ARFI技術(shù)評(píng)估不同深度乳腺良惡性病灶的價(jià)值

崔亞云，隋秀芳，葉 磊，張 杰，王 磊

最新的癌癥統(tǒng)計(jì)學(xué)概述中提出乳腺癌是全球女性最常見(jiàn)的癌癥，也是導(dǎo)致女性癌癥死亡的主要原因[1]，我國(guó)乳腺癌的發(fā)病率和死亡率逐年升高，是45歲以下女性最常見(jiàn)的癌癥死因[2]，其預(yù)后跟臨床分期有很大的關(guān)系。乳腺原位癌患者五年生存率高達(dá)98.6%，而浸潤(rùn)性乳腺癌五年生存率是83.8%。當(dāng)乳腺癌患者出現(xiàn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的時(shí)候，五年生存率只有23.3%[3]。因此，盡早、準(zhǔn)確地診斷是治療乳腺癌的關(guān)鍵[4]。

鉬靶X線攝片及常規(guī)超聲檢查是診斷乳腺疾病常用的方法，隨著科技的不斷進(jìn)步，這些方法的診斷乳腺疾病標(biāo)準(zhǔn)也不斷改進(jìn)，仍然不可避免地具有局限性。聲脈沖輻射力成像技術(shù)(acoustic radiation force impulse,ARFI)是一種新興的、有前景的成像技術(shù)，是基于評(píng)估組織硬度的成像方式, 包括聲觸診組織成像技術(shù) (virtual touch imaging,VTI)及聲觸診組織定量技術(shù) (virtual touch quantification,VTQ)[5]。該研究探討ARFI技術(shù)在診斷乳腺良惡性疾病上的價(jià)值，以及對(duì)于深度不同的乳腺病灶，ARFI技術(shù)的參數(shù)是否會(huì)發(fā)生明顯變化。

1 材料與方法

1.1 病例資料選取2015年1月～2018年11月于中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)附屬第一醫(yī)院進(jìn)行乳腺超聲檢查發(fā)現(xiàn)病灶，并經(jīng)細(xì)胞學(xué)穿刺或外科手術(shù)得到病理結(jié)果的109例患者，共109個(gè)病灶，患者年齡23～80(47±3.91)歲，均為女性。所有檢查都是在患者知情同意情況下進(jìn)行。選擇患者需根據(jù)如下標(biāo)準(zhǔn)：① 為了避免測(cè)量VTQ值的取樣框包含正常乳腺腺體、周圍脂肪及明細(xì)的液性成分，病灶的實(shí)質(zhì)部分應(yīng)該大于6 mm×5 mm[6]；② 剔除二維超聲圖像上顯示為明顯的囊性病灶；③ 對(duì)病灶沒(méi)有做過(guò)任何治療。

1.2 儀器與方法使用西門子 S2000彩色多普勒超聲診斷儀,9L4線陣探頭(4～9 MHz),配備ARFI技術(shù)。本次研究由兩名高年資且受過(guò)正規(guī)ARFI技術(shù)培訓(xùn)的醫(yī)師完成。

首先囑患者平躺于檢查床，兩臂上舉并充分暴露乳房。一名醫(yī)師(A)在常規(guī)超聲下找到顯示病灶的最佳切面，探頭輕貼皮膚,不可施壓。囑患者屏氣，啟動(dòng)VTI，測(cè)量腫塊VTI面積及灰階面積，計(jì)算二者比值S。接著啟動(dòng)VTQ，將取樣框放于腫塊中央，避免納入囊性部分及鈣化灶，探頭輕貼皮膚，囑患者屏氣，按下update鍵，記錄測(cè)量深度及剪切波速度(shear wave velocity，SWV)數(shù)值，同樣的方法再重復(fù)4次，共記錄5個(gè)SWV數(shù)值。保持同一深度不變，輕移探頭，測(cè)量病灶周圍正常腺體的SWV′值5次。再由另一名醫(yī)師(B)同樣方法測(cè)得腫塊的VTI面積與灰階面積比S，病灶SWV及正常腺體SWV′各5次。分別計(jì)算A與B所測(cè)得兩次S的平均值S′及10個(gè)SWV及SWV′平均值，從而進(jìn)一步計(jì)算病灶SWV的平均值與正常腺體SWV′平均值的比值SWV″。最后根據(jù)病灶距離皮膚表面的深度不同，將所有良性病灶及惡性病灶分別分為0 mm

機(jī)器設(shè)定VTQ模式下SWV測(cè)值范圍為0～9 m/s。當(dāng)反復(fù)測(cè)定SWV均為X.XX，排除方法上的影響，則判斷為病灶硬度超過(guò)9 m/s，便于數(shù)值統(tǒng)計(jì)，將其記錄為9 m/s[7]。

2 結(jié)果

2.1 病理結(jié)果本次研究中的109例乳腺病灶，經(jīng)病理學(xué)診斷，良性病灶52例，惡性病灶57例，其病理類型及對(duì)應(yīng)例數(shù)見(jiàn)表1。

2.2 乳腺病灶VTI面積與灰階面積比S′結(jié)果惡性病灶的面積比S′大于良性病灶的S′，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=4.16，P<0.001)，見(jiàn)表2、圖1。S′在診斷乳腺惡性病灶的ROC曲線下面積為0.77(95%CI：0.68～0.86)，診斷閾值(截點(diǎn)值)為1.18，見(jiàn)圖2；敏感度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值、約登指數(shù)分別為78.95%、69.23%、73.77%、75%、0.48，見(jiàn)表3。

2.3 乳腺病灶與同深度腺體的剪切波速度比值SWV″結(jié)果惡性病灶的速度比值SWV″大于良性病灶SWV″，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=11.63，P<0.001)，見(jiàn)表2、圖1。SWV″在診斷乳腺惡性病灶的ROC曲線下面積為0.89(95%CI：0.81～0.96)，診斷閾值(截點(diǎn)值)為2.93，見(jiàn)圖3；敏感度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值、約登指數(shù)分別為78.95%、100%、100%、81.25%、0.79，詳見(jiàn)表3。

表1 109例病灶病理類型及對(duì)應(yīng)例數(shù)

表2 良惡性腫塊的面積比S′與剪切波速度比值SWV″的比較

表3 良惡性腫塊的面積比S′與剪切波速度

2.4 不同深度的乳腺病灶面積比S′與剪切波速度比SWV″的比較良性病灶深度在0～15 mm及15～30 mm的病灶，面積比S′與剪切波速度比SWV″，P值分別為0.42、0.12，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；惡性病灶深度在0～15 mm及15～30 mm的病灶，面積比S′與剪切波速度比SWV″，P值分別為0.68、0.27，差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，見(jiàn)表4。

圖1 良性及惡性病灶的VTI及VTQ圖像A、B：分別為良性及惡性病灶的VTI圖像；C、D：分別為良性及惡性病灶的VTQ圖像表4 良性病灶及惡性病灶的S′與SWV″在兩組之間分別比較

病理結(jié)果深度(mm) S′ t值P值SWV″t值P值良性0≤D<151.16±0.220.820.421.76±0.541.590.1215≤D<301.12±0.141.96±0.36惡性0≤D<151.39±0.250.410.686.71±2.551.130.2715≤D<301.35±0.455.91±2.78

圖2 乳腺病灶VTI面積與灰階面積比S′的ROC曲線

圖3 乳腺病灶與同深度腺體的剪切波速度比值SWV″的ROC曲線

3 討論

二維及彩色多普勒超聲操作簡(jiǎn)單、安全無(wú)創(chuàng)、價(jià)廉，是乳腺包塊的首選檢查技術(shù)[8]，但其并不能反映組織內(nèi)部軟硬度。超聲彈性成像技術(shù)不僅提供了病灶形態(tài)學(xué)上的信息，還能讓檢查醫(yī)師了解到組織的彈性[9]。

Ophir et al[10]首次提出彈性成像概念，根據(jù)組織自身的彈性特性進(jìn)行成像，組織彈性系數(shù)越大，引起的應(yīng)變相對(duì)較小，表示其硬度較大。Krouskop et al[11]研究了乳房?jī)?nèi)各組織的彈性系數(shù)由小到大依次為脂肪組織、正常乳腺組織、乳房纖維組織、導(dǎo)管內(nèi)原位癌、導(dǎo)管浸潤(rùn)癌。基于彈性系數(shù)的不同，彈性成像有助于乳腺病灶內(nèi)部性質(zhì)的診斷。

傳統(tǒng)的彈性成像發(fā)展較為成熟的是壓迫式彈性成像技術(shù)。它是一種定性的評(píng)價(jià)方法，且應(yīng)變圖像的采集需要外力加壓實(shí)現(xiàn)，而壓力的大小對(duì)彈性評(píng)分有一定的影響[12]。ARFI是在彈性成像基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)。這種技術(shù)不需要外部加壓，利用調(diào)制的聚焦超聲波作為激勵(lì)機(jī)制，組織受力后產(chǎn)生位移。這種位移可以反映局部軟組織的粘彈性能。因此，ARFI成像能夠視覺(jué)上定性和定量計(jì)算，且迄今已在眾多應(yīng)用中根據(jù)其粘彈性特征劃定深部組織結(jié)構(gòu)[13]。

本研究為排除方法學(xué)誤差，由兩名醫(yī)師分別對(duì)病灶及正常腺體的剪切波速度進(jìn)行測(cè)量。通過(guò)計(jì)算病灶在VTI上的面積與灰階面積比值及在VTQ上的剪切波與周圍正常腺體剪切波速度的比值，避免了不同操作方式及病灶深度等因素對(duì)結(jié)果的影響，提高了準(zhǔn)確性。從結(jié)果中可以得出：惡性病灶面積比S′大于良性病灶，SWV″也大于良性病灶。可能由于惡性病灶一般呈浸潤(rùn)性生長(zhǎng)，在灰階圖像上顯示邊界不清，形態(tài)不規(guī)則，而VTI圖像是在彈性系數(shù)的基礎(chǔ)上建立的，能更為清晰地顯示惡性病灶的邊界，其在VTI上顯示的面積比灰階圖像上的大。在操作中發(fā)現(xiàn)惡性病灶在VTI圖像上的邊界比良性病灶在VTI圖像上顯得更清晰，可能是因?yàn)閻盒圆≡钆c周圍正常腺體的聲阻抗差別較大，彈性系數(shù)也有明顯差別，這與王榮 等[14]的研究結(jié)果相符。惡性病灶的SWV值大于良性病灶，原因可能在于惡性病灶快速生長(zhǎng)，內(nèi)部出現(xiàn)壞死、液化、鈣化、纖維化修復(fù)等，聲阻抗增加，這些都會(huì)使剪切波速度增高。

不同深度的良性、惡性病灶S′及SWV″之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示不同深度病灶的S′、SWV″參數(shù)值比較穩(wěn)定，主要由于本研究采用比較比值的方法，這樣即使深度不同對(duì)彈性結(jié)果有一定影響，經(jīng)過(guò)比值處理后會(huì)提高數(shù)值的穩(wěn)定性。

雖然本次研究在設(shè)計(jì)上盡可能地排除了一些主觀因素的影響，但仍存在一些局限性：① 樣本量不夠大且病理類型比較單一，惡性病灶大多病理診斷為浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌，良性病灶多數(shù)為纖維腺瘤；② 本次研究分組只分成以上兩組，需要收集更多病例，將分組分的更細(xì)，增加組內(nèi)病例；③ 本研究中參數(shù)S′及SWV″在診斷惡性病灶時(shí)數(shù)值較穩(wěn)定，接下來(lái)需做進(jìn)一步探討以制定定量標(biāo)準(zhǔn)。

總之，ARFI技術(shù)是基于超聲彈性成像發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，能夠定性和定量的獲得病灶信息，有助于診斷乳腺疾病的良惡性，為臨床診治工作提供有力地幫助。