剪切波弹性成像在乳腺非肿块病变良恶性鉴别诊断中的作用

钏志睿, 杨红英, 李支尧, 陈 东, 倪慧静, 卢肖凯, 陈海涛, 罗晓茂

（云南省肿瘤医院 昆明医科大学第三附属医院超声医学科,云南 昆明 650118）

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤。及时和准确的诊断对于乳腺癌患者的治疗和预后较为重要［1-2］。由超声发现的大部分乳腺病变为肿块病变，可以通过美国放射学会乳腺影像报告与数据系统（American College of Radiology Breast Imaging-Reporting And Data System，ACR BI-RADS） 进行概述和标准化［3］。但部分乳腺病变仍缺乏典型的肿块特征，表现为非肿块病变（non-mass lesion，NML），其特征是在灰阶超声检查中存在2 个或多个不同的扫描区域无清晰的边界和空间占用效应，常规超声诊断特异性低［4-6］。剪切波弹性成像（shear wave elastography，SWE）可以通过评估乳腺肿块的硬度区分乳腺良性病变和恶性病变，具有较高的诊断效能［7-8］。研究［9］显示：乳腺恶性病变周围组织的硬度高于病灶内部，提示乳腺外周组织的弹性分析可能具有较好的诊断价值。目前，对于乳腺SWE 的研究大部分集中于肿块型病变，关于NML 的研究［5，10-11］较少。本研究通过对158 例NML 患者进行SWE 检查，探讨其SWE 特征及其临床诊断价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象收集2020 年5 月—2021 年12 月于昆明医科大学第三附属医院就诊的158 例乳腺NML 患者，共158 例乳腺病变，根据NML 患者病变情况将其划分为良性病变组（n=83）和恶性病变组（n=75）。纳入标准：①超声检查显示有NML 特征和灰阶超声检查中存在2 个或多个不同的扫描区域中无清晰的边界和空间占用效应，并参照KO 等［12］的研究将NML 分为4 型；②病变均经病理检查证实。排除标准：①哺乳期女性患者；②具有乳腺假体植入史者；③具有放化疗史者；④病变曾行活检者；⑤囊性病变者；⑥病变内伴有大量粗钙化者。所有患者及其家属术前均知情同意。

1.2 仪器和检测方法采用Mindray Resona 7 彩色多普勒超声诊断仪，探头频率为5~14 MHz。患者取仰卧位，充分暴露检查部位，进行常规超声检查，嘱患者屏气，探头置于病灶合适位置，不施加压力，稳定探头，启动SWE，选取感兴趣区（region of interest，ROI），取样框包含病灶和病变周围部分正常腺体或脂肪组织。质控要求为质控图上具有均匀的绿色背景，未出现以紫色表示的伪像表明SWE 质量良好；较硬的组织以红色表示，较软的组织以蓝色表示，中间硬度的组织以绿色表示，病灶周围带有红色或橙色的环形表现即为硬环征。见图1。将SWE 杨氏模量阈值设定为140 kPa，获取SWE 图像，并进行存储分析。本研究以硬环征作为乳腺恶性病变超声影像特征判断标准，其主要特征表现为乳腺病变周围出现硬度值较高的区域。选择肿块采用“描记法”在灰阶上勾画病变的边缘，系统自动测量病变内部弹性值的最大值（Emax）、平均值（Emean）、最小值（Emin） 和标准差（Esd）；测量病变周围组织弹性值用系统自带的Shell 功能，将Shell 分别调至1、2 和3 mm，分别测量2 组NML 患者病变内部和病变周围组织弹性值并记录Emax、Emean、Emin和Esd。上述检查均由2 名具有5 年以上乳腺超声检查经验的医师完成。

图1 SWE 质控图（A）和硬环征（B）Fig. 1 Quality control map (A) and stiff ring sign (B)

图2 乳腺恶性NML 的SWE 特征Fig. 2 SWE characteristics of breast malignant NML

图3 乳腺良性NML 的SWE 特征Fig. 3 SWE characteristics of breast benign NML

1.3 统计学分析采用SPSS 21.0和MedCalc 15.2统计软件进行统计学分析。患者年龄、病变大小、病变内部及病变周围组织1 mm、2 mm 和3 mm弹性值Emax、Emean、Emin和Esd均符合正态分布，以±s表示，多组间样本均数比较采用单因素方差分析，2 组间样本均数比较采用独立样本t检验。计数资料以频数（百分率）表示，2 组间样本均数比较采用χ2检验或Fisher 确切概率法。绘制受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线，计算曲线下面积（area under curve，AUC）、截点值及每个参数的灵敏度和特异度。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 2 组NML 患者一般资料所有NML 患者均为女性，年龄19~77 岁，平均年龄为（43.8±10.0） 岁。 病灶直径5~86 mm， 平均直径（23.15±13.64）mm。在158 例乳腺NML 患者中，恶性病变组75 例（47.47%），良性病变组83 例（52.53%）。恶性病变组包括37 例浸润性导管癌（49.33%），34 例导管内癌（45.34%），4 例浸润性小叶癌（5.33%）。良性病变组包括36 例纤维腺瘤（43.37%），14 例腺病（16.87%），13 例导管内乳头状瘤（15.67%），14 例乳腺炎（16.87%），3 例非典型性增生（3.61%），3 例硬化性腺病（3.61%）。全部NML 患者中有121 例乳腺NML 病变（76.58%） 可触及，29 例（18.35%） 伴有疼痛，21 例（13.29%）出现乳头溢液症状。良性病变组NML 患者中可触及、伴有疼痛和伴有乳头溢液的百分率为66.27%（55 例）、19.28%（16 例）和15.66%（13 例），恶性病变组NML 患者中可触及、伴有疼痛和伴有乳头溢液的百分率为88.00%（66 例）、17.33%（13例）和10.67%（8例）。2 组NML 患者的年龄构成、病变大小、是否触及和是否绝经方面比较差异有统计学意义（P<0.01），是否伴有疼痛和是否乳头溢液方面比较差异无统计学意义（P>0.05）。见表1。

表1 2 组NML 患者一般资料Tab.1 General data of NML patients in two groups

2.2 2 组NML 患者临床分型和超声表现良性病变组NML 患者中Ⅰa 型13 例（15.66%），Ⅰb 型1 例（1.20%），Ⅱa 型54 例（65.06%），Ⅱb 型3 例（3.61%），Ⅲ型5 例（6.02%），Ⅳ型7 例（8.43%）；恶性病变组NML 患者中Ⅰa 型6 例（8.00%）， Ⅰb 型 7 例 （9.33%）， Ⅱa 型10 例（13.33%），Ⅱb 型10 例（13.33%），Ⅲ型19 例（25.33%），Ⅳ型23 例（30.67%）。2 组NML 患者中所有病变均表现为低回声和不规则形状。与良性病变组比较，恶性病变组NML 患者中出现非平行（19 例，25.33%）、钙化（17 例，22.67%）和后方回声衰减（23 例，30.67%）的百分率明显升高（P<0.01），出现无血供表现（10 例，12.05%）的百分率明显降低（P<0.01）。见表2。

表2 2 组NML 患者临床分型和超声表现Tab.2 Clinical types and ultrasound presentations of NML patients in two groups [n/(η/%)]

2.3 2 组NML 患者弹性参数与良性病变组比较，恶性病变组NML 患者病变内部弹性参数Emax、Emean和Esd均明显升高（P<0.01），病变周围组织1、2 和3 mm 处弹性参数Emax、Emean和Esd均明显升高（P<0.01）。2 组患者的Emin比较差异无统计学意义（P>0.05）。见表3。

表3 2 组NML 患者SWE 参数Tab.3 SWE parameters of NML patients in two groups(±s，kPa）

表3 2 组NML 患者SWE 参数Tab.3 SWE parameters of NML patients in two groups(±s，kPa）

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恶性病变组NML 患者病变周围组织出现环形或半环形的红色区域为硬环征表现。与良性病变组比较，恶性病变组NML 患者硬环征百分率明显升高（P<0.01）。见表4、图 2 和3。

表4 2 组NML 患者出现硬环征情况Tab.4 Stiff ring sign of NML patients in two groups[n（η/%）］

在良性病变组NML 患者中，与病变内部弹性参数比较，病变周围组织1、2 和3 mm 处弹性参数值Emax、Emean和Esd差异均无统计学意义（P>0.05），Emin明显降低（P<0.01）。在恶性病变组NML 患者中，与病变内部比较，病变周围组织1、2 和3 mm 处弹性参数值Emax、Emean和Esd差异均无统计学意义（P>0.05），Emin明显降低（P<0.01）。见表5 和6。

表5 良性病变组NML 患者SWE 参数Tab.5 SWE parameters of NML patients in benign lesion group (n=83，±s，kPa）

表5 良性病变组NML 患者SWE 参数Tab.5 SWE parameters of NML patients in benign lesion group (n=83，±s，kPa）

*P<0.01 vs inside lesion.

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表6 恶性病变组NML 患者SWE 参数Tab.6 SWE parameters of NML patients in malignant lesion group(n=75，±s，kPa）

表6 恶性病变组NML 患者SWE 参数Tab.6 SWE parameters of NML patients in malignant lesion group(n=75，±s，kPa）

*P<0.01 vs inside lesion.

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2.4 2 组患者ROC 曲线、AUC、灵敏度、特异度和截点值2 组患者病变内部和病变周围组织1 mm、2 mm 和3 mm SWE 参数的ROC 曲线见图4。病变内部及病变周围组织1、2 和3 mm 处Emax的AUC 分别为0.872、0.860、0.873 和0.866，Emean的AUC 分别为0.796、 0.822、 0.820 和0.815，Esd的AUC 分别为0.832、0.857、0.859 和0.842。病变内部Emax的灵敏度和特异度分别为85.33%及83.13%。病变周围组织1 mm 处Emax的灵敏度和特异度分别为82.67%和80.72%；病变周围组织2 mm 处Emax的灵敏度和特异度分别为78.67%及87.95%；病变周围组织3 mm 处Emax的灵敏度和特异度分别为 80.00%及86.75%；病变周围组织2 mm 处Esd灵敏度最高（93.33%）。见表7。

表7 NML 患者病变内部和病变周围组织1 mm、2 mm 和3 mm 处SWE 参数的诊断效能Tab.7 Diagnostic efficacies of SWE parameters of inside lesion and 1,2,3 mm around lesion of NML patients

图4 NML 患者病变内部（A）和病变周围组织1 mm（B）、2 mm（C）和3 mm（D）处SWE 参数的ROC 曲线Fig. 4 ROC curves of SWE parameters inside lesion (A) and 1 (B), 2 (C)，and 3 mm (D) around lesion of NML patients

3 讨 论

乳腺NML 可以反映广泛的病理改变，如纤维囊性改变、乳腺炎症、术后瘢痕、乳腺新辅助化疗后纤维化、硬化性腺病、导管内乳头状瘤、导管原位癌、浸润性导管癌和浸润性小叶癌，因此乳腺NML患者的诊断在临床上较为重要［13-14］。KO等［12］将NML 的二维超声分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型和Ⅳ型。Ⅰ型为具有导管样结构的低回声区，其中无钙化的为Ⅰa 型，含钙化的为Ⅰb 型；Ⅱ型为非导管样结构的低回声区，其中无钙化的为Ⅱa 型，含钙化的为Ⅱb 型；Ⅲ型为回声改变的模糊区域及相关的结构失真；Ⅳ型为模糊的低回声区域并伴有后声影，分类为Ⅰb 型患者的阳性预测值所占百分率最高。本研究结果显示：Ⅰb 型患者的阳性预测值为87.5%，与KO 等［12］研究结果相似，但实际NMLⅠb 型患者仅有13 例（8.23%），所占百分率较低。研究［5，15］显示：乳腺良性和恶性NML 患者的二维超声特征之间有较大的重叠。本研究结果显示：乳腺良性和恶性NML 患者病变方位、钙化、后方回声和血流方面存在差异，但均表现为低回声，边界不清楚，无明确的占位效应，增加了诊断的难度。弹性成像可以通过无创的方式测量组织的硬度进而区分乳腺良恶性病变，已成为超声诊断中的常规检查方法［16］。SWE 可定量分析乳腺肿块组织硬度的弹性杨氏模量值，从而提高乳腺良恶性肿块的诊断准确性［17］。研究［18］显示：乳腺肿块周围组织的硬度分析可能对鉴别乳腺良恶性具有良好的诊断效能。本研究通过SWE 分析乳腺NML 病变内部及病变周围组织硬度，对其进行弹性定性及定量评估，以提高乳腺NML 的超声诊断效果。

本研究结果显示：恶性病变组NML 患者Emax、Emean和Esd均高于良性病变组，结果与之前研究［19］结果一致，表明良恶性NML 患者在弹性硬度上存在差异。多项研究［18，20］证实：与Emean和Esd比较，Emax在鉴别乳腺良恶性病变方面显示出更好的诊断效能。本研究结果显示：病变周围组织1、2 和3 mm 处Emax的诊断效能均优于Emean和Esd。Emax表示病变最硬部分的硬度，较少受到其他因素的影响，而Emean表示ROI 中组织的平均硬度值，与ROI 的大小及ROI 中组织的Emax和Emin有关。Esd是弹性模量值的标准差，其反映了ROI 中硬度分布的异质性，若ROI 中组织的硬度较为一致，则Esd较低，ROI 中组织的硬度较不均匀，Esd则较高。然而，较高的Esd并非代表乳腺发生恶性病变的可能性更大，部分恶性病变周围组织仅有局部的硬度增加区域［18］。

ZHOU 等［20］研究显示：与传统超声诊断比较，硬环征提供了较好的诊断效能和更高的灵敏度，且乳腺恶性病变中硬环征的出现的百分率明显高于乳腺良性病变，与本研究结果一致。研究［21-22］显示：硬环征出现主要是由于癌细胞向周围间质组织浸润和周围间质组织的增生反应，使其周围形成由细胞增殖、淋巴细胞浸润、纤维化和新生成的肿瘤血管组成的混合带，导致病变周围硬度增加。乳腺恶性病变内部组织坚硬，超过了剪切波阈值，剪切波的能量在通过病变周围时被吸收衰减为低速的剪切波。本研究结果显示：恶性病变NML 患者病变周围组织1 mm、2 mm 和3 mm 区域的Emax、Emean及Esd均明显高于良性病变NML 患者，且Emax的诊断效能均优于Emean和Esd，其中病变内部Emax和病变周围组织2 mm 处Emax的AUC 最大。此外，病变内部和病变周围组织1、2 和3 mm 处均具有较高的特异度，而病变周围组织2 mm 处Esd灵敏度最高。在评估Emax参数时可以结合Esd，尤其是病变周围组织2 mm 区域的Esd，以减少病变的漏诊。本研究结果显示：乳腺良恶性病变NML 患者病变内部和病变周围组织的Emax、Emean和Esd比较差异均无统计学意义，提示本研究纳入的乳腺良恶性病变NML 患者病变内部与病变周围组织硬度比较无明显差异，但在良性病变与恶性病变之间硬度具有明显差异，采用SWE 对乳腺NML 患者病变内部和病变周围组织进行分析对鉴别其良恶性可能具有较好的诊断效能。

本研究存在有一定的假阳性和假阴性结果，良性病变和恶性病变乳腺NML 患者病变之间的弹性仍然存在重叠。研究［23］显示：对于恶性NML 患者，钙化的存在和病灶浸润程度与SWE 假阴性结果有密切关联；良性NML 患者病变至乳头的距离与SWE 假阳性结果有密切关联。当良性病变出现钙化、纤维化程度增加或间质细胞丰富时，其病变硬度将增加，导致弹性成像出现假阳性［11，24］。因此，在采用SWE 诊断乳腺NML 患者时，需要考虑该因素。

综上所述，乳腺NML 内部其周围组织的SWE参数和病变硬环征表现具有良好的诊断效能。采用SWE 对乳腺NML 进行硬度的定量分析有助于提高其诊断准确率。