超声弹性应变率比值对乳腺癌患者诊断的临床应用价值

袁汝亮,王军莲，洪海燕

(海南省第三人民医院功能科，海南 三亚 572000)

超声弹性应变率比值对乳腺癌患者诊断的临床应用价值

袁汝亮,王军莲，洪海燕

(海南省第三人民医院功能科，海南 三亚 572000)

目的：探讨超声弹性应变率比值对乳腺癌的诊断价值。方法：回顾性分析192例乳腺肿块患者临床资料，所有患者均行实时组织超声弹性成像(real-time tissue elastography,RTE)检查，并根据图像特征分别进行整体应变率比值(ESR)与局部应变率比值(LSR)测量；以病理检查结果作为“金标准”，绘制ESR和LSR的ROC曲线，并分别计算ESR、LSR对乳腺癌诊断的特异度、敏感度、准确度、阳性预测值、阴性预测值。结果：192例患者经病理检查分为良性肿瘤(良性组)104例和恶性肿瘤(恶性组)88例，良性组、恶性组年龄、肿块直径比较差异无统计学意义(P>0.05)；良性组ESR、LSR均显著低于恶性组，两组间比较差异具有统计学意义(P<0.05)。以约登指数作为评价指标，其对应最大值时ESR 临界值为2.874，LSR临界值为30.371；ESR≥2.874认为是恶性，<2.874为良性；LSR≥30.371认为是恶性，<30.371为良性；以最终病理检查结果作为“金标准”， ESR与LSR串联试验诊断的特异度(91.3%)、敏感度(94.3%)、准确度(92.7%)、阳性预测值(90.2%)、阴性预测值(95.0%)最高。结论：超声弹性应变率比值对乳腺癌诊断具有一定的指导意义，ESR、LSR串联检查对乳腺癌诊断的价值更高。

实时组织超声弹性成像；应变率比值；乳腺癌；诊断

乳腺癌发病率仅次于宫颈癌，是女性最常见的恶性肿瘤[1]。流行病学调查[2]显示，我国乳腺癌发病率呈明显上升趋势，且发病年龄趋于年轻化，给女性的身心健康带来极大威胁。据美国疾病控制中心报道[3]，Ⅰ～Ⅱ期乳腺癌5年生存率高达95%，而Ⅲ～Ⅳ期仅为40%左右，因此早期诊断乳腺癌对提高患者预后具有重要意义。然而乳腺癌早期发病隐匿，临床症状不明显，45%患者就诊时已是Ⅲ～Ⅳ期[4]，往往错过了最佳治疗时间窗。目前用于乳腺癌诊断方法主要是影像学检查，包括CT、超声、C线等，其中乳腺超声具有无创、实时动态、操作简单等优点，临床应用最为广泛。应变率比值[5](strain ratio,SR)是在超声弹性成像基础上，将病灶SR和周围组织SR进行对比，得出的一个半定量参数，用以反映病灶的硬度。乳腺癌主要为致密增生的纤维组织，且组织呈浸润性生长，导致硬度增加；Alhabshi等[6]报道称乳腺恶性组织硬度是良性组织的2～4倍。因此通过检测组织SR有助于评价乳腺肿瘤的良、恶性。SR包括整体应变率比值(entire strain ratio,ESR)与局部应变率比值(localized strain ratio,LSR)，两组方法各有优劣，临床上对于选择何种方法依然存在较大争议。本研究对医院收治的乳腺肿块患者采用RTE检查分别检测ESR、LSR，并与最终病理检查结果进行比较，旨在探讨ESR、LSR对乳腺癌的诊断效能，现将研究成果报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究经医院伦理委员会批准，回顾性分析2014年5月至2015年5月医院收治的192例乳腺肿块患者临床资料，78例为健康体检，114例患者因乳头溢液、乳房疼痛、乳房包块等症状前来就诊，患者年龄21～79岁，平均(51.4±6.4)岁；肿块直径0.6～3.8cm，平均(2.1±0.3)cm。纳入指标：(1)所有患者均经穿刺活检或手术病理切片检查；(2)病理检查前行常规超声和超声弹性成像；(3)各项检查均取得患者知情同意；(4)患者临床资料完整。排除标准：(1)经穿刺活检确诊为乳腺囊性结节(或伴钙化)者；(2)乳腺肿块手术切除后复发者；(3)微创术后病理活检确诊为纤维瘤(或伴钙化)者；(4)既往行放疗或化疗者。

1.2 检查方法

采用PHILIPS-HD15超声诊断仪，弹性成像软件为仪器自带，探头频率5～12 MHz。常规超声扫描，并记录乳腺肿瘤的位置、大小、形态、血流情况、内部回声、钙化情况等，再将超声切换至实时组织超声弹性成像(RTE)模式，分别测量和计算出ESR、LSR。将探头固定于肿块的最大切面，行双幅实时显像；再将探头垂直于病灶区并手压、勾画出乳腺腺体区ROI1和病灶区ROI2(region of interest,ROI)。两个区域的应变数之比为ESR。使得ROI1、ROI2位于同一水平面，查找到病灶内应变比值最高和最低部位ROI3，得出最高弹性比值与最低弹性比值，两者相减，即为LSR。所有检查图片和数据均保存，每次检查操作均由两位经验丰富的临床医生分别完成，ESR、LSR分别测量3次，取3次测量值的平均值。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 病理检查结果

192例患者经病理检查分为良性肿瘤(良性组)104例和恶性肿瘤(恶性组)88例，良性组年龄21～75岁，平均(51.3±6.1)岁；肿块直径0.7～3.8cm，平均(2.2±0.5)cm；其中纤维腺瘤49例(47.1%)，纤维瘤样变32例(30.8%)，导管内乳头状瘤9例(8.7%)，不典型增生8例(7.7%)，脂肪瘤6例(5.7%)。恶性组年龄23～79岁，平均(51.4±6.9)岁；肿块直径0.6～3.5cm，平均(2.1±0.2)cm；其中浸润性导管癌68例(77.3%)，小叶癌17例(19.3%)，导管内癌2例(2.3%)，黏液腺癌1例(1.1%)；良性组、恶性组年龄、肿块直径比较差异无统计学意义(P>0.05)。

2.2 良性组和恶性组ESR、LSR值比较

良性组ESR、LSR均显著低于恶性组，两组间比较差异具有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 良性组和恶性组ESR、LSR值比较

2.3 ESR、LSR的ROC曲线

以约登指数作为评价指标，其对应最大值时ESR 临界值为2.874，LSR临界值为30.371；ESR≥2.874认为是恶性，<2.874为良性；LSR≥30.371认为是恶性，<30.371为良性，见图1。

2.3 ESR、LSR对乳腺癌的诊断效能

以最终病理检查结果作为“金标准”， ESR与LSR串联试验诊断的特异度(91.3%)、敏感度(94.3%)、准确度(92.7%)、阳性预测值(90.2%)、阴性预测值(95.0%)最高，见表2-3。

3 讨论

超声检查是乳腺疾病诊断的主要手段，在常规超声二维声像图上，乳腺良性肿瘤多表现为回声均匀、形态规则、边界清晰、阻力指数(RI)≤0.7等；而恶性肿瘤形态不规则、边界多呈毛刺征、回声不均匀等[7]。虽然上述特征能够在一定程度上诊断乳腺肿块，但是部分乳腺良恶性肿块超声表现存在重叠，在恶性肿瘤病灶内部往往难以探查到血流信号，导致诊断的准确性不高。谷云芝等[8]报道称纤维腺瘤与导管内癌超声血流信号均较少，且钙化点分布相似，导致导管内癌常误诊为纤维腺瘤。

表2 ESR、LSR诊断与病理结果对照(例)

注：并联试验指ESR、LSR一项判定为恶性时，诊断为恶性；串联试验指ESR、LSR均判定为恶性时，诊断为恶性。

表3 ESR、LSR对乳腺癌的诊断效能(%)

注：敏感度=真阳性/(真阳性+假阴性)，特异度=真阴性/(真阴性+假阳性)，准确度=(真阳性+真阴性)/总病例数，阳性预测值=真阳性/(真阳性+假阳性)，阴性预测值=真阴性/(真阴性+假阴性)。

病灶的硬度与肿块的良恶性具有一定关联，Ferraioli等[9]报道称良性乳腺肿块呈膨胀生长，组织内部较为疏松，其硬度也较低。乳腺恶性肿块多发生于乳腺导管萎缩、纤维结缔组织增生的前提下，且恶性组织生长速度快，质地坚硬，导致组织硬度明显增加。RTE技术即是通过给组织一个外界激励，在规律性的作用下组织会产生响应，体现在组织顺应性、位移、幅度频率出现差异[10]。对于质地坚硬的组织，其在外界激励下所产生的顺应性较小或幅度较低，质地松软的组织则相反。对弹性图进行评分是评价病灶性质的主要方法，弹性成像评分法[11]主要根据弹性系数大小进行评估，1～3分为良性肿块，4～5分为恶性肿块。然而弹性成像评分法更多依赖于临床医生对图像的主观认识，导致结果可能出现偏倚。SR是通过评价病灶组织与周围组织的硬度值之比，评价指标更为客观。ESR即是比较肿瘤组织与周围组织的硬度之比，但是当恶性肿瘤出现液化时，会导致组织硬度不均匀，组织内部SR高，而液化区ESR偏低，随着瘤体体积增加，这种趋势越来越明显，最终导致ESR偏低[12]。而LSR是通过判断肿块内部不同部位硬度的差值，能够体现病灶内部的不均匀性[13]，因此理论上诊断价值更高。

本研究以病理检查结果作为“金标准”，结果显示恶性组织ESR、LSR均显著高于良性组织，这与肿块的病理学特征相符，提示ESR、LSR可以作为乳腺肿块诊断的依据。史秀云等[14]也证实，由于恶性肿瘤内部质地坚硬，而周围组织质地偏软，导致病灶与周围应变率比值差异较大，这亦是超声弹性成像诊断的病理基础。为了更好的评价ESR、LSR诊断效能，本研究基于ESR、LSR检测结构绘制ROC曲线，约登指数最大时ESR 临界值为2.874，LSR临界值为30.371。左红卫等[15]报道称ESR值为3.013时，敏感度为91%，特异度83.6%，准确度88.1%，与本研究结论接近，提示以这两点作为临界值符合临床诊断要求。在此临界值基础上，进一步分析ESR、LSR单独使用及并联、串联试验的诊断效能，结果显示ESR与LSR串联试验诊断的特异度(91.3%)、敏感度(94.3%)、准确度(92.7%)、阳性预测值(90.2%)、阴性预测值(95.0%)最高。Richards等[16]报道称恶性肿块体积偏大并侵及周围组织时，会导致病灶边缘混杂良恶性组织，周围组织硬度也会随之增加，导致ESR偏低，这亦是ESR漏诊的主要原因。而LSR主要针对肿瘤内部不同位置硬度，对于此类情况，LSR能够有效补充ESR的不足。Xing等[17]亦报道称纤维腺瘤等整体病灶硬度均较大，瘤体内部硬度分布也较为均匀，此时LSR难以准确诊断；但通过分析病灶与周围组织的硬度之比，则会为诊断提供更有用的信息。这亦提示，ESR与LSR联合使用，对乳腺癌的诊断价值更高。Fusaroli等[18]研究中也提出，对乳腺癌进行初筛时，可以考虑ESR、LSR并联检查；而对于需要定性诊断的患者则应该考虑ESR、LSR串联检查。

本研究的局限性：①所选择瘤体病灶均≤3.8cm，对于更大的肿块，ESR、LSR测量是否会出现变化需要进一步研究；②虽然研究采用客观指标，但是检查时医生的操作、经验以及仪器等因素也会导致结果出现偏差，如何消除这些因素的干扰尚需要解决；③限于样本数量的限制，本研究仅对良恶性肿瘤进行了粗分，对不同分型的肿块检查是否存在差异依然不清楚；上述这些问题仍有待后续研究。

笔者体会，RTE检查操作简单，无创，可以实现实时动态观察病灶及周围组织，并定量记录病灶的ESR与LSR等相关指标。本研究结果表明，对乳腺肿块患者采用RTE检查技术，通过评估其ESR与LSR两个指标，具有一定的辅助诊断乳腺肿块良恶性的临床价值。这一点对于无手术适应征、没有条件或短时间内无法获得病理结果的乳腺肿块病例的临床诊疗，无疑更具有现实的意义。综上所述，超声弹性应变率比值对乳腺癌诊断具有指导意义，ESR、LSR串联检查对乳腺癌诊断的价值更高。

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(学术编辑：刘丽萍)

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Clinical application value of ultrasound elastic strain ratio in the diagnosis of breast cancer patients

YUAN Ru-liang,WANG Jun-lian,HONG Hai-yan

(DepartmentofFunction,TheThirdPeople’sHospitalofHainan,Sanya572000,Hainan,China)

Objective：To explore the clinical value of ultrasound elastic strain ratio in the diagnosis of breast cancer patients.Methods：A total of 192 cases of breast masses patients treated in hospital were retrospective analysis,all patients were examined by real-time tissue elastography (RTE),and accorded to the characteristics of the image measured by entire strain ratio (ESR) and localized strain ratio (LSR).Pathological examination results as the “gold standard”,the ROC curves of ESR and LSR were drawn,and the specificity,sensitivity,accuracy,positive predictive value and negative predictive value of ESR and LSR in breast cancer diagnosis were calculated.Results:Accorded to pathological examination 192 cases of patients was divided into benign tumor (benign group)104 cases and malignant tumors (malignant group) 88 cases,there was no significant difference in the age,mass diameter in benign group and the malignant group (P>0.05).The ESR and LSR in the benign group were significantly lower than those in the malignant group,the difference between the two groups was statistically significant (P<0.05).The Youden index as the evaluation index,and the corresponding maximum value ESR critical value was 2.874,LSR critical value was 30.371,ESR≥2.874 was malignant,<2.874 was benign,LSR≥30.371 was malignant,<30.371 was benign,the final pathology results as the “gold standard”,ESR and LSR series test diagnosis specificity (91.3%),sensitivity (94.3%),accuracy (92.7%),positive predictive value (90.2%),and negative predictive value (95.0%) was the highest.Conclusion:Ultrasonic elastic strain ratio has a certain guiding significance for breast cancer diagnosis,LSR,ESR series examine with higher diagnostic value for breast cancer.

Real-time tissue elastography; Strain ratio; Breast cancer; Diagnosis

10.3969/j.issn.1005-3697.2017.04.018

三亚市医疗卫生科技创新项目(2015YW33)

2017-03-07

袁汝亮(1975)，男，主治医师。E-mail：yrl0666@163.com

时间：2017-8-15 11∶26 网络出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/51.1254.R.20170815.1126.036.html

1005-3697(2017)-04-0543-04

R737.9

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