联合应用超声弹性成像及彩色多普勒在诊断乳腺癌及评价TNM分期中的价值*

王 旭 黄淑华 刘新红 张 璋

乳腺癌是严重危害女性健康的恶性肿瘤之一。在我国，乳腺癌发病率呈逐年上升趋势。对乳腺癌的早期确诊可以有助于临床治疗策略的制定和实施，并较好地评估预后[1]。Ophir于1991年首先提出了超声弹性成像的概念，可通过检测组织的弹性系数来显示组织的结构，进而显示组织的病变来达到诊断目的，该成像方法可弥补单独使用二维超声在乳腺癌诊断上的局限性[2-3]。本研究拟通过联合应用超声弹性成像及彩色多普勒技术，鉴别诊断乳腺肿块良、恶性以及评价乳腺癌TNM分期。

1 对象与方法

1.1 研究对象 收集2011年11月—2012年12月就诊于我院的58例乳腺肿块患者资料，均为女性，年龄23～75岁，平均（45.54±13.74）岁。入院后行超声弹性成像及彩色多普勒检查，并均经手术及病理结果证实。

1.2 仪器及设备 使用SIEMENS S2000超声诊断仪，选用乳腺扫查条件，采用L11高频探头，探头频率7～11 MHz。

1.3 方法 患者取仰卧位，双臂上举，充分暴露乳腺，按乳腺外上至内上、内下至外下象限，最后为乳晕的顺序采用多切面扫查病灶，观察病灶大小、形态、位置、内部回声等信息。

1.3.1 彩色多普勒成像 应用彩色多普勒观察肿块内部及周边的血流分布情况，参照乳腺肿块彩色多普勒血流评分标准（0～2分）[4]。0分：肿块内部及周边无血流信号。1分：肿块的内部或周边发现1支血管。2分：肿块的内部或周边发现2支及2支以上血管，或肿瘤内发现贯穿血管。由2名高年资超声科医生进行双盲评分，当评分结果不一致时，由2名医生协商获得最终评分。

1.3.2 超声弹性成像 切换至eSie Touch弹性成像模式，找到肿块最大切面，使探头与病变部位垂直，操作者对探头不加压，通过患者呼吸及心跳提供运动。采用双幅同步实时显示取得肿物二维图像及弹性图像，测量病灶最大切面在二维图像中的长径（DB）、短径（dB）和截面积（AB）以及病灶最大切面在弹性图像中的长径（DE）、短径（dE）和截面积（AE），计算长径变化率[(DE-DB)/DB]、短径变化率[(dE-dB)/dB]及最大截面积比（AE/AB）。弹性成像图像分析使用标准色阶；弹性图像的硬度分级以彩色编码的彩阶表示弹性应变的大小，绿色代表组织的平均硬度，紫色和蓝色表示小于平均硬度，黄色和红色表示大于平均硬度。弹性成像使用Matsumura弹性系数评分[5]。1分：整个病灶富有弹性（如囊性病变）。2分：病灶大部富有弹性或含少量实性结构（如纤维腺瘤）。3分：病灶周边区域富有弹性，中心区域为实性成分（征象不明确）。4分：整个病灶无弹性（可疑乳腺癌）。5分：整个病灶及邻近组织均无弹性（浸润癌），见图1。由2名高年资超声科医生进行双盲评分，当评分结果不一致时，由2名医生协商获得最终评分。

1.3.3 病理分型 58名患者均行肿物切除术，术后病理类型按照美国癌症联合委员会（AJCC）乳腺癌TNM分期进行[6]。0期：TisN0M0。Ⅰ期：T1N0M0。Ⅱ期：T0N1M0、T1NlM0、T2N0M0、T2N1M0、T3N0M0。Ⅲ期：T0N2M0、T1N2M0、T2N2M0、T3N1～2M0、T4N0～2M0、任何TN3M0。Ⅳ期：任何T任何NM1。

1.4 统计学方法 采用SPSS 17.0统计软件包分析数据。正态分布计量资料采用x±s表示，2组间比较采用独立样本资料t检验，多组间比较采用单因素方差分析，组间多重比较采用Tukey法。根据彩色多普勒血流评分、弹性系数评分、最大截面积比等指标不同权重计算综合评价指标，并计算各弹性成像指标曲线下面积（AUC），找到最优临界值，比较各指标对良恶性肿瘤的诊断效能。不同分期乳腺癌患者弹性系数评分和多普勒血流评分以列联表形式表示，组间比较采用秩和检验。检验水准为α=0.05。

2 结果

2.1 乳腺肿块的病理分型和分期 58例患者肿物术后病理类型包括良性病变14例（其中纤维腺瘤9例，乳腺病4例，积乳囊肿1例）和恶性病变44例（其中浸润性导管癌36例，浸润性小叶癌5例，导管原位癌2例，小叶原位癌1例）。44例恶性病变术后病理TNM分期为：0期3例，Ⅰ期6例，Ⅱ期19例，Ⅲ期12例，Ⅳ期4例。

2.2 超声弹性成像在鉴别良、恶性乳腺肿块的价值 恶性组肿块在弹性和二维成像模式下的长径变化率、短径变化率及最大截面积比均高于良性组（均Plt;0.01），见表1。

Table 1 Comparison of long and short diameters and area changing rates in breast lumps between two groups表1 2组乳腺肿块长、短径变化率及最大截面积比的比较 （x±s）

ROC曲线显示，综合分析指标（最大截面积比+弹性系数评分+多普勒血流评分）对良、恶性乳腺肿块的诊断效能高于单纯采用单一指标的诊断效能，见图2、表2。

Figure 2 The ROC curves of the elasticity imaging indices图2 弹性成像指标ROC曲线

Table 2 Comparison of diagnostic performance in benign and malignant breast lumps between different US elasticity imaging indices表2 不同弹性成像指标对良、恶性乳腺肿块的诊断效能

2.3 超声弹性成像在评价乳腺癌TNM分期的价值 不同TNM分期肿块的长、短径变化率、最大截面积比差异有统计学意义，进展期（Ⅱ～Ⅳ期）各种弹性成像指标高于早期（0～Ⅰ期），见表3。不同TNM分期的肿块之间彩色多普勒血流评分和弹性系数评分差异有统计学意义，随TNM分期增高，弹性系数评分和多普勒血流评分分值增高，见表4。

Table 3 Comparison of elasticity imaging indices between patients with different TNM stages表3 不同TNM分期乳腺癌患者弹性成像指标比较（x±s）

Table 4 Comparison of elasticity and Doppler scores between patients with different TNM stages表4 不同TNM分期乳腺癌患者弹性系数及多普勒评分比较 例

3 讨论

3.1 弹性成像的基本原理 弹性成像的概念最早源于触诊，即利用组织硬度的改变与疾病相关联进行诊断。大多数恶性肿瘤由较坚硬的肿瘤组织组成，多呈蟹足样浸润生长，且与附近结构的粘连致使活动性减低，从而降低了弹性。一般认为，乳腺内不同病变组织的弹性系数从大到小排列为：浸润性导管癌、非浸润性导管癌、乳腺纤维化、乳腺和脂肪组织。由于触诊的准确性可受到医师经验和肿块大小、位置的影响，对病变的区分度较低[7]。弹性成像是根据各种不同组织的弹性系数不同，在加外力或交变振动后其形态改变也不同，收集被测物体某时间段内的各个片段信号，利用复合交互相关方法对压迫前后反射的回波信号进行分析，衡量组织内部不同位置的位移，从而计算出变形程度，使用彩色色阶编码显示来反映所检测物体组织的软硬程度。目前，已有关于乳腺肿块大样本双盲重复实验，验证弹性成像测量指标在乳腺肿块中具有较高的可重复性，且有助于发现小病灶[8]。

3.2 弹性成像鉴别良恶性肿块的效果 弹性成像对良、恶性病变的鉴别主要是根据正常腺体、良性病变与恶性病变的弹性系数特征的差别[9]。本研究结果显示，与长、短径变化率相比，最大截面积比在鉴别诊断良、恶性乳腺肿块的诊断效能较高，联合使用最大截面积比、弹性系数评分和多普勒血流评分鉴别诊断时诊断效能最高。本研究结果与Cho等[10-11]使用两种方法结合对367例病理活检的乳腺肿块进行分析的结果相似。此外，Berg等[12]对939例乳腺肿块的大样本多中心研究表明，弹性成像可以确定一些恶性病变，特别是在椭圆形且边界清晰的病灶，弹性成像能够明显提高诊断的特异性。

3.3 弹性成像对乳腺癌TNM分期的意义 在评价乳腺癌TNM分期方面，Evans等[13]在对101例乳腺肿块的弹性测量和病理对比分析后指出，高级别肿瘤性病变具有高侵袭性肿瘤组织、富含肿瘤血管及淋巴结受累等特征，且这些因素与肿瘤的弹性差有明显相关性。本研究结果显示，各种弹性成像指标（如直径变化率、最大截面积比、弹性系数评分等）均可以区分初期（0期、Ⅰ期）、中期（Ⅱ期、Ⅲ期）及晚期（Ⅳ期）乳腺癌，但各指标在评价具体的TNM分期时仍存在一定的差异。Thomas等[14]对108例进展期乳腺癌的弹性成像指标分析中发现，Ⅱ期和Ⅲ期乳腺癌的弹性成像指标与Ⅳ期有明显差异，提示弹性成像有助于区分肿瘤的侵袭程度，与本研究结果相似。Wojcinski等[15]对180例乳腺癌患者腋窝淋巴结行弹性测量，证实弹性差的淋巴结可提示肿瘤转移。由于不同弹性成像指标和多普勒血流评分在评价乳腺癌分期方面存在一定差异性，所以各种指标联合应用可能有助于乳腺癌侵袭程度的判断。

3.4 本研究的局限性及展望 本研究存在一些局限性。首先，本研究入组病例数较少，特别是中晚期乳腺癌数量较少，可能会对测量结果产生一定的偏差。其次，超声弹性成像检查手法对结果影响较大，且存在操作者个体差异[5]，本研究的检查规范主要包括：（1）主要靠自主呼吸和心搏的幅度来完成弹性计算。（2）探头尽可能的垂直于界面。（3）对于小的、位于深部近胸大肌的病灶，需适当加压以较好地显示病灶。另外，对于弹性系数和多普勒血流采用评分方法进行评价，检验效能较低。本研究对弹性系数评分采用Matsumura评分系统，而没有采用传统的Itoh弹性系数评分系统（5分法、改良5分法、7分法及8分法）[15]，主要是考虑不同公司弹性成像设备的设置有所差别，单纯根据颜色分级会产生误差，也为了结合病变的形态结构进行综合判断。对于多普勒血流的评价没有使用Adler半定量方法，而使用了能较好适用于乳腺组织的血流信号特征的Raza and Baum乳腺肿块彩色多普勒评级标准[10,16]。今后仍需进一步增加样本量、规范检查操作及完善弹性评价方法，以更加准确地研究弹性成像的诊断价值。

综上，超声弹性成像能较客观反映乳腺肿物的相对弹性硬度，联合应用超声弹性成像与彩色多普勒技术，能够有助于提高乳腺癌诊断的准确性，并且对乳腺癌的TNM分期有一定提示作用。

Figure 1 Images of ultrasound elasticity measurement图1 超声弹性测量图

[1]Johnson RH,Chien FL,Bleyer A.Incidence of breast cancer with distant involvement among women in the united states,1976 to 2009[J].JAMA,2013,309(8):800-805.

[2]Thittai AK,Galaz B,Ophir J.On the advantages of imaging the axi⁃al-shear strain component of the total shear strain in breast tumors[J].Ultrasound Med Biol,2012,38(11):2031-2037.

[3]Das D,Gupta M,Kaur H,et al.Elastography:The next step[J].J Oral Sci,2011,53(2):137-141.

[4]Raza S,Baum JK.Solid breast lesions:Evaluation with power dop⁃pler us[J].Radiology,1997,203(1):164-168.

[5]Itoh A,Ueno E,Tohno E,et al.Breast disease:Clinical application of us elastography for diagnosis[J].Radiology,2006,239(2):341-350.

[6]Plotar V,Liszkay G,Ladanyi A,et al.[new tnm classification(ajcc 2009)and the pathological significance of sentinel lymph node biop⁃sy in malignant melanoma][J].Magy Onkol,2013,57(2):68-72.

[7]Gheonea IA,Donoiu L,Camen D,et al.Sonoelastography of breast lesions:A prospective study of 215 cases with histopathological cor⁃relation[J].Rom J Morphol Embryol,2011,52(4):1209-1214.

[8]Cosgrove DO,Berg WA,Dore CJ,et al.Shear wave elastography for breast masses is highly reproducible[J].Eur Radiol,2012,22(5):1023-1032.

[9]English RE,Li J,Parker AJ,et al.A pilot study to evaluate assisted freehand ultrasound elasticity imaging in the sizing of early breast cancer:A comparison of b-mode and afuson elasticity ultrasound with histopathology measurements[J].Br J Radiol,2011,84(1007):1011-1019.

[10]Cho N,Jang M,Lyou CY,et al.Distinguishing benign from malig⁃nant masses at breast us:Combined us elastography and color dop⁃pler us--influence on radiologist accuracy[J].Radiology,2012,262(1):80-90.

[11]Cho N,Moon WK,Park JS,et al.Nonpalpable breast masses:Evalu⁃ation by us elastography[J].Korean J Radiol,2008,9(2):111-118.

[12]Berg WA,Cosgrove DO,Dore CJ,et al.Shear-wave elastography im⁃proves the specificity of breast us:The be1 multinational study of 939 masses[J].Radiology,2012,262(2):435-449.

[13]Evans A,Whelehan P,Thomson K,et al.Invasive breast cancer:Re⁃lationship between shear-wave elastographic findings and histolog⁃ic prognostic factors[J].Radiology,2012,263(3):673-677.

[14]Thomas A,Fischer T,Frey H,et al.Real-time elastography--an ad⁃vanced method of ultrasound:First results in 108 patients with breast lesions[J].Ultrasound Obstet Gynecol,2006,28(3):335-340.

[15]Wojcinski S,Dupont J,Schmidt W,et al.Real-time ultrasound elas⁃tography in 180 axillary lymph nodes:Elasticity distribution in healthy lymph nodes and prediction of breast cancer metastases[J].BMC Med Imaging,2012,12:35.

[16]Chang JM,Moon WK,Cho N,et al.Breast mass evaluation:Factors influencing the quality of us elastography[J].Radiology,2011,259(1):59-64.