STE定量分析对乳腺肿瘤良恶性的鉴别诊断价值

李晓静 武 标 武林松

乳腺癌是常见的恶性肿瘤，好发于女性，流行病学调查显示其发病率逐年递增[1]。近年来，乳腺超声弹性成像已成为一种比较成熟的诊断技术，通过评估肿块硬度可鉴别乳腺肿瘤的良恶性[2-4]，因其具有重复性好、可信度高等优势，目前广泛应用于临床。Zhou 等[5]研究发现，“硬环征”对鉴别乳腺良恶性肿块有较高价值，但仅局限于定性观察，缺少定量参考依据。声触弹性成像(sound touch elastography，STE)是国内近期研发的一种超声弹性成像技术，能实时显示感兴趣区(region of interest，ROI)内组织硬度信息，并通过Shell定量分析工具包，来提供肿块及其周缘相关弹性值[6]。赵亚楠等[7]研究表明，将乳腺肿块内部与周缘组织剪切波定量化，对良恶性肿块鉴别诊断具有一定的应用价值，但该研究样本量偏少，诊断效能有待进一步考究。本研究旨在通过加大样本量并探讨新型STE弹性成像技术定量评估乳腺良恶性肿瘤的应用价值。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2020年10月至2021年3月在阜阳市人民医院甲乳外科手术的101例乳腺肿块患者的临床资料。所有患者均为女性，共检出110个肿块。年龄20～78岁，平均(43.99±13.89)岁；肿块最大径0.4～2.8 cm，平均(1.47±0.63)cm。根据肿块良恶性分为良性组与恶性组，良性组72例(71.3%)患者，肿块80个(72.7%)，其中纤维腺瘤58个(包括单纯纤维腺瘤23个，腺病合并纤维腺瘤35个)，单纯乳腺腺病11个，导管内乳头状瘤5个，纤维上皮样肿瘤病变3个，乳腺炎3个；恶性组29例(28.7%)患者，肿块30个(27.3%)，其中28个非特殊类型浸润癌(包括浸润导管癌25个，浸润小叶癌3个)，实体乳头状癌伴低级别导管内癌1个，导管原位癌1个。纳入标准:成年女性(≥18岁)；乳腺肿块(实性或大部分为实性)，且术前均行常规二维超声及STE检查。排除标准:孕期或哺乳期患者；植入假体者；囊性肿块或肿块大部分为囊性者；肿块过大及病例资料不全者。所有肿块均术后获得病理结果。

1.2 仪器与方法

1.2.1 仪器 使用Mindary Resona 7超声仪器，采用L14-5线阵探头，频率4～15 MHz。

1.2.2 检查方法 患者取仰卧位，行乳腺常规超声检查，多切面扫查肿块，并记录肿块大小与超声形态学特征。按照2013版超声BI-RADS分类标准[8]，将所有肿块进行分类，3类与 4a类为良性，4b类及以上为恶性。STE操作步骤[9]：①探头轻触乳腺皮肤，保证图像质量佳，将肿块置于ROI中心，同包含肿块周缘部分腺体及脂肪组织；②切换STE弹性成像。按下控制面板上的“Elasto”功能键，选择“高质量”模式，图像默认双幅显示，保持图像稳定，要求屏幕右上角显示大于3 颗星，冻结图像，并查看可信度指数，确保80%以上，按下“Measure”键，沿肿块轮廓通过滑动轨迹球描记勾画肿块边缘；③系统自动算出肿块弹性模量最大值(Emax)、最小值 (Emin) 、平均值 (Emean)与标准差(Esd)；④旋转控制面板上的“shell”功能键，将“shell”调节为2 mm[5]，系统自动计算出肿块2 mm区域弹性模量最大值(E2max)、最小值 (E2min) 、平均值 (E2mean)与标准差(E2sd)。同一肿块所有STE弹性值均重复测量3次，取平均值；上述过程均由2位具有弹性成像操作经验的超声医师完成。以病理诊断为金标准，绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲线，计算弹性模量的最佳诊断截断值和曲线下面积(area under curve，AUC)，计算诊断效能。

1.3 观察指标 记录并比较良恶性两组肿块的最大径、超声特征、Emax、Emin、Emean、Esd、E2max、E2min、E2mean与E2sd。

2 结果

2.1 两组患者一般情况比较 恶性组患者平均年龄(56.10±10.62)岁，良性组患者平均年龄(39.45±12.18)岁，差异有统计学意义(t=-0.660，P<0.001)。

2.2 两组肿块最大径及超声特征比较 恶性组肿块最大径大于良性组，差异有统计学意义(P=0.001)。良恶性肿块在边缘、形态、钙化、腺体后间隙、高回声晕及生长方式方面差异均有统计学意义(P均<0.05)；而在后方回声衰减方面，两组差异无统计学意义(P=0.112)。见表1。

表1 乳腺良恶性肿块最大径及超声特征比较

2.3 两组肿块BI-RADS分类及“硬环征”比较 110个肿块BI-RADS分类结果，良性组44个3类，23个4a类，13个4b类，0个4c类，0个5类；恶性组0个3类，3个4a类，11个4b类，14个4c类，2个5类，差异有统计学意义(χ2=69.063，P<0.001)。

110个肿块STE弹性成像显示，良性组“硬环征”3个(3/80)，恶性组26 个(26/30)，差异有统计学意义(χ2=77.269，P<0.001)。见图1。

2.4 两组肿块STE相关弹性值比较 良恶性两组各弹性值比较，Emean、Emax、Esd、E2max、E2mean及E2sd恶性组均大于良性组，差异有统计学意义(P<0.05)。Emin与E2min恶性组均小于良性组，差异有统计学意义(P<0.05)。而两组Emean比较，差异无统计学意义(P=0.187)。见表2。

表2 良恶性肿块及shell值(2.0 mm)STE弹性模量值比较

2.5 两组肿块STE弹性模量诊断效能比较 对肿块内部弹性模量及Shell(2.0 mm)弹性模量中的Emax、Esd、E2max、E2mean、E2sd及 BI-RADS分类分别绘制 ROC 曲线。见图2。 其中，BI-RADS分类的AUC最大为0.943(95%CI：0.900～0.985)，最佳临界值4a-4b，敏感度90.00%，特异度85.00%，PPV 90.00%，NPV 88.80%；弹性模量E2max的AUC次之：0.841(95%CI：0.624～0.830)，最佳临界值87.10 kPa，敏感度为93.30%，特异度为58.70%，PPV 93.30%，NPV 58.80%。将BI-RADS分类与E2max两者联合诊断，AUC值为0.982(95%CI：0.962～1.000)，敏感度96.70%，特异度92.50%，联合诊断AUC显著大于单独诊断，差异有统计学意义(P<0.001)。见表3。

图2 STE各弹性模量值、BI-RADS及E2max+BI-RADS绘制的ROC曲线

表3 STE弹性模量值及BI-RADS分类的诊断效能

[注:联合诊断(BI-RADS+E2max)中BI-RADS分类为4b及以上且STE弹性模量E2max≥87.10 kPa时，肿块为恶性，否则为良性]

注：A为左乳低回声肿块伴微钙化(BI-RADS分类4c类)，STE弹性成像呈“硬环征”，E2max为218.84 kPa；B为浸润性乳腺癌细胞(HE×100)。

3 讨论

乳腺癌在癌细胞起源、癌肿形态、转移潜能、临床分期及疗效等方面具有一定的复杂性与异质性。因此，早期诊断评估乳腺癌，对其预后十分重要。研究[10-11]表明，对形态较规则的大肿块而言，将环形2 mm ROI放置肿块最硬处，通过测量Esd来评估乳腺肿块异质性，诊断性能良好。然而，对形态不规则这类肿块，环形ROI不太适用，本课题通过手绘 ROI 技术描记肿块外缘包络线，可完整包络其边缘。

本研究显示，良恶性肿块在边缘、形态、钙化、腺体后间隙、高回声晕、生长方式及BI-RADS分类方面差异显著(P均<0.05)。此外，恶性肿块 “硬环征”概率明显大于良性肿块，与之前研究一致[7，10，12]。进一步通过STE弹性成像技术的Shell定量分析工具包，来获取肿块及其周缘相关弹性值，最后得出，良恶性两组肿块Emax、Emin、Esd、E2max、E2min、E2mean及E2sd差异均有统计学意义(P均<0.05)，由此可见，恶性肿块内部硬度与周缘硬度均较良性肿块高。恶性肿块硬度较高可能与癌组织含纤维成分较多有关；恶性肿块周缘硬度高的原因可能为[13-14]：①乳腺癌引起的间质反应使成纤维细胞在癌灶边缘富积，细胞外基质逐渐变硬；②肿瘤细胞向临近组织浸润与机体免疫机制产生反浸润的动态过程，致肿块周缘癌细胞数量、微血管密度增加及组织纤维化，从而使得肿块边缘硬度增加。本研究还发现，STE弹性模量值E2max(shell 2.0 mm)诊断效能最大，AUC为0.841，与之前研究结果[7-8，15]一致，但与周玮珺等[12]Emax(shell 1.0 mm)、王颖等[16]E3max(shell 3.0 mm)诊断效能最大的观点存在差异，原因可能为shell (1.0 mm)描记时，距肿块较近(可能包含肿块内部组织)；而shell (3.0 mm)描记时，距肿块又较远(可能包含正常腺体组织)，且恶性肿块多数边缘不清，描记起来更易出现偏差。本研究30个恶性肿块中，有90%(27/30)边缘不清，无明显边界，因此，shell (2.0 mm)可能为最佳shell值。此外，本研究E2max最佳界值点为87.10 kPa，与周玮珺等[12]89.00 kPa几乎一致，但与叶磊等[9]及赵亚楠等[7]临界值(97.06 kPa，130.34 kPa)差距较大，原因可能为肿块描记时误差等因素有关。

本研究中，二维超声形态学鉴别乳腺良恶性肿块时，BI-RADS分类诊断效能较高，AUC为0.943，敏感度90.00%，特异度85.00%；STE弹性成像定量分析乳腺良恶性肿块时，E2max诊断效能最大，AUC为0.841，敏感度93.30%，特异度58.70%，但此时出现一定的假阴性，原因可能为：①部分浸润性乳腺癌剪切波产生不佳，导致剪切波速度偏低；②部分恶性结节体积偏小；③恶性结节样本量偏少。本研究还得出，二者联合后诊断乳腺良恶性肿块AUC为0.982，敏感度96.70%，特异度92.50%，可见将二者联合，诊断效能将会增加。

综上所述，乳腺肿块BI-RADS分类依赖超声二维形态学，对乳腺良恶性肿块鉴别价值较大，STE弹性模量值对乳腺良恶性肿块鉴别诊断也有很大意义，其中E2max诊断效能最大；若二者联合诊断，可明显提高诊断效果。但本课题仍存在一定局限性：①纳入样本量较少；②病理分型不够丰富，如特殊类型癌肿较少；③肿块周缘shell值只设置1组(2 mm)。后续应增大样本量及进一步细化研究。