超声弹性成像在诊断乳腺癌腋淋巴结性质中的价值

刘丹茹 许 萍

超声弹性成像在诊断乳腺癌腋淋巴结性质中的价值

刘丹茹 许 萍

腋淋巴结性质对乳腺癌分期、预后评价及临床治疗方案的选择具有重要的意义。超声弹性成像技术是一种无创性评估组织硬度的技术，能够应用于乳腺癌腋淋巴结的良恶性鉴别诊断。目前应用于腋淋巴结的弹性成像技术主要有应变弹性成像和剪切波弹性成像。

超声；弹性成像；腋淋巴结；乳腺癌

腋淋巴结是乳腺癌转移的主要部位，且部分隐匿型乳腺癌患者，淋巴结肿大常为首发症状。目前国内对乳腺癌病人通常采用改良根治术，包括对腋淋巴结的清扫术，但其术后可引起局部疼痛、神经损伤、功能障碍、感染等一系列并发症［1］。研究显示对于乳腺癌腋窝淋巴结阴性患者过度的腋淋巴结清扫并不能提高存活率［2］。因此术前准确判断腋淋巴结的性质，可以避免不必要的腋淋巴结清扫，减少术后并发症。本文就超声弹性成像在乳腺癌腋淋巴结的应用做一综述。

弹性成像诊断淋巴结性质的病理基础

乳腺癌发生腋淋巴结转移时，肿瘤细胞经淋巴管引流，在淋巴结内积聚从而破坏淋巴结正常的结构。肿瘤细胞诱发淋巴结内大量新生血管生成，走形紊乱，肿瘤内部生长较快，内部坏死与修复同时存在，致使纤维成分增多，与周围组织粘连，活动度减低，硬度增加［3］。而反应性淋巴结通常由于病毒或细菌感染后淋巴滤泡增生、副皮质区淋巴增生、窦组织细胞增生引起淋巴结肿大，淋巴结内部的结构未破坏，皮髓质结构清晰，血供较丰富，组织较软［4］。弹性成像技术通过客观反映组织的弹性特征为腋淋巴结的鉴别诊断提供一定依据。

乳腺癌腋淋巴结中的肿瘤细胞可表现为孤立肿瘤细胞、微转移、宏转移三种不同的病理状态。孤立肿瘤细胞是指淋巴结的肿瘤病灶直径≤0.2mm；微转移：肿瘤转移灶最大径大于0.2mm，不超过2mm。宏转移：肿瘤转移灶最大径＞2mm［5］。弹性成像在乳腺癌腋淋巴结宏转移中具有诊断价值［6］，而微转移腋淋巴结癌灶范围较小，弹性成像不足以显示［7-8］。目前研究中检测乳腺癌腋淋巴结转移的病理学方法有3种：组织学、细胞学、分子生物学检查，组织学检查方法有HE染色、免疫组化，分子生物学多采用PCR。不同的检测方法会影响转移性淋巴结的检出，12%～29%HE染色阴性淋巴结而在免疫组化转变为阳性［9］。

应变弹性成像

超声探头在组织外表面施加压力，组织受力会产生一定的形变，通过测量组织对外部压力的响应来确定组织的硬度。不同组织弹性系数不同，在受到外力压迫后发生变形的程度不同，将受压前后回声信号移动幅度的变化用灰阶或彩色进行编码，从而反映组织的软硬度。

1.应变弹性成像（strain elatography，SE）评估组织硬度的方法

1.1弹性评分方法：SE是根据相对较硬的组织在淋巴结中所占的面积比进行评分。目前在临床上腋淋巴结的评分法有Tsai 等［8］5分法、俞理等［3］5分法、Choi 等［10］的4分法。不同仪器生产厂家对组织软硬度的彩色编码是不同的，图像中若组织从软到硬依次呈现为红色、绿色、蓝色。

Choi 等［10］评分标准为：1分，淋巴结内全部为绿色或见少许蓝色；2分，散在的蓝色区域，比例小于45%；3分，蓝色区域大于45%；4分，蓝色区域占据整个淋巴结，边缘有或没有绿色。弹性成像以评分1分或2分诊断为反应性淋巴结，评分3分或4分诊断转移性淋巴结。

Tsai 5分法：1分，蓝色区域比例小于30%；2分，蓝色区域比例30%～50%；3分，蓝色区域比例大于50%；4分，淋巴结周边蓝色，中心为绿色，提示中央坏死；5分，蓝色区域比例大于80%。评分1分或2分诊断为良性淋巴结，评分3～5分诊断恶性淋巴结。

俞理5分法：对Alam等［11］的5分法进行改良，仅对灰阶声像图中的淋巴结低回声区域评分，当髓质-淋巴门高回声区存在时，仅评价淋巴结低回声区，当髓质-淋巴门高回声区消失时，评价整个淋巴结。1分，淋巴结基本为绿色；2分，低回声区蓝绿相间，蓝色区域＜45%；3分，低回声区蓝绿相间，蓝色区域＞45%；4分，低回声区蓝色占绝大部分，极少量绿色；5分，低回声区全部蓝色。

1.2应变率比值（strain ratio，SR）法： SR是一种半定量测量方法，涉及感兴趣区的选择，通过分析弹性成像图色彩的分布，比较2个感兴趣区的弹性应变率，病灶与周围组织的弹性比可以反映病灶的相对硬度。准确测量SR，取样框内需要同时包括正常淋巴结和病变的淋巴结，且尽可能在同一深度。然而淋巴结簇状分布，同一深度往往没有正常淋巴结作为标准参照物，目前研究大多以淋巴结周围组织如周围肌肉、皮下脂肪组织［10］作为参照物计算SR。

2.SE在诊断腋淋巴结性质的应用

Choi 等［10］对62例乳腺癌患者64枚腋淋巴结进行研究显示，以 2～3分为转移性与非转移性腋淋巴结的最佳分界点，其敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值及准确性分别为80.7%、66.7%、69.4%、78.6%和73.4%，同时以皮下脂肪组织为参照物，SR以2.3为临界点，敏感性为82.8%，特异性为56.3%，认为常规超声联合弹性成像能够提高腋淋巴结诊断的敏感性。Taylor等［12］在可疑乳腺癌腋淋巴结的术前评估中发现，SE在探查乳腺癌患者异常腋淋巴结方面较常规超声更敏感。史秀云等［13］对89例乳腺癌患者118枚腋淋巴结行SE检查，以周围组织（具体不详）为参照物，以2.07为临界点，敏感度、特异度、准确度分别为90.7%、87.5%、90.6%，认为SR是一种有效地鉴别转移性淋巴结与反应增生性淋巴结的方法。但也有Young 等［14］研究认为SE的准确性低于二维超声，不能提高常规超声的诊断力，认为是由不同评分标准、肉眼评价色彩比例的主观性造成的。同时研究发现弹性模式下与灰阶模式下淋巴结大小比值在乳腺癌腋淋巴结良恶性两组间无明显差异（P=0.33），可能原因是良性淋巴结的弹性系数接近周围组织，边界很难确定造成测量过大，转移性腋淋巴结几乎很少引起周围组织结缔组织增生反应。

3.SE在诊断腋淋巴结性质的局限性

①腋窝本身的凹形结构，使得手动施压难以均匀受力，会出现弹性成像噪声。如结节较大时，不能均匀布满颜色，当结节较小位置较浅时，颜色会溢出取样框，影响弹性评分的评估［15］。②淋巴结位置也会影响弹性评分，位置越深，其在弹性压力指数相同的情况下不易发生形变。③容易受到周围肌肉血管搏动的影响，会产生伪彩，从而影响弹性成像评分的判断。④良恶性淋巴结间的弹性系数存在一定的重叠。良性淋巴结由于长期存在机化使其硬度发生改变，恶性淋巴结中心可发生液化、坏死，使其硬度变软，故实时弹性成像会出现误诊、漏诊。⑤目前弹性评分的标准、SR参照物选择尚不统一。⑥需手动加压，检查重复性差，对操作者要求较高。⑦评分法中色彩分布比例目前仍依靠检查者的肉眼判断，主观性较大。

剪切波弹性成像

1.剪切波速度测量——virtual touch tissue quantification，VTQ

声辐射力脉冲弹性成像（acoustic radiation force impulse，ARFI ）是以声辐射力成像为基础的成像技术，其基本原理是局部组织在超声探头发射的纵向脉冲波的作用下发生纵向位移和横向振动，横向振动以剪切波方式向周边传播，VTQ通过计算剪切波速（shear wave velocity，SWV）对组织弹性进行定量评价，SWV值越高，反映该组织越硬，弹性越差。

Tamaki等［6］对149例乳腺癌患者的腋淋巴结进行VTQ检查，而淋巴结转移状态采用一步核酸扩增法（one-step nucleic acid amplification，OSNA）测量CK19 mRNA扩增将其分为OSNA-、OSNA+、OSNA++3组，分别代表腋淋巴结阴性、腋淋巴结微转移、腋淋巴结宏转移。研究中OSNA-、OSNA+、OSNA++3组的SWV值分别为1.64±0.42m/s、2.25±0.78m/s 、2.79±0.98m/s，OSNA-组与OSNA+组（P=0.040）或OSNA++组（P＜0.001）的SWV值具有明显的统计学意义， SWV值鉴别诊断乳腺癌腋淋巴结良恶性的阈值为1.44m/s，灵敏度和特异度分别为82.8%和69.6%。郑宝群等［16］研究表明SWV=2.755m/s为最佳界值，即SWV≥2.755m/s 诊断为恶性，反之为良性，VTQ对浅表良恶性肿大淋巴结的诊断敏感度、特异度、准确性、阳性预测值、阴性预测值分别为80.0%、92.0%、86.0%、90.9%、82.1%。

VTQ技术不用施加外力，减少了人为主观性的影响，克服了SE的不足。VTQ技术仍存在一些不足：①VTQ技术取样框大小固定（5mm×6mm）不可调节，无法避开钙化区及液化区。②VTQ的测量范围为0～9.00m/s，组织过硬或过软测量值均会出现x.xx m/s。③SWV测量值受患者呼吸运动及淋巴结周围及内部血管的影响。

2.剪切波速度成像——virtual touch imaging quantification，VTIQ和shear wave elastography，SWETd

2.1VTIQ技术：VTIQ是在VTQ的基础上新近发展起来的，它能瞬间触发自动获取速度、质量、时间、位移模式，对病灶进行定量分析，VTIQ图像中SWV速度由高到低分别呈现红色、黄色、绿色、蓝色，可同时多点测量SWV。因其取样框最小为1mm×1mm，SWV取值范围为0.5～10m/s，VTIQ能够更精确地测定病灶的SWV值，目前已在乳腺［17］、甲状腺［18］、颈部淋巴结［19］等领域有应用的报道。目前尚无VTIQ在乳腺癌腋淋巴结的研究报道，Cheng等［19］用VTIQ技术对100例颈部淋巴结进行弹性研究中，最佳界值为SWV=3.34m/s，VTIQ鉴别诊断颈部淋巴结良恶性的敏感度、特异度、准确性为78.9%、74.4%、77%。

2.2. SWETd技术：SWETd技术利用“马赫锥”原理，探头发射的声脉冲辐射，在组织中产生剪切波，同时在组织不同深度连续聚焦来增加剪切波的传播距离和振幅，利用超快速成像技术实时准确地记录剪切波传播过程中引起的组织运动情况，获得剪切波的速度，计算出弹性模量。杨氏模量值越大，组织的硬度越大。SWETd通过测量其最大弹性模量（maximum elastic modulus，Emax）、最小弹性模量（minimum elastic modulus，Emin）、平均弹性模量（mean elastic modulus，Emean）、弹性模量标准差（elastc modulus standard deviation，Esd）实时观察组织弹性值，全面反映1个病灶内不同区域的弹性状态。该技术结合SE实时成像和VTQ量化的优势，同时弥补了VTQ技术取样框无法调整的缺陷。

Tourasse等［20］对乳腺癌患者81个淋巴结进行研究，发现腋窝恶性淋巴结Emean（6.24～29.72kPa，mean17.47 kPa）、Emax（6.71～44.18kPa，mean23.27 kPa）明显高于良性淋巴结Emean（3.16～23.77kPa，mean11.32 kPa）、Emax（5.12～26.67kPa，mean14.11kPa），但研究中仅11个淋巴结为转移性淋巴结，样本量较少，需进一步扩大样本量研究。程慧芳等［21］应用SWETd技术对80个腋淋巴结进行研究，发现腋窝正常淋巴结Emean 为11.68±2.27kPa，恶性淋巴结Emean19.71±3.93kPa，Emean为13.95kPa时，其鉴别腋淋巴结良恶性的敏感度、特异度分别为97.5%、87.5%，认为SWETd技术能客观评价组织硬度，能够为腋淋巴结良恶性提供新的途径。

总结与展望

目前应变弹性成像弹性评分的标准、SR参考组织尚不统一，而剪切波弹性成像技术在乳腺癌腋淋巴结的应用尚处于初级阶段，期待未来的研究将弥补这方面的不足，进一步标准化完善及规范检查方法。随着技术的发展，超声弹性成像将能够提供更加丰富准确的组织硬度信息，与灰阶超声的结合更进一步提高判断乳腺癌腋淋巴结的准确性。

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The Evaluation of Sonographic Elastography in the Differential Diagnosis of Axillary Lymph Node in Patients with Breast Cancer

LIU Dan-ru， XU Ping

【Abstract】Accurate assessment of axillary lymph node status is critical for the staging of breast cancer and prognosis evaluation and clinical treatment. Sonographic elastography is a non-invasive technology and can provide valuable information for differential diagnosis of benign and malignant lymph nodes by evaluating tissue elasticity. Currently applied techniques of elastography for evaluating axillary lymph node are strain imaging and shear wave imaging.

Ultrasound； elastography； Axillary lymph nodes； Breast cancer

R737.9；R445.1

B

1006-5741（2016）-04-0389-04

2016.07.26 ；修回时间：2016.07.31）

中国医学计算机成像杂志，2016，22：389-392

复旦大学附属华山医院超声医学科

通信地址：上海市乌鲁木齐中路12号， 上海 200040

许萍（电子邮箱ppingx@126.com）

Chin Comput Med Imag，2016，22：389-392

Department of Ultrasound， Huashan Hospital，Fudan University

Address:12 Middle Wulumuqi Rd.， Shanghai 200040， P.R.C.

Address Correspondence to XU Ping （E-mail: ppingx@126.com）