病变大小对剪切波弹性最大值评价乳腺病变良恶性诊断效能的影响*

史宪全李俊来胡向东钱林学马 棣张 宏朱紫吟



病变大小对剪切波弹性最大值评价乳腺病变良恶性诊断效能的影响*

史宪全①李俊来②*胡向东①钱林学①马 棣①张 宏①朱紫吟①

［摘要］目的：探讨病变大小对剪切波弹性成像弹性最大值（Emax）评价乳腺病变良恶性诊断效能的影响。方法：选取260例经手术或穿刺活检确诊的乳腺患者（288例乳腺病灶），按照常规超声下病变最大直径1.5 cm为分组依据，其病变最大直径＜1.5 cm为小结节组，≥1.5 cm的划分为大结节组，应用受试者工作特诊曲线（ROC）确定Emax值评价乳腺病变良恶性的诊断临界值，计算灵敏度（SEN）、特异度（SPE）、阳性预告值（PPV）、阴性预告值（FPV）和准确度（ACC）。结果：应用Emax参数值评价288例乳腺病变良恶性的诊断临界值为57.42 kPa，小结节组病变153例，以57.42 kPa为诊断临界值，其SEN、SPE、PPV、FPV和AC分别为0.804、0.944、0.860、0.918 和0.895。单独计算小结节组的诊断临界值为46.51 kPa，以此计算所得的SEN、SPE、PPV、FPV和AC分别为0.870、0.935、0.851、0.943和0.915，SEN明显提升；大结节组诊断临界值由57.42 kPa调整为60.45 kPa时，其SEN、SPE、PPV、FPV和AC无变化。结论：应用Emax值评价乳腺病变良恶性，应根据病变大小调整诊断临界值，对于直径＜1.5 cm的病变，诊断临界值调低为46.51 kPa可明显提高SEN，ACC亦有小幅提升，而SPE仅轻微下降。

［关键词］剪切波弹性成像；乳腺；超声；诊断

史宪全，男，（1981- ），博士，主治医师。首都医科大学附属北京友谊医院超声科，从事超声诊断和超声引导下介入诊疗工作。

SHI Xian-quan， LI Jun-lai， HU Xiang-dong， et al

China Medical Equipment，2016，13（5）:79-82.

［Abstract］ Objective: To evaluate the influence of lesion size when assessing benign and malignant breast lesions by the maximum elasticity （Emax） of shear wave elastography. Methods: There were 288 breast lesions rolled in this study which were obtained pathology by biopsy or surgery. Lesions were classified into larger group when their diameter were above or equal with 1.5 cm， and others were classified into smaller group when their diameter were less than 1.5 cm. Cutoff values were confirmed by receiver operating characteristic curve （ROC）. The sensitivity（SEN）， specificity（SPE）， positive predictive value（PPV）， false predictive value（FPV） and accuracy（AC） were calculated and recorded. Results: For all 288 lesions， the cutoff value was 57.42 kPa when use Emax to assess benign and malignant. For the 153 smaller lesions， the SEN， SPE， PPV， FPV and AC were 0.804， 0.944， 0.860， 0.918 and 0.895 when we took the cutoff value at 57.42 kPa. But the cutoff value was 46.51 kPa when we calculated it for the smaller group independently. And in this condition， the SEN， SPE， PPV， FPV and AC were 0.870， 0.935， 0.851， 0.943 and 0.915. The sensitivity was improved apparently. No change occurred when the cutoff value adjusted for larger group. Conclusion: The cutoff value should be adjusted according to size of breast lesion when using Emax to assess benign and malignant. This study supposed that the cutoff value should be decreased to 46.51 kPa for lesions which diameter less than 1.5 cm. In this condition， the SEN improved apparently， the AC improved gently， and the SPE just dropped a little.

［First-author’s address］ Department of Ultrasound， Beijing Friendship Hospital， Capital Medical University， Beijing 100050， China.

目前，乳腺超声弹性成像技术迅速发展，且用以检测乳腺病变的硬度，进而评价乳腺病变的良恶性［1-4］。该技术与传统的触诊方法相比，能够检测触诊不能触及的位置相对较深和较小的病变，弥补了常规触诊的不足。剪切波弹性成像技术能够实时定量测量组织的硬度，可获得组织的弹性最大值（the maximum elasticity，Emax）、弹性平均值、弹性最小值、标准差和弹性比值（病变处弹性平均值与所选取的相对正常组织弹性平均值的比值）。

近年来，科研人员对其在评价乳腺病变良恶性方面进行了大量探索［5-6］。部分学者及本研究认为，就上述各定量参数而言，Emax参数值的诊断效能优于其他参数［4，7-10］。但以往文献报道的Emax值评价乳腺病变良恶性的诊断临界值差异较大，通过检索部分文献，发现其诊断临界值为54.25～82.3 kPa［4-8］。有学者认为，造成这种差异的原因可能是所纳入病例样本构成不同造成，但具体哪些原因可导致该诊断临界值的差异鲜见报道。为此，本研究通过回顾以往病例，观察病变大小是否会对剪切波Emax值评价乳腺病变良恶性的诊断临界值造成影响，进而影响其诊断效能。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析首都医科大学附属北京友谊医院和解放军总医院2012年12月至2016年1月收治的260例女性患者（288例乳腺病灶）资料，患者年龄15～87岁，平均年龄（45.45±11.77）岁。288例乳腺病变中良性154例，恶性134例，常规超声下结节病变最大直径0.4～15.6 cm，平均直径（1.85±1.54）cm，中值为1.45 cm。选取介于中值和均值之间的数值1.5 cm作为大、小结节的分组依据，将288例乳腺病灶最大直径＜1.5 cm的病变分为小结节组（153例）；病灶最大直径≥1.5 cm的病变分为大结节组（135例）。

1.2 纳入与排除标准

（1）纳入标准：所有纳入研究的乳腺病例均行常规超声及剪切波弹性成像检查，并获得病理结果。

（2）排除标准：妊娠、哺乳、乳腺内假体、接受放化疗、乳腺病灶紧邻部位瘢痕及短期内接受过穿刺活检的病例予以排除。

1.3 检查方法

采用实时剪切波弹性成像超声诊断仪（法国声科SuperSonic Imagine AixPlorer），线阵探头频率为4～15 MHz。乳腺常规超声检查后对病灶进行超声剪切波弹性成像（shear wave elastography，SWE）检查，将探头平缓移动至受检处，在不施压的情况下，嘱患者屏气，然后切换至弹性成像模式。如病灶未侵犯皮肤和肌层，SWE方形取样框尽量避免将皮肤和肌层包括在内。图像稳定持续时间＞3 s，此时可冻结图像，使用Q-Box测量软件进行弹性模量的定量测量，圆形ROI尽可能覆盖病变及其紧邻区域（包括硬度最大区域），对同一病灶采用至少2个相互垂直的切面进行测量，如病变较大时，可通过对病灶多次多处分别取样，以尽量实现对病变的完整测量，测量完成后储存图像并记录剪切波弹性定量参数，包括Emax参数值在内。

1.4 统计学方法

采用SPSS 13.0统计软件进行统计学分析，计量资料以均数±标准差（±s）表示。采用独立样本t检验比较两组间Emax值的差异。以病理诊断的乳腺病变的良恶性为状态变量，以Emax值为检验变量构建整组数据、两组的受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve，ROC），获得曲线下面积并确定诊断临界值，诊断临界值选择约登指数最大时所对应的Emax值。采用诊断试验四格表计算应用不同的诊断临界值所获得的灵敏度、特异度、阳性预告值（positive predictive value，PPV）、阴性预告值（false predictive value，FPV）和准确度，以P ＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

（1）在288例乳腺病灶中良性病灶为154例，包括纤维腺瘤91例，腺病38例，导管内乳头状瘤12例，不典型增生3例，浆液性乳腺炎2例，腺体内脂肪6例，良性叶状肿瘤2例。恶性病灶为134例，包括浸润性导管癌122例，浸润性小叶癌2例，导管原位癌8例，小叶原位癌1例，黏液癌1例。两组良性、恶性病灶例数比较，差异有统计学意义（x2=35.555，P＜0.001），见表1。

表1 两组良性和恶性病灶例数的差异[例(%)]

（2）小结节组病灶共计153例，其中良性107例，恶性135例；大结节组病灶共计135例，其中良性47例，恶性88例。小结节组Emax值为（49.31±42.86）kPa，大结节组Emax值为（80.31±53.83）kPa，两组相比差异有统计学意义（t=-5.359，P＜0.001），见表2。

表2 两组弹性最大值的差异(±s)

表2 两组弹性最大值的差异(±s)

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（3）应用Emax参数值评价整组数据良恶性的ROC曲线下面积为0.939，P=0.000，诊断临界值为57.42 kPa；应用Emax参数值评价小结节组良恶性的ROC曲线下面积为0.908，P=0.000，诊断临界值为46.51 kPa；应用Emax参数值评价大结节组良恶性的ROC曲线下面积为0.955，P=0.000，诊断临界值为60.45 kPa（如图1所示）。

图1 应用弹性最大值评价整组数据和两组良、恶性的ROC曲线下面积图

（4）小结节组以57.42 kPa为诊断临界值时，诊断的SEN、SPE、PPV、FPV和ACC分别为0.804、0.944、0.860、0.918和0.895；诊断临界值调整为46.51 kPa，诊断的SEN、SPE、PPV、FPV和ACC分别为0.870、0.935、0.851、0.943和0.915；大结节组以Emax值为57.42 kPa为诊断临界值时，诊断的SEN、SPE、PPV、FPV和ACC分别为0.898、0.979、0.988、0.836和0.926；诊断临界值调整为60.45 kPa时，SEN、SPE、PPV、FPV和ACC仍分别为0.898、0.979、0.988、0.836和0.926（如图2所示）。

（5）当Emax值为52.82 kPa时，如按照Emax 57.42 kPa的诊断临界值，该结节将被误判为良性，但若按照小结节组Emax 46.51 kPa的诊断临界值，该结节被正确的评估为恶性，而病理也证实该结节为浸润性导管癌，局部为粘液腺癌，见较多导管内癌成分。病例为常规超声下最大径为1.4 cm的低回声小结节，如图3所示。

图3 调整弹性最大值诊断临界值后正确评估为恶性的乳腺病灶超声图

图2 小结节组诊断临界值调整前后诊断效能差异图

3 讨论

本研究发现，对于常规超声下最大径＜1.5 cm的乳腺病变，在应用Emax参数值评价其良恶性时，适当调低诊断临界值能够提高诊断效能。本研究中最佳诊断临界值选择在SEN与SPE之和最大时的Emax值，在对整组数据进行ROC分析时，Emax值的诊断临界值为57.42 kPa；在对153例最大直径＜1.5 cm的乳腺病变进行ROC分析时，其诊断临界值降低为46.51 kPa，诊断的SEN从原来的0.804（37/46）上升为0.870（40/46），有3例乳腺恶性病变在应用原诊断临界值时误判为良性病变，在应用较低的诊断临界值时被正确的评估为恶性。

本研究中Emax值为52.82 kPa，将其划分为小结节。如按照Emax值为57.42 kPa的诊断临界值，该结节将被误判为良性，但若按照小结节组Emax值46.51 kPa的诊断临界值，该结节被正确的评估为恶性。病理证实该结节为浸润性导管癌，局部为粘液腺癌，见较多导管内癌成分。

Skerl等［9］报道，病变大小和感兴趣区的大小能够影响剪切波弹性成像评价乳腺实性病变的诊断效能。该研究详细探讨了感兴趣区大小对诊断效能的影响，而病变大小对诊断的SEN、SPE和ACC的影响未进行深入的分析。但是该研究者提出的较大的结节应用较高的诊断临界值，较小的结节应用较低的诊断临界值的建议，与本研究结论相同。

剪切波弹性成像可定量测量乳腺病变的弹性值，定量参数包括Emax值、平均值、最小值、标准差和弹性比值，但本研究中仅采用了Emax值，其原因为：①本课题组以往的研究结论认为，与其他参数相比，Emax值评价乳腺病变良恶性的诊断效能最佳，可重复性最好，这一研究结论与部分学者的研究结论一致［4，7］；②随着本课题组研究样本例数的增加，Emax的诊断临界值相对稳定，而其他参数的诊断临界值变化相对较大［10-13］。此外，Skerl等［9］的研究认为，测量感兴趣区的大小对Emax值的诊断效能无影响，而对其他参数均有不同程度的影响。基于上述原因，本研究采用了Emax这一参数值。

本研究结果的局限性：①由于本研究为单中心的回顾性研究，所得结果可能受到所选用样本的限制，期待前瞻性的多中心的研究验证这一结论；②本研究以1.5 cm为分组依据，因样本量的限制，如再细分组可能会因亚组样本含量过小而造成研究结果的不可信，因此未再进行细分；③可能会影响诊断效能的其他因素，如病变深度、乳房厚度等，未纳入本研究，与其相关内容尚需进一步探讨。

综上所述，本研究结果提示，应用剪切波Emax值评价乳腺病变良恶性，病变大小可对其诊断效能造成影响。对于较小的乳腺病变，适当调低Emax的诊断临界值，可明显提高其诊断乳腺恶性病变的灵敏度，准确度亦小幅提高，而特异度仅轻微降低。

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①首都医科大学附属北京友谊医院超声科 北京 100050

②解放军总医院南楼超声科 北京 100853

［文章编号］1672-8270（2016）05-0079-04 ［中图分类号］ R737.9

［文献标识码］A

DOI:10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.05.025

作者简介

收稿日期：2016-02-22

*基金项目：国家自然科学基金（81241055）“乳腺癌剪切波弹性模量差异的病理机制研究”

*通讯作者：li_jl@yeah.net

Influence of lesion size when assess benign and malignant breast lesions by the maximal elasticity of shear wave elastography

［Key words］Shear wave elastography； Breast； Ultrasound； Diagnosis