应变式弹性成像与剪切波弹性成像在乳腺肿块良恶性判断中的应用价值研究

陈 言，丁 洁，杨 蕊

(1.中国人民解放军联勤保障部队第九零四医院 特诊科，江苏 无锡214000；2.南京医科大学附属无锡妇幼保健院 a.超声科;b.中心实验室，江苏 无锡214000)

乳腺癌是一种较为常见的疾病，是继宫颈癌之后女性癌症病死率最高的肿瘤，严重危害广大女性的健康，其良恶性鉴别是诊断、预防和治疗的重点[1]。超声弹性成像近年来应用于乳腺肿块的诊断日趋成熟，能较为准确地判定检测组织的硬度，区分病灶的良、恶性[2]。国内外[3-4]对应变弹性和剪切波弹性诊断乳腺肿块的研究颇多，但均是使用其中的一种弹性方法与钼靶筛查、BI-RADS 4a和4b或超声多普勒进行对比。应变弹性成像一般能够定性或半定量地反映肿块硬度[5]，剪切波弹性成像通过杨氏模量值准确反映肿块硬度[6]。本次研究回顾性分析了经病理证实存在乳腺肿块的82例患者的超声资料， 旨在探讨这两种弹性方法对乳腺肿块的鉴别诊断能力，为临床乳腺癌的诊断提供更多的参考，现将结果报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2017年9月至2018年10月本院超声影像科检查并经手术病理或穿刺活检证实存在乳腺肿块女性患者82例(82个病灶)，年龄24-75岁，平均年龄(43.9±18.1)岁，纳入标准：(1)经超声诊断为单发肿物、肿块直径在5-30 mm之间的初治患者；(2)医院伦理会签署同意书，告知患者此次研究的目的与性质，取得患者同意。排除标准：(1)妊娠或哺乳期乳腺或乳腺内置假体者；(2)图像质量欠佳或无病理结果者。

1.2 仪器与方法

1.2.1常规超声 使用Philips iU 22彩色多普勒超声诊断仪，线阵式高频探头，探头频率为7.5-12.5 MHz，具备弹性成像功能。患者取仰卧位或侧卧位，充分暴露双侧乳房和腋窝，接受胸部横切和纵切以及半环扫查，着重观察肿块位置、形态、大小、内部回声、边界、有无钙化、液化及供血情况，并进行详细记录。

1.2.2应变式弹性成像 常规超声之后进行弹性成像检查，先行应变式弹性成像检查，嘱患者摒住呼吸，将探头置于患者乳腺肿块处，小幅振动，振动频率保持在2次/s，根据压力指标控制在3-4格，感兴趣区(ROI)维持在2-3倍病灶大小(不得低于1.5倍)，待弹性图像稳定后冻结图像，选择较好的弹性图像保存，得出弹性应变比率(strainratio,SR)，SR=B/A，A为描记肿块区域，B为腺体或皮下脂肪的蓝色区域。

1.2.3实时剪切波弹性成像 在不施压的情况下，切换至剪切波弹性成像模式。将杨氏模量值测量范围控制在0-180 kPa，探头轻放在肿块上，嘱患者摒气，探头静置3 s，设置好ROI，待图像稳定后，定帧、存储并启动仪器分析软件测量弹性模量最大值(Emax)，保证同一病灶采用至少两个相互垂直的切面进行测量。

1.3 影像评估及诊断标准所有图像数据采集及判断均经过至少2名高年资超声科医师独立审核，结果不一致时经2人讨论后得出结论。为确保结果的可靠性，减少主观因素的影响，患者年龄、病史等均不被告知。诊断临界点的确定以经受试者工作特征曲线(ROC)分析结果为准，约登指数=敏感性+特异性-1；该指数值的取最大值处就是最佳临界值。

2 结果

2.1 纳入样本病理检查结果82例(共82个病灶)乳腺肿块患者经病理检查证实，其中51枚属良性肿块，31枚属恶性肿块。具体分型见表1。

表1 乳腺肿块病理检查结果分布

2.2 SR及Emax描述良、恶性肿块的结果比较以病理检查结果为准将患者分为良性组(51个良性病灶)和恶性组(31个恶性病灶)，结果显示恶性组所测SR及Emax平均值均显著高于良性组，见表2、图1。

表2 SR及Emax描述良、恶性肿块的结果比较

图1 乳腺肿块的应变弹性图和剪切波弹性图(图1A：应变弹性图，SR值为3.06的纤维腺瘤；图1B：应变弹性图，SR值为4.39的浸润性癌；图1C：剪切波弹性图，Emax值为107.33 kPa的浸润性导管癌；图1D：剪切波弹性图，Emax值为77.37 kPa的纤维腺瘤)

2.3 应变弹性和剪切波弹性诊断乳腺良恶性肿块的ROC曲线分析以SR、Emax作为检验变量，以病理诊断的良恶性肿块结果为“金标准”作为状态变量(恶性=1，良性=0)，得出应变弹性和剪切波弹性诊断乳腺良恶性肿块的AUC分别为0.904、0.838，二者比较，差异有统计学意义(P<0.05)；以SR=3.65为截点值的应变弹性成像评估良恶性肿块的敏感性、特异性分别为77.4%、78.4%，曲线下面积为(0.838)，其中10个假阳性，7个假阴性；以Emax=92.33kPa为截点值的剪切波弹性成像评估良恶性肿块的敏感性、特异性分别为74.2%、96.1%，曲线下面积为(0.904)，其中2个假阳性，6个假阴性。见表3，图2。

表3 应变弹性和剪切波弹性诊断乳腺良恶性肿块的ROC曲线分析

图2 以应变弹性和剪切波弹性诊断乳腺良恶性肿块的ROC曲线分析

3 讨论

穿刺活检是乳腺肿块良、恶性的主要确诊手段，然而临床上有超过75%的穿刺结果为良性，成本极高[7]。随着超声技术的不断发展，超声弹性成像已经能够在乳腺肿块诊断中较好地发现恶性病灶，其可通过组织硬度的差异来判断病变的良恶性，这有助于减少低度怀疑恶性肿块的不必要穿刺活检且不会显著降低检测的灵敏度[2]。应变弹性成像是在组织受到外力压迫后由于不同组织间弹性系数的差异，组织发生变形的程度不同，将变型结果以弹性图像的模式显示在仪器上，借助图像色彩反应组织的硬度[8]。SR是一个半定量指标，能够较为客观地反映病变组织的硬度信息[9]。实时剪切波弹性成像技术是利用马赫锥原理，由超声探头对组织连续发射声脉冲辐射力而产生剪切波，通过估计瞬时剪切波在横向组织内传播速度，利用杨氏模量实现组织的弹性量化[10]，Berg WA等[11]的研究结果显示Emax可作为一项独立指标诊断乳腺良恶性病变病灶，史宪全等[3]则认为Emax与超声BI-RADS分类联合诊断乳腺病灶的效能更高。

本次试验结果显示乳腺恶性肿块的SR及Emax平均值均显著高于良性肿块，这与多数研究[6,12-13]结果一致，进一步验证了应变弹性成像技术和剪切波弹性成像技术诊断乳腺良恶性肿块的准确性，提示恶性肿瘤细胞外促结缔组织增生，使胶原纤维含量增加，增加了细胞外基质的硬度，当然恶性肿块硬度的增大也可能与胶原沉积、交联及线性化有关[1]。此外当应变弹性SR的临界值取3.65时，鉴别诊断乳腺良、恶性肿块的敏感性、特异性分别为77.4%、78.4%，较夏晓娜等[5]研究结果中的敏感性、特异性稍有差异，认为可能与所用超声仪器种类、测量方法及研究对象病理不同有关。本次试验中应变弹性是通过病灶边界描记，而夏的研究是将病灶做圆形和椭圆形处理进行描记。结果中出现了10个假阳性，病理提示多为纤维腺瘤样结节，提示该结节富含黏多糖和间质细胞使自身硬度变大，容易导致假阳性的结果，7个假阴性结果可能因为恶性肿块的体积较小，其中硬质的纤维细胞成分少，降低了与周围正常组织的硬度差造成假阴性结果。当Emax的临界值取92.33kPa时应变弹性成像评估良恶性肿块的敏感性、特异性分别为74.2%、96.1%，较Evans A等[4]的研究结果的敏感性稍低，但特异性提高了，在诊断乳腺癌时诊断的准确性很高，可作为诊断乳腺癌的预测因子，当然其在诊断乳腺良、恶性肿块时也出现了假阳性及假阴性的结果， 其中2个假阳性病理为纤维腺瘤，误诊分析原因与应变弹性一样，6个假阴性病理检测其中2例为导管内原位癌，2例为导管癌，均因肿块病灶较大限制了ROI区域调节范围，降低了Emax的准确性，另外2例均为黏液癌，提示黏液癌硬度小。韩立淑等[6]研究中指出超过75%的黏液癌弹性成像SR值超过4%，提示在诊断黏液癌时应变弹性成像更有优势，当然剪切波弹性成像还存在着其他的局限性，比如剪切波假定的是各组织为各向同性而事实乳腺肿块存在各向异性[14-15]。

综上所述，应变弹性成像技术和剪切波弹性成像技术在诊断乳腺良恶性肿块上均具有较高的敏感性和特异性，多数情况下两种技术表现出较高的一致性，均能较为准确地区分乳腺良恶性肿块，当然剪切波弹性成像技术的准确率更高，不过也存在着一些不足，临床可通过两种技术互补提高乳腺肿块的诊断率。