天津医药 ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (11): 1158-1164.doi: 10.11958/20252455
吴梦琳(
), 马芳, 杨亚菲
收稿日期:2025-07-10
修回日期:2025-08-13
出版日期:2025-11-15
发布日期:2025-11-19
作者简介:吴梦琳（1995），女，医师，主要从事浅表及血管方向超声方面研究。E-mail：基金资助:
WU Menglin(), MA Fang, YANG Yafei
Received:2025-07-10
Revised:2025-08-13
Published:2025-11-15
Online:2025-11-19
吴梦琳, 马芳, 杨亚菲. 超声AI联合BRAF V600E基因检测对甲状腺结节良恶性与侵袭性的诊断效能[J]. 天津医药, 2025, 53(11): 1158-1164.
WU Menglin, MA Fang, YANG Yafei. Diagnostic efficacy of ultrasonic artificial intelligence combined with BRAF V600E gene testing in differentiating benign-malignant and invasive thyroid nodules[J]. Tianjin Medical Journal, 2025, 53(11): 1158-1164.
摘要：
目的 探讨超声人工智能（AI）与苏氨酸特异性激酶（BRAF）V600E基因的联合检测在甲状腺结节良恶性与侵袭性评估中的应用价值。方法 选取甲状腺恶性结节（恶性组）、甲状腺良性结节（良性组）患者各150例，根据恶性组的病理诊断是否涉及包膜、血管、神经侵犯或淋巴结转移分为侵袭组（66例）和未侵袭组（84例）。收集各组一般临床特征、超声AI指标及BRAF V600E基因检测结果。统计超声AI、BRAF V600E基因检测与甲状腺结节术后病理诊断的差异。受试者工作特征（ROC）曲线及Delong检验评估超声AI、BRAF V600E基因单项及联合检测的诊断效能。结果 恶性组结节最大直径>1 cm、实性结构、极低回声/低回声、微钙化、边界模糊、形态不规则、纵横比>1、内部/混合血流分布、Ⅲ—Ⅴ级血流丰富度的比例均大于良性组。侵袭组结节最大直径>1 cm、实性结构、极低回声/低回声、微钙化、边界模糊、形态不规则、内部/混合血流分布、Ⅲ—Ⅴ级血流丰富度的比例均大于未侵袭组（P<0.05）。超声AI诊断甲状腺恶性结节的敏感度为90.00%，特异度为80.67%；超声AI诊断甲状腺恶性结节合并侵袭性的敏感度为84.85%，特异度为83.33%。BRAF V600E基因诊断甲状腺恶性结节的敏感度为72.67%，特异度为90.00%；BRAF V600E基因诊断甲状腺恶性结节合并侵袭性的敏感度为74.24%，特异度为88.10%。受试者工作特征（ROC）曲线显示，超声AI、BRAF V600E基因单项及联合检测诊断甲状腺恶性结节的AUC（95%CI）分别为0.853（0.807~0.900）、0.813（0.762~0.864）、0.941（0.917~0.966），且联合检测的AUC大于超声AI、BRAF V600E基因单项检测（P<0.05）；超声AI、BRAF V600E基因单项及联合检测诊断甲状腺恶性结节合并侵袭性的AUC（95%CI）分别为0.841（0.773~0.909）、0.812（0.737~0.886）、0.924（0.880~0.967），且联合检测的AUC大于超声AI、BRAF V600E基因单项检测（P<0.05）。结论 超声AI与BRAF V600E基因的联合检测显著优化了甲状腺结节良恶性与侵袭性的诊断效能。
中图分类号:
| 组别 | n | 性别（男/女） | 年龄/岁 | 辐射接触史 |
|---|---|---|---|---|
| 良性组 | 150 | 52/98 | 46.00（36.00，59.00） | 2（1.33） |
| 恶性组 | 150 | 57/93 | 49.00（39.00，60.00） | 7（4.67） |
| χ2或Z | 0.360 | 1.278 | 1.833 | |
| 组别 | 碘暴露史 | 甲状腺疾病史 | 甲状腺疾病家族史 | |
| 良性组 | 3（2.00） | 23（15.33） | 18（12.00） | |
| 恶性组 | 9（6.00） | 32（21.33） | 21（14.00） | |
| χ2 | 3.125 | 1.803 | 0.265 | |
表1 良性组与恶性组一般临床特征比较
Tab.1 Comparison of general clinical characteristics between the benign group and the malignant group
| 组别 | n | 性别（男/女） | 年龄/岁 | 辐射接触史 |
|---|---|---|---|---|
| 良性组 | 150 | 52/98 | 46.00（36.00，59.00） | 2（1.33） |
| 恶性组 | 150 | 57/93 | 49.00（39.00，60.00） | 7（4.67） |
| χ2或Z | 0.360 | 1.278 | 1.833 | |
| 组别 | 碘暴露史 | 甲状腺疾病史 | 甲状腺疾病家族史 | |
| 良性组 | 3（2.00） | 23（15.33） | 18（12.00） | |
| 恶性组 | 9（6.00） | 32（21.33） | 21（14.00） | |
| χ2 | 3.125 | 1.803 | 0.265 | |
| 组别 | n | 性别（男/女） | 年龄/岁 | 辐射接触史 |
|---|---|---|---|---|
| 未侵袭组 | 84 | 27/57 | 47.50（38.25，58.75） | 2（2.38） |
| 侵袭组 | 66 | 30/36 | 50.50（39.00，61.00） | 5（7.58） |
| χ2或Z | 2.780 | 0.922 | 1.226 | |
| 组别 | 碘暴露史 | 甲状腺疾病史 | 甲状腺疾病家族史 | |
| 未侵袭组 | 3（3.57） | 14（16.67） | 11（13.10） | |
| 侵袭组 | 6（9.09） | 18（27.27） | 10（15.15） | |
| χ2 | 1.138 | 2.477 | 0.130 | |
表2 未侵袭组与侵袭组一般临床特征比较
Tab.2 Comparison of general clinical characteristics between the non-invasive group and the invasive group
| 组别 | n | 性别（男/女） | 年龄/岁 | 辐射接触史 |
|---|---|---|---|---|
| 未侵袭组 | 84 | 27/57 | 47.50（38.25，58.75） | 2（2.38） |
| 侵袭组 | 66 | 30/36 | 50.50（39.00，61.00） | 5（7.58） |
| χ2或Z | 2.780 | 0.922 | 1.226 | |
| 组别 | 碘暴露史 | 甲状腺疾病史 | 甲状腺疾病家族史 | |
| 未侵袭组 | 3（3.57） | 14（16.67） | 11（13.10） | |
| 侵袭组 | 6（9.09） | 18（27.27） | 10（15.15） | |
| χ2 | 1.138 | 2.477 | 0.130 | |
| 组别 | 结节数量 | 结节位置 | 最大直径 | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 单发 | 多发 | 左叶 | 右叶 | 峡部 | 混合 | ≤1 cm | >1 cm | ||||||||||
| 良性组 | 90（60.00） | 60（40.00） | 60（40.00） | 58（38.67） | 8（5.33） | 24（16.00） | 97（64.67） | 53（35.33） | |||||||||
| 恶性组 | 102（68.00） | 48（32.00） | 54（36.00） | 63（42.00） | 15（10.00） | 18（12.00） | 51（40.00） | 99（66.00） | |||||||||
| χ2 | 2.083 | 3.510 | 28.218＊＊ | ||||||||||||||
| 组别 | 结节结构 | 回声类型 | 钙化类型 | 边界 | |||||||||||||
| 囊性 | 实性 | 无回声 | 极低回声/ 低回声 | 等回声/ 高回声 | 混合回声 | 无 | 微钙化 | 粗钙化 | 清晰 | 模糊 | |||||||
| 良性组 | 105（70.00） | 45（30.00） | 24（16.00） | 45（30.00） | 72（48.00） | 9（6.00） | 90（60.00） | 14（9.33） | 46（30.67） | 120（80.00） | 30（20.00） | ||||||
| 恶性组 | 7（4.67） | 143（95.33） | 3（2.00） | 126（84.00） | 15（10.00） | 6（4.00） | 32（21.33） | 103（68.67） | 15（10.00） | 33（22.00） | 117（78.00） | ||||||
| χ2 | 136.835＊＊ | 92.647＊＊ | 111.029＊＊ | 100.960＊＊ | |||||||||||||
| 组别 | 形态 | 纵横比 | 血流分布 | 血流丰富度 | |||||||||||||
| 规则 | 不规则 | ≤1 | >1 | 周边 | 内部/混合 | Ⅰ—Ⅱ级 | Ⅲ—Ⅴ级 | ||||||||||
| 良性组 | 103（68.67） | 47（31.33） | 134（89.33） | 16（10.67） | 82（54.67） | 68（45.33） | 115（76.67） | 35（23.33） | |||||||||
| 恶性组 | 50（33.33） | 100（66.67） | 49（32.67） | 101（67.33） | 20（13.33） | 130（86.67） | 53（35.33） | 97（64.67） | |||||||||
| χ2 | 37.468＊＊ | 101.233＊＊ | 57.100＊＊ | 52.002＊＊ | |||||||||||||
表3 甲状腺结节良性组与恶性组的超声AI特征比较 [n=150，例（％）]
Tab.3 Comparison of ultrasound AI features between the two groups
| 组别 | 结节数量 | 结节位置 | 最大直径 | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 单发 | 多发 | 左叶 | 右叶 | 峡部 | 混合 | ≤1 cm | >1 cm | ||||||||||
| 良性组 | 90（60.00） | 60（40.00） | 60（40.00） | 58（38.67） | 8（5.33） | 24（16.00） | 97（64.67） | 53（35.33） | |||||||||
| 恶性组 | 102（68.00） | 48（32.00） | 54（36.00） | 63（42.00） | 15（10.00） | 18（12.00） | 51（40.00） | 99（66.00） | |||||||||
| χ2 | 2.083 | 3.510 | 28.218＊＊ | ||||||||||||||
| 组别 | 结节结构 | 回声类型 | 钙化类型 | 边界 | |||||||||||||
| 囊性 | 实性 | 无回声 | 极低回声/ 低回声 | 等回声/ 高回声 | 混合回声 | 无 | 微钙化 | 粗钙化 | 清晰 | 模糊 | |||||||
| 良性组 | 105（70.00） | 45（30.00） | 24（16.00） | 45（30.00） | 72（48.00） | 9（6.00） | 90（60.00） | 14（9.33） | 46（30.67） | 120（80.00） | 30（20.00） | ||||||
| 恶性组 | 7（4.67） | 143（95.33） | 3（2.00） | 126（84.00） | 15（10.00） | 6（4.00） | 32（21.33） | 103（68.67） | 15（10.00） | 33（22.00） | 117（78.00） | ||||||
| χ2 | 136.835＊＊ | 92.647＊＊ | 111.029＊＊ | 100.960＊＊ | |||||||||||||
| 组别 | 形态 | 纵横比 | 血流分布 | 血流丰富度 | |||||||||||||
| 规则 | 不规则 | ≤1 | >1 | 周边 | 内部/混合 | Ⅰ—Ⅱ级 | Ⅲ—Ⅴ级 | ||||||||||
| 良性组 | 103（68.67） | 47（31.33） | 134（89.33） | 16（10.67） | 82（54.67） | 68（45.33） | 115（76.67） | 35（23.33） | |||||||||
| 恶性组 | 50（33.33） | 100（66.67） | 49（32.67） | 101（67.33） | 20（13.33） | 130（86.67） | 53（35.33） | 97（64.67） | |||||||||
| χ2 | 37.468＊＊ | 101.233＊＊ | 57.100＊＊ | 52.002＊＊ | |||||||||||||
| 组别 | n | 结节数量 | 结节位置 | 最大直径 | ||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 单发 | 多发 | 左叶 | 右叶 | 峡部 | 混合 | ≤1 cm | >1 cm | |||||||||||||||||
| 未侵袭组 | 84 | 62（73.81） | 22（26.19） | 32（38.10） | 33（39.29） | 7（8.33） | 12（14.29） | 35（41.67） | 49（58.33） | |||||||||||||||
| 侵袭组 | 66 | 40（60.61） | 26（39.39） | 22（33.33） | 30（45.45） | 8（12.12） | 6（9.09） | 16（24.24） | 50（75.76） | |||||||||||||||
| χ2 | 2.961 | 1.929 | 5.001＊ | |||||||||||||||||||||
| 组别 | 结节结构 | 回声类型 | 钙化类型 | 边界 | ||||||||||||||||||||
| 囊性 | 实性 | 无回声 | 极低回声/低回声 | 等回声/ 高回声 | 混合回声 | 无 | 微钙化 | 粗钙化 | 清晰 | 模糊 | ||||||||||||||
| 未侵袭组 | 7（8.33） | 77（91.67） | 3（3.57） | 64（76.19） | 13（15.48） | 4（4.76） | 26（30.95） | 45（53.57） | 13（15.48） | 29（34.52） | 55（65.48） | |||||||||||||
| 侵袭组 | 0 | 66（100.00） | 0 | 62（93.94） | 2（3.03） | 2（3.03） | 6（9.09） | 58（87.88） | 2（3.03） | 4（6.06） | 62（93.94） | |||||||||||||
| χ2 | 4.048＊ | 11.719＊＊ | 20.340＊＊ | 17.449＊＊ | ||||||||||||||||||||
| 组别 | 形态 | 纵横比 | 血流分布 | 血流丰富度 | ||||||||||||||||||||
| 规则 | 不规则 | ≤1 | >1 | 周边 | 内部/混合 | Ⅰ—Ⅱ级 | Ⅲ—Ⅴ级 | |||||||||||||||||
| 未侵袭组 | 38（45.24） | 46（54.76） | 29（34.52） | 55（65.48） | 16（19.05） | 68（80.95） | 45（53.57） | 39（46.43） | ||||||||||||||||
| 侵袭组 | 12（18.18） | 54（81.82） | 20（30.30） | 46（69.70） | 4（6.06） | 62（93.94） | 8（12.12） | 58（87.88） | ||||||||||||||||
| χ2 | 12.175＊＊ | 0.299 | 5.395＊ | 27.792＊＊ | ||||||||||||||||||||
表4 甲状腺结节未侵袭组与侵袭性组的超声AI特征比较 [例（%）]
Tab.4 Comparison of ultrasound AI characteristics between the non-invasive group and the invasive group of thyroid nodules
| 组别 | n | 结节数量 | 结节位置 | 最大直径 | ||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 单发 | 多发 | 左叶 | 右叶 | 峡部 | 混合 | ≤1 cm | >1 cm | |||||||||||||||||
| 未侵袭组 | 84 | 62（73.81） | 22（26.19） | 32（38.10） | 33（39.29） | 7（8.33） | 12（14.29） | 35（41.67） | 49（58.33） | |||||||||||||||
| 侵袭组 | 66 | 40（60.61） | 26（39.39） | 22（33.33） | 30（45.45） | 8（12.12） | 6（9.09） | 16（24.24） | 50（75.76） | |||||||||||||||
| χ2 | 2.961 | 1.929 | 5.001＊ | |||||||||||||||||||||
| 组别 | 结节结构 | 回声类型 | 钙化类型 | 边界 | ||||||||||||||||||||
| 囊性 | 实性 | 无回声 | 极低回声/低回声 | 等回声/ 高回声 | 混合回声 | 无 | 微钙化 | 粗钙化 | 清晰 | 模糊 | ||||||||||||||
| 未侵袭组 | 7（8.33） | 77（91.67） | 3（3.57） | 64（76.19） | 13（15.48） | 4（4.76） | 26（30.95） | 45（53.57） | 13（15.48） | 29（34.52） | 55（65.48） | |||||||||||||
| 侵袭组 | 0 | 66（100.00） | 0 | 62（93.94） | 2（3.03） | 2（3.03） | 6（9.09） | 58（87.88） | 2（3.03） | 4（6.06） | 62（93.94） | |||||||||||||
| χ2 | 4.048＊ | 11.719＊＊ | 20.340＊＊ | 17.449＊＊ | ||||||||||||||||||||
| 组别 | 形态 | 纵横比 | 血流分布 | 血流丰富度 | ||||||||||||||||||||
| 规则 | 不规则 | ≤1 | >1 | 周边 | 内部/混合 | Ⅰ—Ⅱ级 | Ⅲ—Ⅴ级 | |||||||||||||||||
| 未侵袭组 | 38（45.24） | 46（54.76） | 29（34.52） | 55（65.48） | 16（19.05） | 68（80.95） | 45（53.57） | 39（46.43） | ||||||||||||||||
| 侵袭组 | 12（18.18） | 54（81.82） | 20（30.30） | 46（69.70） | 4（6.06） | 62（93.94） | 8（12.12） | 58（87.88） | ||||||||||||||||
| χ2 | 12.175＊＊ | 0.299 | 5.395＊ | 27.792＊＊ | ||||||||||||||||||||
| 超声AI | 术后病理 | 术后病理 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 恶性 | 良性 | 合计 | 侵袭 | 未侵袭 | 合计 | |
| ≥0.5 | 135 | 29 | 164 | 56 | 14 | 70 |
| <0.5 | 15 | 121 | 136 | 10 | 70 | 80 |
| 合计 | 150 | 150 | 300 | 66 | 84 | 150 |
表5 超声AI诊断与甲状腺结节术后病理情况比较 （例）
Tab.5 Comparion of ultrasound AI diagnosis and postoperative pathological conditions of thyroid nodules
| 超声AI | 术后病理 | 术后病理 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 恶性 | 良性 | 合计 | 侵袭 | 未侵袭 | 合计 | |
| ≥0.5 | 135 | 29 | 164 | 56 | 14 | 70 |
| <0.5 | 15 | 121 | 136 | 10 | 70 | 80 |
| 合计 | 150 | 150 | 300 | 66 | 84 | 150 |
| BRAF V600E | 术后病理 | 术后病理 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 恶性 | 良性 | 合计 | 侵袭 | 未侵袭 | 合计 | |
| 阳性 | 109 | 15 | 124 | 49 | 10 | 59 |
| 阴性 | 41 | 135 | 176 | 17 | 74 | 72 |
| 合计 | 150 | 150 | 300 | 66 | 84 | 150 |
表6 BRAF V600E基因诊断与甲状腺结节的术后病理情况比较 （例）
Tab.6 Comparison of BRAF V600E gene diagnosis and postoperative pathological conditions of thyroid nodules
| BRAF V600E | 术后病理 | 术后病理 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 恶性 | 良性 | 合计 | 侵袭 | 未侵袭 | 合计 | |
| 阳性 | 109 | 15 | 124 | 49 | 10 | 59 |
| 阴性 | 41 | 135 | 176 | 17 | 74 | 72 |
| 合计 | 150 | 150 | 300 | 66 | 84 | 150 |
| 指标 | AUC | 95%CI | 约登指数 |
|---|---|---|---|
| 超声AI | 0.853 | 0.807~0.900 | 0.707 |
| BRAF V600E基因 | 0.813 | 0.762~0.864 | 0.627 |
| 联合检测 | 0.941 | 0.917~0.966 | 0.727 |
表7 超声AI联合BRAF V600E基因检测对甲状腺恶性结节的诊断效能
Tab.7 Diagnostic efficacy of combined AI ultrasound and BRAF V600E testing for malignant thyroid nodules
| 指标 | AUC | 95%CI | 约登指数 |
|---|---|---|---|
| 超声AI | 0.853 | 0.807~0.900 | 0.707 |
| BRAF V600E基因 | 0.813 | 0.762~0.864 | 0.627 |
| 联合检测 | 0.941 | 0.917~0.966 | 0.727 |
图1 超声AI联合BRAF V600E基因检测诊断甲状腺恶性结节的ROC曲线
Fig.1 ROC curve of combined AI ultrasound and BRAF V600E testing for predicting malignant thyroid nodules
| 指标 | AUC | 95%CI | 约登指数 |
|---|---|---|---|
| 超声AI | 0.841 | 0.773~0.909 | 0.681 |
| BRAF V600E基因 | 0.812 | 0.737~0.886 | 0.623 |
| 联合检测 | 0.924 | 0.880~0.967 | 0.774 |
表8 超声AI联合BRAF V600E基因检测对甲状腺恶性结节合并侵袭性的诊断效能
Tab.8 Diagnostic efficacy of combined AI ultrasound and BRAF V600E testing for invasive malignant thyroid nodules
| 指标 | AUC | 95%CI | 约登指数 |
|---|---|---|---|
| 超声AI | 0.841 | 0.773~0.909 | 0.681 |
| BRAF V600E基因 | 0.812 | 0.737~0.886 | 0.623 |
| 联合检测 | 0.924 | 0.880~0.967 | 0.774 |
图2 超声AI联合BRAF V600E基因检测诊断甲状腺恶性结节合并侵袭性的ROC曲线
Fig.2 ROC curve of combined AI ultrasound and BRAF V600E testing for predicting invasive malignant thyroid nodules
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