Einleitung

Durch den weit verbreiteten Einsatz sonografischer Untersuchungen wurden Schilddrüsenknoten in den letzten Jahren weltweit vermehrt diagnostiziert. So ist der Nachweis eines solchen in Abhängigkeit vom untersuchten Kollektiv mit einer Prävalenz von bis zu 68 % [1, 2] ein häufiger Befund.

Die Malignitätsrate der detektierten Schilddrüsenknoten liegt allerdings nur zwischen 1,2 und 16 % [3], woraus sich die schwierige Aufgabe einer Selektion ergibt, welche Knoten einer weiteren Abklärung mittels Szintigrafie und/oder Feinnadelpunktion (FNP) zugeführt werden müssen.

Neben den Vorteilen leichter Verfügbarkeit, fehlender Invasivität bzw. Strahlenbelastung sowie guter Kosteneffektivität besteht der Nachteil sonografischer Untersuchungen in der Untersucherabhängigkeit.

Folglich wurden in den letzten Jahren von mehreren Fachgesellschaften Empfehlungen zur systematischen Risikostratifizierung von Schilddrüsenknoten herausgegeben.

Entwicklung der Klassifizierungssysteme

Bereits 2006 beschrieb die American Thyroid Association (ATA) sonografische Kriterien zur Knotenklassifikation mit entsprechenden Updates 2009 und 2015 [4,5,6]. Im sogenannten ATA US RSS (Ultrasound-based Risk Stratification System) können Schilddrüsenknoten anhand einer bildlichen Darstellung typischer Erscheinungsmerkmale einzelnen Risikostufen zugeordnet werden (Tab. 1).

Tab. 1 Modifiziert nach ATA nodule sonographic patterns and risk of malignancy Fig. 2 ; [6]
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Analog des BIRADS-Konzeptes bei Mammaläsionen (Breast Imaging Reporting and Data System) wurde 2009 erstmals von Horvath et al. eine ähnliche Klassifikation für Schilddrüsenknoten vorgeschlagen, genannt TIRADS (Thyroid Imaging Reporting and Database System) [7].

2011 wurde diese Einteilung von Kwak et al. erweitert bzw. ergänzt (Kwak-TIRADS) [8].

Das American College of Radiology (ACR) arbeitete ab 2015 an der Entwicklung des ACR-TIRADS-Scoring-Systems, welches 2017 veröffentlicht wurde [9, 10]. Die sonografischen Merkmale von Schilddrüsenknoten werden in fünf Teilaspekte aufgeteilt und aus der Summe der einzelnen Scoring-Elemente eine Risikostufe errechnet (Abb. 1).

Abb. 1
figure 1

Klassifikationsschema nach ACR [10]. Reprinted from [10], with permission from Elsevier. FNA fine-needle aspiration

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In Europa wurde 2017 von der European Thyroid Association (ETA) das EU-TIRADS-System entwickelt [11]. In diesem werden sonomorphologische Kriterien tabellarisch in verbaler Beschreibung aufgelistet, um Schilddrüsenknoten hinsichtlich ihres Malignitätsrisikos genauer einzustufen (Tab. 2).

Tab. 2 Modifiziert nach EU-TIRADS categories and risk of malignancy Table 2 + Fig. 12 [11]
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Vergleich einzelner Klassifizierungen

Allen Systemen gemeinsam sind eine Einteilung in unterschiedliche Risikokategorien (von 1 bis 5 im EU-TIRADS bzw. von benigne bis hoch suspekt bei den ACR-TIRADS und ATA US RSS) sowie abhängig von Knotengröße und Risikokategorie die Indikation zur Durchführung einer Feinnadelbiopsie (Tab. 3).

Tab. 3 Tabellarische Gegenüberstellung der verwendeten Klassifikationssysteme
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Die angeführten sonografischen Merkmale hinsichtlich Malignitätswahrscheinlichkeit gelten ausschließlich für das papilläre Schilddrüsenkarzinom.

Die Definitionen von Knoten der niedrigsten und höchsten Risikokategorie stimmen in den verschiedenen Systemen weitgehend überein, dagegen gibt es durchaus Unterschiede in den mittleren Risikogruppen (TIRADS 3–4). Ebenso gehen die Empfehlungen auseinander, ab welcher Knotengröße eine Feinnadelbiopsie empfohlen wird.

In bis dato erfolgten Vergleichsarbeiten [1, 2, 12,13,14] zeigen die ATA-Kriterien und das ACR-TIRADS die höchste Sensitivität, das Kwak-TIRADS die höchste Spezifität, das EU-TIRADS liegt diesbezüglich im Mittelfeld.

Im Hinblick auf die Zielsetzung, möglichst viele unnötige Feinnadelpunktionen zu reduzieren, ist das ACR-TIRADS in der 2018 publizierten Vergleichsarbeit von Giorgio Grani et al. mit einer Reduktionsrate von 53 % mit Abstand das erfolgreichste [15]. Bemerkenswert erscheint, dass die Falsch-negativ-Rate (d. h. die Anzahl nicht erkannter Karzinome) in allen Klassifizierungssystemen mit einer Rate von 2,2–4,1 % sehr niedrig ist.

Weder Knotenwachstum noch Knotengröße gelten in den angeführten Klassifizierungssystemen als Malignitätskriterium. Die Knotengröße hat jedoch prognostische Relevanz und daher Einfluss auf die Indikation einer Feinnadelpunktion.

Kriterien für ein signifikantes Wachstum von Schilddrüsenknoten sind in der Literatur ohnedies nicht einheitlich definiert. Häufig beschrieben wird ein Wachstum > 3 mm im größten Diameter bzw. > 20 % als Fläche (in zwei Ebenen gemessen) und > 50 % als Volumen (in drei Ebenen).

Hält man sich an die deutschen Empfehlungen [16] , welche sich neben einer Feinnadelpunktion von sonografisch suspekten Knoten > 1 cm nach szintigrafischem Ausschluss einer Autonomie auch für eine solche bei sonografisch suspekten Knoten < 1 cm nach Größenwachstum in einem Kontrollintervall von 3–6 Monaten aussprechen, dann sollte in erster Linie die Zunahme des Knotenvolumens > 50 % als die valideste Messmethode [17] angewandt werden.

Eine Hypervaskularisation eines Schilddrüsenknotens gilt ebenfalls in keinem Klassifizierungssystem als Malignitätshinweis, sollte aber bei der sonografischen Beurteilung suspekter Lymphknoten sehr wohl berücksichtigt werden.

Auf die im europäischen Raum gültige Empfehlung, eine funktionelle Autonomie ab einer Knotengröße von 1 cm mittels Szintigrafie auszuschließen, sei ergänzend hingewiesen [18].

Interessant ist, dass pathologische Lymphknoten als Malignitätskriterium nur in den ATA-Kriterien aufscheinen, das ACR-TIRADS diesbezüglich keinen Scoring-Punkt vergibt und das EU-TIRADS bei pathologischen Lymphknoten unabhängig von der sonomorphologischen Erscheinung des Schilddrüsenknotens eine Feinnadelpunktion empfiehlt (Tab. 2; [11]).

Beispielhafte Anwendung dreier Klassifizierungssysteme

Im Folgenden sollen anhand dreier Bildbeispiele drei der verschiedenen Systeme angewandt und mit ihren Vor- bzw. Nachteilen näher vorgestellt werden.

Fallbeispiel 1

Bildbeispiel 1 (Abb. 2, Tab. 4). Bei diesem Beispiel sind einige der seit Jahren bekannten sonografischen Einzelkriterien für Malignität zu erkennen (deutlich echoarm, unregelmäßig begrenzt, Mikrokalk, ventral suspekt auf extrathyreoidale Ausbreitung). Die einzelnen Kriterien sind für sich betrachtet trotz des hohen positiv prädiktiven Wertes zur Malignitätsbeurteilung nicht ausreichend sensitiv und spezifisch. In Kombination jedoch weisen sie ein ausgezeichnetes Vorhersagepotenzial hinsichtlich Malignität auf.

Abb. 2
figure 2

Solider, deutlich echoarmer, unregelmäßig begrenzter Knoten mit Mikrokalk, ventral suspekt auf extrathyreoidale Ausbreitung (20 × 22 × 17 mm)

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Tab. 4 Zuordnung des ersten Bildbeispiels entsprechend den Klassifikationssystemen
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Aufgrund dieser klar erkennbaren und in allen drei Stratifizierungssystemen nahezu deckungsgleichen Ultraschallmerkmale ist überall eine klare Zuordnung in die höchste Risikostufe möglich.

Zu diesen zählen in allen drei Klassifizierungssystemen die ausgeprägte Echoarmut eines soliden Knotens, eine unregelmäßige Begrenzung und Mikrokalzifizierungen. In den ATA-Kriterien und im ACR-TIRADS wird explizit auf die Taller-than-wide-Form hingewiesen. Im EU-TIRADS wird bezüglich der Knotenform eine „irregular shape“ erwähnt bzw. zur Einordnung in eine niedrigere Risikogruppe eine ovale Knotenform vorausgesetzt. Die extrathyreoidale Ausbreitung wird sowohl in den ATA-Kriterien als auch im ACR-TIRADS angeführt, ebenso unterbrochene schalige Verkalkungen.

Einheitlich ist in allen drei Systemen bei dieser Befundkonstellation die Empfehlung zur Feinnadelpunktion ab einer Knotengröße von 1 cm.

Auflösung zum Bildbeispiel 1.

In der Feinnadelpunktion zeigen sich Zellen eines papillären Schilddrüsenkarzinoms, Bethesda VI; die endgültige Histologie bestätigt ein papilläres Schilddrüsenkarzinom (pT1b, N1a).

Fallbeispiel 2

Bildbeispiel 2 (Abb. 3, Tab. 5). Dieser Knoten ist großteils solide, gut begrenzt und echoärmer. Durch diese Merkmale fällt er sowohl in den ATA-Kriterien als auch in der EU-TIRADS-Klassifizierung in die Gruppe 4 („intermediate risk“).

Abb. 3
figure 3

Überwiegend solider, echoärmerer, teils zystischer Knoten mit einzelnen Verkalkungen und guter Begrenzung (37 × 17 × 15 mm)

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Tab. 5 Zuordnung des zweiten Bildbeispiels entsprechend den Klassifikationssystemen
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Im ACR-TIRADS werden in der Kategorie „Echogenic Foci“ zusätzlich Makrokalzifizierungen berücksichtigt, wodurch sich in diesem Beispiel insgesamt zwar 5 Punkte ergeben, das Resultat aber dennoch die Einordnung in die Risikogruppe 4 („moderately suspicious“) darstellt.

Hinsichtlich der Indikation einer Feinnadelpunktion unterscheiden sich in dieser Risikostufe die Empfehlungen nur geringfügig: die ATA-Kriterien empfehlen eine solche bereits ab einer Knotengröße von 1 cm, die anderen beiden Empfehlungen ab 1,5 cm.

Ergänzend zu bedenken ist, dass der Ultraschall nicht zwischen einem hyper- und einem hypofunktionellen Knoten differenzieren kann, denn keines der erwähnten Ultraschallkriterien erlaubt eine Aussage zur Funktionalität. Die Szintigrafie ist jedoch gut geeignet, ab einer Knotengröße von 1 cm eine Aussage diesbezüglich („heiß“ = hyperfunktionell, „kalt“ = hypofunktionell, indifferent = isofunktionell) zu treffen.

Ebenfalls unmöglich ist es, mittels Feinnadelpunktion zwischen einem autonomen Adenom und einem follikulären Karzinom zu unterscheiden, dies gelingt nur histologisch durch den Nachweis von Gefäßeinbrüchen oder Kapseldurchbrüchen.

Bei diesem Patientenbeispiel wird daher bei zusätzlich niedrigem TSH eine Szintigrafie durchgeführt, welche eindeutig eine funktionelle Autonomie ergibt (Abb. 4).

Abb. 4
figure 4

Technetium-99m-Szintigrafie: Aktivitätskonzentration im rechts gelegenen Knoten im Sinne einer funktionellen Autonomie

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Dieser Befund rechtfertigt es, auf die in den erwähnten Empfehlungen indizierte Feinnadelpunktion zu verzichten.

Auflösung zum Bildbeispiel 2.

Aufgrund der latenten Hyperthyreose und eines bestehenden Kinderwunsches erfolgt eine Hemithyreoidektomie, die Histologie ergibt eine nodöse Schilddrüsenhyperplasie mit regressiven Veränderungen.

Zusammenfassend soll dieses Beispiel zeigen, dass Ultraschallkriterien im Abklärungsalgorithmus von Schilddrüsenknoten einen wertvollen Stellenwert haben, jedoch auch weitere diagnostische Parameter einbezogen werden müssen. Neben der Szintigrafie gilt dies auch für den Laborparameter Calcitonin, welcher ab einem gewissen geschlechtsabhängigen Schwellenwert ein verlässlicher Indikator für ein medulläres Schilddrüsenkarzinom ist [19]. Diese Karzinomvariante kann nämlich ebenfalls mit keiner der angeführten Ultraschallkriterien erkannt werden.

Fallbeispiel 3

Bildbeispiel 3 (Abb. 5, Tab. 6). Ein solider echogleicher Knoten mit guter Begrenzung ohne weitere Malignitätskriterien ist in allen Klassifizierungssystemen ohne Zweifel in die Risikostufe 3 einzuordnen.

Abb. 5
figure 5

Solider, echonormaler, teils zystischer Knoten mit Randsaum (27 × 21 × 25 mm)

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Tab. 6 Zuordnung des dritten Bildbeispiels entsprechend den Klassifikationssystemen
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Divergierend werden in der Niedrigrisikogruppe allerdings die Empfehlungen, ab welcher Knotengröße eine Feinnadelpunktion durchzuführen ist.

Insbesondere das ACR-TIRADS und die ATA-Kriterien weichen um 1 cm auseinander, wobei neuerlich betont werden soll, dass die Knotengröße per se keinen Risikofaktor für Malignität darstellt.

Es ändert sich im Falle eines Malignitätsnachweises mit der Größe des Tumors jedoch das Tumorstadium und damit ggf. auch die Prognose [20].

Die Wahrscheinlichkeit, in einer niedrigen Risikostufe ein Malignom zu übersehen, kann in dieser Konstellation wohl am ehesten minimiert werden, wenn ein Klassifizierungssystem angewandt wird, welches bereits ab einer kleinen Knotengröße eine Feinnadelpunktion empfiehlt [15].

Auflösung zum Bildbeispiel 3.

Die Feinnadelpunktion ergibt einen benignen Befund: beurteilbar, hyperplastisches, teilweise regressiv abgeändertes Schilddrüsenmaterial, Bethesda II.

Ausblick

Abschließend angeführt werden soll noch die verhältnismäßig neue Ultraschalltechnik der Elastografie, welche zur Dignitätsbeurteilung von Schilddrüsenknoten bereits in zahlreichen Studien untersucht wurde, in den Stratifizierungssystemen jedoch (noch) unerwähnt bleibt.

Aufgrund der niedrigen Prävalenz von Schilddrüsenkarzinomen ist neben einer hohen Sensitivität und Spezifität ein hoher negativ prädiktiver Wert (NPV) einer Untersuchungsmethode sehr wertvoll.

Die Elastografie zeigt diesbezüglich mit einem NPV von 93–99 % einen sehr guten Wert zum Ausschluss eines malignen Knotens [21, 22]. Es erscheint daher sinnvoll, die Elastografie zukünftig trotz ihrer Limitierungen bei ausgedehnten Makrokalzifizieren sowie überwiegend zystischen Knoten als additive Methode zu den bereits etablierten sonomorphologischen Kriterien zu berücksichtigen.

Die bisher etablierten Ultraschallstratifizierungssysteme sind hinsichtlich Einteilung in sehr hohe und sehr niedrige Risikostufen nahezu deckungsgleich, weichen in den mittleren Risikostufen jedoch auseinander. Wünschenswert wäre eine Vereinheitlichung aller Systeme zu einem international gültigen und einfach anwendbaren System, einem International-TIRADS (I-TIRADS).

Fazit für die Praxis

  • Sowohl die Untersucherabhängigkeit in der Risikostratifizierung von Schilddrüsenknoten als auch die Anzahl unnötiger Feinnadelpunktionen und Strumaresektionen kann durch Anwendung der Ultraschallklassifizierungssysteme minimiert werden.

  • Vorteilhaft sind die systematische Einteilung und standardisierte Beschreibung sowie die klaren Empfehlungen, welche Knoten mittels Feinnadelpunktion weiter abgeklärt werden müssen bzw. in welchen Fällen auf eine solche verzichtet werden kann.

  • Wichtig ist, dass die sonografischen Malignitätskriterien nur für das papilläre Schilddrüsenkarzinom gelten.

  • Nachteilig erscheint, dass insbesondere bei multinodösen Strumen der Arbeitsaufwand deutlich zunimmt und die einzelnen Empfehlungen in den mittleren Risikostufen im Detail uneinheitlich sind.

  • Ein einheitliches, international gültiges, einfach anwendbares und gut reproduzierbares I‑TIRADS (International Thyroid Imaging Reporting and Database System, International-TIRADS) wäre zusammenfassend wünschenswert.

  • Ergänzend sei auf die Szintigrafie zum Ausschluss einer funktionellen Autonomie (ab einer Knotengröße ≥ 1 cm) und den Laborparameter Calcitonin zum Ausschluss eines medullären Schilddrüsenkarzinoms hingewiesen.