ARFI联合SWE在BI-RADS4类乳腺病变诊断中的临床价值

马洁静，方开峰，俞秋雨

皖北煤电集团总医院 超声科，安徽 宿州 234011

引言

近年来，乳腺癌在我国女性恶性肿瘤中发病率居高不下，且发病呈年轻化趋势，已经成为危害女性健康最严重的疾病之一。早期诊断、及时治疗对于乳腺疾病患者提高治愈率及生存率，改善预后等具有重要意义。目前，超声检查是早期诊断乳腺疾病尤其是乳腺癌最常用的手段之一，具有无痛无创、操作简便、经济实惠的特点，适用于青年女性及孕期妇女进行乳腺肿块的筛查。研究显示[1]，根据美国放射学会推荐的超声乳腺影像报告及数据系统（Breast Imaging Reporting and Data System，BI-RADS）分级诊断标准，BI-RADS4类意味着恶性符合率为3%～94%。但是对于体积小于1 cm，血流显示不清且二维特征不明显的肿块，超声诊断具有一定困难，因此提高诊断准确率对于BI-RADS4类乳腺病变的早期诊断尤为重要[2]。病理学组织活检仍然是乳腺癌确诊的金标准，但是有创检查给良性病变患者带来了不必要的麻烦[3]。声脉冲辐射力成像技术（Acoustic Radiation Force Impulse，ARFI）是一种全新的无创评估组织硬度的超声成像技术，利用超声发射脉冲给组织施加压力，同时产生纵向压缩和横向剪切波，收集并计算组织内剪切波速度（Shear Wave Velocity，SWV），间接反映此区域组织弹性程度。实时剪切波弹性成像（Shear Wave Elastography，SWE）是一种定量测量组织硬度的超声弹性成像技术，通过测量剪切波在生物组织传播的速度，获得弹性模量绝对值，可对病变区域的硬度进行客观、量化的评价。目前已有报道[4-5]表明可以单独应用ARFI及SWE技术诊断BI-RADS4类乳腺病变，但单独应用效果有限。本研究分析ARFI联合SWE技术在BI-RADS4类乳腺病变的诊断结果，以期进一步提高乳腺疾病的诊断准确率，降低误诊率和漏诊率。

1 资料方法

1.1 一般资料

选取2016年8月至2018年5月在本院治疗的乳腺疾病患者105例，均为女性，年龄18～73岁，平均（39.86±7.46）岁。共105个乳腺病灶，均经病理诊断证实，其中良性病灶40个，包括乳腺纤维腺瘤28个，乳腺导管内乳头状瘤12个；恶性病变65个，包括浸润性导管癌59个，浸润性小叶癌6个。纳入标准：① 所有患者术前均行超声检查诊断为BI-RADS4类乳腺病变；② 非妊娠期及哺乳期患者。排除标准：① 病灶同侧乳腺有手术史（包括微创和穿刺检查）；② 乳腺内有植入体；③ 合并严重高血压、心肺功能不全等不宜进行超声造影检查者。

1.2 方法

1.2.1 常规超声检查

选用Siemens ACUSON S3000彩色多普勒超声仪，探头型号9L4，探头频率4～9 MHz。嘱患者仰卧位，双臂平放至身体两侧，充分暴露两侧乳房及腋窝。首先进行常规乳腺超声检查，寻找病灶区域，观察病灶大小、方位、形态、边缘、纵横比及回声等情况，根据BI-RADS分级诊断标准进行评估。判定标准[6]：恶性征象包括：① 病灶≥2 cm；② 形态不规则，边界不清晰；③ 内部回声不均匀；④ 血流信号为Ⅱ～Ⅲ级；⑤ 纵径/横径＞1；⑥ 有微钙化灶。其中4A类：含有1个恶性征象；4B类：含有两个恶性征象；4C类：含有3个及以上恶性征象。

1.2.2 ARFI检查

将探头尽量贴近患者乳腺皮肤，使之完全接触，但不让乳腺受到压迫，此时显示病灶最大切面，将探头固定。切换至ARFI弹性成像的声触诊组织定性成像（Virtual Touch Imaging，VTI）模式，嘱患者深呼气后屏气，图像稳定之后按“Update”按钮，屏幕右侧为VTI图像，保存好并进行评分；然后进行声触诊组织定量（Virtual Touch Quantification，VTQ）成像，放大病灶区域至合适大小，将ARFI感兴趣区（ROC固定大小5 mm×5 mm）放置于病灶中央，嘱患者深呼气后屏气，按“Update”按钮，屏幕显示出横向剪切波速度（Shear Wave Velocity，SWV），单位为m/s，记录病灶的SWV以及取样深度值。同一病灶的位置、方向、深度固定不变一共测量8次，去掉一个最高值和最低值后取平均值。该仪器测量剪切波速度范围为0～9.00 m/s，当组织过硬或为液体时测量值显示为“x.xx m/s”。本研究除外囊性病变的乳腺实性肿块出现“x.xx m/s”时均按照最大值“9.00 m/s”进行计算。根据美国放射学会（ACR）制定的BI-RADS-US分类标准对灰阶超声进行评分后分类，筛选出BI-RADS4类病灶；根据ARFI，对105个BI-RADS4类乳腺病变进行分类后再校正，校正标准见表1。

表1 BI-RADS分类调整方法

1.2.3 SWE检查

选用法国声科公司AixPlorer实时SWE超声诊断仪，SL15-4探头，频率4～15MHz。首先将探头放置于皮肤表面，确认肿块位置，然后于不施压的状态下切换至SWE模式。嘱患者深呼气后屏气，静置3 s，等待图像稳定之后停帧，保存图像。将感兴趣区尽可能覆盖于病灶区域，测量病灶取样框内最大弹性模量值。弹性测量范围为0～180 kPa，同一病灶进行3次图像采集，记录数据并计算平均值。判定标准[9]：病灶区域弹性模量平均值≥41.43 kPa即为恶性病变。

1.3 统计学分析

所有数据采用SPSS 19.0统计软件进行处理，计量资料采用（）表示，两组间比较采用t检验，多组间比较采用方差分析；计数资料使用率来表示，两组间比较采用χ2检验和Fisher确切概率法检验；ROC曲线下面积采用Hanley-McNeil方法比较。P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 二维超声对乳腺病变的诊断情况

40个良性肿块中28个表现为有包膜、形态规则、边界光整、回声均匀；12个病灶表现倾向于恶性，BI-RADS分类为4B或4C类。65个恶性肿块中57个病灶为BIRADS4C类，符合3个以上恶性标准；8个病灶为BIRADS4A或4B类，符合1～2个恶性标准。

2.2 ARFI对乳腺病变的诊断结果比较

在ARFI检查中，良性病变的VTI评分（0.97±0.07）低于恶性病变的评分（4.36±0.51），差异具有显著统计学差异（P＜0.05）；在声触诊组织定量模式，良性病变的平均剪切波速度为（2.18±0.47）m/s，恶性病变的平均剪切波速度为（7.32±3.05）m/s，差异具有显著统计学差异（P＜0.05），见表 2。

表2 良性病灶、恶性病灶的VTI、VTQ结果比较s）

表2 良性病灶、恶性病灶的VTI、VTQ结果比较s）

images/BZ_102_236_334_1194_387.png良性病变 40 0.97±0.07 2.18±0.47恶性病变 65 4.36±0.51 7.32±3.05 t—52.788 13.332 P—0.000 0.000

2.3 SWE对乳腺病变的诊断结果比较

恶性病变最大弹性模量值、弹性平均值均明显高于乳腺腺体组织和良性病变，差异具有显著统计学意义（P＜0.05）；良、恶性病变最小弹性值差异无明显统计学意义（P＞0.05），但均高于乳腺腺体，差异具有显著统计学意义（P＜0.05），见表 3。

表3 乳腺腺体及良性病变、恶性病变的弹性模量值结果比较（kPa，s）

表3 乳腺腺体及良性病变、恶性病变的弹性模量值结果比较（kPa，s）

images/BZ_102_236_1080_1184_1133.png乳腺腺体 105 24.76±11.38 12.35±5.09 15.77±7.12良性病变 40 39.53±18.13 19.45±7.6523.19±11.32恶性病变 65 115.09±37.0823.91±9.2658.06±22.34 F— 308.132 55.362 182.133 P— 0.000 0.000 0.000

2.4 二维超声与ARFI、SWE检查对乳腺病灶的诊断结果对比

以病理学检测结果为金标准，ARFI及SWE系列联合诊断BI-RADS4类病变的特异度最高（82.5%），明显高于ARFI和SWE单独检测及平行联合诊断（65.0%、60.0%、65.0%），差异具有显著统计学意义（P＜0.05）。系列联合诊断在特异度较高的同时，还有着良好的灵敏度，且系列联合诊断的约登指数最高（0.563），准确度最高（80.0%），诊断效能最高，但ARFI、SWE单独检测及联合检测与病理检查相比无统计学差异，见表4和表5。

表4 ARFI和SWE单独检查、平行联合及系列联合检查的诊断结果（例）

表5 ARFI和SWE单独诊断、平行联合以及系列联合诊断的效能分析 [n (%)]

2.5 ARFI和SWE单独诊断、平行联合诊断及系列联合诊断BI-RADS4类病变的ROC曲线分析

ARFI和SWE单独检测、平行联合检测以及系列联合检测BI-RADS4类病变的ROC曲线见图1。ARFI、SWE单独诊断的ROC曲线下面积分别为0.756（95%CI：0.699-0.814）、0.682（95%CI：0.614-0.751），二者平行联合诊断及系列联合诊断的ROC曲线下面积分别为：0.816（95%CI：0.764-0.869）和0.875（95%CI：0.835-0.915），ARFI及SWE系列联合检测的ROC曲线下面积显著高于ARFI和SWE单独检测，差异具有统计学意义（P＜0.05）。

图1 ROC曲线分析

3 讨论

近些年来，乳腺癌已经成为我国最常见的女性恶性肿瘤，严重危害着女性健康。根据超声乳腺影像报告及数据系统分级诊断标准[1]，BI-RADS4类的恶性符合率为3%～94%，恶性率跨度比较大，容易受到医师主观判断影响，诊断特异性较低。因此，找到准确合适的检查方法对于提高乳腺疾病患者的治愈率及生存率具有重要意义。目前临床上常见的检查手段以二维超声和钼靶X线检查[10]为主，钼靶检查的检出率较高，但是由于放射性很大，对于40岁以下年轻女性不推荐。二维超声因操作简便、无痛无创成为乳腺癌检查的首选方法，但对于体积小、血流显示不清的肿块，超声诊断具有一定局限性，因此提高诊断率、减少误诊率及漏诊率对于BI-RADS4类乳腺病变的诊断重要价值。

ARFI和SWE检查均为新型弹性成像技术，在乳腺良恶性病变的鉴别诊断中被报道具有一定价值[11-12]。ARFI的原理是探头发射短时程、聚焦声脉冲到达组织内部及器官内指定位置，使组织内发生瞬时微小位移，同时应用敏感技术检测由于组织位移而产生的剪切波速度，从而量化得出该组织的弹性及硬度。AFRI技术主要包括声触诊组织定量（VTQ）和声触诊组织定性（VTI）两部分，VTQ是通过剪切波速度来间接反映组织的硬度，剪切波速度与组织弹性大小成正比，其量化技术可达到对组织进行定量测定的目的；VTI是通过纵向位移为基础进行成像，以黑白编码模式显示病灶大小、范围，与邻近组织的弹性差异，对组织硬度进行定性分析。有研究报道[13]，ARFI技术具有不依靠检查者挤压组织、不受周围较硬组织影响的优点，有助于乳腺肿块的鉴别诊断，便于临床推广应用。SWE技术通过测量剪切波在生物组织中传播的速度，获得反映组织弹性的数值——杨氏模量绝对值，从而对病灶的硬度进行动态、客观、量化的评价。研究报道[14-15]SWE可以直接客观地反映乳腺病灶的具体弹性数值，比以往的静态弹性成像重复性好，能够更确切地显示组织特征及病理形态，为BI-RADS4类乳腺病变鉴别提供了新的途径。ARFI和SWE技术与BI-RADS4类乳腺病变诊断关系密切，但两者单独应用还不足以作为乳腺病变确诊的依据，目前对于ARFI和SWE技术联合应用的报道较少。

本研究结果显示，在ARFI检查中，良性病变的VTI评分（0.97±0.07）低于恶性病变的评分（4.36±0.51），差异具有显著统计学意义（P＜0.05）；在声触诊组织定量模式，良性病变的平均剪切波速度（2.18±0.47）低于恶性病变（7.32±3.05），差异具有显著统计学意义（P＜0.05）；在SWE检查中，恶性病变的最大弹性值为（115.09±37.08），平均值为（58.06±22.34），显著高于良性病变的最大弹性值（39.53±18.13）及平均值（23.19±11.32），差异具有显著统计学意义（P＜0.05），表明乳腺恶性病变的组织硬度大于良性病变，这与以往国外的文献报道[16]相符，提示该技术可以定量诊断乳腺BI-RADS4类病变。本研究比较了ARFI和SWE单独检测、平行联合检测及系列联合检测的诊断效能，结果显示对于BI-RADS4类乳腺病变，二者系列联合诊断的特异度为82.5%，显著高于二者单独检测和平行联合检测的特异度（65.0%、60.0%、65.0%）（P＜0.05），且准确度（77.1%）最高；系列联合检测ROC曲线下面积为0.875，显著高于ARFI及 SWE 单独检测及平行联合检测（0.756、0.682、0.816）。本文结果提示ARFI和SWE联合诊断可以更好地显示乳腺病灶各方面的特点，有助于提高临床诊断的准确率。

综上所述，ARFI联合SWE检查可以提高BI-RADS4类乳腺病变的诊断效能，使部分BI-RADS4类乳腺病变患者免于有创检查，有效提高临床诊断的准确率。