超声“萤火虫”联合超微血管成像技术校正BI-RADS 4级乳腺结节的临床价值

罗青 陈伟萍 郭黎红 曹小祯 蒙思薇 陈小清 杨瑞玲

1广州市第十二人民医院（广州市耳鼻咽喉头颈外科医院）超声科（广州510620）；2广东省第二中医院超声科（广州510095）

临床上乳腺影像报告和数据系统（breast imaging-reporting and data system，BI-RADS）4级（BIRADS 4）的乳腺病变，为可疑恶性病变，但其恶性率的跨度较大，在3%～94%之间。若对可疑病变均行组织学检查，则会造成诸多不必要的组织活检，增加患者痛苦且浪费医疗资源。因此采用新技术提高BI-RADS 4级乳腺病变的诊断准确率意义重大。微钙化灶和微血流是乳腺恶性肿瘤的两个非常重要的影像学特征，超声“萤火虫”（micropure）及超微血流显像技术（superb microvascular imaging，SMI）是近几年针对提高微钙化及微细血流检出率而研发的新技术。已有国内外研究表明，萤火虫技术对微钙化的显示率明显优于传统超声；SMI对微血管的显示优于彩色多普勒血流显像，两者均能有效提高对乳腺疾病的诊断准确率。但关于将萤火虫及SMI技术联合应用于乳腺良恶性诊断方面的研究尚不多见，尤其是针对乳腺BI-RADS 4级结节分级校正鉴别良恶性方面尚无研究，本研究尝试探讨超声新技术“萤火虫”成像联合SMI成像在BI-RADS 4级患者乳腺结节良恶性诊断中的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料收集2017年5月至2018年10月在我院及合作医院就诊的乳腺病患者。纳入标准：经高频超声检查并根据2013年美国放射学会颁布的第5版BI-RADS分类标准[1]分类为BIRADS 4级的乳腺结节；有手术或穿刺活检的病理结果；未行介入治疗及放化疗的女性患者。共计76例78个乳腺结节病灶，年龄21～61岁，平均（46±15）岁。

1.2 研究方法

1.2.1 仪器超声检测仪器为产自日本东芝公司的Aplio400彩色多普勒超声诊断仪，频率为5～14 MHz，内置“萤火虫”及SMI成像技术的软件系统。

1.2.2 检测方法每位患者都运用高频超声、“萤火虫”、SMI技术进行检测。患者取仰卧位，保持两臂上举状态以充分暴露双侧乳房。对两侧乳房以乳头为中心放射状连续扫查。记录结节的大小，并对其形态、边缘、内部及后方回声进行详细描述，进行BI-RADS分级。随后启动“萤火虫”成像模式，与二维灰阶图像对比，重点观察钙化的数目、形态、大小、位置和分布，依据”萤火虫”钙化评价标准对结节的BI-RADS进行分级校正。最后切换至SMI成像模式，取样框为结节的2～3倍大小，血流速度调节在1.2～1.6 cm/s左右，于切面血流最丰富时冻结存储图像。依据血供分级标准对BI-RADS分级进行校正。最后再依据“萤火虫”及SMI结果综合校正。

1.3 检测标准

1.3.1 乳腺微钙化（直径≤1 mm）评价标准[2]未见微钙化灶或散在微钙化灶＜3个/cm2个判为良性。病灶微钙化灶3～5个/cm2时，怀疑恶性；病灶微钙化灶＞5个/cm2时，恶性可能大；探及簇状微钙化时，高度怀疑恶性。

1.3.2 SMI评价标准依据Adler血流分级标准[3]：0～Ⅰ级为良性结节；Ⅱ～Ⅲ级为恶性结节。0级，结节内未见血流信号；Ⅰ级，结节内可见少许血流信号，即1或2个点状或细短棒状血流信号；Ⅱ级，结节内可见中等量血流信号，即3或4个点状或1支长度接近或超过结节半径的血流信号；Ⅲ级，结节内可见丰富血流信号，即4个以上点状或2条长度接近或超过结节半径的血流信号。

1.3.3 “萤火虫”联合SMI校正标准见表1。

表1 “萤火虫”联合SMI校正标准Tab.1 Micropure joint SMI calibration standard

1.4 统计学方法文中数据均采用SPSS 23.0统计学软件进行处理。其中计量资料采用t检验，计数资料采用χ2检验，ROC曲线面积采用Z检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者病理结果76例BI-RADS 4级的患者的78个结节病理结果显示，37个为恶性结节，41个为良性结节。

2.2 结节分类校正依据“萤火虫”、SMI、“萤火虫”联合SMI检测评价标准，对78个BI-RADS 4级结节进行分级校正（图1、2）。以4a与4b之间为诊断截点，≤4a级判为良性可能，≥4b级判为恶性可能[1，4]。结果分级校正后，诊断准确率分别为“萤火虫”（28+24）/78=66.7%，SMI（27+24）/78=65.4%，“萤火虫”联合SMI为（31+31）/78=79.5%，与高频超声（25+23）/78=61.5%比较，准确率均有提高。

2.3 4种方法ROC曲线分析以病理结果为金标准，分别绘制高频超声、“萤火虫”、SMI、“萤火虫”联合SMI技术校正BI-RADS 4级结节的ROC曲线面积（图3），为 0.654、0.737、0.736、0.874。“萤火虫”、SMI、“萤火虫”联合SMI分别与高频超声比较，ROC曲线面积差异分别为0.083 1、0.085 4、0.22，差异有统计学意义（P＜ 0.001），“萤火虫”与SMI比较，ROC曲线面积差异为0.002 31，差异没有统计学意义（P＞0.05）。“萤火虫”联合SMI分别与“萤火虫”、SMI比较，ROC曲线面积差异分别为0.137、0.135，差异有统计学意义（P＜0.001）。

3 讨论

目前常用乳腺筛查方法有钼靶和超声，但BI-RADS 4级的乳腺结节在常规的超声检查中，良恶性征象有较多重叠，给诊断带来难度。如何提高BI-RADS 4级乳腺患者的诊断精确性，是超声检查的研究重点。近年来超声新技术通过分析病灶的微钙化以及血供分布情况，进而较精准地对乳腺病变进行分级，提高诊断准确率。

图1 乳腺浸润性导管癌3种模式图Fig.1 The three pattens in breast infiltrating ductal carcinoma

图2 乳腺纤维瘤3种模式图Fig.2 The three pattens in fibroadenoma of breast

图3 4种方法诊断BI-RADS 4级乳腺结节的ROC曲线Fig.3 The ROC curves of the four diagnostic approaches in BI-RADS 4 breast nodules

乳腺病变的微小钙化灶，是乳腺癌的重要征象，甚至是部分乳腺癌患者的唯一阳性征象[5]，超声诊断有钙化灶恶变的敏感性比无钙化恶变的敏感性要大4.5倍[6]。但传统的超声对致密型乳腺或高回声乳腺结节的微钙化显示较为困难，对散在微钙化灶显示的可重复性差。超声“萤火虫”技术是一种微钙化增强成像技术，可以显著提升微钙化的亮度，抑制非钙化组织的亮度，将微小钙化病灶在蓝色背景的图像中凸显出来，较常规灰阶成像可以大大提高微钙化检出的准确率，从而提高乳腺癌的检出率[7-8]。本研究依据“萤火虫”的显像优点及良恶性微钙化判断标准，对78个BIRADS 4级结节进行分级校正，校正后的ROC曲线下面积为0.737，与高频超声的ROC曲线下面积0.654比较，差异有统计学意义，提示结合”萤火虫”技术的诊断效能优于传统超声。但“萤火虫”技术也有其不足之处，乳腺纤维组织如筋膜或韧带、纤维瘤内的纤维条索以及结节液性暗区内的浓缩胶质也呈“萤火虫”样改变，与微钙化难以鉴别而导致BI-RADS分类高判。另外，“萤火虫”对钙化的形态分辨不佳，粗钙化及微钙化均表现为“萤火虫”样改变，从而导致结节高判。

乳腺癌的生长发展与新生微血管密切相关[9]，恶性肿瘤由于生长迅速，血供需求多，新生微血管较丰富[10]，提高微血管的显示率对恶性肿瘤的诊断有重要意义。常规超声对较高流速及较高血流量的血管显示较好，但检测不到乳腺肿块周边浸润时所形成的不规则的穿支血管[11]，同时对低流量和低速的血流也无法显示，很难反映肿瘤血管的全貌，不利于鉴别肿瘤性质[12]。SMI是一种新型的微血流成像技术，能显示低速低流量的超微血管，对病灶的血管架构能更准确全面地显现出来，其效果可媲美血管造影[13]，且血流外溢少，无角度依赖。已有研究表明，与传统彩色多普勒超声比较，SMI能更有效地检出乳腺恶性肿瘤的新生微血管[14]。本研究中，依据SMI技术的血流评价标准，对78个BI-RADS 4级结节进行分类校正，校正后的ROC曲线下面积为0.736，与高频超声的ROC曲线下面积0.654比较，差异有统计学意义，提示结合SMI技术的诊断效能优于传统超声。但SMI也有其局限性，当肿瘤有液化坏死灶或内部有强衰减时，血流显示受到影响。

“萤火虫”及SMI技术各有优点，如果两者联合则可取长补短，有效提高诊断效能，比单独一种效果更明显。本研究中两者联合对78个BIRADS 4级结节进行分级校正，校正后的ROC曲线下面积为0.874，与单一“萤火虫”技术和单一SMI技术比较，ROC曲线下面积差异有统计学意义，提示“萤火虫”联合SMI技术的诊断效能优于单一一种技术。但与病理结果还是有一些差异，仍然有6个恶性低判，10个良性高判。分析其低判原因，可能一是结节较小，二维图像表现为良性特征的较多，且早期微血管生成不多，又未探及微钙化灶；二是有些恶性肿瘤本身是乏血供类癌，例如1例低判的黏液癌；三是有的结节有液化坏死，导致血供缺失而低判；四是某些早期的恶性小结节既没有微钙化灶形成，新生血管也不丰富导致低判。10个良性的高判为恶性，其中2个炎性包块，3个导管内乳头状瘤，4个较大的纤维瘤，1个硬化病。究其原因，这10个结节均表现有不同的恶性特征，例如形态不规则，边缘不清，回声不均匀等，同时又有丰富的血供或较多的微钙化。例如其中2个炎性包块、1个导管内乳头状瘤、2个大的纤维瘤及1个硬化病内均有丰富的血流信号，1个较大的纤维瘤及2个导管内乳头状瘤内显示多个“萤火虫”亮点及较丰富血流信号而高判。

综上所述，“萤火虫”技术和SMI技术各具诊断优点，均能有效提高诊断效能，但也各有其局限性，两者联合能进一步优化诊断效果。但无论哪一种，均不能脱离二维征象孤立诊断，需在常规超声分级诊断的基础上进行校正，这样才能提高诊断的精确性，减少不必要的创伤性活检。本研究不足之处是样本及病种较少，收集的病例时间跨度窄，未来还需扩大样本进一步验证。