病變大小對剪切波彈性最大值評價乳腺病變良惡性診斷效能的影響*

史憲全李俊來胡向東錢林學馬 棣張 宏朱紫吟

?

病變大小對剪切波彈性最大值評價乳腺病變良惡性診斷效能的影響*

史憲全①李俊來②*胡向東①錢林學①馬 棣①張 宏①朱紫吟①

［摘要］目的：探討病變大小對剪切波彈性成像彈性最大值（Emax）評價乳腺病變良惡性診斷效能的影響。方法：選取260例經手術或穿刺活檢確診的乳腺患者（288例乳腺病灶），按照常規超聲下病變最大直徑1.5 cm為分組依據，其病變最大直徑＜1.5 cm為小結節組，≥1.5 cm的劃分為大結節組，應用受試者工作特診曲線（ROC）確定Emax值評價乳腺病變良惡性的診斷臨界值，計算靈敏度（SEN）、特異度（SPE）、陽性預告值（PPV）、陰性預告值（FPV）和準確度（ACC）。結果：應用Emax參數值評價288例乳腺病變良惡性的診斷臨界值為57.42 kPa，小結節組病變153例，以57.42 kPa為診斷臨界值，其SEN、SPE、PPV、FPV和AC分別為0.804、0.944、0.860、0.918 和0.895。單獨計算小結節組的診斷臨界值為46.51 kPa，以此計算所得的SEN、SPE、PPV、FPV和AC分別為0.870、0.935、0.851、0.943和0.915，SEN明顯提升；大結節組診斷臨界值由57.42 kPa調整為60.45 kPa時，其SEN、SPE、PPV、FPV和AC無變化。結論：應用Emax值評價乳腺病變良惡性，應根據病變大小調整診斷臨界值，對于直徑＜1.5 cm的病變，診斷臨界值調低為46.51 kPa可明顯提高SEN，ACC亦有小幅提升，而SPE僅輕微下降。

［關鍵詞］剪切波彈性成像；乳腺；超聲；診斷

史憲全，男，（1981- ），博士，主治醫師。首都醫科大學附屬北京友誼醫院超聲科，從事超聲診斷和超聲引導下介入診療工作。

SHI Xian-quan， LI Jun-lai， HU Xiang-dong， et al

China Medical Equipment，2016，13（5）:79-82.

［Abstract］ Objective: To evaluate the influence of lesion size when assessing benign and malignant breast lesions by the maximum elasticity （Emax） of shear wave elastography. Methods: There were 288 breast lesions rolled in this study which were obtained pathology by biopsy or surgery. Lesions were classified into larger group when their diameter were above or equal with 1.5 cm， and others were classified into smaller group when their diameter were less than 1.5 cm. Cutoff values were confirmed by receiver operating characteristic curve （ROC）. The sensitivity（SEN）， specificity（SPE）， positive predictive value（PPV）， false predictive value（FPV） and accuracy（AC） were calculated and recorded. Results: For all 288 lesions， the cutoff value was 57.42 kPa when use Emax to assess benign and malignant. For the 153 smaller lesions， the SEN， SPE， PPV， FPV and AC were 0.804， 0.944， 0.860， 0.918 and 0.895 when we took the cutoff value at 57.42 kPa. But the cutoff value was 46.51 kPa when we calculated it for the smaller group independently. And in this condition， the SEN， SPE， PPV， FPV and AC were 0.870， 0.935， 0.851， 0.943 and 0.915. The sensitivity was improved apparently. No change occurred when the cutoff value adjusted for larger group. Conclusion: The cutoff value should be adjusted according to size of breast lesion when using Emax to assess benign and malignant. This study supposed that the cutoff value should be decreased to 46.51 kPa for lesions which diameter less than 1.5 cm. In this condition， the SEN improved apparently， the AC improved gently， and the SPE just dropped a little.

［First-author’s address］ Department of Ultrasound， Beijing Friendship Hospital， Capital Medical University， Beijing 100050， China.

目前，乳腺超聲彈性成像技術迅速發展，且用以檢測乳腺病變的硬度，進而評價乳腺病變的良惡性［1-4］。該技術與傳統的觸診方法相比，能夠檢測觸診不能觸及的位置相對較深和較小的病變，彌補了常規觸診的不足。剪切波彈性成像技術能夠實時定量測量組織的硬度，可獲得組織的彈性最大值（the maximum elasticity，Emax）、彈性平均值、彈性最小值、標準差和彈性比值（病變處彈性平均值與所選取的相對正常組織彈性平均值的比值）。

近年來，科研人員對其在評價乳腺病變良惡性方面進行了大量探索［5-6］。部分學者及本研究認為，就上述各定量參數而言，Emax參數值的診斷效能優于其他參數［4，7-10］。但以往文獻報道的Emax值評價乳腺病變良惡性的診斷臨界值差異較大，通過檢索部分文獻，發現其診斷臨界值為54.25～82.3 kPa［4-8］。有學者認為，造成這種差異的原因可能是所納入病例樣本構成不同造成，但具體哪些原因可導致該診斷臨界值的差異鮮見報道。為此，本研究通過回顧以往病例，觀察病變大小是否會對剪切波Emax值評價乳腺病變良惡性的診斷臨界值造成影響，進而影響其診斷效能。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析首都醫科大學附屬北京友誼醫院和解放軍總醫院2012年12月至2016年1月收治的260例女性患者（288例乳腺病灶）資料，患者年齡15～87歲，平均年齡（45.45±11.77）歲。288例乳腺病變中良性154例，惡性134例，常規超聲下結節病變最大直徑0.4～15.6 cm，平均直徑（1.85±1.54）cm，中值為1.45 cm。選取介于中值和均值之間的數值1.5 cm作為大、小結節的分組依據，將288例乳腺病灶最大直徑＜1.5 cm的病變分為小結節組（153例）；病灶最大直徑≥1.5 cm的病變分為大結節組（135例）。

1.2 納入與排除標準

（1）納入標準：所有納入研究的乳腺病例均行常規超聲及剪切波彈性成像檢查，并獲得病理結果。

（2）排除標準：妊娠、哺乳、乳腺內假體、接受放化療、乳腺病灶緊鄰部位瘢痕及短期內接受過穿刺活檢的病例予以排除。

1.3 檢查方法

采用實時剪切波彈性成像超聲診斷儀（法國聲科SuperSonic Imagine AixPlorer），線陣探頭頻率為4～15 MHz。乳腺常規超聲檢查后對病灶進行超聲剪切波彈性成像（shear wave elastography，SWE）檢查，將探頭平緩移動至受檢處，在不施壓的情況下，囑患者屏氣，然后切換至彈性成像模式。如病灶未侵犯皮膚和肌層，SWE方形取樣框盡量避免將皮膚和肌層包括在內。圖像穩定持續時間＞3 s，此時可凍結圖像，使用Q-Box測量軟件進行彈性模量的定量測量，圓形ROI盡可能覆蓋病變及其緊鄰區域（包括硬度最大區域），對同一病灶采用至少2個相互垂直的切面進行測量，如病變較大時，可通過對病灶多次多處分別取樣，以盡量實現對病變的完整測量，測量完成后儲存圖像并記錄剪切波彈性定量參數，包括Emax參數值在內。

1.4 統計學方法

采用SPSS 13.0統計軟件進行統計學分析，計量資料以均數±標準差（±s）表示。采用獨立樣本t檢驗比較兩組間Emax值的差異。以病理診斷的乳腺病變的良惡性為狀態變量，以Emax值為檢驗變量構建整組數據、兩組的受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic curve，ROC），獲得曲線下面積并確定診斷臨界值，診斷臨界值選擇約登指數最大時所對應的Emax值。采用診斷試驗四格表計算應用不同的診斷臨界值所獲得的靈敏度、特異度、陽性預告值（positive predictive value，PPV）、陰性預告值（false predictive value，FPV）和準確度，以P ＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

（1）在288例乳腺病灶中良性病灶為154例，包括纖維腺瘤91例，腺病38例，導管內乳頭狀瘤12例，不典型增生3例，漿液性乳腺炎2例，腺體內脂肪6例，良性葉狀腫瘤2例。惡性病灶為134例，包括浸潤性導管癌122例，浸潤性小葉癌2例，導管原位癌8例，小葉原位癌1例，黏液癌1例。兩組良性、惡性病灶例數比較，差異有統計學意義（x2=35.555，P＜0.001），見表1。

表1 兩組良性和惡性病灶例數的差異[例(%)]

（2）小結節組病灶共計153例，其中良性107例，惡性135例；大結節組病灶共計135例，其中良性47例，惡性88例。小結節組Emax值為（49.31±42.86）kPa，大結節組Emax值為（80.31±53.83）kPa，兩組相比差異有統計學意義（t=-5.359，P＜0.001），見表2。

表2 兩組彈性最大值的差異(±s)

表2 兩組彈性最大值的差異(±s)

?

（3）應用Emax參數值評價整組數據良惡性的ROC曲線下面積為0.939，P=0.000，診斷臨界值為57.42 kPa；應用Emax參數值評價小結節組良惡性的ROC曲線下面積為0.908，P=0.000，診斷臨界值為46.51 kPa；應用Emax參數值評價大結節組良惡性的ROC曲線下面積為0.955，P=0.000，診斷臨界值為60.45 kPa（如圖1所示）。

圖1 應用彈性最大值評價整組數據和兩組良、惡性的ROC曲線下面積圖

（4）小結節組以57.42 kPa為診斷臨界值時，診斷的SEN、SPE、PPV、FPV和ACC分別為0.804、0.944、0.860、0.918和0.895；診斷臨界值調整為46.51 kPa，診斷的SEN、SPE、PPV、FPV和ACC分別為0.870、0.935、0.851、0.943和0.915；大結節組以Emax值為57.42 kPa為診斷臨界值時，診斷的SEN、SPE、PPV、FPV和ACC分別為0.898、0.979、0.988、0.836和0.926；診斷臨界值調整為60.45 kPa時，SEN、SPE、PPV、FPV和ACC仍分別為0.898、0.979、0.988、0.836和0.926（如圖2所示）。

（5）當Emax值為52.82 kPa時，如按照Emax 57.42 kPa的診斷臨界值，該結節將被誤判為良性，但若按照小結節組Emax 46.51 kPa的診斷臨界值，該結節被正確的評估為惡性，而病理也證實該結節為浸潤性導管癌，局部為粘液腺癌，見較多導管內癌成分。病例為常規超聲下最大徑為1.4 cm的低回聲小結節，如圖3所示。

圖3 調整彈性最大值診斷臨界值后正確評估為惡性的乳腺病灶超聲圖

圖2 小結節組診斷臨界值調整前后診斷效能差異圖

3 討論

本研究發現，對于常規超聲下最大徑＜1.5 cm的乳腺病變，在應用Emax參數值評價其良惡性時，適當調低診斷臨界值能夠提高診斷效能。本研究中最佳診斷臨界值選擇在SEN與SPE之和最大時的Emax值，在對整組數據進行ROC分析時，Emax值的診斷臨界值為57.42 kPa；在對153例最大直徑＜1.5 cm的乳腺病變進行ROC分析時，其診斷臨界值降低為46.51 kPa，診斷的SEN從原來的0.804（37/46）上升為0.870（40/46），有3例乳腺惡性病變在應用原診斷臨界值時誤判為良性病變，在應用較低的診斷臨界值時被正確的評估為惡性。

本研究中Emax值為52.82 kPa，將其劃分為小結節。如按照Emax值為57.42 kPa的診斷臨界值，該結節將被誤判為良性，但若按照小結節組Emax值46.51 kPa的診斷臨界值，該結節被正確的評估為惡性。病理證實該結節為浸潤性導管癌，局部為粘液腺癌，見較多導管內癌成分。

Skerl等［9］報道，病變大小和感興趣區的大小能夠影響剪切波彈性成像評價乳腺實性病變的診斷效能。該研究詳細探討了感興趣區大小對診斷效能的影響，而病變大小對診斷的SEN、SPE和ACC的影響未進行深入的分析。但是該研究者提出的較大的結節應用較高的診斷臨界值，較小的結節應用較低的診斷臨界值的建議，與本研究結論相同。

剪切波彈性成像可定量測量乳腺病變的彈性值，定量參數包括Emax值、平均值、最小值、標準差和彈性比值，但本研究中僅采用了Emax值，其原因為：①本課題組以往的研究結論認為，與其他參數相比，Emax值評價乳腺病變良惡性的診斷效能最佳，可重復性最好，這一研究結論與部分學者的研究結論一致［4，7］；②隨著本課題組研究樣本例數的增加，Emax的診斷臨界值相對穩定，而其他參數的診斷臨界值變化相對較大［10-13］。此外，Skerl等［9］的研究認為，測量感興趣區的大小對Emax值的診斷效能無影響，而對其他參數均有不同程度的影響。基于上述原因，本研究采用了Emax這一參數值。

本研究結果的局限性：①由于本研究為單中心的回顧性研究，所得結果可能受到所選用樣本的限制，期待前瞻性的多中心的研究驗證這一結論；②本研究以1.5 cm為分組依據，因樣本量的限制，如再細分組可能會因亞組樣本含量過小而造成研究結果的不可信，因此未再進行細分；③可能會影響診斷效能的其他因素，如病變深度、乳房厚度等，未納入本研究，與其相關內容尚需進一步探討。

綜上所述，本研究結果提示，應用剪切波Emax值評價乳腺病變良惡性，病變大小可對其診斷效能造成影響。對于較小的乳腺病變，適當調低Emax的診斷臨界值，可明顯提高其診斷乳腺惡性病變的靈敏度，準確度亦小幅提高，而特異度僅輕微降低。

參考文獻

［1］Itoh A，Ueno E，Tohno E，et al.Breast disease：clinical application of US elastography for diagnosis［J］.Radiology，2006，239（2）：341-350.

［2］Tanter M，Bercoff J，Athanasiou A，et al. Quantitative assessment of breast lesion viscoelasticity：initial clinical results using supersonic shear imaging［J］.Ultrasound Med Biol［J］.2008，34（9）：1373-1386.

［3］Zhi H，Xiao XY，Yang HY，et al.Ultrasonic elastography in breast cancer diagnosis strain ratio vs 5-point scale［J］.Acad Radiol，2010，17（10）：1227-1233.

［4］Berg WA，Cosgrove DO，Doré CJ，et al.BE1 Investigators.Shear-wave elastography improves the specificity of breast US：the BE1 multinational study of 939 masses［J］. Radiology，2012，262（2）：435-449.

［5］Ko KH，Jung HK，Kim SJ，et al.Potential role of shear-wave ultrasound elastography for the differential diagnosis of breast non-mass lesions：preliminary report［J］.Eur Radiol，2014，24（2）：305-311.

［6］?ebi Olgun D，Korkmazer B，K?l?? F，et al.Use of shear wave elastography to differentiate benign and malignant breast lesions［J］.Diagn Interv Radiol，2014，20（3）：239-244.

［7］Lee EJ，Jung HK，Ko KH，et al.Diagnostic performances of shear wave elastography：which parameter to use in differential diagnosis of solid breast masses［J］.Eur Radiol，2013，23（7）：1803-1811.

［8］Xiao Y，Zeng J，Qian M，et al.Quantitative analysis of peri-tumor tissue elasticity based on shear-wave elastography for breast tumor classification［J］.Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc，2013，2013：1128-1131.

［9］Skerl K，Vinnicombe S，Giannotti E，et al. Influence of region of interest size and ultrasound lesion size on the performance of 2D shear wave elastography（SWE）in solid breast masses［J］.Clin Radiol，2015，70（12）：1421-7.

［10］Shi XQ，Li JL，Wan WB，et al.A set of shear wave elastography quantitative parameters combined with ultrasound BI-RADS to assess benign and malignant breast lesions［J］. Ultrasound Med Biol，2015，41（4）：960-966.

［11］史憲全，李俊來，李秋洋，等.超聲剪切波彈性模量參數在評估乳腺良惡性病灶中的應用價值比較［J］.中國醫學科學院學報，2015，37（3）：268-273.

［12］黃炎，李俊來，王知力，等.實時剪切波彈性模量評價乳腺良惡性病灶［J］.中國醫學影像技術，2011，27（3）：561-564.

［13］Wang ZL，Li JL，Li M，et al.Study of quantitative elastography with supersonic shear imaging in the diagnosis of breast tumours［J］.Radiol med，2013，118（4）：583-590.

［14］馮卉，李俊來，黃炎，等.剪切波彈性模量聯合BIRADS分級定量診斷乳腺結節良惡性［J］.解放軍醫藥雜志，2013，25（5）：87-90.

①首都醫科大學附屬北京友誼醫院超聲科 北京 100050

②解放軍總醫院南樓超聲科 北京 100853

［文章編號］1672-8270（2016）05-0079-04 ［中圖分類號］ R737.9

［文獻標識碼］A

DOI:10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.05.025

作者簡介

收稿日期：2016-02-22

*基金項目：國家自然科學基金（81241055）“乳腺癌剪切波彈性模量差異的病理機制研究”

*通訊作者：li_jl@yeah.net

Influence of lesion size when assess benign and malignant breast lesions by the maximal elasticity of shear wave elastography

［Key words］Shear wave elastography； Breast； Ultrasound； Diagnosis