剪切波弹性成像对乳腺癌放射性臂丛神经病变的诊断价值

党文珠 刘玉芹 秦 芩 童明辉

近年来，放疗已成为乳腺癌治疗过程中不可或缺的一部分。乳腺癌切除术后放疗可以提高患者的局部控制率和生存率，但其引起的急、慢性损伤不容忽视，其中放射性臂丛神经病变（radiation-induced brachial plexopathy，RBP）被认为是与放疗高度相关的晚期并发症［1］。虽然RBP进展缓慢，但可导致永久性残疾，严重影响患者的生活质量［2］。神经电生理检查在臂丛神经损伤的定位及定性方面具有较高的临床应用价值［3］，但其属于有创检查，存在一定禁忌症，不适用于所有患者。剪切波弹性成像（shear wave elastography，SWE）技术作为一种无创、定量评估组织弹性的新技术，在周围神经病变的诊断中有一定优势，有望发现亚临床阶段的周围神经病变［4］。本研究应用SWE技术测量乳腺癌放疗患者的臂丛神经弹性，旨在探讨SWE技术对RBP的诊断价值。

资料与方法

一、研究对象

选取2018年6月至2019年12月于我院肿瘤放疗科接受放疗的女性乳腺癌患者84例，年龄26～55岁，平均（42.57±8.52）岁。根据改良放射性神经病变症状分级量表（LENT-SOMA量表）［5］进行分组：1级45例（A组），平均年龄（41.93±8.73）岁；2级34例（B组），平均年龄（43.44±8.32）岁；3级5例（C组），平均年龄（42.40±9.24）岁。另选取同期门诊健康女性体检者40例作为对照组，年龄26～55岁，平均（39.90±8.45）岁。各组间年龄比较差异无统计学意义。排除标准：其他原因导致臂丛神经损伤者，包括肩部创伤、神经肌肉疾病、糖尿病、高脂血症、肿瘤、炎症等。本研究经我院医学伦理委员会批准，受检者均签署知情同意书。

二、仪器与方法

1.放疗方案及随访：三维适形放疗，臂丛照射剂量46～50 Gy，平均（47.78±1.02）Gy；臂丛照射体积12.6～19.8 cm3，平均（16.08±1.82）cm3。记录所有患者臂丛照射体积及照射剂量；放疗后随访8～26个月，平均（15.53±4.03）个月。

2.超声检查：使用声科Aixplorer彩色多普勒超声诊断仪，SL4-15线阵探头，频率为4～15 MHz；配备SWE成像功能。受检者取仰卧位，充分暴露颈部，头部转向非检查侧，首先行常规超声检查，轻置探头于胸锁乳突肌后外侧前、中斜角肌之间，使探头长轴与神经长轴垂直，分别测量臂丛神经上、中、下干的厚径、周长及横截面积，然后将探头旋转90°，使探头长轴与神经长轴平行，观察神经内部回声及结构。然后启用SWE成像模式（彩色编码范围0～180 kPa），待图像稳定后冻结图像，选取颜色填充达取样框90%以上且无压力伪像的图像，将感兴趣区设置为直径2 mm的圆形并置于神经内，测量感兴趣内臂丛神经弹性模量值及剪切波速度（SWV）。取臂丛神经上、中、下干的平均值用于统计分析；所有参数均重复测量3次，取平均值。

3.神经电生理检查：使用Medelec Synergy神经诱发电位仪。患者在室温25℃，安静、放松的条件下双手平置于检查床上，应用电极刺激对正中神经、桡神经、尺神经、腋神经、肌皮神经的感觉、运动神经波幅、潜伏期及传导速度进行检测，并由神经内科医师进行诊断。

三、统计学处理

应用SPSS24.0统计软件，计量资料以x±s表示，多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较行LSD-t检验。以神经电生理检查结果为标准，绘制SWE指标评估乳腺癌放疗患者RBP的受试者工作特征（ROC）曲线，并计算其曲线下面积。Spearman相关分析法分析乳腺癌患者放疗后随访时间、臂丛照射体积及照射剂量与弹性模量值、SWV的相关性。P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、各组臂丛神经各超声参数比较

各组间臂丛神经周长、横截面积、弹性模量值及SWV比较，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。B组、C组臂丛神经周长及横截面积较A组、对照组均增大，差异均有统计学意义（均P＜0.05）；B组、C组弹性模量值及SWV均较A组增高，C组弹性模量值及SWV均较B组增高，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。见表1。

二、各组臂丛神经常规超声及SWE图像特征

常规超声显示各组受检者臂丛神经走行自然，与周围组织界限清晰，未见明显连续性中断或肿块形成。在横断面上，臂丛神经显示为圆形或椭圆形的低回声“筛网状”结构，B组、C组臂丛神经与A组、对照组比较，其内回声欠均匀。SWE模式下可见对照组臂丛神经感兴趣区由均匀一致的深蓝色充填，乳腺癌放疗患者各组臂丛神经感兴趣区由不同比例的蓝绿色充填，随着弹性模量值及SWV增大，蓝绿色夹杂范围逐渐扩大。见图1。

图1 各组患者臂丛神经典型SWE图像

三、神经电生理检查结果

59.5%（50/84）的乳腺癌放疗患者神经电生理检查结果显示异常，其中A组11例，B组34例，C组5例。

四、ROC曲线分析

弹性模量值、SWV诊断RBP的曲线下面积分别为0.824（95%可信区间0.731～0.917）、0.829（95%可信区间0.738～0.921），取约登指数最大时，弹性模量值对应的诊断截断值为28.65 kPa，敏感性为80.0%，特异性为70.6%；SWV对应的诊断截断值为3.1 m/s，敏感性为74.0%，特异性为76.5%。见图2。

图2 臂丛神经弹性模量值及SWV诊断乳腺癌放疗患者RBP的ROC曲线图

五、相关性分析

放疗后随访时间、臂丛照射体积及照射剂量与臂丛神经弹性模量值均呈正相关（r=0.333、0.414、0.465，均P＜0.05），与臂丛神经SWV均呈正相关（r=0.345、0.421、0.482，均P＜0.05）。见表2。

表2 随访时间、臂丛照射体积及照射剂量与SWE参数的相关性分析结果

讨 论

RBP的发病机制尚不明确，目前多认为与臂丛神经周围组织纤维化及血管修复性增生有关。放疗可以导致臂丛神经周围组织变性，并逐步纤维化、瘢痕化，从而使臂丛神经绞窄，神经内、外循环受到破坏，神经顺应性随之下降［6］。同时血管壁可因辐射损伤出现修复性增生，引起管腔狭窄及微小血栓形成，导致臂丛神经发生缺血性改变［7］，最终进展为不可逆性损伤。RBP患者主要临床表现为患侧肢体疼痛、感觉异常、运动障碍甚至瘫痪［8］，因此及早发现和干预对延缓RBP进展、提高患者生活质量、改善预后尤为重要。目前国内外尚无RBP的统一诊断标准，病史和神经电生理检查是临床诊断的依据，其中神经电生理检查虽是诊断RBP的有效方法［9］，但因其有创，部分患者不能耐受。近年来，SWE作为一种新兴弹性成像技术，已逐步在周围神经中开展应用［10］，其具有实时、无创、可重复性好等优点，可以通过测量组织的弹性模量值和SWV来获取组织弹性信息。

本研究应用SWE对84例乳腺癌放疗患者和40例健康志愿者的臂丛神经进行测量，结果发现A、B、C组臂丛神经弹性模量值及SWV均高于对照组，且B组和C组均高于A组，C组高于B组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。说明神经病变症状越严重，其神经弹性越差。以神经电生理检查为标准，绘制的ROC曲线分析结果显示，弹性模量值诊断RBP的截断值为28.65 kPa，其敏感性、特异性和曲线下面积分别为80.0%、70.6%和0.824；SWV诊断RBP的截断值为3.1 m/s，其敏感性、特异性和曲线下面积分别为74.0%、76.5%和0.829，SWE诊断RBP的敏感性、特异性均较高，可为临床提供可靠依据。

本研究结果显示，B组、C组的臂丛神经周长及横截面积较A组、对照组均增大（均P＜0.05），究其原因可能为辐射损伤导致臂丛神经内、外循环障碍，神经组织缺血、缺氧发生非特异性炎症反应［11］，从而使神经细胞水肿，神经增粗。本研究各组间臂丛神经厚径比较差异无统计学意义，分析原因可能与测量过程中存在误差及样本量较小有关。此外，本研究相关性分析结果显示，放疗后随访时间、臂丛照射体积及照射剂量与臂丛神经弹性模量值及SWV均呈正相关，这可能与RBP的临床及病理变化过程有关。臂丛神经及其周围组织随着病程的延长逐渐由纤维化前期向纤维组织构成期、纤维化后期发展，但目前尚不清楚臂丛神经硬度能否反映RBP的严重程度，后续需结合病理学研究进一步分析。此外，国内外研究［12-13］显示臂丛神经照射体积大小及照射剂量均是RBP发生的高危因素，本研究也发现臂丛神经弹性模量值及SWV随着臂丛照射体积及照射剂量的增加而增大。由此可见，对于接受高剂量照射、单次大剂量照射或照射靶区体积较大的患者进行SWE检查，有助于临床医师早期发现臂丛神经的弹性变化，从而为RBP的早期诊断、治疗提供影像学参考。

本研究的局限性：①纳入样本量偏少，所得测值存在一定偏倚；②臂丛神经在肌间沟内走行较集中浅表，选取此处臂丛神经作为研究点，对神经整体弹性变化的评估缺乏客观性，且测量过程中受到外力等因素的影响；③乳腺癌患者接受放疗前应用的化疗方案存在差异，臂丛神经弹性的变化除与辐射损伤有关外，还可能受化疗药物的影响；④国内外尚无对正常成人及臂丛神经损伤患者臂丛神经弹性模量值及SWV参考值范围的报道，故本研究得出的结果缺乏比较；⑤本研究未评估观察者间及观察者内部的一致性，测量结果可能存在主观性误差。

综上所述，SWE技术能够无创、定量评估乳腺癌放疗患者臂丛神经的弹性变化，为临床早期诊断RBP提供补充信息，具有一定的临床应用价值。