乳腺局灶性病變三維剪切波彈性成像圖像質量影響因素

佟文娟，羅 佳，梁瑾瑜，潘福順，謝曉燕，鄭艷玲

(中山大學附屬第一醫院超聲醫學科，廣東 廣州 510080)

目前，乳腺癌是全球女性癌癥死亡的主要原因[1-3]。常規二維超聲檢查在我國乳腺癌的普查和臨床運用中發揮了重要作用，但由于部分良惡性病變的二維超聲表現相似，鑒別診斷有一定難度[4]。三維剪切波彈性成像(three-dimensional shear wave elastography， 3D-SWE)可觀察二維超聲不能顯示的冠狀面圖像，從而更加立體地評估病變的結構及彈性特征，但成像質量直接決定其診斷準確率。近年來，3D-SWE已逐漸用于乳腺疾病診斷和治療評估等方面[5-6]。目前國內外關于3D-SWE的研究主要集中于乳腺良惡性病變的鑒別診斷[7-8]，而鮮見關于3D-SWE成像質量方面的研究。本研究分析187例乳腺局灶性病變患者的3D-SWE圖像質量及其影響因素，旨在優化3D-SWE操作流程及參數，進一步提高3D-SWE對乳腺局灶性病變的診斷準確率。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2017年4月—2019年1月我院常規二維超聲發現乳腺占位病變并接受3D-SWE檢查的187例患者，均為女性，年齡23～82歲，平均(45.9±9.8)歲；病變最大徑4～108 mm，平均(26.22±15.37)mm。187例中，良性病變41例，其中纖維囊性乳腺病11例、纖維囊性乳腺病伴腺瘤樣結節9例、纖維腺瘤8例、導管內乳頭狀瘤5例、硬化性腺病1例、炎性組織3例、正常乳腺組織2例、良性葉狀腫瘤2例；惡性病變120例，包括浸潤性導管癌102例、浸潤性小葉癌3例、導管內癌14例、導管內乳頭狀癌1例；26例未獲得明確病理結果。排除既往已明確診斷的乳腺局灶性病變及僅有腋窩病變者。

1.2 儀器與方法 采用法國SuperSonic AixPlorer型超聲診斷儀，三維容積探頭SLV16-5，頻率5～16 MHz。囑患者仰臥，充分暴露雙側乳腺和腋窩。首先行常規二維超聲和彈性成像檢查，并根據乳腺影像報告和數據系統(breast imaging reporting and data system, BI-RADS)對乳腺病變進行分類，然后切換為三維灰階、3D-SWE模式；彈性測量量程首選0～180 kPa，若未探及質硬區，再調整為0～100 kPa；選擇標準模式，當病灶較大或部位較深時選擇“PEN”模式；探頭輕置于體表，盡可能覆蓋病變區域，啟動3D-SWE，靜置3～5 s，待圖像穩定后儲存圖像，3D-SWE成像系統可自動顯示3個正交平面，分別為橫斷面、冠狀面及矢狀面。

1.3 圖像分析 由2名高年資超聲科醫師回顧性分析圖像，意見不一致時討論決定。分析內容包括操作有無附加壓力、耦合劑厚度(病變中心前方)、乳腺分型、病變位置(具體象限及是否靠近乳頭)、病變大小與深度(病變最大徑、病變表面距離皮膚最短垂直距離、病變深面距離皮膚最長垂直距離、病變前方脂肪層最薄及最厚厚度)以及病變病理性質。操作有無附加壓力：若彈性圖像最淺表處(非病灶及邊緣)出現紅色，認為可能是附加壓力導致的偽像；耦合劑厚度、病變大小與深度：于常規二維超聲圖像上完成測量，具體方法見圖1；病變位置：以乳頭為中心1 cm范圍內視為靠近乳頭，位于12點、3點、6點、9點處病變均以順時針方向歸于下一象限，跨越2個及以上象限視為混合象限(若病變即靠近乳頭又跨越2個及以上象限，則歸于混合象限)；乳腺分型參考張丹等[9]的分型標準：腺體型，乳腺實質以導管為主，實質厚徑占乳腺厚徑比例>1/2；脂肪型，乳腺實質以脂肪組織為主，實質厚徑占乳腺厚徑比例<1/3；腺纖維型，乳腺實質以導管為主、纖維結締組織和脂肪為輔，或以纖維結締組織為主、導管和脂肪為輔，實質厚徑占乳腺厚徑比例為1/3～1/2。

圖1 常規二維超聲測量耦合劑厚度、病變大小與深度示意圖 (a：耦合劑厚度；b：病變最大徑；c：病變表面距離皮膚最短垂直距離；d：病變深面距離皮膚最長垂直距離；e：病變前方脂肪層最薄處的厚度；f：病變前方脂肪層最厚處的厚度)

1.4 圖像質量評分方法 根據田文碩等[10]標準對乳腺彈性成像質量進行分級：1級(非常滿意)，3個維度切面取樣框內充滿顏色，病灶及病灶外組織顯示良好；2級(基本滿意)，3個維度切面取樣框內充滿顏色的部分均≥2/3，病灶及病灶外組織彈性測量不受影響；3級(不滿意)，任意1個維度切面取樣框內充滿顏色的部分<2/3或病灶及周圍組織顯示不清，彈性測量不滿意，但有一定參考價值(圖2)。

1.5 統計學分析 采用SPSS 23.0統計分析軟件。計量資料如為正態分布則以±s表示；如為非正態分布，則以中位數(上下四分位數)表示。對符合正態分布的計量資料行方差分析檢驗，兩兩比較采用LSD檢驗，不符合者行Kruskal-WallisH檢驗，兩兩比較采用Mann-WhitneyU檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。3個等級資料比較采用行×列的χ2檢驗，若超過20%的理論頻數<5或有理論頻數<1，使用Fisher確切概率法檢驗，兩兩比較采用χ2檢驗，以P<0.017為差異有統計學意義。

2 結果

187例3D-SWE圖像中，105例(105/187，56.15%)為1級圖像，59例(59/187，31.55%)為2級圖像，23例(23/187，12.30%)為3級圖像。

不同圖像質量組間操作有無附加壓力、病灶位置、病灶病理性質差異有統計學意義(P均<0.05)，提示有或可疑有附加壓力、病變位于混合象限及惡性病變不利于生成1級圖像。不同圖像質量組間病變最大徑、病變深面距離皮膚最長垂直距離及病變前方脂肪層最厚厚度的差異有統計學意義(P均<0.05)，兩兩比較差異均有統計學意義(P均<0.05)，提示病變越大、越深越不利于生成1級圖像。見表1。

3 討論

剪切波彈性成像時，由換能器產生超聲剪切波，在組織的不同深度連續聚焦，通過高效傳播，快速捕獲組織中的剪切波信息，實時呈現出反映組織彈性模量值的彩色編碼圖[11]。3D-SWE是建立在二維剪切波彈性成像基礎之上，利用計算機重建技術對目標組織彩色編碼圖進行立體重現的方法。三維重建技術不僅能克服二維平面的局限性，而且接近于人體實際解剖結構，能更直觀地顯示乳腺病變的橫斷面、冠狀面及矢狀面，從而整體評估乳腺病變的軟硬度[12]。

高質量的3D-SWE圖像能顯著提高診斷效能。本研究旨在對可能影響3D-SWE圖像質量的因素進行分析，結果顯示操作有無附加壓力、病變位置、大小、深度及病理性質對3D-SWE圖像質量有顯著影響。其中有或可疑有附加壓力、混合象限病變、惡性病變、病變大及深不利于1級圖像質量的生成。可能原因如下：①對乳腺病灶施加附加壓力會產生壓力偽像，導致病灶無法清晰顯示；②混合象限病變通常較大，部分病變甚至跨越3個象限，增加了3D-SWE成像的復雜性及難度，易降低成像質量；③乳腺病變較大、較深時，聲衰減影響較大，可導致橫斷面、矢狀面深處部分彈性信息缺失，影響成像質量；④病變組織軟硬程度與其病理類型密切相關，多數乳腺癌腫瘤間質有致密纖維組織增生，硬度較良性病變增大，部分剪切波傳播受阻，導致病變內或周圍少量彈性信息缺失(以橫斷面、矢狀面較顯著)，冠狀面可呈“靶環征”[13]。

圖2 3D-SWE圖像質量分級 A～D.1級圖像，分別橫斷面(A)、矢狀面(B)、冠狀面(C)及3個正交平面(D)圖像： E～H.2級圖像，分別橫斷面(E)、矢狀面(F)、冠狀面(G)及3個正交平面(H)圖像； I～L.3級圖像,分別橫斷面(I)、矢狀面(J)、冠狀面(K)及3個正交平面(L)圖像

注：*：26例無病理結果

此外，本研究對病灶進行彈性成像質量分級是為了盡可能提供更準確的組織硬度信息以輔助診斷，圖像質量并非完全與彈性診斷效能成正比；伴有膠原化、鈣化、玻璃樣變的乳腺良性病變的彈性值會增高，可造成假陽性診斷結果，一些質地較軟的惡性腫瘤如黏液腺癌、葉狀囊肉瘤等彈性值較低，亦會造成假陰性結果，因此單純采用3D-SWE鑒別乳腺良惡性病灶有一定局限性[14]。美國放射學院BI-RADS指南指出，二維超聲根據病灶形態、邊緣及回聲等評估乳腺良惡性病變的價值優于測量彈性值，因此應用彈性成像對BI-RADS 3類或4類病灶進行進一步細分更為合理。

本研究的局限性主要在于納入的病理類型較少，故未加以具體分析；多為術前患者，惡性病灶比例偏高，可能對結果有一定影響。

綜上所述，對乳腺病變進行3D-SWE成像時，操作有無附加壓力、病變位置、大小、深度及病理性質對成像質量有一定影響。