弹性应变率比值与BI-RADS标准鉴别诊断乳腺肿块的对比研究

年 静，郑 慧，张学珍，高燕燕

弹性应变率比值与BI-RADS标准鉴别诊断乳腺肿块的对比研究

年 静，郑 慧，张学珍，高燕燕

目的探讨弹性应变率比值（SR）诊断乳腺良恶性肿块的最佳界点，对比分析SR与常规超声乳腺影像报告和数据系统（BI-RADS）标准对乳腺肿块的鉴别诊断价值。方法对94例患者共计101个乳腺肿块进行SR测定和BIRADS标准分级，以病理结果为标准，构建SR的受试者工作特征（ROC）曲线，确定其诊断乳腺肿块良恶性的最佳界点，并比较SR与BI-RADS标准的诊断价值。结果SR的ROC曲线下面积（AUC）为0.933，最佳诊断界点为3.03，以SR≥3.03诊断为恶性，SR＜3.03诊断为良性；良性组SR为（1.96±0.88），恶性组SR为（4.74±2.22），两组比较差异有统计学意义（P＜0.01）。SR和BI-RADS标准诊断乳腺肿块的敏感度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值分别为92.3%、88.7%、90.1%、83.7%、94.8%及71.8%、87.1%、81.2%、77.8%、83.1%，SR的诊断敏感度高于BIRADS标准（P＜0.05）。结论 作为一种半定量检查方法，SR比BI-RADS标准具有更高的敏感度，可以提高乳腺恶性肿块的检出率。

弹性应变率比值；BI-RADS标准；乳腺疾病

常规超声乳腺影像报告和数据系统（breast imaging reporting and data system，BI-RADS）是诊断乳腺疾病的常用方法，依据该标准来判断乳腺肿块的良恶性，在乳腺疾病的筛查、复诊等方面具有很好的应用价值［1］。由于BI-RADS标准主要依靠超声医师观测肿块的形态特征来进行分级、诊断，受主观因素影响，该方法又存在一定的局限性［2］。弹性应变率比值（strain ratio，SR）是在超声弹性成像的基础上所产生的一种新的诊断方法，采用计算机自相关技术对检出的乳腺肿块进行彩色弹性成像，再测量肿块内部及周边组织的应变率比值来判断其良恶性质，这种方法的检查结果更为客观，与病理诊断结果的符合率较高。该研究将探讨SR诊断乳腺肿块良恶性的最佳界值，并比较SR与BI-RADS标准这两种方法在乳腺肿块诊断中的应用价值。

1 材料与方法

1.1 病例资料选取2012年1月～2013年12月在安徽医科大学第一附属医院行乳腺肿瘤手术并有病理结果的94例女性患者，年龄18～69（41.0± 13.0）岁，共检出101个肿块，直径范围3.8～76.3（13.9±11.1）mm。

1.2 仪器选用Toshiba Aplio-XG彩色多普勒超声诊断仪及超声图文报告工作系统，仪器配有弹性成像软件及高频超声探头，可以进行SR测定，探头频率6～12 MHz。

1.3 方法受检者取仰卧或侧卧位，充分暴露双侧乳腺及腋窝，以乳头为中心，由外侧至内侧，对乳腺进行顺时针或逆时针扇形扫查。所有操作均由具有5年以上乳腺超声检查经验的医师进行。

1.3.1 BI-RADS标准分级 BI-RADS标准分为0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ共7级，由于0级和Ⅰ级为超声检查阴性结果或需要建议其它检查，Ⅵ级为已活检证实为恶性的肿块，故本研究只对检出的乳腺肿块进行Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ4个级别的分级和诊断，Ⅱ、Ⅲ级的肿块诊断为良性，Ⅳ、Ⅴ级的肿块诊断为恶性。具体的分级标准［3］如下，Ⅱ级：肿块表现为良性征象，如单纯囊肿，增生的腺体，脂肪小叶，乳腺假体植入，多次复查图像无变化；Ⅲ级：肿块的良性征象可能性较高，形态规则，边界清晰，纵横比＜1，或是复杂囊肿，纤维腺瘤可能性大，腺体瘤样增生，建议短期（3～6个月）随访，2～3年后无明显变化者可将Ⅲ级降为Ⅱ级；Ⅳ级：肿块有非良性表现，可能为恶性，各项特征满足Ⅴ级诊断标准中的1～2点，需病理学检查；Ⅴ级：为高度可疑恶性的肿块，①肿块形态不规则、有分叶或“蟹足样”改变；②纵横比＞1；③内回声不均匀，可有微小或簇状钙化；④边界不清、边缘模糊；⑤后方有回声衰减；⑥肿块内检出血流信号；⑦局部皮肤状态发生改变，如乳头凹陷等；⑧腋窝可见肿大淋巴结；满足上述8点特征中的3点及以上的评为Ⅴ级，建议手术治疗。

1.3.2 SR测定 仪器切换到弹性成像模式，调节感兴趣区范围为肿块面积的2～3倍，并将取样框置于显示屏顶部，探头垂直于乳腺肿块做匀速加压、解压动作5～6次，冻结图像，获取肿块的彩色弹性成像图，选取弹性压力较均匀的一组下行曲线进一步获得该肿块的应变率成像，勾画肿块旁同样深度的正常组织范围ROI-1，再勾画肿块区范围ROI-2，ROI-1面积小于或等于ROI-2，仪器软件自动计算并显示该肿块的SR和应变率曲线。每一个肿块的SR测量3次取平均值。同时，将肿块的所有超声检查图像及相关数据存入工作站以便脱机分析。

1.4 统计学处理采用SPSS 19.0软件进行分析，以病理结果为金标准，构建SR诊断良、恶性乳腺肿块的ROC曲线，以约登指数最大值时的曲线坐标来确定SR的最佳诊断界点；SR的良性组与恶性组间比较采用两样本均数t检验，SR与BI-RADS标准诊断价值的比较采用χ2检验（Fisher确切概率法）。

2 结果

2.1 病理诊断结果94例101个乳腺肿块，经病理诊断，良性组56例62个肿块（纤维腺瘤32个，纤维囊性增生24个，导管内乳头状瘤2个，脂肪瘤2个，肉芽肿性乳腺炎2个），恶性组38例39个肿块（浸润性导管癌24个，浸润性小叶癌10个，原位癌3个，黏液癌1个，恶性叶状肿瘤1个）。

2.2 SR的ROC曲线分析以及诊断界值的确定以病理结果为标准，构建出SR的ROC曲线，曲线下面积（area under curve，AUC）为0.933，标准误为0.025，95%可信区间0.884～0.981。取约登指数最大（0.81）时的截断点，确定SR诊断乳腺肿块良恶性的最佳界值为3.03，SR≥3.03诊断为恶性，SR＜3.03诊断为良性。良性肿块组的SR为（1.96± 0.88），恶性肿块组的SR为（4.74±2.22），二者比较差异有统计学意义（t＝7.45，P＜0.01）。见图1、表1。

2.3 SR及BI-RADS标准的诊断结果与病理结果对照以及两种方法诊断价值的比较SR与BIRADS标准相比，两种方法诊断敏感度之间的差异有统计学意义（P＝0.018），特异度之间的差异无统计学意义（P＝1.000）；SR比BI-RADS标准具有更高的诊断敏感度，可以提高乳腺恶性肿块的检出率。见表2、3及图2。

2.4 SR及BI-RADS标准两种方法的误诊病例该研究中，SR误诊10个肿块（误诊率9.9%），其中3个恶性肿块误判为良性，7个良性肿块误判为恶性；BI-RADS标准误诊19个肿块（误诊率18.8%），其中11个恶性肿块误判为良性（主要分布在Ⅲ级），8个良性肿块误判为恶性（主要分布在Ⅳ级）。

3 讨论

由于不同组织其内部组成及分子结构不同，在组织硬度［4］上存在差异，受到外力作用后所产生的弹性应变也不同，这种弹性应变差异［5］同样也存在于肿瘤组织和正常生物机体之间。SR通过比较病变组织与正常组织之间的弹性差异的变化来对肿块的良恶性质进行诊断。与BI-RADS标准和弹性成像评分法［6］等常用方法相比，SR的测量减少了医师主观判断的影响，其结果更具客观性。本研究显示SR对于乳腺肿块的鉴别诊断具有很好的应用价值。

首先对101个乳腺肿块进行SR测定，以病理结果为金标准构建出SR的ROC曲线。统计学上认为ROC曲线下面积越大，该方法的诊断准确性越高。本研究得出SR的ROC曲线下面积为0.933，95%可信区间为0.884～0.981，表明以该方法鉴别诊断乳腺肿块具有很高的准确性，在临床应用上具有可行性。对ROC曲线坐标进一步分析，确定出3.03为诊断肿块良恶性的最佳界值，SR≥3.03诊断肿块为恶性，SR＜3.03诊断肿块为良性，这与Zhi et al［7］的研究结果较为相近。良性组与恶性组间的SR均数比较，差异具有统计学意义，表明肿块的SR测值越高，诊断该肿块为恶性的可能性就越大。

本研究中SR与BI-RADS标准的诊断准确度差异无统计学意义，诊断敏感度差异具有统计学意义，表明SR与BI-RADS标准同样具有较高的诊断准确性，同时还可以更好地提高乳腺恶性肿块的鉴别诊断价值。本研究中SR误诊3个恶性肿块，7个良性肿块，BI-RADS标准误诊11个恶性肿块，8个良性肿块。BI-RADS标准诊断错误的病例主要分布在Ⅲ级和Ⅳ级（Ⅲ级11例，Ⅳ级6例），2个级别的部分肿块有时在形态特征上可发生重叠，且又容易受到人为因素的影响，可能是导致该标准判断难度增大，误判率较高的重要原因。而在对经BI-RADS标准误诊的19个肿块进行SR复查后，其中7个恶性肿块和4个良性肿块获得了正确诊断，且SR以肿块内部组织结构的弹性应变来反映其性质，结果比较客观，有效提高了鉴别诊断乳腺恶性肿块的效能，这也有助于减少不必要的手术或穿刺活检［8］。

进一步分析SR误诊乳腺肿块的可能原因，部分纤维腺瘤长期生长后体积偏大，内部发生机化、纤维化可导致其硬度增加、SR偏高而误判为恶性；原位癌病程时间较短，病变区域局限，弹性应变程度较小可致SR偏低而漏诊；黏液癌富含肿瘤细胞，组织易液化、坏死导致SR偏低，可能误诊为良性。所以本研究结果表明对于一些特殊类型的肿块不能盲目以SR作为唯一诊断标准，要同时结合其它方法来降低误诊率，提高诊断效率［9］。

［1］ Regini E，Bagnera S，Tota D，et al.Role of sonoelastography in characterising breast nodules.Preliminary experience with 120 lesions［J］.Radiol Med，2010，15（4）：551－62.

［2］ Fleury Ede F，Fleury J C，Plato S，et al.New elastographic classification of breast lesions during and after compression［J］.Diagn Interv Radiol，2009，15（2）：96－103.

［3］ Shen W C，Chang R F，Moon W K.Computer aided classification system for breast ultrasound based on Breast imaging Reporting and Data System（BI－RADS）［J］.Ultrasound Med Biol，2007，33（11）：1688－98.

［4］ Hoyt K，Forsberg F，Ophir J.Investigation of parametric spectral estimation techniques for elasticity imaging［J］.Ultrasound Med Biol，2005，31（8）：1109－21.

［5］ Zhao Q L，Ruan L T，Zhang H，et al.Diagnosis of solid breast lesions by elastography 5-point score and strain ratio method［J］.Eur J Radiol，2012，81（11）：3245－9.

［6］ Itoh A，Ueno E，Tohno E，et al.Breast disease：clinical application of US elastography for diagnosis［J］.Radiology，2006，239（2）：341－50.

［7］ Zhi H，Xiao X Y，Yang H Y，et al.Semi-quantitating stiffness of breast solid lesions in ultrasonic elastography［J］.Acad Radiol，2008，15（11）：1347－53.

［8］ Barr R G，Zhang Z.Effects of precompression on elasticity imaging of the breast：development of a clinically useful semiquantitative method of precompression assessment［J］.J Ultrasound Med，2012，31（6）：895－902.

［9］ Thomas A，Deqenhardt F，Farrokh A，et al.Significant differentiation of focal breast lesions：calculation of strain ratio in breast sonoelastography［J］.Acad Radiol，2010，17（5）：558－63.

Comparative study of elastic strain ratio and BI-RADS standard in differential diagnosis of breast lesions

Nian Jing，Zheng Hui，Zhang Xuezhen，et al
（Dept of Medical Ultrasonics，The First Affiliated Hospital of Anhui Medical University，Hefei 230022）

ObjectiveTo investigate the optimal points of elastic strain ratio（SR）in diagnosis of benign and malignant breast lesions and compare the diagnostic value of SR with BI-RADS standard.Methods94 patients with 101 breast lesions were included in the study.The lesions were scored with BI-RADS standard and SR respectively.The pathologic diagnosis was the gold standard.Constructed the receiver operating characteristic（ROC）curve and determined the optimal points of SR in the diagnosis of malignant breast lesions.Compared the diagnostic value of SR with BI-RADS standard.ResultsThe area under the curve of SR was 0.933，the cut-off point for strain ratio was 3.03.The strain ratio of benign group was（1.96±0.88），the malignant group was（4.74±2.22），there was significant difference between two groups（P＜0.01）.The sensitivity，specificity，accuracy，positive predictive value，negative predictive value of strain ratio and Conventional ultrasound were 92.3%，88.7%，90.1%，83.7%，94.8%and 71.8%，87.1%，81.2%，77.8%，83.1%.Sensitivity of strain ratio was better than BI-RADS standard（P＜0.05）.ConclusionAs a semi quantitative method，SR is more sensitive than BI-RADS standard.It can improve the detection rate of malignant breast lesions.

elastic strain ratio；BI-RADS standard；breast disease

R 455.1

1000－1492（2015）01－0098－04

2014－09－10接收

安徽省高校自然科学基金重点项目（编号：KJ2013A166）

安徽医科大学第一附属医院超声科，合肥 230022

年 静，女，主治医师，硕士研究生；郑 慧，女，教授，主任医师，硕士生导师，责任作者：E-mail：zhenghuiayfycsk＠163.com