超声弹性成像技术在乳腺肿块定性诊断中的应用

张健邢佑敏（通讯作者）薛汉文77500山东省滕州市中医医院超声科77500山东省滕州市中心人民医院超声科

超声弹性成像技术在乳腺肿块定性诊断中的应用

张健1邢佑敏（通讯作者）2薛汉文2
277500山东省滕州市中医医院超声科1
277500山东省滕州市中心人民医院超声科2

目的：探讨超声弹性成像技术对乳腺肿块的定性诊断价值。方法：对130例患者共141个乳腺肿块行助力式弹性成像（CUE）检查，分析UE弹性图特征并进行UE评分，再应用声脉冲辐射力成像技术（ARFI）分别对其进行声触诊组织成像（VTI）及声触诊组织量化（VTQ）检查，分析VTI弹性图像特征，绘制受试者工作特征（ROC）曲线，分析良恶性乳腺肿块及其周围腺体组织的VTQ值差异。所有病例均经穿刺或手术病理证实。结果：UE评分法诊断乳腺恶性病灶，VTI图像边界清晰度要明显优于良性病灶；乳腺恶性肿块的VTI面积比明显大于良性肿块；依据ROC曲线，恶性组明显高于良性组（P＜0.001）。乳腺良恶性肿块周围腺体组织VTQ值差异有统计学意义，恶性组高于良性组（P＜0.05）。结论：UE在对乳腺肿块良恶性进行鉴别时能对肿块的硬度作出客观的评价，有助于超声对乳腺肿块良恶性的定性诊断。

乳腺肿块；超声检查；弹性成像；声脉冲辐射力成像

近年来，由于饮食习惯西化等因素的影响，我国乳腺癌发病率逐年攀升，已成为严重威胁妇女身心健康甚至危及生命的主要恶性肿瘤[1]。据资料统计，发病率占各种恶性肿瘤的7％～10％，在妇女仅次于宫颈癌。该病早期多表现为无痛、单发的小结节，临床误诊、漏诊较多。美国疾病检测中心统计结果指出，该病的早期治愈率可高达97％，进展期后治愈率却只有40％左右。我国由于受经济文化水平的限制，乳腺癌患者就诊时的病期相对较晚，术前偏晚的Ⅲ、Ⅳ期患者的比例约为30％，而同期美国此类患者仅15％，早发现、早诊断、早治疗，是提高乳腺癌治愈率、延长患者生存期的关键。早期诊断使患者保乳手术成为可能，有利于减轻患者的心理创伤，提高患者的生活质量。本研究对130例患者共141个乳腺肿块分别采用CUE 及ARFI技术对乳腺肿块定性诊断，取得了较好的临床效果。

资料与方法

2011年1月-2013年6月收治临床拟诊为乳腺肿块的女性患者，经知情同意后，于穿刺活检或手术切除前行常规超声、UE及ARFI检查，选取临床资料完整、UE及ARFI探查满意者，并经病理证实的130例，共141个肿块。患者年龄20～78岁，中位年龄42岁。肿块直径0.6～4.4cm，平均（1.68±0.84）cm。单侧乳腺多发病灶只选择部分主要病灶进行分析并标记，见表1。

方法：①仪器：本研究采用西门子S2000彩色多普勒超声诊断仪，线阵探头，频率5～14 MHz。配备UE及ARFI成像技术。②检查方法：患者取仰卧位，必要时侧卧位，双臂上抬，充分暴露乳房及腋窝，采用仪器预先设置的乳腺条件，根据患者病灶的具体情况调节深度、增益、脉冲重复频率、聚焦部位等。先行常规灰阶超声检查，对双侧乳腺进行多切面、多方位扫查，显示病灶后，主要观察肿块部位、数量、大小、形态、边界、边缘、内部和后方回声特征，以及有无钙化、内部血供情况等。然后嘱受检者屏住呼吸进行UE及ARFI成像，其中ARFI技术包含VTI及VTQ两种成像方式。UE检查：探头垂直于体表轻触肿块部位，肿块尽可能调至取样框中心位置，取样框大小尽可能调整至肿块面积的2倍左右[2-3]。双幅实时观察二维图及弹性图，当仪器显示屏显示的QF值＞65，弹性图上病灶颜色稳定后，冻结并存储图像。弹性图中以彩色编码代表组织的弹性应变大小，UE以粉色到红色表示病变区域组织从软到硬，评分标准：病变区完全为粉红色所覆盖，1分；病变区以紫色为主，混杂少量绿色，2分；病变区以绿色为主，混杂少量黄色，3分；病变区以黄色为主，混杂少量红色，4分；病区以红色为主，混杂少量黄色，5分。UE评分≤3分诊断为良性，≥4分诊断为恶性[4]。VTI检查：调整感兴趣区域ROI至合适大小，使其包括肿块和周围乳腺组织，启动update键后屏幕呈现双幅图，左侧为二维图像，右侧为VTI声像图。VTI图像采用灰阶来编码，图像越亮，表示组织越软，图像越暗代表组织越硬。根据病灶与周围乳腺组织的相对硬度，参照相关文献并结合自身实际操作体会将病灶VTI图像分为5个等级[5～7]：Ⅰ级为整个病灶呈白色，Ⅱ级为病灶呈灰白混合，Ⅲ级为整个病灶呈灰色，Ⅳ级为病灶呈灰黑色，Ⅴ级为病灶呈黑色，或黑灰以黑为主。将VTI图像下病灶的边界分为清晰、不清晰两种。以手动描记法测量病灶在VTI弹性图及二维图中面积，仪器自动计算两者面积比A1/A2。VTQ检查：探头的声束与取样框尽可能平行，将固定大小的ROI（5× 5mm）分别位于病灶内及距离病灶边缘1～2cm的腺体组织，启动update键后，仪器自动测量出该处VTQ值，数值以m/s表示，分别测量5次有效数值并取其平均值。VTQ值越小表示组织越软，越大表示组织越硬。该仪器的VTQ测值范围0～9m/s，超出该测量范围，即很硬的组织或液体成分[8]。

统计学分析：采用SPSS 16.0统计软件进行数据处理。计量资料以（±s）表示，良恶性病灶的UE评分比较、VTI硬度分级比较采用秩和检验，良恶性病灶的VTI图像边界特征比较采用χ2检验，良性组、恶性组VTI面积比组间比较及VTQ值比较采用独立样本t检验，P＜0.05为差异具有统计学意义。

表1 主要临床资料

表2 乳腺病灶的UE评分法诊断结果与病理结果对照（例）

结果

穿刺或手术病理结果：本研究130例受检者141个病灶，病理结果显示良性组88个肿块：纤维腺瘤45个（51.14％），腺病19个（21.59％），导管内乳头状瘤7个（7.95％），不典型增生4个（4.55％），脂肪瘤2个（2.27％），管状腺瘤1 个（1.14％），乳腺炎8个（9.09％），炎症伴脓肿形成1个（1.14％），腺病伴囊肿1个（1.14％）；恶性组53个肿块：浸润性导管癌38个（71.70％），浸润性乳腺癌4个（7.55％），小叶癌3个（5.66％），原位癌3个（5.66％），神经内分泌癌1个（1.89％），黏液性癌3个（5.66％），髓样癌1个（1.89％）。

乳腺良恶性肿块UE评分诊断结果：①乳腺良恶性肿块的UE评分分布经秩和检验，Z=-7.09，P＜0.001。②乳腺良恶性肿块的UE评分结果分析：良性病变88个，其中≤3分81.82％（72/88），＞3分18.18％（16/88）；恶性肿块53个，其中≤3 分16.98％（9/53），＞3分83.02％（44/53）。恶性组中4～5分（83.02％）明显高于良性组（18.18％），两组比较差异有统计学意义（χ2=56.88，P＜0.001）。以UE评分≤3分判定为良性、≥4分判定为恶性，则UE评分法诊断乳腺癌的敏感性、特异性、准确性 分别为 83.02％、81.82％、82.27％，见表2。

乳腺良恶性肿块VTI检测结果：①乳腺良恶性肿块VTI分级分布，经秩和检验Z=-8.31，P＜0.001。②乳腺良恶性肿块的VTI分级分析：良性病变88个，其中Ⅲ级以下77个（87.50％），Ⅳ以上11 个（12.50％）；恶性肿块53个，其中Ⅲ级以下6个（11.32％），Ⅳ级以上47个（88.68％）。恶性组中VTI分级Ⅳ～Ⅴ级所占比例（88.6％）明显高于良性组（12.50％），差异具有统计学意义（χ2= 79.28，P＜0.001）。以VTI分级低于Ⅲ级判定为良性、高于Ⅳ级判定为恶性，则VTI分级法诊断乳腺癌的敏感性、特异性、准确性分别为88.68％、87.50％、87.94％。③乳腺良恶性肿块的VTI图边界特征：本组53个恶性肿块中36个（67.92％）在VTI图上显示边界清晰，17个（32.08％）显示不清晰；88个良性肿块中28个（31.82％）在VTI图上显示边界清晰，60个（68.18％）显示不清晰。结果显示，乳腺恶性病灶VTI图像边界清晰度要明显优于良性病灶，两者差异有统计学意义（χ2=17.40，P＜0.001）。恶性病灶VTI弹性图像边缘毛刺征较常规二维超声显示得更为清晰。④乳腺良恶性肿块VTI面积比分析：良性组的VTI面积比值均数为（1.32±0.24），恶性组的VTI面积比值均数为（1.74±0.35），两组面积比经t检验，差异有统计学意义（t=-8.29，P＜0.001）。⑤乳腺良恶性肿块VTI面积比界值确定：依据病理结果对141个乳腺肿块VTI面积比的诊断界点进行确定，绘制ROC曲线，曲线的开始上升部分较陡，表明实验分辨率较精确，并且曲线下面积（AUC）0.899，说明准确性较高。根据统计结果中各个可能检测的敏感性和特异性计算约登指数，选择约登指数最大的点0.766作为诊断的界点，确定该点对应的VTI面积比1.51为ROC曲线上的最佳诊断界点。以面积比≥1.51判断肿块为恶性，＜1.51判定为良性，则VTI面积比诊断乳腺恶性肿瘤的敏感性、特异性、准确性分别为86.79％、89.77％、88.65％。见表3。

乳腺良恶性肿块及周围腺体组织VTQ检测结果：良性组中有2个肿块VTQ值显示为VTI分级均为Ⅰ级，余86个良性肿块的VTQ平均值（2.02±0.84）m/s，恶性组中有18个肿块VTQ值的VTI分级均在Ⅳ级以上，余35个恶性肿块的VTQ平均值（3.64±1.53）m/s，乳腺恶性肿块VTQ值要明显高于良性肿块（t≤0.001，P＜0.001）。良性肿块及恶性肿块周围腺体组织VTQ测值，两者比较差异有统计学意义（t=-2.56，P＜0.05）。

乳腺良恶性肿块的UE评分法及VTI分级法诊断结果的对比分析：对UE评分法和VTI分级法的敏感性、特异性和准确性进行比较，结果显示两者在敏感性、特异性和准确性上差异均无统计学意义，P＞0.05。

表3 乳腺病灶的VTI分级法诊断结果与病理结果对照（例）

讨论

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，且发病率逐年上升，严重威胁着女性的身心健康，如何早期诊断和治疗，对其疗效和预后具有重要意义。乳腺恶性肿瘤多表现为形态不规则，边界呈毛刺状，后方回声衰减，肿块内可见细小钙化点，血流信号在Ⅱ级以上，RI＞0.7等。UE依据成像方式分为CUE和ARFI，UE评分标准中，1～5分表示病变区域相对于乳腺组织硬度增加，评分越高，提示其硬度越大，本研究结果显示，良性肿块UE评分多＜3分，而乳腺恶性肿块UE评分多＞4分，UE评分诊断乳腺癌的敏感性、特异性、准确性分别为83.02％、81.82％、82.27％，显示了较好的应用价值。

本组对130例141个乳腺肿块研究后显示，乳腺良性肿块VTI图像多显示为白、灰白或灰色，而恶性肿块多显示为灰黑或黑色。我们将病灶VTI图像分为5个等级，以VTI图硬度低于或等于Ⅲ级判定为良性，高于或等于Ⅳ级判定为恶性，则VTI硬度分级诊断乳腺癌的敏感性、特异性、准确性分别为88.68％、87.50％、87.94％，与UE评分法相比差异无统计学意义（P＞0.05），但VTI弹性图与UE弹性图相比，有助于乳腺良、恶性肿块的鉴别诊断，且对于在二维超声上表现为形态不规则、边界不清与乳腺恶性肿瘤较难鉴别的乳腺腺病及小叶增生等，弹性分级较低，显示出较高的应用价值。

本研究结果显示，乳腺良恶性病灶的VTI面积比差异有统计学意义，良性肿块在VTI弹性图和灰阶图像上面积相近，乳腺癌的VTI弹性图面积要明显大于灰阶图面积。本研究采用VTQ技术对141个乳腺肿块进行定量检测发现，良性组中有2个肿块，恶性组中有18个肿块，余良恶性肿块的VTQ值差异有统计学意义（P＜0.001），乳腺恶性肿块VTQ值明显高于良性肿块。此外，本研究发现恶性肿块周围腺体组织VTQ值要高于良性肿块周围腺体组织VTQ值（P＜0.05）。研究显示，不论其发病年龄大小，乳腺癌多发生在乳腺终末导管小叶单元萎缩、纤维结缔组织增加、间质玻璃样变性的背景下，而这些会导致乳腺组织硬度增加，弹性系数增大。

综上所述，UE可以反映乳腺病灶的硬度情况，对乳腺肿瘤良恶性的判定提供鉴别诊断依据，具有很高的实用价值。且ARFI弹性成像通过VTI及VTQ技术相结合能同时获得病灶的弹性图及弹性值，能更加客观全面地对病灶的硬度进行评价。随着ARFI技术的成熟和应用推广，可为临床医师诊断和治疗乳腺癌提供更有价值的量化指标。此方法对乳腺肿块良恶性定性诊断具有重要临床应用价值。

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The value of ultrasonic elastography technique in the diagnosis o f breastm asses

Zhang Jian1,Xing Youmin（Correspondingauthor）2,Xue Hanwen2
DepartmentofUltrasound,TraditionalChinese Medicine HospitalofTengzhou City,Shandong Province 2775001
DepartmentofUltrasound,the CentralPeople'sHospitalofTengzhou City,Shandong Province 27755002

Objective：To investigate the diagnostic value ofultrasonic elastography technique（UE）in the diagnosisofbreastmasses.Methods：CUE examination was performed on 130 patients with 141 breastmasses.The UE imaging were analyzed and given scores,then Acoustic Radiation Foce Impulse（ARFI）was used to conductvirtual touch tissue imaging（VTI）and virtual touch tissue quantification（VTQ）.We analyzed the VTI elastic image features,rendered（ROC）curve,the VTQ values of benign and malignant breastmassesand their surrounding tissueswereanalyzed.All caseswere confirmed by biopsy oroperation and pathology.Results：UE scoremethod for themalignantbreastmasses displayed a clearermargin than the benign breastmasses by VTI,the VTIarea ratio ofmalignantbreastmasseswasmuch larger than the benign breastmasses,according to ROC curve,themalignantgroup was significantly higher than thatof the benign group（P＜0.001）.The difference of VTQ values in the peripheralglands ofbenign and malignantbreast tumorswas statistically significant,and themalignant group was higher than that in the benign group（P＜0.05）.Conclusion：UE can make an objective evaluation of the hardness of themasses in differentiating benign and malignant breast masses,it ishelpful to the diagnosisofbenign andmalignantbreastmasses.

Breastmass；Ultrasongraphy；Ultrasonic elastography；Acoustic radiation force impulse imaging

10.3969/j.issn.1007-614x.2015.27.80