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Objetivo: Evaluar la capacidad de los árboles de clasificación y regresión (CART) en la valoración ecográfica de los nódulos tiroideos malignos. Materiales y métodos: Se realizaron 404 punciones aspiración con aguja fina (PAAF) a 384 pacientes. De los nódulos analizados, se registraron las características ecográficas (localización, tamaño, morfología, contorno, consistencia, ecoestructura, ecogenicidad, calcificaciones y vascularización) y los resultados de la elastografía. Se aplicó el CART para investigar la relación entre los hallazgos ecográficos, la elastografía y el cáncer de tiroides. Resultados: El análisis CART determinó que la realización de una elastografía no aporta datos relevantes y que las zonas homogéneas pueden clasificar a los nódulos tiroideos en: 1.a zona) caracterizada por ausencia de áreas de degeneración coloide e hipoecogenicidad asociada a malignidad; 2.a zona) diferenciada por presencia de áreas de degeneración coloide combinada con ausencia de microcalcificaciones, constituyendo un indicador fiable de benignidad de los nódulos tiroideos; y 3.a zona) la ausencia de hipoecogenicidad y una lesión menos alta que ancha deparan un indicador fiable de benignidad. El árbol de clasificación alcanzó una sensibilidad del 87,5% y un valor predictivo negativo del 98,8%. Discusión: El CART muestra una elevada capacidad de predicción de los nódulos malignos frente a otras técnicas lineales. Conclusión: La utilización de los árboles de clasificación provee una herramienta simple para la toma de decisión clínica con el objeto de reducir las PAAF innecesarias, con una elevada sensibilidad.