氣道內超聲彈性成像技術在縱隔淋巴結性質判定中的價值*

李靈芝，谷偉，唐云，蘇寧靜，舒雅，方蘇榕

[1.南通大學附屬吳江醫院 呼吸科，江蘇 蘇州 215200；2.南京醫科大學附屬南京醫院（南京市第一醫院） 呼吸科，江蘇 南京 210006]

目前，肺癌已成為發病率和死亡率最高的惡性腫瘤之一[1]，其5年生存率僅16.00%[2]。肺癌治療方式的選擇、預后的評估都與分期密切相關[3]。而淋巴結轉移作為肺癌常見轉移途徑，對確定肺癌的分期意義重大。因此，淋巴結性質的判定成為明確診斷和精準治療的關鍵。超聲內鏡引導下的經支氣管針吸活檢術（endobronchial ultrasound-guided transbronchial needle aspiration，EBUS-TBNA）在支氣管鏡前搭載超聲探頭，實現了實時超聲引導下對縱隔淋巴結進行穿刺活檢，對于明確縱隔淋巴結的性質發揮著重要作用。超聲彈性成像（ultrasound elastography，UE）技術是一種測量組織應變性的超聲相關新技術，已逐步聯合經支氣管針吸活檢術（transbronchial needle aspiration，TBNA）技術用于肺癌縱隔淋巴結的診斷[4]。本研究旨在通過對縱隔淋巴結進行超聲及彈性成像檢查，并記錄相關參數及圖像，同時行EBUS-TBNA穿刺，陰性結果以手術及近3個月隨訪確認作為最終診斷結果，對比分析常規超聲及彈性成像對淋巴結性質判定的診斷效能，從而評價UE對縱隔淋巴結良惡性的診斷價值。

1 資料和方法

1.1 一般資料

回顧性分析南京市第一醫院呼吸科氣管鏡室2016年6月-2017年3月行EBUS-TBNA檢查的46例患者。其中，男35例，女11例，年齡27～77歲，中位年齡為55歲。納入標準：①行胸部增強CT檢查，發現縱隔淋巴結腫大（≥1 cm）或行PET/CT檢查顯示18-FDG吸收增加（SUVmax＞2.5）；②經研究者評估確認可行EBUS-TBNA檢查并能夠耐受支氣管鏡及EBUS-TBNA檢查；③年齡＞18周歲并≤80歲；④心肺功能基本正常；⑤生化、凝血功能正常；⑥無艾滋病等傳染病。排除標準：①無EBUS-TBNA檢查適應證；②年齡≤18歲或＞80歲；③活動性大咯血；④麻醉藥物等氣管鏡檢查所需藥物過敏；⑤嚴重的心腦血管疾病、呼吸衰竭及肝腎功能不全；⑥全身狀況極度衰竭；⑦凝血功能異常，或檢查前1周內使用抗凝藥物；⑧有不易控制的精神病史；⑨研究人員認為不適合入選的其他情況者。

1.2 儀器

奧林巴斯260電子支氣管鏡系統，包括超聲內鏡主機（EU-ME2）、超聲內鏡（BF-UC260FW）、電子支氣管鏡（BF-260）、21G穿刺針，上述器械均由日本奧林巴斯公司生產。

1.3 術前評估

由研究人員對患者的一般情況及胸部影像資料進行評估，確定符合入選標準后，將研究的目的和意義及操作存在的風險、可能的并發癥等充分告知患者及家屬，并與其簽訂內鏡知情同意書及麻醉藥品、第一類精神藥品知情同意書。此項研究已通過南京市第一醫院倫理委員會批準（倫理號：YL20160713-020）。

1.4 麻醉方法

1.4.1 局部麻醉 2%利多卡因（5 ml∶0.1 mg中國大冢制藥有限公司）5 ml霧化吸入后，給予利多卡因喉頭噴霧器在患者喉頭噴霧數次，至咽喉有麻木感。再給予環甲膜穿刺注入1～3 ml利多卡因（咯血、劇烈咳嗽者除外）。

1.4.2 清醒鎮靜 患者平臥，吸氧，監測腦電雙頻譜指數及心率、血壓、指脈氧飽和度等指標。靜脈注射咪達唑侖（2 ml∶10 mg江蘇恩華藥業股份有限公司）0.05 mg/kg及芬太尼（2 ml∶0.1 mg宜昌人福藥業有限公司）0.02 mg/kg，觀察3～5 min后靜脈注射丙泊酚（20 ml∶200 mg西安力邦制藥有限公司）2.00 mg/kg，操作過程中維持腦電雙頻譜指數值在65～85，必要時加用鎮靜鎮痛藥。

1.5 操作過程

1.5.1 電子支氣管鏡檢查 由有5年以上操作經驗的醫師進行操作。觀察各級支氣管管腔是否通暢、是否有新生物等。根據情況進行常規刷檢、活檢和灌洗等。

1.5.2 超聲內鏡檢查 經口通過聲門進入氣管，依據術前影像檢查結果（胸部增強CT或PET/CT）初步定位目標淋巴結位置。將超聲探頭前水囊充盈后，打開二維灰階模式，調整圖像焦距及觀測深度，使目標淋巴結及其周圍部分正常組織能夠完整顯示于屏幕，適當調整超聲內鏡位置，確定目標淋巴結的最大層面，拍照留存。記錄淋巴結大小、邊界是否清晰、內部回聲強弱和回聲是否均勻等。

1.5.3 UE檢查 切換為UE模式，待圖像穩定后，凍結圖像，拍照留存。觀察目標淋巴結圖像類型，測量該幀圖像的應變率[正常組織（綠色最深）與最硬區域（藍色最深）]比值并記錄。見圖1。

圖1 常規超聲及UE圖像Fig.1 Images of B mode ultrasound and UE

1.5.4 EBUS-TBNA 切換為常規超聲模式，調整超聲內鏡位置，確定目標淋巴結的安全進針路徑。沿穿刺通道送入21號穿刺針，調節好鞘管位置，助手協助固定超聲內鏡，操作者適當調整進針深度，將穿刺針刺入淋巴結。退出穿刺針內芯，在穿刺針末端接上20 ml帶有負壓的Vaclok注射器，在超聲實時指導下將穿刺針來回移動進行抽吸10～20次。每個靶淋巴結穿刺3次。結束后取出穿刺針獲取病理標本，穿刺組織條置于福爾馬林溶液中，穿刺液涂片后送病理科進行常規病理及細胞學檢查。

1.6 術后分析

1.6.1 常規超聲特點分析 ①大?。阂粤馨徒Y短徑長度表示，單位為mm；②邊界：分為邊界清晰（與周圍組織界限清楚）和不清晰；③回聲強弱：目標淋巴結內部出現較周圍組織減弱的回聲，則為低回聲；否則則為等回聲或者稍高回聲；④回聲均勻程度：目標淋巴結內部回聲均勻一致，則為回聲均勻；反之則為回聲不均。

1.6.2 彈性圖像特點分析 對術中記錄的數據、拍照留存的彈性圖像進行處理，記錄每例穿刺淋巴結的UE特點，指標如下：①圖像類別：根據彈性成像圖像顏色分布共分為3型[5]。1型主要是非藍色（綠色和紅色）圖像，考慮良性；2型為部分藍色，部分非藍色（綠色和紅色）圖像，可能為良性，可能為惡性；3型主要是藍色圖像，考慮惡性；②彈性評分：對術中拍照留存的彈性成像圖像進行評分，評分標準[6]如下：1分為切面≥80%區域為紅色或綠色，2分為切面≥50%，但＜80%區域為紅色或綠色，3切面≥50%，但＜80%區域為藍色，4分為切面≥80%區域為藍色。評分越高，惡性可能越大；③應變率比值：分析整理各個淋巴結術中測得的應變率比值；④藍色區域占淋巴結區域的面積比例：通過Image J軟件（版本號：1.6.0_24）計算每例病變彈性圖像中藍色區域像素點占整個病變區域像素點的比例。

1.7 診斷標準

確定EBUS-TBNA穿刺病理結果；若EBUSTBNA穿刺病理結果不能確定淋巴結的性質，以后續手術病理、經驗性治療和/或影像學隨訪至少3個月以確認淋巴結的良惡性。

1.8 統計學方法

使用SPSS 22.0統計軟件進行統計分析。計量資料（正態分布）使用均數±標準差（±s）表示，采用獨立樣本t檢驗；非正態分布用中位數（最大值，最小值）表示，采用非參數檢驗；計數資料采用χ2檢驗，等級資料使用秩和檢驗。以P＜0.05為差異有統計學意義。計算兩種參數的診斷效能，獲得敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值以及準確率等指標，并構建受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic curve，ROC）。

2 結果

2.1 病理結果

共穿刺了63例淋巴結，通過EBUS-TBNA診斷者共45例。其中，2R/L組淋巴結7例，4R/L組淋巴結28例，7組淋巴結26例，8組淋巴結2例。明確病理類型，惡性病變49例，其中肺癌44例，淋巴瘤2例，食管癌2例，腎癌轉移1例；良性病變14例，其中淋巴結反應性增生8例，結節病3例，曲霉感染2例，結核1例。

2.2 常規超聲特征對縱隔淋巴結的性質判定

2.2.1 常規超聲特征在良惡性淋巴結中分布差異的分析 對納入本次研究的63例淋巴結分析結果顯示，良惡性淋巴結在邊界清楚與否、回聲強弱、內部回聲均勻程度中差異均有統計學意義（P＜0.05）。惡性淋巴結多見的超聲特征為邊界清楚、低回聲及回聲不均。見表1。

2.2.2 常規超聲特征對良惡性淋巴結的診斷價值 以邊界清楚與否、回聲強弱、內部回聲均勻程度判定淋巴結性質的特征，其診斷準確率、靈敏度、特異度、曲線下面積分別為：77.78%、81.63%、64.29%、0.73；69.84%、71.43%、64.29%、0.68；63.49%、61.22%、71.43%、0.66。3者中，邊界清楚較其他兩項超聲特征在診斷惡性淋巴結中診斷效率高，見表2。通過構建ROC曲線來顯示診斷價值，見圖2。

2.3 UE參數對縱隔淋巴結的性質判定

2.3.1 彈性圖像類型及彈性評分在良惡性淋巴結中分布差異分析 統計結果顯示，彈性圖像類型及彈性評分對良惡性淋巴結性質判定均有意義（P＜0.05）。對于彈性圖像類型，1型提示良性可能，3型提示惡性可能；而對于彈性評分，根據評分標準，若評分越高，則淋巴結惡性可能性越大。見表3。

2.3.2 彈性成像應變率比值及藍色面積比例在良惡性淋巴結中分布差異分析 比較良惡性淋巴結組間應變率比值及藍色面積比例的差異，統計結果顯示，兩種參數在兩組間差異有統計學意義（P＜0.05）。見表4。

2.3.3 超聲彈性成像各參數對良惡性淋巴結診斷價值的分析 以各個彈性成像參數構建ROC曲線見圖3，得到曲線下面積，統計顯示各條曲線下面積均大于0.80，表明超聲彈性參數對病變有診斷價值。根據統計結果計算各參數的Youden指數，以其最大時的截斷點作為各個參數的最佳診斷界值。彈性圖像類型以3型作為惡性診斷標準；彈性評分以3分作為惡性診斷界定值；應變率比值診斷的界定值為17；藍色面積比例診斷的界定值則為0.63，以大于或等于上述界定值時將淋巴結性質診斷為惡性，小于界定值時診斷為良性，然后與金標準對比，分別計算各個參數診斷的準確率、敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值，見表5。其中，以藍色面積比例診斷效率最高。

2.4 常規超聲和UE聯合診斷對縱膈淋巴結性質判定的價值

根據上述統計結果，在常規超聲特征中，邊界（清楚）對惡性淋巴結診斷的價值最高；而在彈性成像參數中，彈性評分的準確率最高，藍色面積比例的曲線下面積最大。將兩者分別與邊界（清楚）作為聯合指標判斷縱隔淋巴結性質，見圖4，其準確率、靈敏度、特異度及曲線下面積分別為85.71%、81.63%、100.00%、0.95；92.06%、89.80%、100.00%、0.98。統計顯示，聯合診斷能提高診斷的準確率，并且以藍色面積比例+邊界（清楚）為聯合診斷指標時，診斷效價更高。見表6。

表1 常規超聲特征在良惡性淋巴結中的分布差異 例Table 1 The different distribution of B mode ultrasound in benign and malignant lymph nodes n

表2 常規超聲特征對良惡性淋巴結的診斷價值Table 2 The value of B mode ultrasound in the diagnosis of benign and malignant lymph nodes

圖2 常規超聲特征判斷淋巴結良惡性的ROC曲線Fig.2 Receiver operating characteristic curve for B mode ultrasound

圖3 UE各參數判斷淋巴結良惡性的ROC曲線Fig.3 Receiver operating characteristic curve for UE

表3 良惡性淋巴結彈性圖像類型和彈性評分差異 例Table 3 Different elastic image types and elasticity scores of benign and malignant lymph node n

表4 良惡性淋巴結超聲彈性應變率比值及藍色面積比例的比較分析Table 4 A comparative of strain rate and blue area of UE in benign and malignant lymph nodes

表5 UE各參數對良惡性淋巴結的診斷價值Table 5 Diagnostic value of UE Parameters for benign and malignant lymph nodes

表6 彈性評分、藍色面積比值及其與邊界（清楚）聯合診斷時的診斷價值Table 6 Diagnostic value of joint diagnosis of elasticity score，blue area ratio，and clear boundary

圖4 常規超聲及彈性成像聯合判斷淋巴結良惡性的ROC曲線Fig.4 Receiver operating characteristic curve for B mode ultrasound and UE

3 討論

在肺癌診斷中，精準的分期決定患者后續治療方法的選擇及預后。EBUS-TBNA實現了在超聲引導下進行支氣管鏡針吸活檢，大大提高了縱隔淋巴結穿刺的準確率和陽性率。由于其在操作簡便及安全性方面的明顯優勢，近年來EBUS-TBNA在淋巴結分期中的地位逐漸升高，并逐漸替代縱隔鏡診斷的金標準地位。

常規超聲有著實時、動態、無創和簡便等優點，在進行EBUS-TBNA時，可以根據超聲圖像特征，初步判別淋巴結性質，從而選擇性地進行穿刺，提高縱隔淋巴結穿刺的準確性及安全性。日本研究者FUJIWARA等[7]對1 061例縱隔淋巴超聲聲像進行回顧性特征分析，發現圓形、清晰的邊界、內部回聲不均和存在凝固性壞死等特征可作為診斷惡性淋巴結的獨立預測因素。還有文獻稱，淋巴結短徑尺寸也可作為判定淋巴結良惡性的因素，并以短徑大小1 cm作為分界點，大于1 cm的淋巴結常提示惡性傾向[8]。但依據上述超聲特征對淋巴結性質診斷的準確性有限。在本研究中，縱隔惡性淋巴結多見的超聲特征為邊界清晰、回聲不均以及低回聲，以上特征診斷良惡性縱隔淋巴結的準確率為63.49%～77.78%，反映診斷效能的ROC曲線下面積為0.66～0.73。一般情況下，認為AUC為0.5時，無明顯診斷價值；在0.5～0.7之間時，診斷價值較低；在0.7～0.9之間時，有中等診斷價值；當大于0.9時診斷價值較高。由此可見，常規超聲特征對縱隔淋巴結性質的診斷價值偏低。此外，在本研究中，淋巴結短徑大小在良惡性縱隔淋巴結診斷中并無統計學意義，也可能與入選淋巴結中短徑小于1 cm數目偏少相關，需要更大樣本量的數據進行統計分析。

UE技術是近年來超聲領域研究較多的一種新型超聲成像技術。該技術通過探頭壓縮測量的組織，得到的組織內部應變反應分布，并以此為依據推算出其彈性系數分布。通常認為，組織彈性系數越大表示組織硬度越大。惡性組織因細胞增殖速度較快，組織硬度較大。這使得通過應用UE技術將惡性組織成分從正常組織中甄別出來成為可能。與常規超聲以及傳統的CT和MRI等相比，UE能更好地反應組織的生物學特性，對實性腫瘤良、惡性鑒別起著重要的作用。該技術在甲狀腺、乳腺中的應用相對成熟，評價指標也多選用更加客觀的定量指標[9-10]。目前分析UE的評價指標主要有：彈性圖像類型、彈性評分、應變率比值及藍色區域的面積比例。在本研究中，筆者將此4種目前常用的評價指標進行統計及分析，結果顯示4種評價指標在良惡性淋巴結中均有顯著差異，說明了UE技術在縱隔淋巴結性質判定中具有廣泛的應用前景。

對于彈性圖像類型，日本學者IZUMO等[5]在研究中將彈性圖像分為3型，并將1型定義為良性淋巴結，3型定義為惡性淋巴結，共對75組縱隔淋巴結進行了評估，其診斷的準確率、靈敏度及特異度分別為96.70%、100.00%和92.30%。在本研究中，彈性圖像類型對診斷縱隔淋巴結性質的準確率、靈敏度和特異度分別為76.19%、69.39%和100.00%，明顯偏低?？紤]出現這種結果的原因可能與圖像分型標準較為主觀，缺少確定的客觀定量標準有關。

在彈性評分這個指標中，筆者將評分3分及以上的淋巴結定義為惡性，在這種情況下，診斷的準確率、靈敏度和特異度分別為85.71%、89.80%和71.43%，與國內學者何海燕等[4]的研究結果基本一致。值得注意的是，彈性圖像類型及彈性評分法均是通過彈性成像圖顏色分布特點進行分類及評分，受人為主觀因素影響較大，不同觀察者對同一幅超聲彈性圖可能給出不同的分類及評分。為盡量減少主觀因素影響，在今后的研究中，彈性圖像分型及彈性評分可由兩名經正規培訓后的內鏡醫生分別獨立評判及記錄圖像結果，閱圖結束后比較結果，結果不一致時由第三人協助判定，以減少人為主觀因素對研究結果的干擾。

UE的應變率比值為正常組織與病變淋巴結區域應變率的比值，在一定程度上反映病變區域的硬度。本研究通過繪制ROC曲線，計算出其曲線下面積為0.88，且診斷的最佳界值取值17，其對應的準確率、靈敏度和特異度分別為79.36%、77.55%和85.71%。而其他研究團隊在診斷界定值上得出的結果差異很大，國外學者ROZMAN等[11]得到的應變率比值診斷界值為8，其診斷的準確率、靈敏度和特異度分別為86.25%、88.24%和84.78%，而國內何海燕等[6]在其另一篇研究中確定的應變率比值的最佳診斷界值為32.07，準確率、靈敏度和特異度對應為85.30%、88.10%和80.80%。分析產生較大差異可能與操作者主觀影響以及圖像選取標準的不同相關。

從構建的ROC曲線上看，藍色面積比例是彈性成像4個分析指標中診斷效價最高的指標，其曲線下面積為0.96，在0.63處取得最佳界定值，診斷的準確率、靈敏度、特異度分別為82.54%、77.55%和100.00%。雖然藍色面積比例較其他3者診斷價值更高，但其靈敏度僅77.55%，明顯低于其他文獻報道[4，6，11]。筆者對其診斷結果進行了假陰性分析，結果顯示，在確定為假陰性的11例淋巴結中，藍色面積比例范圍在40.90%～61.60%，對應的彈性圖像類型均為2型，彈性評分中2分者有5例、3分者有6例。而最終病理顯示，其中7例病理為惡性腫瘤伴大片壞死，還有2例為出血及大量紅細胞中找到惡性腫瘤細胞。以上結果表明，當惡性淋巴結內部出現壞死或者出血時，其硬度會下降。相應的，彈性圖像上藍色面積比例下降，彈性評分降低，從而導致漏診的產生。

在本研究中，筆者還將常規超聲圖像中的診斷價值最高的邊界（清楚）分別與彈性評分、藍色面積比值作為聯合指標進行淋巴結性質的判定，通過繪制ROC的曲線，藍色面積+邊界（清楚）的曲線下面積最大，為0.98。其在最佳界值時對應的準確率、靈敏度和特異度分別為92.06%、89.80%和100.00%。但在實際的臨床應用中，藍色面積比例需要通過額外的軟件分析獲得，計算較為繁瑣，不能在彈性成像操作過程中給出直觀簡明的傾向性判定。另外，從ROC曲線上分析，彈性評分+邊界（清楚）聯合診斷的診斷效價要高于UE單獨指標，說明聯合診斷是提高診斷效能的有效手段。

通過本研究綜合的統計分析顯示，UE各參數對縱隔淋巴結性質判定的價值高于常規超聲特征，且兩者綜合應用能夠提高良惡性淋巴結的鑒別準確率。在臨床實踐中，可以將UE技術和常規超聲聯合應用，確定惡性可能性大的重點穿刺淋巴結，并指導進行EBUS-TBNA操作，從而提高穿刺的準確性及安全性。另外，不同研究者得到的UE參數診斷界定值差別很大，這需要在今后進行更大樣本的多中心研究，從而制定出標準的UE評價體系，以更大地發揮出UE的診斷價值。

參 考 文 獻：

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