWA的多灶PTMC患者按肿瘤部位分为单侧多灶病(UMD)和双侧多灶病(BMD)两个亚组。技术成功率100%。完全肿瘤消失率分别为40.625%(UMD)和51.61%(BMD)(p=0.312),LTP率分别为6.25%和3.23%(p=0.881),提示MWA治疗后两组预后相似。
4.3 伴包膜侵犯、峡部受累或位于危险三角的PTC
一项多中心前瞻性队列研究比较了伴与不伴超声检出包膜侵犯的PTMC患者的临床数据。平均随访约20个月后,技术成功率(99% vs. 100%,P=0.18)、并发症率(1% vs. 3%,P=0.38)和LTP率(1% vs. 2%,P=0.82)均无显著差异。基于肿瘤-包膜距离的亚组分析也未显示显著差异。这些发现有力地证明了MWA治疗伴包膜侵犯PTMC的技术可行性,短期疗效不受包膜侵犯状态影响。
对于峡部PTC,一项临床研究评估了MWA的安全性和疗效。结果表明术后1、3、6个月甲状腺和甲状旁腺功能参数与基线水平相比保持稳定(P>0.05)。影像学评估显示完全消融率为70.6%,无严重并发症报道。该研究证实超声引导MWA是峡部PTC安全有效的微创治疗选择。
Zhang等比较了RFA与手术切除治疗位于危险三角PTC的安全性和疗效。数据显示RFA组在治疗时间、住院时间、术中出血量和术后瘢痕长度方面较手术组具有显著优势(P<0.05)。手术组观察到短暂性甲状旁腺功能减退和永久性喉返神经损伤,而RFA组无此类并发症。两组疾病进展无统计学显著差异。这些结果表明,对于危险三角区的PTC,RFA可达到与手术相当的短期临床效果,同时具备微创、恢复快、并发症少等独特优势。
4.4 甲状腺髓样癌(Medullary Thyroid Carcinoma, MTC)
UTA用于MTC的应用逐渐受到关注,但当前研究有限,主要为病例报告。
Biamonte等报告一例因高麻醉风险而不适合手术的未转移MTC患者应用RFA。术后影像学评估确认消融区完全坏死,随访超声检查(6和12个月)显示原病变区域被纤维化组织替代,未观察到颈部淋巴结转移证据。Tong等描述了RFA治疗伴颈部淋巴结转移的复发性MTC。RFA术后4个月,超声显示消融区显著缩小,血清降钙素水平从198.17 pg/mL降至11.80 pg/mL。
一项回顾性研究纳入22例活检证实的局部复发MTC患者,既往曾行甲状腺全切除术,后接受UTA治疗。治疗12个月后,平均肿瘤直径和中位血清降钙素水平均显著降低(p<0.001),任何治疗病灶均未观察到再生。但研究也发现50%的患者在随访期间出现其他部位新发转移。该研究提示UTA对筛选的MTC病例可能有效安全,但仍需密切监测新发转移。
近期进展表明联合治疗策略可能为MTC治疗带来突破。Zhao等进行了一项临床研究,首次评估了分子靶向治疗安罗替尼联合RFA的协同效应。结果证明安罗替尼显著增强了RFA的抗肿瘤活性(P<0.05)。这种创新的联合方案为MTC的综合治疗提供了新的研究方向,但其长期疗效和安全性有待进一步研究。
5 治疗效果评价体系的精细化
5.1 功能性影像学评估
传统超声检查在评估消融后凝固范围方面存在显著局限,尤其因气化区导致的不规则形态和图像模糊,可能影响凝固坏死组织边界的准确判断,进而干扰临床疗效评估。因此,采用高精度影像学评估方法对于优化治疗策略和改善患者预后至关重要。
5.1.1 血流灌注评估技术
血流动力学影响甲状腺结节生长。准确评估消融后残留血管对确定疗效、预后和后续规划至关重要。目前临床常用的血管评估技术包括:①彩色多普勒超声成像(Color Doppler Ultrasound Imaging, CDUS):作为评估肿瘤血管的常规临床方法,操作简便、可及性广,但在检测低速血流和小血管方面灵敏度有限;②能量多普勒超声成像(Power Doppler Ultrasound Imaging, PDUS):采用专门的信号处理显示多普勒信号的幅度而非传统速度和方向信息,显著提高对小血管和低速血流的检测灵敏度;③微血管血流成像(Microvascular Blood Flow Imaging, MVFI):利用先进的滤波技术选择性抑制组织信号同时保留微血管血流信息,实现病变与周围组织的精准成像,有效评估术后残留或复发病灶。回顾性研究表明,RFA前后评估复发TC血管分布时,MVFI的灵敏度和准确性显著优于PDUS(P<0.05),具有良好的组间和组内一致性。因此,MVFI可作为评估甲状腺结节消融前血管分布和识别消融后复发的有价值工具;④超声造影(Contrast-Enhanced Ultrasound, CEUS):作为一种微循环血管造影技术,利用造影剂增强超声诊断的分辨率、灵敏度和特异性,清晰显示消融区内充盈缺损,实现病变血流灌注的定量分析。CEUS目前被公认为评估消融效果的有效工具。定量CEUS参数与PTC生物学特征密切相关,可作为预后指标。MWA术后即刻测量和1个月CEUS边缘特征与消融区吸收程度独立相关(P=0.001, P<0.001)。
5.1.2 组织硬度评估技术
甲状腺结节细胞增殖过程中,新生上皮细胞活跃生长和细胞聚集增加组织密度和韧性,导致结节硬度增强。消融早期,由于组织凝固、肿胀和炎症反应,结节硬度变化不明显或略增加。随着时间推移,坏死组织逐渐被吸收和机化,结节缩小,硬度逐渐降低。最终可能转变为较软的瘢痕组织或仅残留纤维条索,硬度显著低于消融前。
超声弹性成像(Ultrasound Elastography, UE)是一种实时应变成像方法,可实现组织硬度的测量和定量分析,为评估消融效果提供有价值的指导。临床研究表明,RFA术后3个月,甲状腺组织与胸锁乳突肌的弹性比值与结节直径缩小率显著正相关,提示弹性比值可作为消融效果的有效预测指标。
5.1.3 多模态联合评价策略
近期研究表明,多种功能成像技术的联合应用显著提升评估效果。通过计算应变率比值、达峰时间和峰值强度,可定量分析结节硬度、血流灌注和血管分布特征以评估结节生长速度。研究提示UE和CEUS在评估MWA治疗甲状腺结节效果方面均有预测价值,联合成像进一步提高预测准确性。另一项关于CEUS和UE评估BTNs消融后疗效的比较研究同样证明,联合成像诊断价值最高(AUC=0.968),其次为UE(AUC=0.935)和CEUS(AUC=0.879)。
5.2 生物标志物的动态监测
近期研究表明,术前血清基质金属蛋白酶(Matrix Metalloproteinases, MMPs)水平可能作为预测PTC患者UTA预后的潜在生物标志物。该研究纳入41例RFA治疗的PTC患者和56例健康对照,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)在消融前后定量分析血清 MIT -2和MIT -9水平。结果揭示PTC患者术前血清MIT -2和MIT -9水平较对照组显著升高,而术后3、6和12个月这些水平显著下降。这一发现提示术前MIT -2/9水平高者需加强随访,术后下降不足者应监测残留或复发疾病。血清MIT -2和MIT -9水平的动态监测可能为评估UTA治疗PTC的疗效提供有价值的参考。
此外,其他研究证实了甲状腺功能相关指标与UTA治疗效果之间的显著相关性。具体而言,术前血清刺激性甲状腺球蛋白(stimulated Thyroglobulin, sTg)和促甲状腺激素(Thyroid-Stimulating Hormone, TSH)水平与UTA治疗预后密切相关。血清TSH和sTg过表达被确定为患者预后不良的独立危险因素。
因此,对MIT、sTg和TSH等血清生物标志物变化的动态监测为评估消融治疗反应和预测复发提供了有价值的补充信息,从而促进更个性化的术后管理。
5.3 精准预测模型的构建
Hu等采用列线图(nomogram)预测MWA治疗PTMC后消融区消失。多因素分析揭示年龄、钙化类型和初始最大直径为独立预后因素。另一项多中心研究识别出性别、病灶成分、钙化、体积和最大直径为影响VRR>50%的独立因素。该模型显示出强大的判别能力,训练集和验证集的AUC分别为0.908和0.850。Jin等开发了纳入每毫升消融后体积能量和CEUS消融区边缘的列线图,AUC在训练和验证数据集中均超过0.78,协助临床医师制定适当的消融策略并解释恢复结局。Bernardi等发现初始消融比(Initial Ablation Ratio, IAR),定义为消融体积与总结节体积之比,可预测BT不能太乱RFA术后5年体积缩小和再治疗结果。ROC分析显示技术有效性和再治疗的截断值分别为49%和73%。
Negro等利用402例六家机构RFA治疗BT不能太乱s的临床数据集训练机器学习算法预测VRR<50%或≥50%,模型准确度达0.85。Li等开发了六个机器学习模型预测BT不能太乱s消融后一年疗效,实性成分比<20%、初始体积和血流评分成为前三大预测因子。最优XGBoost模型预测满意疗效的准确度为78.9%,AUC为0.86,提供决策的可视化基础,提升医患沟通效率。
Agyekum等采用深度卷积神经网络(CNNs)基于超声图像预测MWA治疗BT不能太乱s的疗效。研究中开发了五种不同的CNN模型。应用的深度学习技术能够实现分层特征的自动学习和复杂模式的检测,在超声图像处理任务中表现强劲。这些模型准确预测了MWA治疗后VRR<50%的结节。最优模型EfficientNetB1实现AUC为0.85、准确度0.79、灵敏度0.82和特异度0.74,优于传统基于临床特征的评估。该方法在识别可能对单次消融反应不足的结节方面显示潜力,有助于避免过度治疗。
基于临床特征、影像组学和人工智能的预测模型正逐步实现对消融疗效的精准术前预测。这一进展有助于筛选最获益患者并优化治疗策略。
6 发展趋势与挑战
综合分析上述各类甲状腺结节的临床证据,UTA已取得显著进展。但迈向更广泛的临床应用和优化仍面临一系列关键发展趋势和挑战,亟待澄清和解决。
6.1 消融适应证的争议
专家共识和指南对TC的UTA适应证存在显著分歧,反映了持续存在的争论。2024年中国抗癌协会专家共识推荐TA作为T1aN0M0(≤1 cm)PTC的一线治疗(强推荐),适应证扩展至T1b(1–2 cm)、多灶(≤3个结节)和包膜侵犯性PTC。相比之下,2025年美国甲状腺协会指南和2025年韩国复发性甲状腺癌指南将消融治疗限制于拒绝手术或手术高风险患者,另外要求严格标准如单灶性和无包膜接触。
6.1.1 证据局限性
必须承认现有证据体系存在固有局限性:(a)回顾性数据为主:当前证据基础主要为回顾性研究,这种对回顾性研究的依赖引入选择偏倚,限制可推断的因果关系强度;(b)缺乏长期(>10年)数据:尽管5–10年中期结果令人鼓舞,但20–30年——更符合PTC自然史的时间跨度——的肿瘤学终点数据仍然缺乏,这妨碍了对治疗终身影响及其与长期确立替代方案比较地位的全面理解;(c)特殊人群数据缺乏:缺乏大规模、前瞻性、长期随访研究阻碍了对潜在独特风险的精准评估(如对儿童发育的长期影响、对妊娠过程和胎儿的绝对安全性、以及老年合并多种疾病患者的风险-获益比);(d)技术和方案异质性:不同研究中消融设备、能量设置和操作者专业水平的差异使结局标准化和通用方案建立面临挑战。通过前瞻性注册研究、长期随访研究和设计良好的随机对照试验解决这些局限性,对于巩固证据基础和精炼适应证标准至关重要。
6.1.2 疾病特征
PTC特征为隐匿性多灶性和隐匿性淋巴结转移。部分术前表现为单灶且无转移的患者后来发现存在隐匿性多灶病变或颈部淋巴结转移。与手术切除不同,消融治疗无法进行全面的淋巴结清扫,可能遗留未检出的转移病灶,增加未来复发和转移风险。消融技术在实现充分安全边界方面存在局限。虽然甲状腺手术有明确的最小切除要求,消融难以实现>2 mm的安全边界,存在周边残留癌细胞的风险。部分学者还认为消融后周围甲状腺组织粘连可能使复发或转移时再次手术复杂化,增加手术并发症风险。
6.1.3 学科视角
不同专业医师对甲状腺结节消融适应证扩展持不同观点。外科医师强调手术的根治性和彻底性,对扩展消融适应证更为谨慎。相比之下,熟悉消融技术和疗效的超声和介入专业医师倾向于对扩展适应证持更积极态度。未来应建立涉及外科、影像学和内分泌学的多学科评估路径,制定扩展适应证的共识标准。
6.2 联合治疗的标准化与个体化
消融与靶向治疗(如RET、VEGFR抑制剂)和免疫治疗(如免疫检查点抑制剂)的整合正在兴起。但最佳时机、剂量和序贯方案需经大规模随机对照试验验证,以实现精准个性化组合、最大化协同效应并避免累积不良反应。
6.2.1 严格适应证标准和准确疾病评估
对于甲状腺结节,需综合考虑结节大小、性质和部位等因素。对于BTNs,UTA适用于引起临床症状(如压迫、美观顾虑或焦虑)、最大直径≥2 cm且进行性增长的结节。对于MTNs,UTA通常适用于有手术禁忌或拒绝手术的患者,肿瘤直径通常不超过2 cm,无淋巴结或远处转移。应采用超声、CT或MRI等影像学检查以及甲状腺FNA活检准确判定肿瘤分期和分子病理特征,为治疗方案制定提供依据。
6.2.2 标准化治疗方案与个体变异考虑
应首先实施UTA以尽可能彻底灭活肿瘤组织。随后根据患者具体情况选择靶向药物和免疫治疗药物,严格遵循药物指南规定的剂量、给药途径和治疗时长。应根据年龄、身体状况、合并症等因素制定个性化方案。例如,老年严重心肺疾病患者且手术高风险者可优先考虑消融联合靶向治疗或免疫治疗;年轻健康、早期肿瘤患者经充分评估后也可选择此联合治疗。
此外,患者间肿瘤分子特征存在差异。对于具有特定基因突变或异常蛋白表达的患者,应相应选择靶向药物。治疗期间需密切监测不良反应,及时对症处理。随访期间密切观察患者治疗反应,若肿瘤标志物水平未显著下降或影像显示肿瘤缩小不足,应考虑调整药物剂量或方案以获得更好效果。
6.3 人工智能辅助诊疗
近年来,人工智能特别是深度学习在医学图像分析方面的突破性进展,为甲状腺消融诊疗创新提供了强劲动力。人工智能在增强甲状腺消融方面具有巨大潜力,初步研究显示其在术前结节特征化、手术规划和术后监测中的应用潜力。但该领域大多数人工智能应用仍处于概念验证或早期临床验证阶段,获得监管批准的商业系统有限。需要大规模、多中心前瞻性试验建立临床实用性、成本效益和对患者结局的影响,然后才能广泛采用。
6.3.1 术前诊断与评估:提升决策准确性
基于大规模病理证实甲状腺超声图像数据库训练的AI算法可自动提取和量化关键影像特征(如不规则性、边界、回声、微钙化、纵横比、血管模式、弹性)。这些多维度定量分析超越主观人为解读的局限,能够构建高精度预测模型,提供客观、可量化的恶性风险评分或概率,显著降低经验依赖性和观察者间变异,提高术前诊断灵敏度和特异度,减少不必要的活检或手术。
三维重建和智能靶区勾画:AI不仅能识别结节,还能基于超声或融合CT/MRI数据进行结节和周围关键解剖结构(如气管、食管、颈动脉和估计的喉返神经走行)的自动化三维重建。结合结节特征和预设安全边界,AI可智能精准勾画"消融靶体积",为消融规划提供直观定量的空间基础。
风险评估与方案优化:AI模型可整合多样化临床数据(如年龄、性别、病史、症状、甲状腺功能、凝血功能、抗凝用药)和影像数据(如结节部位、大小、毗邻关系、血供)。通过高级算法挖掘这些数据集,定量评估出血、神经损伤、疼痛和感染等并发症概率。
消融模拟:基于结节特征和拟议消融能量参数,AI可利用历史数据进行物理建模或机器学习预测,模拟消融范围及其对靶组织和周围组织的影响。这协助医师预判消融充分性和安全性,促进制定更个性化和优化的治疗方案(如最佳针道、能量需求、进针次数、辅助技术必要性和应急预案)。
6.3.2 术中导航与操作辅助:确保精准性
实时图像引导与精准定位:消融操作中,AI驱动的实时超声导航系统发挥关键作用。这些系统实时追踪消融针尖,使用图像识别技术(如图像配准、特征点追踪)在动态超声图像中准确识别和持续监测针的空间位置和方向。此外,通过将实时针位置与术前规划的轨迹和靶标叠加,系统提供可视化引导(如虚拟针道、靶标投影、距离指示器),协助医师准确高效地将消融针置入预定靶标,显著减少定位误差和反复调整需求。系统还能实时识别和标注关键危险结构(如大血管、气管轮廓、估计的神经区域)。当针或预测热区过于接近这些结构时,视觉或听觉警告提醒操作者采取避让措施。
消融过程动态监测与参数智能控制:AI系统能够实时接收和整合多路术中监测数据流。具体而言,分析超声影像特征变化——如消融区内由低回声向高回声的转变(提示凝固性坏死)、微气泡形成范围和动态演变(气化表现)。在使用温感消融针的部位,系统实时获取和解读组织内部温度分布。利用预训练模型,系统动态评估当前消融区是否覆盖计划靶标、消融是否充分、以及是否存在热扩散至危险区域的迹象。基于实时评估,AI系统提供参数调整的数据驱动建议(如增减功率、延长/缩短消融时间、重新定位针或增加针道),以优化能量沉积。这确保目标结节完全覆盖的同时最大化保留周围正常组织,从而提高原发疗效率、降低残留和复发疾病。
6.3.3 术后随访管理:实现个性化与高效性
复发和残留的早期智能预警:定期术后随访对确保治疗效果至关重要。基于AI的模型通过系列随访影像数据的纵向对比分析,实现消融区体积动态变化和回声演变特征的自动化定量监测。借助强大的模式识别能力,这些模型能够高灵敏度检测视觉难以感知的早期复发或残留细微征象——如消融边缘新出现的微小低回声灶、异常血流信号的再现、体积缩小的停滞或反弹。系统自动生成早期预警报告或警报通知,提示医师优先审查或安排进一步检查,促进早期发现和干预。
个性化随访计划与管理:基于个体患者特征(如初始结节性质、大小、部位、消融疗效、复发风险评分、合并症、甲状腺功能和依从性),AI系统可利用算法推荐优化随访时间安排。包括为高风险患者设置更频繁的早期随访,为低风险恢复良好患者适当延长间隔。系统智能建议每次随访的核心检查(如常规超声、甲状腺功能、特定肿瘤标志物)和可选检查(如CEUS、UE)。
综合疗效评价与数据库构建:AI可 researchers可以自动归档和分析大量术后随访数据,建立支持大规模临床研究的结构化数据库。这有利于评估不同消融技术、参数和适应证的长期结局,持续完善临床实践指南。
AI辅助诊疗与甲状腺消融整个工作流的深度整合——从术前规划、术中执行到术后管理——通过智能结节特征化、精准靶区勾画、消融模拟、实时导航、动态监测和个性化随访,显著提升诊断客观性、操作准确安全性、以及长期管理效率和质量。有效支持临床决策,减少人为失误。
然而,AI辅助UTA仍处于早期阶段,面临诸多挑战:①数据质量与标准化:超声设备、采集参数和操作者技术的变异影响图像一致性,阻碍模型训练和泛化;②模型泛化能力:算法应用于不同机构或未在训练集中代表的患者人群数据时,性能可能下降;③算法可解释性:部分复杂AI模型的"黑箱"特性可降低临床信任度并妨碍调试;④临床验证:需要严格的前瞻性、多中心、大样本临床试验验证临床实用性、成本效益和对患者结局的影响;⑤伦理、监管和责任问题:需要数据隐私、算法问责和AI辅助决策中责任界定的明确框架;⑥工作流整合:将AI工具无缝嵌入现有临床工作流而不增加负担,对推广至关重要。未来应着力于开发高质量、多中心、标准化数据库;创建可解释且强大的算法;开展严格临床试验;并探索AI改善初级诊疗中诊断和治疗同质性的潜力。
7 结论
超声引导UTA治疗甲状腺结节展现出有前景的治疗效果,能有效缩小结节体积、缓解症状,同时保留甲状腺功能。研究在技术革新、临床应用、疗效评价和并发症预防方面不断推进,显示出广阔前景。尽管存在争议——特别是关于恶性结节适应证扩展、长期结局数据需求以及联合治疗标准化——UTA为不适合或拒绝手术的患者提供了一种可行的微创替代方案。人工智能的融合在提升整个治疗路径的精准性和个性化方面具有重大潜力。未来应聚焦于跨学科协作,开展长期随访的大规模前瞻性研究以解决当前证据空白,并推动这一不断发展的技术标准化同时个性化的应用,以惠及更多患者。