剪切波彈性成像定量參數(shù)對(duì)乳腺腫塊良惡性鑒別及與生物學(xué)指標(biāo)的相關(guān)性分析＊

王嘉圖，趙麗，尹世淩，田曉玲

（甘肅中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院超聲科，甘肅蘭州730000）

乳腺癌是起源于乳腺導(dǎo)管上皮的高度異質(zhì)性疾病，發(fā)病率占惡性腫瘤的7%～10%[1-2]。早期無(wú)典型體征及癥狀，隨著病情進(jìn)展，可在諸多器官（腦、肺、骨等）中發(fā)生轉(zhuǎn)移并使正常組織受損。分子基因的異常表達(dá)可影響腫瘤細(xì)胞諸多生物學(xué)行為，并改變腫瘤組織形態(tài)[3]。研究指出，腫瘤生物學(xué)特征所致的病理形態(tài)學(xué)改變是乳腺癌出現(xiàn)影像學(xué)異常的基礎(chǔ)[4]。因此，闡明乳腺癌影像學(xué)征象與生物學(xué)指標(biāo)的關(guān)系尤為關(guān)鍵。已有研究證實(shí)，擴(kuò)散加權(quán)成像（diffusion weighted imaging， DWI）定量參數(shù)、超聲彈性成像評(píng)分等與乳腺癌分子生物學(xué)指標(biāo)有關(guān)[5-6]，但尚未明確剪切波彈性成像（shear wave elastography， SWE）定量參數(shù)與生物學(xué)指標(biāo)的關(guān)系。SWE 屬于一種脈沖波觸診技術(shù)，具有可視化、實(shí)時(shí)、定量等優(yōu)勢(shì)，其可通過(guò)聲輻射脈沖叩擊組織施加激勵(lì)，獲取彈性模量值，從而鑒別腫瘤性質(zhì)，判斷組織硬度變化[7-8]。本文旨在分析SWE 定量參數(shù)鑒別乳腺腫塊良惡性的價(jià)值及與生物學(xué)指標(biāo)的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年9月—2021年10月于甘肅中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院超聲科檢查的乳腺腫塊患者100例（共100個(gè)乳腺腫塊）?；颊吣挲g35～65歲，平均（50.32±8.67）歲；病程1～5年，平均（3.12±0.84）年；體質(zhì)量指數(shù)20.87～24.65 kg/m2，平均（22.16±1.42）kg/m2；腫塊直徑5～38 mm，平均（20.32±4.18）mm；腫塊位于左側(cè)58 例，右側(cè)42 例。惡性乳腺腫塊56例作為惡性組，其中浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌50 例，小葉原位癌2 例，導(dǎo)管原位癌2 例，黏液癌1 例，乳頭狀癌1 例；良性乳腺腫塊44 例作為良性組，其中纖維腺瘤17 例，腺病伴纖維腺瘤12 例，乳腺腺病8 例，導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀瘤3 例，慢性化膿性炎癥2 例，纖維腺瘤伴不典型增生1 例，腺病伴不典型增生1 例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①女性；②單側(cè)乳腺單發(fā)腫塊；③腫塊直徑＜50 mm；④接受經(jīng)空心針穿刺活檢或手術(shù)病理檢查；⑤術(shù)前無(wú)乳腺炎病史、隆胸史、放化療史及乳腺相關(guān)手術(shù)史；⑥自愿簽署知情同意書(shū)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①?gòu)?fù)發(fā)性乳腺癌；②乳腺超聲檢查與病理檢查時(shí)間＞1 個(gè)月；③伴有嚴(yán)重肝腎疾病、心腦血管疾?。虎苋焉锲诨虿溉槠?；⑤病灶緊鄰部位有瘢痕。

1.2 方法

1.2.1 SWE 檢查采用荷蘭Philips 公司的Epiq5型彩色多普勒超聲診斷儀，選擇eL18-4 高頻線(xiàn)陣探頭，超寬帶頻率3～22 MHz，乳腺模式。常規(guī)超聲檢查觀察腫塊聲像圖特征后轉(zhuǎn)為SWE 模式，默認(rèn)量程為0～180 kPa，感興趣區(qū)（region of interest，ROI）2 mm×2 mm。打開(kāi)質(zhì)控圖，將探頭移至距腫塊邊緣＞3 mm 處，移動(dòng)過(guò)程需緩慢輕柔。囑患者屏氣，不施壓，圖像穩(wěn)定時(shí)間需＞3 s，定幀存儲(chǔ)。借助Q-Box 測(cè)量軟件測(cè)量SWE 定量參數(shù)。通過(guò)Shell功能及描跡法分別測(cè)量病灶1 mm、2 mm、3 mm區(qū)域內(nèi)組織（Shell1、Shell2、Shell3）的最大彈性模量值（Emax），分別記錄為AE-max、Shell1 Emax、Shell2 Emax、Shell3 Emax。

1.2.2 免疫組織化學(xué)檢查取惡性組標(biāo)本，甲醛固定，石蠟包埋，3μm厚切片處理，HE染色，觀察鏡下切片。通過(guò)免疫組織化學(xué)法測(cè)定乳腺腫塊細(xì)胞增殖抗原標(biāo)志物表達(dá)情況，包括孕激素受體（progesterone receptor，PR）、人表皮生長(zhǎng)因子受體2（human epidermal growth factor receptor 2， HER-2）、雌激素受體（estrogen receptor， ER）、增殖細(xì)胞核抗原Ki-67。細(xì)胞核染棕色＞10%定義為PR、ER 陽(yáng)性，并分為PR 陰性組19 例和PR 陽(yáng)性組37 例、ER 陰性組16 例和ER 陽(yáng)性組40 例；切片視野中陽(yáng)性細(xì)胞比例＞10% 定義為HER-2 陽(yáng)性，并分為HER-2 陰性組（21 例）和HER-2 陽(yáng)性組（n35 例）；細(xì)胞核內(nèi)著色顆粒為棕色定義為Ki-67 陽(yáng)性，并分為Ki-67 陰性組（18 例）和Ki-67 陽(yáng)性組（38 例）。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 23.0 統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，比較用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以率（%）表示，比較用χ2檢驗(yàn)；相關(guān)性分析采用Kendall's tau-b 檢驗(yàn)；繪制受試者工作特征（ROC）曲線(xiàn)，計(jì)算曲線(xiàn)下面積（AUC）。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組SWE定量參數(shù)比較

兩組AE-max、 Shell1 Emax、Shell2 Emax、Shell3 Emax比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），惡性組較良性組大。見(jiàn)表1。

表1 兩組SWE定量參數(shù)比較 （kPa，±s）

表1 兩組SWE定量參數(shù)比較 （kPa，±s）

組別良性組惡性組t 值P 值n 44 56 AE-max 97.77±15.36 117.12±11.37 7.239 0.000 Shell1 Emax 104.71±13.90 150.95±22.22 12.064 0.000 Shell2 Emax 114.88±23.74 149.79±23.65 7.315 0.000 Shell3 Emax 124.28±23.46 155.09±23.98 6.438 0.000

2.2 SWE定量參數(shù)預(yù)測(cè)乳腺癌的ROC曲線(xiàn)分析

將SWE 定量參數(shù)AE-max、Shell1 Emax、Shell2 Emax、Shell3 Emax及4 者聯(lián)合檢測(cè)作為因變量，將乳腺腫塊性質(zhì)作為自變量（惡性=0，良性=1），進(jìn)行ROC 分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，AE-max、Shell1 Emax、Shell2 Emax、Shell3 Emax及4 者聯(lián)合檢測(cè)預(yù)測(cè)乳腺癌發(fā)生的AUC 分別為0.830、0.906、0.844、0.833 和0.978。見(jiàn)表2和圖1。

表2 SWE定量參數(shù)預(yù)測(cè)乳腺癌的價(jià)值分析

圖1 SWE定量參數(shù)預(yù)測(cè)乳腺癌的ROC曲線(xiàn)

2.3 PR、ER、HER-2、Ki-67 乳腺癌患者陽(yáng)性、陰性表達(dá)的SWE定量參數(shù)比較

PR、ER、HER-2、Ki-67 的陽(yáng)性組與對(duì)應(yīng)陰性組的AE-max、Shell1 Emax、Shell2 Emax和Shell3 Emax比較， 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。 見(jiàn)表3～6。

表3 PR陰性組與PR陽(yáng)性組SWE定量參數(shù)比較 （kPa，±s）

表3 PR陰性組與PR陽(yáng)性組SWE定量參數(shù)比較 （kPa，±s）

組別PR陰性組PR陽(yáng)性組t 值P 值n 19 37 AE-max 103.62±16.98 121.65±20.18 3.332 0.002 Shell1 Emax 126.74±18.64 167.95±24.74 6.379 0.000 Shell2 Emax 136.95±24.75 162.75±23.65 3.805 0.001 Shell3 Emax 141.96±25.51 159.86±26.07 2.450 0.017

表4 ER陰性組與ER陽(yáng)性組SWE定量參數(shù)比較 （kPa，±s）

表4 ER陰性組與ER陽(yáng)性組SWE定量參數(shù)比較 （kPa，±s）

組別ER陰性組ER陽(yáng)性組t 值P 值n 16 40 AE-max 109.63±13.24 123.89±16.73 3.044 0.004 Shell1 Emax 140.38±16.75 159.67±20.09 3.393 0.001 Shell2 Emax 138.85±25.64 159.73±30.49 2.415 0.019 Shell3 Emax 141.83±26.84 161.72±30.82 2.259 0.028

表5 HER-2陰性組與HER-2陽(yáng)性組SWE定量參數(shù)比較 （kPa，±s）

表5 HER-2陰性組與HER-2陽(yáng)性組SWE定量參數(shù)比較 （kPa，±s）

組別HER-2陰性組HER-2陽(yáng)性組t 值P 值n 21 35 AE-max 106.95±20.37 126.84±23.37 3.23 0.002 Shell1 Emax 146.93±20.74 166.96±23.37 3.235 0.002 Shell2 Emax 138.55±20.71 156.39±25.55 2.707 0.009 Shell3 Emax 139.72±24.03 163.96±28.74 3.242 0.002

表6 Ki-67陰性組與Ki-67陽(yáng)性組SWE定量參數(shù)比較 （kPa，±s）

表6 Ki-67陰性組與Ki-67陽(yáng)性組SWE定量參數(shù)比較 （kPa，±s）

組別Ki-67陰性組Ki-67陽(yáng)性組t 值P 值n 18 38 AE-max 105.36±16.72 124.96±20.08 3.589 0.001 Shell1 Emax 141.72±16.39 160.09±22.74 3.065 0.003 Shell2 Emax 140.52±23.65 157.35±30.41 2.067 0.043 Shell3 Emax 140.85±26.67 160.11±25.74 2.585 0.012

2.4 乳腺癌病灶的SWE定量參數(shù)與生物學(xué)指標(biāo)的相關(guān)性

Kendall's tau-b 相關(guān)性分析顯示，乳腺癌病灶的AE-max、Shell1 Emax、Shell2 Emax、Shell3 Emax與PR、ER、HER-2、Ki-67 表達(dá)均呈正相關(guān)（P＜0.05）。見(jiàn)表7。

表7 乳腺癌病灶的SWE定量參數(shù)與生物學(xué)指標(biāo)的相關(guān)性

2.5 不同臨床病理特征患者的PR、ER、HER-2及Ki-67陽(yáng)性率比較

良性與惡性乳腺腫塊患者PR、ER、HER-2 及Ki-67 陽(yáng)性率比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），惡性高于良性。有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移患者HER-2 陽(yáng)性率比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移高于無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。其余指標(biāo)比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見(jiàn)表8。

表8 不同臨床特征患者的PR、ER、HER-2及Ki-67陽(yáng)性率比較 例（%）

3 討論

原發(fā)性乳腺癌的形態(tài)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，細(xì)胞增生異常，膠原纖維組織大量增加，并構(gòu)成癌細(xì)胞外基質(zhì)，大量纖維與周?chē)M織黏連，活動(dòng)度降低。在乳腺癌進(jìn)展過(guò)程中，腫瘤內(nèi)血管不斷生長(zhǎng)，且周?chē)Y(jié)締組織持續(xù)增生，可導(dǎo)致病變組織硬度增加、腫瘤直徑擴(kuò)大[9-10]。胡小麗等[11]研究發(fā)現(xiàn)，彈性模量可有效鑒別乳腺癌病理類(lèi)型，病變組織的彈性模型值由大至小依次為浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌、腺病、導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀瘤、纖維腺瘤。FORTE 等[12]研究報(bào)道，乳腺惡性病灶的硬度與膠原纖維含量呈正相關(guān)，且與乳腺腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)期間細(xì)胞外基質(zhì)膠原過(guò)度沉積、交聯(lián)及線(xiàn)性化的病理特征相符。由上述國(guó)內(nèi)外研究不難看出，乳腺惡性腫塊病變程度與組織硬度有關(guān)?；谶@一理論，SWE 通過(guò)測(cè)量不同病變組織的彈性模量值，以定量鑒別乳腺腫塊的性質(zhì)。

SWE 掃查時(shí)利用快速聲輻射力激勵(lì)產(chǎn)生線(xiàn)性振源，根據(jù)位移時(shí)空分布圖獲得組織的剪切波傳播速度或楊氏模量，形成組織彈性圖，從而評(píng)估病灶硬度，達(dá)到實(shí)時(shí)量化分析組織彈性特征的目的[13-14]。林武輝等[15]研究發(fā)現(xiàn)，惡性乳腺腫瘤SWE 檢查時(shí)顏色分布紊亂，顏色多為紅色，而良性腫瘤的顏色呈均勻分布，且以藍(lán)色為主。BIONDIC ?POLJAR 等[16]研究發(fā)現(xiàn)，SWE 診斷乳腺癌準(zhǔn)確率、敏感性為82%、83%。SEO 等[17]以BIRADS 結(jié)果為最終評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，SWE 鑒別乳腺癌惡性的AUC 為0.940。本研究中，惡性組AE-max、Shell1 Emax、Shell2 Emax、Shell3 Emax較良性組大，分析原因可能在于腫瘤硬度受間質(zhì)水腫、血管形成、內(nèi)部細(xì)胞構(gòu)成等因素影響，而惡性腫瘤會(huì)侵襲周邊組織，導(dǎo)致腫瘤內(nèi)部及周邊促結(jié)締組織增生性反應(yīng)，降低組織彈性，加重腫瘤內(nèi)部血管生成、細(xì)胞結(jié)構(gòu)及間質(zhì)水腫，增加病變組織硬度[18]。進(jìn)一步繪制ROC 曲線(xiàn)發(fā)現(xiàn)，4 項(xiàng)定量參數(shù)聯(lián)合預(yù)測(cè)乳腺癌發(fā)生的AUC 為0.978，與上述研究結(jié)論相似，再次證實(shí)SWE 定量參數(shù)可有效鑒別乳腺腫塊良惡性，可為臨床防治提供影像學(xué)依據(jù)。

隨著分子生物學(xué)及藥理學(xué)的進(jìn)步，PR、HER-2等生物標(biāo)志物的合理使用為乳腺癌的診治提供實(shí)質(zhì)性?xún)r(jià)值。ER、PR 在靶器官細(xì)胞的生長(zhǎng)、增殖、分化中發(fā)揮重要的調(diào)控作用，當(dāng)上皮細(xì)胞出現(xiàn)異型增生時(shí)，ER、PR 表達(dá)異常，影響患者預(yù)后及對(duì)內(nèi)分泌治療的反應(yīng)[19]。HER-2 通過(guò)信號(hào)傳導(dǎo)參與調(diào)控細(xì)胞分化及分裂過(guò)程中，在該信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程中，外部生長(zhǎng)因子經(jīng)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)因子或跨膜蛋白的磷酸化及去磷酸化來(lái)發(fā)揮影響基因轉(zhuǎn)錄的作用。張喚雨等[20]研究發(fā)現(xiàn)，乳腺癌組織中HER-2、ER、PR 均呈高表達(dá)，經(jīng)新輔助化療后上述表達(dá)降低。Ki-67 可用于評(píng)估腫瘤細(xì)胞增殖活性。王文云等[21]研究報(bào)道，超聲造影定性資料與乳腺癌患者Ki-67表達(dá)有關(guān)。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，乳腺腫塊惡性患者的PR、ER、HER-2 及Ki-67 的陽(yáng)性率高于良性患者，且經(jīng)Kendall's tau-b 相關(guān)性分析，乳腺癌病灶的AE-max、Shell1 Emax、Shell2 Emax、Shell3 Emax均與PR、ER、HER-2、Ki-67 表達(dá)呈正相關(guān)，表明乳腺癌的PR、ER、HER-2 及Ki-67 呈高表達(dá)，且SWE定量參數(shù)與其生物學(xué)指標(biāo)有關(guān)，可指導(dǎo)臨床乳腺癌不同亞型的個(gè)體化治療。其原因?yàn)镋R、PR、HER-2 過(guò)表達(dá)型乳腺癌病理表現(xiàn)以淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)、微血管密度大等為主，且腫瘤局部侵襲度高，腫瘤生長(zhǎng)速度快，故該類(lèi)型的病變組織硬度較大；HER-2 過(guò)表達(dá)會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)中的蛋白質(zhì)大量聚集，而細(xì)胞外基質(zhì)可通過(guò)膠原交聯(lián)導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞遷移、周?chē)M織粘黏，增加組織硬度；Ki-67 表達(dá)與腫瘤惡性程度、侵襲能力、增殖速度及與周?chē)M織黏連程度有關(guān)，且Ki-67 表達(dá)上升可促進(jìn)微血管增殖，導(dǎo)致組織硬度增加。

綜上所述，SWE 定量參數(shù)可有效鑒別乳腺腫塊良惡性，且與乳腺癌生物學(xué)指標(biāo)密切相關(guān)，在臨床診斷中有一定的參考價(jià)值。