剪切波彈性模量參數(shù)對乳腺結節(jié)性質的診斷效能分析

王欣然（江南大學附屬醫(yī)院,江蘇 無錫 214023）

乳腺癌是全球女性最常見的惡性腫瘤，已成為繼宮頸癌之后女性癌癥病死率最高的腫瘤之一，且該疾病呈年輕化的趨勢，是危及女性健康的主要原因之一[1]。超聲檢查為乳腺結節(jié)診斷的首選方法，不過乳腺良、惡性結節(jié)常規(guī)超聲征象存在部分重疊，特別是乳腺超聲影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)（breast ultrasoundimaging reporting and data system，BI-RADS）分類中的4類結節(jié)惡性可能性跨度較大，影響到常規(guī)超聲的判斷[2]。研究[3]發(fā)現(xiàn)乳腺病變的惡性程度可能與組織的硬度有關。超聲彈性成像通過檢測組織硬度來鑒別腫瘤的良惡性，其中實時剪切波彈性成像（Shear Wave Elastography，SWE）能夠直接測量組織的楊氏模量值而定量判斷組織的硬度[4]。本次研究回顧性分析了129例經病理證實乳腺結節(jié)患者的臨床、影像及病理資料，探討了SWE彈性模量參數(shù)及圖像特征在乳腺良惡性實性病變的診斷效能，旨在提高乳腺癌的診斷準確率。現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析我院2019年8月-2021年6月經病理證實的乳腺結節(jié)129例（129個結節(jié)）患者的臨床資料。納入標準：①均為單發(fā)腫物女性患者，經超聲引導穿刺活檢或手術病理確診；②行超聲檢查前均未行任何治療；③乳腺實性結節(jié)，結節(jié)直徑在5mm-30mm之間；④所有結節(jié)均有完整病理結果；⑤本次研究符合《世界醫(yī)學協(xié)會赫爾辛基宣言》相關要求。排除標準：①無法獲得完整病理結果者；②確診乳腺癌并行放化療者；③囊性或囊實性結節(jié)；④哺乳期及妊娠期乳腺；⑤隆胸史或內置假體者；⑥圖像質量欠佳者。年齡26-77歲，平均（45.1±10.3）歲，病灶直徑5-30mm，平均（19.5±4.9）mm。

1.2 儀器與方法 采用mindary公司生產的Resona7超聲診斷儀（探頭頻率4-15MHz），應用配套的Q-BOXTM分析軟件。先行常規(guī)超聲檢查，患者取仰臥位或側臥位，雙臂上舉過頭，充分暴露乳房及腋窩，行胸部橫切、縱切及半環(huán)掃查，大致確定乳腺結節(jié)的位置、形態(tài)等基本特征并進行記錄。然后在最大縱切面處不施壓狀態(tài)下固定探頭，囑患者屏氣5-10s，進入SWE圖像模式，將楊氏模量值測量范圍控制在0-180kPa，設置好感興趣區(qū)，穩(wěn)定成像后靜置3s，停幀，存取圖像。感興趣區(qū)可由二維超聲圖像引導，要求根據(jù)乳腺結節(jié)形態(tài)盡量覆蓋整個病灶區(qū)域，一般感興趣區(qū)為2mm。同一病灶需采集三幀彈性圖像。然后啟動Q-BOXTM分析軟件測量彈性模量參數(shù)[包括彈性模量最大值（Emax）及最硬處區(qū)域與同一深度的正常乳腺組織Emax比值（即Eratio值）]，測3次取均值。

1.3 圖像質控及診斷標準 要求所有圖像數(shù)據(jù)采集及判斷均經2名從事6年以上超聲檢查醫(yī)師在未知穿刺活檢或手術前均不知情的前提下完成閱片，嚴格把控圖像質量。當2名醫(yī)師給出的結果不一致時，經討論后給出結果。采用BI-RADS進行病灶評估，并以病理結果為“金標準”，繪制Emax、Eratio值預測乳腺良、惡性結節(jié)的受試者工作特征（receiver operator characteristic，ROC）曲線，分析截斷值及診斷效能。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS21.0統(tǒng)計軟件包處理數(shù)據(jù)，計量資料以（x±s）表示，行t檢驗，繪制相關參數(shù)的ROC曲線并利用Z檢驗比較兩者曲線下面積（Area under Curve，AUC）差異，以P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 基本情況及病理檢查結果129例（共129個病灶）乳腺結節(jié)中外上象限37個、外下象限33個、內上象限29個、內下象限24個、乳暈區(qū)6個。經穿刺活檢或手術病理結果顯示良性結節(jié)88個（68.2%），最大徑（13.7±4.7）mm，其中纖維腺瘤39例（占44.3%），惡性病灶41個（占31.8%），最大長徑（20.9±4.8）mm，其中浸潤性導管癌28例（占68.3%）。具體分型見表1。

表1 乳腺結節(jié)病理檢查結果分布

2.2 典型乳腺良惡性結節(jié)的SWE圖像聲像圖 88例乳腺良性結節(jié)患者的SWE圖像的典型特點為圖像呈均勻藍色，質地偏軟，僅病灶周邊及內部出現(xiàn)少許局灶的異常彩色（見圖1），41例乳腺惡性結節(jié)患者的SWE圖像的典型特點為圖像呈紅色為主的黃綠色相間覆蓋或周邊形成紅色為主的“硬環(huán)”征，質地偏硬，彈性模量值較高（見圖2）。

圖1 典型乳腺良性結節(jié)圖像[患者，女，46歲，右側乳腺9點方向實性結節(jié)，Bl-RADS 4A類，病理診斷為（右乳9點腫塊）乳腺腺病伴腺病瘤形成，超聲圖像顯示境界清楚，形態(tài)欠規(guī)則，有包膜，縱橫比＜1，彈性成像為深藍色覆蓋，Emax為28.1Kpa]

圖2 典型乳腺惡性結節(jié)圖像[患者，女，49歲，左側乳腺10點方向實性結節(jié)，Bl-RADS 4C類，病理診斷為左乳浸潤性癌，超聲圖像顯示境界欠清，形態(tài)不規(guī)則，內見細小強回聲，彈性成像為黃綠色覆蓋，Emax為89.8Kpa]

2.3 乳腺良惡性結節(jié)的彈性模量值比較 以病理檢查結果為準，將乳腺結節(jié)患者分為良性組和惡性組，惡性組的彈性模量Emax值及Eratiao值均大于良性組，且差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表2。

表2 乳腺良惡性結節(jié)的彈性模量值比較(±s)

表2 乳腺良惡性結節(jié)的彈性模量值比較(±s)

組別 n Eratio Emax(kPa)良性組 88 1.94±0.83 35.2±14.7惡性組 41 7.91±4.31 107.2±32.3 t 12.556 17.441 P＜0.001 ＜0.001

2.4 彈性模量值預測乳腺良惡性結節(jié)的診斷效能分析 將剪切波彈性模量值作為檢驗變量，以乳腺結節(jié)的病理結果良、惡性作為狀態(tài)變量（1為惡性，0為良性），繪制ROC曲線，結果顯示以Eratio值3.34為截斷值，其診斷惡性結節(jié)的敏感性87.8%，特異性84.1%，準確率85.3%，AUC為0.872；以Emax值62.1kPa為截斷值，其診斷惡性結節(jié)的敏感性78.0%，特異性81.8%，準確率80.6%，AUC為0.826。兩者AUC比較，差異無統(tǒng)計學意義（Z=0.881，P＞0.05）。見表3、圖3。

表3 彈性模量值預測乳腺良惡性結節(jié)的ROC曲線分析

圖3 彈性模量值預測乳腺良惡性結節(jié)的ROC曲線分析

3 討論

近年來，乳腺癌的發(fā)病率呈逐年上升趨勢。早期發(fā)現(xiàn)和診斷乳腺癌對改善患者預后及生活質量意義重大[5]。以往多通過BI-RADS分級區(qū)分乳腺良惡性結節(jié)，其中BI-RADS 4級的可疑乳腺占位病變惡性可能性高，一般需行微創(chuàng)活檢或微創(chuàng)切除以明確診斷，然而在實際應用中發(fā)現(xiàn)BIRADS 4級的活檢病例中假陽性率高，這不僅增加了治療成本，還增加了醫(yī)療風險及痛苦，患者往往難以接受[6]。臨床證實乳腺病變的良惡性與其腫塊的軟硬度具有一定的相關性，其硬度由小到大依次為脂肪、腺體、纖維腺瘤、腺病、導管內乳頭狀瘤、浸潤性導管癌等[7-8]。

隨著超聲技術的不斷發(fā)展，近年來實時超聲彈性成像技術的出現(xiàn)填補了常規(guī)超聲不能評估組織硬度的空白，且克服了傳統(tǒng)彈性成像受操作者施力大小、振動頻率等影響無法準確進行定量分析[9]。SWE技術利用馬赫錐原理將發(fā)射聲輻射對組織施加激勵，在組織中產生剪切波，并追蹤剪切波，此后利用楊氏模量實現(xiàn)組織的彈性量化，重復性好，是一種真正具有創(chuàng)新意義的彈性成像量化技術[10-11]。本次試驗共納入129例（共129個病灶）乳腺結節(jié)，經病理結果顯示良性結節(jié)88個，惡性病灶41個，SWE下惡性結節(jié)圖像特征主要為病變邊緣出現(xiàn)“硬環(huán)征”，由此可以確定“硬環(huán)征”是乳腺腫塊惡性病變的一個主要特征。這一征象存在的主要原因是因為病灶對周圍組織浸潤，此外惡性病灶因血管新生、腫瘤細胞增殖等形成邊界不清的混合浸潤帶[12]。此外，惡性結節(jié)最大徑多大于良性結節(jié)，提示可通過上述征象初步確定為患者存在惡性病變可能。此外，本次試驗結果顯示乳腺惡性結節(jié)Emax、Eratio值均明顯高于良性結節(jié)，這與劉健[13]等人的研究結果一致，提示惡性腫塊含有較多彈力纖維和間質成分，間質血管的管壁機化、鈣化、間質成分發(fā)生玻璃樣病變等導致硬度增加，使彈性模量參數(shù)上升，而良性結節(jié)中纖維間質與腺體排列疏松，質地較軟[14]。

為進一步定量分析乳腺良惡性腫塊，本次試驗繪制了Emax、Eratio值預測惡性結節(jié)的ROC曲線，結果顯示Eratio診斷乳腺腫塊良惡性的價值更高，當Eratio值取3.34時，診斷惡性結節(jié)的敏感性87.8%，特異性84.1%，準確率85.3%，AUC為0.872，提示Eratio值主要反映腫物與周圍正常組織之間的硬度差異，避免了Emax因年齡及生理周期等存在的個體差異，相較于Emax，可更好地反映患者的硬度變化情況[15-16]。不過兩者AUC比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），提示后續(xù)研究可對周邊腺體的位置、深度進行細分，以探究Eratio值能夠提高診斷效能。此外值得說明的是，部分良性結節(jié)彈性模量值超過截斷值而出現(xiàn)假陽性可能是因為結節(jié)存在時間較長，內部出現(xiàn)機化使硬度增加，而假陰性可能是因為惡性結節(jié)內部逐漸出現(xiàn)液化壞死而降低了結節(jié)硬度[17-19]。

綜上所述，SWE的彈性模量值和彈性圖像可反映乳腺組織的硬度值即組織硬度分布特征，SWE下Eratio、Emax的診斷效能均較高，可作為鑒別乳腺良惡性結節(jié)的新方法，避免良性乳腺結節(jié)患者進行不必要的穿刺活檢或手術。本次研究還有待于后續(xù)研究進一步深入。