STE定量分析對乳腺腫瘤良惡性的鑒別診斷價值

李曉靜 武 標(biāo) 武林松

乳腺癌是常見的惡性腫瘤，好發(fā)于女性，流行病學(xué)調(diào)查顯示其發(fā)病率逐年遞增[1]。近年來，乳腺超聲彈性成像已成為一種比較成熟的診斷技術(shù)，通過評估腫塊硬度可鑒別乳腺腫瘤的良惡性[2-4]，因其具有重復(fù)性好、可信度高等優(yōu)勢，目前廣泛應(yīng)用于臨床。Zhou 等[5]研究發(fā)現(xiàn)，“硬環(huán)征”對鑒別乳腺良惡性腫塊有較高價值，但僅局限于定性觀察，缺少定量參考依據(jù)。聲觸彈性成像(sound touch elastography，STE)是國內(nèi)近期研發(fā)的一種超聲彈性成像技術(shù)，能實時顯示感興趣區(qū)(region of interest，ROI)內(nèi)組織硬度信息，并通過Shell定量分析工具包，來提供腫塊及其周緣相關(guān)彈性值[6]。趙亞楠等[7]研究表明，將乳腺腫塊內(nèi)部與周緣組織剪切波定量化，對良惡性腫塊鑒別診斷具有一定的應(yīng)用價值，但該研究樣本量偏少，診斷效能有待進(jìn)一步考究。本研究旨在通過加大樣本量并探討新型STE彈性成像技術(shù)定量評估乳腺良惡性腫瘤的應(yīng)用價值。現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2020年10月至2021年3月在阜陽市人民醫(yī)院甲乳外科手術(shù)的101例乳腺腫塊患者的臨床資料。所有患者均為女性，共檢出110個腫塊。年齡20～78歲，平均(43.99±13.89)歲；腫塊最大徑0.4～2.8 cm，平均(1.47±0.63)cm。根據(jù)腫塊良惡性分為良性組與惡性組，良性組72例(71.3%)患者，腫塊80個(72.7%)，其中纖維腺瘤58個(包括單純纖維腺瘤23個，腺病合并纖維腺瘤35個)，單純?nèi)橄傧俨?1個，導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀瘤5個，纖維上皮樣腫瘤病變3個，乳腺炎3個；惡性組29例(28.7%)患者，腫塊30個(27.3%)，其中28個非特殊類型浸潤癌(包括浸潤導(dǎo)管癌25個，浸潤小葉癌3個)，實體乳頭狀癌伴低級別導(dǎo)管內(nèi)癌1個，導(dǎo)管原位癌1個。納入標(biāo)準(zhǔn):成年女性(≥18歲)；乳腺腫塊(實性或大部分為實性)，且術(shù)前均行常規(guī)二維超聲及STE檢查。排除標(biāo)準(zhǔn):孕期或哺乳期患者；植入假體者；囊性腫塊或腫塊大部分為囊性者；腫塊過大及病例資料不全者。所有腫塊均術(shù)后獲得病理結(jié)果。

1.2 儀器與方法

1.2.1 儀器 使用Mindary Resona 7超聲儀器，采用L14-5線陣探頭，頻率4～15 MHz。

1.2.2 檢查方法 患者取仰臥位，行乳腺常規(guī)超聲檢查，多切面掃查腫塊，并記錄腫塊大小與超聲形態(tài)學(xué)特征。按照2013版超聲BI-RADS分類標(biāo)準(zhǔn)[8]，將所有腫塊進(jìn)行分類，3類與 4a類為良性，4b類及以上為惡性。STE操作步驟[9]：①探頭輕觸乳腺皮膚，保證圖像質(zhì)量佳，將腫塊置于ROI中心，同包含腫塊周緣部分腺體及脂肪組織；②切換STE彈性成像。按下控制面板上的“Elasto”功能鍵，選擇“高質(zhì)量”模式，圖像默認(rèn)雙幅顯示，保持圖像穩(wěn)定，要求屏幕右上角顯示大于3 顆星，凍結(jié)圖像，并查看可信度指數(shù)，確保80%以上，按下“Measure”鍵，沿腫塊輪廓通過滑動軌跡球描記勾畫腫塊邊緣；③系統(tǒng)自動算出腫塊彈性模量最大值(Emax)、最小值 (Emin) 、平均值 (Emean)與標(biāo)準(zhǔn)差(Esd)；④旋轉(zhuǎn)控制面板上的“shell”功能鍵，將“shell”調(diào)節(jié)為2 mm[5]，系統(tǒng)自動計算出腫塊2 mm區(qū)域彈性模量最大值(E2max)、最小值 (E2min) 、平均值 (E2mean)與標(biāo)準(zhǔn)差(E2sd)。同一腫塊所有STE彈性值均重復(fù)測量3次，取平均值；上述過程均由2位具有彈性成像操作經(jīng)驗的超聲醫(yī)師完成。以病理診斷為金標(biāo)準(zhǔn)，繪制受試者工作特征(receiver operating characteristic，ROC)曲線，計算彈性模量的最佳診斷截斷值和曲線下面積(area under curve，AUC)，計算診斷效能。

1.3 觀察指標(biāo) 記錄并比較良惡性兩組腫塊的最大徑、超聲特征、Emax、Emin、Emean、Esd、E2max、E2min、E2mean與E2sd。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者一般情況比較 惡性組患者平均年齡(56.10±10.62)歲，良性組患者平均年齡(39.45±12.18)歲，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=-0.660，P<0.001)。

2.2 兩組腫塊最大徑及超聲特征比較 惡性組腫塊最大徑大于良性組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.001)。良惡性腫塊在邊緣、形態(tài)、鈣化、腺體后間隙、高回聲暈及生長方式方面差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)；而在后方回聲衰減方面，兩組差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.112)。見表1。

表1 乳腺良惡性腫塊最大徑及超聲特征比較

2.3 兩組腫塊BI-RADS分類及“硬環(huán)征”比較 110個腫塊BI-RADS分類結(jié)果，良性組44個3類，23個4a類，13個4b類，0個4c類，0個5類；惡性組0個3類，3個4a類，11個4b類，14個4c類，2個5類，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=69.063，P<0.001)。

110個腫塊STE彈性成像顯示，良性組“硬環(huán)征”3個(3/80)，惡性組26 個(26/30)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=77.269，P<0.001)。見圖1。

2.4 兩組腫塊STE相關(guān)彈性值比較 良惡性兩組各彈性值比較，Emean、Emax、Esd、E2max、E2mean及E2sd惡性組均大于良性組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。Emin與E2min惡性組均小于良性組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。而兩組Emean比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.187)。見表2。

表2 良惡性腫塊及shell值(2.0 mm)STE彈性模量值比較

2.5 兩組腫塊STE彈性模量診斷效能比較 對腫塊內(nèi)部彈性模量及Shell(2.0 mm)彈性模量中的Emax、Esd、E2max、E2mean、E2sd及 BI-RADS分類分別繪制 ROC 曲線。見圖2。 其中，BI-RADS分類的AUC最大為0.943(95%CI：0.900～0.985)，最佳臨界值4a-4b，敏感度90.00%，特異度85.00%，PPV 90.00%，NPV 88.80%；彈性模量E2max的AUC次之：0.841(95%CI：0.624～0.830)，最佳臨界值87.10 kPa，敏感度為93.30%，特異度為58.70%，PPV 93.30%，NPV 58.80%。將BI-RADS分類與E2max兩者聯(lián)合診斷，AUC值為0.982(95%CI：0.962～1.000)，敏感度96.70%，特異度92.50%，聯(lián)合診斷AUC顯著大于單獨診斷，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)。見表3。

圖2 STE各彈性模量值、BI-RADS及E2max+BI-RADS繪制的ROC曲線

表3 STE彈性模量值及BI-RADS分類的診斷效能

[注:聯(lián)合診斷(BI-RADS+E2max)中BI-RADS分類為4b及以上且STE彈性模量E2max≥87.10 kPa時，腫塊為惡性，否則為良性]

注：A為左乳低回聲腫塊伴微鈣化(BI-RADS分類4c類)，STE彈性成像呈“硬環(huán)征”，E2max為218.84 kPa；B為浸潤性乳腺癌細(xì)胞(HE×100)。

3 討論

乳腺癌在癌細(xì)胞起源、癌腫形態(tài)、轉(zhuǎn)移潛能、臨床分期及療效等方面具有一定的復(fù)雜性與異質(zhì)性。因此，早期診斷評估乳腺癌，對其預(yù)后十分重要。研究[10-11]表明，對形態(tài)較規(guī)則的大腫塊而言，將環(huán)形2 mm ROI放置腫塊最硬處，通過測量Esd來評估乳腺腫塊異質(zhì)性，診斷性能良好。然而，對形態(tài)不規(guī)則這類腫塊，環(huán)形ROI不太適用，本課題通過手繪 ROI 技術(shù)描記腫塊外緣包絡(luò)線，可完整包絡(luò)其邊緣。

本研究顯示，良惡性腫塊在邊緣、形態(tài)、鈣化、腺體后間隙、高回聲暈、生長方式及BI-RADS分類方面差異顯著(P均<0.05)。此外，惡性腫塊 “硬環(huán)征”概率明顯大于良性腫塊，與之前研究一致[7，10，12]。進(jìn)一步通過STE彈性成像技術(shù)的Shell定量分析工具包，來獲取腫塊及其周緣相關(guān)彈性值，最后得出，良惡性兩組腫塊Emax、Emin、Esd、E2max、E2min、E2mean及E2sd差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)，由此可見，惡性腫塊內(nèi)部硬度與周緣硬度均較良性腫塊高。惡性腫塊硬度較高可能與癌組織含纖維成分較多有關(guān)；惡性腫塊周緣硬度高的原因可能為[13-14]：①乳腺癌引起的間質(zhì)反應(yīng)使成纖維細(xì)胞在癌灶邊緣富積，細(xì)胞外基質(zhì)逐漸變硬；②腫瘤細(xì)胞向臨近組織浸潤與機(jī)體免疫機(jī)制產(chǎn)生反浸潤的動態(tài)過程，致腫塊周緣癌細(xì)胞數(shù)量、微血管密度增加及組織纖維化，從而使得腫塊邊緣硬度增加。本研究還發(fā)現(xiàn)，STE彈性模量值E2max(shell 2.0 mm)診斷效能最大，AUC為0.841，與之前研究結(jié)果[7-8，15]一致，但與周瑋珺等[12]Emax(shell 1.0 mm)、王穎等[16]E3max(shell 3.0 mm)診斷效能最大的觀點存在差異，原因可能為shell (1.0 mm)描記時，距腫塊較近(可能包含腫塊內(nèi)部組織)；而shell (3.0 mm)描記時，距腫塊又較遠(yuǎn)(可能包含正常腺體組織)，且惡性腫塊多數(shù)邊緣不清，描記起來更易出現(xiàn)偏差。本研究30個惡性腫塊中，有90%(27/30)邊緣不清，無明顯邊界，因此，shell (2.0 mm)可能為最佳shell值。此外，本研究E2max最佳界值點為87.10 kPa，與周瑋珺等[12]89.00 kPa幾乎一致，但與葉磊等[9]及趙亞楠等[7]臨界值(97.06 kPa，130.34 kPa)差距較大，原因可能為腫塊描記時誤差等因素有關(guān)。

本研究中，二維超聲形態(tài)學(xué)鑒別乳腺良惡性腫塊時，BI-RADS分類診斷效能較高，AUC為0.943，敏感度90.00%，特異度85.00%；STE彈性成像定量分析乳腺良惡性腫塊時，E2max診斷效能最大，AUC為0.841，敏感度93.30%，特異度58.70%，但此時出現(xiàn)一定的假陰性，原因可能為：①部分浸潤性乳腺癌剪切波產(chǎn)生不佳，導(dǎo)致剪切波速度偏低；②部分惡性結(jié)節(jié)體積偏??；③惡性結(jié)節(jié)樣本量偏少。本研究還得出，二者聯(lián)合后診斷乳腺良惡性腫塊AUC為0.982，敏感度96.70%，特異度92.50%，可見將二者聯(lián)合，診斷效能將會增加。

綜上所述，乳腺腫塊BI-RADS分類依賴超聲二維形態(tài)學(xué)，對乳腺良惡性腫塊鑒別價值較大，STE彈性模量值對乳腺良惡性腫塊鑒別診斷也有很大意義，其中E2max診斷效能最大；若二者聯(lián)合診斷，可明顯提高診斷效果。但本課題仍存在一定局限性：①納入樣本量較少；②病理分型不夠豐富，如特殊類型癌腫較少；③腫塊周緣shell值只設(shè)置1組(2 mm)。后續(xù)應(yīng)增大樣本量及進(jìn)一步細(xì)化研究。