Q—box手動描繪模式剪切波彈性成像對乳腺癌新輔助化療后腋窩淋巴結轉移的早期預測

馬玉峰　張昕　張微　尹中波

【摘要】 目的：探討Q-box手動描繪模式剪切波彈性成像（shear-wave elastography，SWE）評估乳腺癌硬度對新輔助化療（neoadjuvant chemotherapy，NAC）后腋窩淋巴結轉移的預測價值。方法：納入符合條件的乳腺癌患者143例，使用SWE評估NAC前乳腺腫物的平均硬度和最大硬度，6周期NAC后，病理評估患者乳腺癌腋窩淋巴結轉移情況，并將其作為診斷金標準，進一步采用Logistic回歸分析得出影響腋窩淋巴結轉移的獨立危險因素，并評估SWE參數對預測NAC后乳腺癌腋窩淋巴結轉移的診斷效能。結果：多元回歸分析結果顯示，腫物浸潤直徑、平均硬度及最大硬度均是預測腋窩淋巴結轉移的獨立影響因素（字2=17.4、28.5、25.6，OR=1.79、2.69、2.75，P<0.05）。診斷試驗證實SWE評估的最大硬度預測NAC后乳腺癌腋窩淋巴結轉移的診斷效能最高（AUC=0.88），Z檢驗提示無論是最大硬度還是平均硬度與浸潤直徑的AUC比較，差異均有統計學意義（P<0.05）。結論：Q-box手動描記模式SWE評估的乳腺癌硬度預測NAC后腋窩淋巴結轉移的效能較好，其可為NAC后乳腺癌腋窩淋巴結轉移情況提供重要參考依據。

【關鍵詞】 剪切波彈性成像； 新輔助化療； 乳腺癌； 腋窩淋巴結轉移

Manual Tracing Q-box of Shear-wave Elastography for the Prediction of Breast Cancer Axillary Lymph Node Metastasis after Neoadjuvant Chemotherapy/MA Yufeng，ZHANG Xin，ZHANG Wei，et al.//Medical Innovation of China，2018，15（26）：-133

【Abstract】 Objective：To determine the prediction of manual tracing Q-box of shear-wave elastography（SWE） for axillary lymph node metastasis after neoadjuvant chemotherapy（NAC）.Method：143 eligible patients with breast cancer were consecutively included.The mean and maximum stiffness of breast cancer were evaluated befeore NAC by SWE.After six cycles of NAC，the axillary lymph node metastasis was recorded and considered as the golden standard which would be confirmed by postoperative pathology.Multivariate logistic regression was used to test independent risk factors for axillary lymph node metastasis and predictive diagnostic tests were also performed.Result：The results of multiple regression analysis showed that the diameter，average hardness and maximum hardness of tumor infiltration were independent factors to predict axillary lymph node metastasis（字2=17.4，28.5，25.6，OR=1.79，2.69，2.75，P<0.05）.The maximum stiffness showed the best overall diagnostic performance regarding predicting axillary lymph node metastasis after NAC（AUC=0.88）.The Z test indicated that both the maximum hardness and the average hardness were compared with the AUC of infiltration diameter，the differences were statistically significant（P<0.05）.Conclusion：The performance of stiffness evaluating by manual tracing Q-box of SWE for prediction of axillary lymph node metastasis after NAC is favorable，which is important reference for the metastasis of axillary lymph nodes after NAC.

【Key words】 Shear-wave elastography； Neoadjuvant chemotherapy； Breast cancer； Axillary lymph node metastasis

First-authors address：General Hospital of Fuxin Mining Industry Group，Fuxin 123000，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2018.26.033

早期預測乳腺癌新輔助化療（neoadjuvant chemotherapy，NAC）后病理反應性對于制訂乳腺癌個體化治療方案至關重要[1]。目前，已有研究證實剪切波彈性成像（shear-wave elastography，SWE）所評估的病理參數可預測早期乳腺癌NAC病理反應性[2-3]。但是，現有研究所采用的評估病理反應性的方法為Miller-Payne分級系統，該評估方法并未將NAC后腋窩淋巴結狀態作為評估因素，而目前認為，NAC后腋窩淋巴結狀態是影響乳腺癌生存情況的重要因素之一[4]。因此，早期預測對NAC后腋窩淋巴結轉移狀態的預測顯得尤為重要。本研究擬利用Q-box手動描繪模式SWE對乳腺癌硬度進行評估，進而評估其對NAC后腋窩淋巴結轉移進行早期預測的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 連續性前瞻性納入2015年6月

-2017年12月于本院腫瘤外科就診的乳腺癌住院患者，納入標準：女性患者；所有患者均經超聲引導下穿刺活檢，病理證實為浸潤性導管癌及浸潤性小葉癌；NAC前所有患者均未經過其他治療；所有NAC患者進行6周期標準NAC。排除標準：NAC后進行外科手術，術后病理類型證實非單發病灶且類型為非浸潤性癌。

1.2 儀器與方法 儀器采用Supersonic Aixplorer型剪切波彈性成像超聲儀（Supersonic Imagine，法國），L4～15線陣探頭，頻率4～15 MHz。穿刺活檢前1周內采集超聲圖像及相關數據，所有超聲檢查均由2名具有5年以上乳腺彈性超聲經驗的醫師共同完成。先進行常規超聲掃查，待確定腫物后切換至SWE模式，在不對腫物施壓的情況下，囑患者屏氣，圖像穩定持續時間3 s以上，將圖像凍結。描記曲線須包含腫瘤本身及其緊鄰區域，測量感興趣區（ROI）的平均及最大硬度。對同一腫物采用至少兩個相互垂直的切面進行測量。采用手動描記法（Q-box trace）進行選取測量，描記時需包含病灶及其周邊區域及硬度最大區域，記錄平均硬度（分級：1級，<40 kPa；2級，40～80 kPa；3級，>80 kPa）及最大硬度（分級：1級，<100 kPa；2級，100～200 kPa；3級，>200 kPa），圖像穩定并且持續時間大于3 s以上時存儲圖像。同一腫瘤需采用兩個相互垂直的切面進行測量，同一切面重復測量3次，取其平均值。

1.3 病理評價 新輔助化療前對乳腺癌超聲引下乳腺癌標本進行雌激素受體（estrogen receptor，ER）、孕激素受體（progestrone receptor，PR）、人表皮生長因子受體2（human epidermal growth factor receptor 2，HER2）以及Ki-67免疫組化檢測。在400倍光鏡下隨機觀察10個視野，將陽性細胞計數所占細胞比例的平均值作為陽性細胞百分比：如ER、PR癌細胞核陽性細胞>1%則認為陽性；Ki-67>14%認為Ki-67高表達；HER2按照陽性率情況分為0～3級，其中0、1級認為HER2陰性，2級及以上進行FISH檢測，如提示擴增，則為陽性，反之仍為陰性[5]。術后對乳腺癌組織及淋巴結進行病理分析，明確腫瘤的脈管內是否有癌栓及淋巴結轉移等情況，乳腺腫瘤組織學分類及診斷標準參照WHO乳腺腫瘤組織學分類標準[5]。腋窩淋巴結病理提示存在轉移淋巴結記為陽性（存在淋巴結轉移）；而微轉移和孤立性腫瘤細胞記為淋巴結陰性（不存在淋巴結轉移）。

1.4 統計學處理 兩名超聲醫生提供的SWE讀數的內部觀察者間一致性由組內相關系數（ICC）進行評估。將SWE硬度及免疫組化等可能影響淋巴結轉移的指標作為變量，比較上述指標在淋巴結轉移組及非轉移組的差異是否有統計學意義，計量資料以（x±s）表示（正態分布），比較采用獨立樣本t檢驗或Mann-Whitney U檢驗；計數資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗。將上述差異有統計學意義的觀測指標作為病理緩解結局的協變量，進一步采用Logistic回歸分析得出影響腋窩淋巴結轉移的獨立危險因素。以NAC后腋窩淋巴結轉移為金標準，根據所得出的相關影響因素進行診斷試驗，驗證不同指標預測病理緩解結局的總體診斷效能，并繪制出受試者工作特征（receiver operation characteristic，ROC）曲線，并使用Z檢驗比較不同指標的AUC差異是否存在統計學意義。采用Medcalc15.6軟件進行統計分析，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料 共納入單發病灶且病理類型為浸潤性癌的女性患者143例為研究對象，年齡31～71歲，平均（52.1±10.5）歲，活檢病理證實浸潤性導管癌130例，浸潤性小葉癌13例。浸潤直徑0.8～

5.6 cm，平均（2.4±1.2）cm。腫瘤分級：1級21例，2級60例，3級62例。淋巴結陽性患者

56例，淋巴結陽性患者87例，平均轉移淋巴結數為（3.8±1.9）個，脈管內癌栓患者51例。ER陽性患者92例，PR陽性患者94例，HER2陽性患者18例。

2.2 影響腋窩淋巴結轉移的因素 評估平均硬度和最大硬度的內部觀察者間一致性，ICC系數分別為0.86、0.84，提示一致性較好，選取兩名超聲醫生的數據的平均值納入研究。將影響腋窩淋巴結轉移的變量做單因素分析，見表1。多元回歸分析結果顯示，腫物浸潤直徑、平均硬度及最大硬度均是預測腋窩淋巴結轉移的獨立影響因素（字2=17.4、28.5、25.6，OR=1.79、2.69、2.75，P<0.05）。

2.3 SWE預測腋窩淋巴結轉移的診斷效能 SWE平均硬度預測腋窩淋巴結轉移的AUC為（0.87±0.03），95%CI（0.83，0.91），最佳診斷界點是>50.3 kPa，在此界值的診斷敏感性為85.7%，特異性為86.2%；最大硬度的AUC為（0.88±0.02），95%CI（0.84，0.92），最佳診斷界點是>177.5 kPa，在此界值的診斷敏感性為78.6%，特異性為90.2%；而浸潤直徑的AUC為（0.81±0.03），95%CI（0.76，0.86），最佳診斷界點是>2.4 cm，在此界值的診斷敏感性為79.5%，特異性為77.6%。Z檢驗提示無論是最大硬度還是平均硬度與浸潤直徑的AUC比較，差異均有統計學意義（P<0.05）；而平均及最大硬度的AUC比較，差異無統計學意義（P=0.56）。見圖1。典型患者的剪切波彈性圖，見圖2。

注：圖A為51歲患者，病灶平均硬度為104.6 kPa，最大硬度為300.0 kPa，淋巴結轉移狀態為陽性。圖B為61歲患者，病灶平均硬度為28.6 kPa，最大硬度為83.7 kPa，淋巴結轉移狀態為陰性。

3 討論

乳腺癌相關硬性間質主要見于腫瘤細胞周邊的膠原組織，是實性腫瘤中重要的組成部分，目前認為其是影響乳腺癌主要表型的重要因素之一，而腫瘤硬度取決于腫瘤硬度間質內膠原含量。細胞外間質等外環境在乳腺癌的進展、侵襲及對放化療治療過程的耐藥中有重要的作用[2，6]，馬燕等[2]研究結果認為，超聲彈性成像可較好地預測乳腺癌患者新輔助化療后病理完全緩解這個終點事件。文獻[7-8]研究證實，乳腺癌瘤內基質構成變異較大，伴有間質基因異常或某些間質構成不規整的乳腺癌患者預后較差。因此，乳腺癌間質的某些特征也是預測乳腺癌患者預后的重要因素。SWE可通過評估腫物的硬度間接了解癌組織中膠原等間質組成情況，彈性成像也被認為是對常規二維超聲的重要補充技術，其為評估乳腺癌提供重要的參考信息。

Evans等[9]采用SWE同樣證實乳腺癌ROI的平均硬度與NAC反應性存在關聯，乳腺癌為不規則腫物，腫物的內部硬度也是不均勻分布，但Evans等[9]所采用的橢圓Q-box描記選取的乳腺癌ROI為一直徑為2 mm的圓形區域，其得到的腫物“平均”硬度實際上是該2 mm區域的平均硬度。本研究彌補了上述不足，使用手動Q-box描記模式可以對不規則腫物進行描記，使得到的描記形態接近于腫瘤實際情況，能夠真實準確地反映腫物的硬度。文獻[10]研究證實，在預測耐藥方面，SWE顯示出更佳的診斷效能；而在預測病理反應性良好方面，應變力彈性與SWE的差異不顯著，在預測NAC病理反應性方面，可能SWE評估效果略勝一籌。因此，本研究所采用的彈性成像技術為SWE手動Q-box描記模式，在理論上能夠更加準確預測腋窩淋巴結轉移情況。

本研究發現在評估乳腺癌腋窩淋巴結轉移方面，SWE手動Q-box描記模式具有較高的預測NAC后淋巴結狀態。雖然已有研究證實彈性成像評估的硬度與乳腺癌淋巴轉移相關，但是已有研究并沒有進行多元回歸分析或進行更有臨床實用價值的診斷[11]，而本研究在證實上述研究結論的基礎上進一步闡明不同SWE指標的診斷效能是否有差異，并與免疫組化、病理及患者特征進行了相關的比較，首次證實腫瘤硬度對乳腺癌腋窩淋巴結具有較好的預測作用。Wei等[12]的研究證實，當基質硬度增加時，TWIST1為促癌蛋白，活化狀態會介導上皮-間充質細胞轉化，而TWIST1非活化形式在細胞質中與其胞漿結合蛋白G3BP2結合，高硬度基質會促使TWIST1與G3BP2在胞漿中解離，TWIST1繼而轉移至核內。研究證實，TWIST1在核內可激活多種促癌基因，進而使乳腺癌細胞侵襲至其他系統組織，并轉移到機體其他位置。在動物研究乳腺癌基質僵硬程度可通過TWIST1-G3BP2機械應力途徑促進上皮間葉轉化和腫瘤轉移[12]，而上皮間葉轉化與癌細胞侵襲轉移密切相關，而本研究的結論與文獻[12]研究可以相互得到印證。

本研究中發現超聲評估的腫物浸潤直徑也與淋巴結轉移密切相關，但其預測性診斷效能低于SWE的硬度評估指標，這說明并不是所有的病灶都代表浸潤癌，乳腺癌生長過程中，腫瘤內組織壞死，部分空間可能由纖維間質所占據，而其形式可能多種多樣[13]。而SWE可以從腫物硬度特性這一特性，辨別間質的存在狀態，從上述角度來說，Q-box手動描記模式SWE可彌補二維超聲對乳腺癌的評估缺陷。

本研究的尚存在不足之處尚待進一步研究解決，本研究為納入患者例數相對不足，需要進一步擴大樣本的多中心前瞻性研究證實。NAC過程中，SWE的檢測時間點也是影響預測效能的關鍵因素之一，有研究認為NAC第二周期后的硬度相對變化率預測NAC病理反應性效果更佳[14-15]，因此，進一步研究應NAC過程中不同檢查時間點SWE評估參數在預測NAC后腋窩淋巴結轉移情況的應用價值。總之，本研究通過Q-box手動描記模式SWE評估乳腺癌硬度對NAC后腋窩淋巴結轉移進行預測，為乳腺癌的個體化精準治療提供了重要的診療參考依據。

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（收稿日期：2018-05-09） （本文編輯：張爽）