声触诊组织定量技术在乳腺结节鉴别诊断中的影响因素分析
2015-06-01谢倩倩宁春平禹静王建红房世保孙咏梅
谢倩倩,宁春平,禹静,王建红,房世保,孙咏梅
青岛大学医学院附属医院 超声科,山东 青岛 266000
声触诊组织定量技术在乳腺结节鉴别诊断中的影响因素分析
谢倩倩,宁春平,禹静,王建红,房世保,孙咏梅
青岛大学医学院附属医院 超声科,山东 青岛 266000
目的 探讨声触诊组织定量技术(Virtual Touch Tissue Quantification,VTQ)在乳腺良恶性结节鉴别诊断中的影响因素。方法 对经手术或活检病理检查证实的92例乳腺结节患者行常规超声及VTQ检查,记录结节的常规超声图像特征、大小、深度及剪切波速度(Shear Wave Velocity,SWV)。采用受试者工作特征曲线分析VTQ技术对良恶性乳腺结节的鉴别诊断价值。采用多元逐步回归方法评估SWV值的可能影响因素,并以最大径2.0 cm为界,评估不同亚组结节SWV值的影响因素。结果 VTQ技术鉴别良恶性乳腺结节的灵敏性为90.0%,特异性为92.0%,准确性为80.2%,曲线下面积为0.917。病理性质及内部血流分级对全部结节及最大径<2.0 cm结节亚组的SWV值有影响,结节最大径线对最大径≥2.0 cm亚组结节的SWV值有影响。结论 VTQ技术为超声评估乳腺占位性病变提供了一种新方法。
乳腺结节;弹性成像;声触诊组织定量技术;剪切波速度;超声诊断仪
乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤,每年新发病例达130余万,占所有癌症患者的10.9%,死亡率仅次于肺癌,且发病年龄日趋年轻化[1-2]。早期发现、诊断和治疗对改善预后及提高患者生存质量具有重大意义。声触诊组织量化技术(Virtual Touch Tissue Quantification,VTQ)能够通过测量感兴趣区(Region of Interest,RoI)的剪切波速度(Shear Wave Velocity,SWV)来无创评估病变组织的硬度,为乳腺良恶性结节的鉴别诊断提供了一个新思路[3]。目前VTQ技术在乳腺占位性病变诊断中的应用价值已得到广泛肯定[4-5],而关于该技术影响因素方面的研究少见报道,仅有部分学者提出VTQ技术在不同大小的乳腺结节中的诊断效能具有一定的差异性[6-7]。本研究对92例乳腺结节患者行常规超声及VTQ检查,旨在探讨VTQ技术在乳腺良恶性鉴别诊断中的影响因素,报道如下。
1 材料与方法
1.1 研究对象
选取2013年6月~2014年3月于我院就诊的乳腺结节患者92例,年龄15~80岁,平均(40.7±14.4)岁。乳腺结节110枚,纳入标准:① 实性结节,囊变区<25%;②结节最小径线>0.6 cm;③ 患者之前未接受化疗或放疗;④ 经手术或活检证实。
1.2 仪器与方法
1.2.1 常规超声
采用Siemens S2000彩色超声诊断仪,9L4高频探头,频率为4.0~9.0 MHz,内置VTQ技术软件。嘱受检者平卧位,双手上举放至头后,充分暴露乳腺。二维超声观察并记录结节中心距离体表深度、结节大小、形态、边缘、内部回声及后方回声特征;彩色多普勒超声观察并记录结节内部血流情况。根据Alder半定量标准,将结节内部血流分为4级:0级:未见血流;Ⅰ级:1~2处点状或棒状血流信号;Ⅱ级:3~4处点状血流信号或一条长度接近或超过结节半径的血管;Ⅲ级:4条以上血管或血管相互连通,交织成网状[8]。
1.2.2 VTQ弹性成像
探头轻放于乳腺表面,图像显示清晰,避免压迫乳腺组织,显示结节最大切面,探头保持不动,切换至VTQ弹性成像模式,将取样框放置于结节实性部分,嘱患者屏住呼吸,待图像稳定后,按“Update”键,系统自动测量出SWV值及结节深度并显示在屏幕右上方。同一病灶重复测量5次,取其平均值作为最终结果进行统计。测量时注意保持探头与体表垂直和固定,并尽可能避开液化坏死区和粗大钙化区。
仪器设定SWV值范围为0~9.0 m/s,超过此范围显示为x.xx m/s,由于本组研究对象已排除囊性结节,根据以往文献报道,将x.xx m/s判定为9.0 m/s[9-10]。
1.2.3 图像分析
由1名超声科医师对患者进行常规超声及VTQ检查,并请另外2名超声科医师对采集的图像进行读片,根据美国乳腺影像报告与数据系统标准进行分类诊断(2~5类)[11],其中2~3类诊断为良性结节,4~5类诊断为恶性结节。所有参与实验的医师均具有5年以上的超声诊断经验,且接受过VTQ技术培训。
1.3 统计学分析
采用SPSS 18.0软件进行统计学分析,计量资料采用均数±标准差(±s)表示。以手术或穿刺活检后病理结果作为金标准,将所有乳腺结节分为良、恶性两组进行对照分析,计量资料的组间比较采用独立样本t检验,分类以及等级资料的组间比较采用χ2检验,以P<0.05为差异有统计学意义。构建受试者工作特性曲线(Receiver Operating Characteristic Curve,ROC),评估VTQ对乳腺良恶性结节的鉴别诊断价值。采用多元逐步回归方法分析结节病理性质、结节深度、结节最大径、结节内部血流与SWV值的相关性,并以最大径2.0 cm为分界评估两亚组结节的影响因素差异。
2 结果
92例患者共有乳腺结节110枚,结节最大径为0.8~9.2 cm,平均最大径(2.10±1.21)cm,最大径≥2.0 cm的结节49枚,最大径<2.0 cm的结节61枚;结节深度0.5~3.0 cm,平均深度(1.41±0.53)cm。
2.1 病理结果
根据病理检查结果将乳腺结节分为良、恶性两组。恶性结节60枚,主要为浸润性癌(48枚,80.0%),其他病理类型包括恶性叶状肿瘤(4枚,6.7%),粘液腺癌(3枚,5.0%),乳头状癌(2枚,3.3%),原位癌(2枚,3.3%),大汗腺癌(1枚,1.7%);良性结节50枚,包括纤维腺瘤(37枚,74.0%),乳腺腺病(6枚,12.0%),导管内乳头状瘤(6枚,12.0%),慢性肉芽肿性炎(1枚,2.0%)。
2.2 常规超声
乳腺结节的常规超声表现,见表1。良、恶性结节的最大径无统计学差异(P>0.05),而在形态、边缘、内部回声、后方回声及内部血流分级等方面存在显著性差异(P <0.01)。常规超声鉴别诊断乳腺良恶性结节的灵敏性为86.2%,特异性为85.6%,准确性为71.4%。
表1 乳腺结节常规超声表现
2.3 VTQ技术测量SWV值
VTQ弹性成像,见图1。图1(a)为33岁女性,左乳头上方低回声结节,边缘清晰,形态规则,内部回声均匀,SWV值为2.31 m/s;病理结果证实为乳腺腺瘤。图1(b)为54岁女性,左乳外上象限低回声结节,边缘欠清晰,形态欠规则,内部回声不均匀,SWV值为x.xx m/s;病理结果证实为乳腺浸润性癌。恶性结节组SWV值2.00~9.00 m/s,平均(6.23±2.35)m/s,良性结节组SWV值0.85~9.00 m/s,平均(2.71±1.48)m/s,两组均值比较,差异有统计学意义。以灵敏性为横轴,特异性为纵轴绘制ROC曲线,曲线下面积为0.917,计算灵敏性为90.0%,特异性为92.0%,准确性为82.0%。
图1 VTQ弹性成像
2.4 SWV值影响因素分析
SWV值影响因素的多元逐步回归模型拟合度分析结果,见表2。模型1中包含常量及病理性质,模型2包含常量及病理性质和血流分级,模型3则包括常量、病理性质、血流分级及最大径线。所有结节及两亚组结节中,结节深度对回归模型拟合度的增加没有贡献。由表2可知,对于所有结节及最大径<2.0 cm的结节,模型2拟合度较高,调整R2值高于模型1,表明SWV值受结节病理性质及内部血流分级的影响。对于最大径≥2.0 cm的结节,模型3的调整R2值高于模型1及模型2,拟合度最高,表明SWV值受病理性质、血流分级及结节最大径线三者的影响。
SWV值各影响因素回归系数, 见表3。全部结节及最大径<2.0 cm的结节亚组中,病理性质与SWV值相关性最大(r值均为0.524),血流分级与SWV值呈正相关(r值分别为0.288、0.240)。而最大径≥2.0 cm的结节亚组中,病理性质对SWV值影响最大(r=0.437),血流分级与SWV值呈正相关(r=0.422),而结节最大径线与SWV值呈负相关(r=-0.220)。
表2 SWV影响因素的多元逐步回归模型拟合度分析
表3 SWV的影响因素分析结果
3 讨论
组织硬度是反映病变性质的重要信息,常规超声无法测量,以往通过医师触诊获得,具有一定的主观性。VTQ技术是近年来发展起来的一种超声诊断技术,能够测量病变区域硬度,弥补常规超声的缺陷。VTQ技术基本原理是以瞬时、微米级的超声脉冲为驱动力源作用于感兴趣区组织,使其产生横向及纵向位移,并通过相关方法进行分析处理,得到横向最大位移即SWV值来直观定量地反映组织弹性。研究报道VTQ技术对乳腺良、恶性结节鉴别诊断的灵敏性为74.3%~91.0%,特异性为87.5%~93.0%,准确性为61.8%~84.0%[12-13],本研究结果与之基本一致,再次肯定了VTQ技术在乳腺占位性病变应用中具有良好的诊断效果。
分析全部110枚结节,发现其病理性质与SWV值的相关性最大,这是因为恶性结节细胞排列紧密,周围纤维组织、结缔组织、血管及淋巴管丰富,肿瘤组织与附近结构粘连,活动性减低,致使硬度较大;而良性结节细胞排列松散,间质黏多糖较多,致使组织硬度较小[14]。本组病例有2枚良性结节SWV值显示为x.xx m/s,病理结果为纤维腺瘤伴钙化。内部玻璃样变、胶原化、钙化及纤维间质组织增生明显的纤维腺瘤硬度较大[15],因而测得的SWV值较高。恶性结节中,3例叶状肿瘤SWV值均较低,平均2.47 m/s,这可能是因为相较于其他乳腺恶性病变,恶性叶状肿瘤间质内细胞成分较多,而纤维及胶原组织较少,故组织较软[16]。另外,恶性结节内部出现液化、坏死或良性结节并发的钙化、玻璃样变等可能造成测量结果假阴性或假阳性,因此应结合常规超声图像特征综合判断。
多元逐步回归分析结果显示结节内血流信号分级与SWV值呈正相关。110枚结节中血流检出率为(72.7%),恶性结节血流多为Ⅱ、Ⅲ级(85.0%),良性结节多为0、Ⅰ级(86.0%),恶性结节组明显高于良性结节组,差异有显著统计学意义[17]。乳腺实性结节的生长具有血管依赖性的特点,组织增殖的活跃性随着血管数量的增加而增大[18],这可能是血供丰富的结节具有较高SWV值的原因之一。
Yao等[6]认为VTQ对不同大小乳腺结节的诊断价值不同,主要是因为小结节更容易受到固定大小的取样框及患者呼吸运动的干扰。本研究发现在结节最大径≥2.0 cm的亚组中,结节最大径线是SWV值的影响因素之一,这可能与结节内部成分有关。乳腺实性结节以直径2.0 cm为分界点,小于2.0 cm的结节组织成分相对单一,随着结节体积增大,血供无法满足中心区域供应,结节会发生出血、坏死、液化或玻璃样变等[19],导致内部成分不均匀、复杂化,对SWV值影响较大。因此,对较大结节行VTQ技术测量时,为保证结果的准确性应多个位置重复取值。
Tozaki等[20]研究发现乳腺结节深度与SWV值有相关性,靠近体表的结节SWV值相对较高,但该文献的样本量较小。本研究通过对110枚乳腺结节进行分析,发现SWV值与乳腺结节的深度无相关性,即在VTQ技术允许的检测范围内,结节位置不影响SWV值的测量。
综上,VTQ技术为超声评估乳腺占位性病变提供了一种新方法。对于较小结节,结节病理性质及内部血流分级对SWV值有影响,而对于较大结节,结节最大径也是SWV值的影响因素之一。
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Analysis of the Inf uence Factors of VTQ in Differential Diagnosis of Breast Nodules
XIE Qian-qian, NING Chun-ping, YU J ing, WANG J ian-hong, FANG Shi-bao, SUN Yong-mei
Department of Ultrasound, the Affi liated Hospital of Qingdao University, Qingdao Shandong 266000, China
Objective To discuss the influence factors of VTQ (Virtual Touch Tissue Quantification) in differential diagnosis of benign and malignant breast nodules. Methods Ninety-two breast nodules patients who had been confirmed through surgeries or pathological tissue biopsies were examined by conventional ultrasound and VTQ so as to record the features of conventional ultrasound images as well as the size, depth and SWV (Shear Wave Velocity) of the nodules. The ROC (Receiver Operating Characteristic) curve was adopted to perform differential diagnosis of benign and malignant breast nodules. Moreover, the methodology of multiple stepwise regressions was also deployed to assess the potential influence factors of SWV values. And the maximum diameter of 2.0 cm was taken as a standard to assess the influence factors of SWV values for sub-group nodules. Results The sensitivity, specificity and accuracy of VTQ in differential diagnosis of benign and malignant breast nodules were 90.0%, 92.0% and 80.2% respectively; and the AUC (Area under Curve) was 0.917. The pathological nature and internal blood flow grading had influences on SWV value in the whole cases and nodules < 2.0 cm; while the maximum diameter standard of nodules had influences on the SWV value in the cases with sub-group nodules ≥ 2.0 cm. Conclusions VTQ provided a new method for differential diagnosis of breast nodules using ultrasonography.
breast nodules; elasticity imaging; virtual touch tissue quantification; shear wave velocity; ultrasonograph
R737.9
B
10.3969/j.issn.1674-1633.2015.05.016
1674-1633(2015)05-0054-04
2015-03-19
2015-04-07
房世保,主任医师,硕士研究生导师。
通讯作者邮箱:fsb-62@163.com