声脉冲辐射力成像在新版BI-RADS分级诊断乳腺肿瘤中的价值

张 杰，隋秀芳，王 磊，叶 磊，崔亚云



声脉冲辐射力成像在新版BI-RADS分级诊断乳腺肿瘤中的价值

张 杰，隋秀芳，王 磊，叶 磊，崔亚云

选取122例患者共124个肿块进行常规超声、声触诊组织量化(VTQ)、声触诊组织成像(VTI)检查及BI-RADS分级，得出肿块的剪切波速度值及平均光密度值，以病理结果为金标准，绘制ROC曲线，比较VTQ、VTI及声脉冲辐射力成像(ARFI)与BI-RADS分级联合这三种方法的诊断价值，评价ARFI在新版BI-RADS分级中的意义。经病理证实，124个乳腺肿块中恶性病灶50个、良性病灶74个。VTQ的ROC曲线下面积(AUC)为0.900，所对应的界值为3.49 m/s，VTI的平均光密度值的AUC为0.923，所对应的界值为202.20。恶性病灶VTQ≥3.49 m/s个数为38，<3.49 m/s个数为12。良性病灶VTQ≥3.49 m/s个数为3，<3.49 m/s个数为71(P=0.000)。恶性病灶平均光密度值≥202.20的个数为45，<202.25的个数为5。良性病变平均光密度值≥202.20的个数为7，<202.25的个数为67(P=0.000)。三者联合方法在诊断乳腺肿瘤的敏感度(92.0%)、特异度(93.2%)、阳性预测值(88.5%)、阴性预测值(94.5%)、准确率(92.7%)及约登指数(0.917)。声脉冲辐射力成像联合超声BI-RADS分级诊断乳腺肿瘤有较高的应用价值。

弹性成像技术；乳腺肿瘤；平均光密度；BI-RADS

2003年美国放射学会推荐采用的乳腺癌影像学分级标准BI-RADS 分级法，为临床工作提供了规范，但是由于分级标准主观性较大，不同医师对乳腺肿瘤的分级存在较大差别[1]，2013年美国放射学会再次提出了新版BI-RADS分级，细化了4级标准(分为4A、4B、4C)，并将弹性成像内容纳入了判断指标中。声脉冲辐射力成像(acoustic radiation force impulse imaging，ARFI )是一种表示组织弹性定量的新超声弹性技术，直接揭示了组织的物理性质。ARFI包括声触诊组织成像(virtual touch tissue imaging，VTI)和声触诊组织量化(virtual touch tissue quantification，VTQ)技术两种成像模式。该研究将VTI技术进行了定量分析，并分析ARFI在BI-RADS分级诊断乳腺肿瘤中的应用价值，进一步提高乳腺肿块的诊断准确率。

1 材料与方法

1.1 病例资料 收集2015年3月～2016年1月安徽医科大学附属省立医院就诊的122例患者，共124个病灶，均接受常规超声、ARFI技术检查和BI-RADS分级，肿块大小均满足横径≥6 mm及纵径≥5 mm，对于横径≥35 mm或者纵径≥31 mm的肿块，取肿块的一部分进行VTI成像。患者年龄16～77岁，中位年龄42岁，均为女性。患者以乳房疼痛、乳头溢液、乳房触诊包块、健康体检及乳腺癌、纤维瘤已确诊等病史就诊，所有纳入研究的病灶均经术后组织病理学检查或穿刺细胞学检查确诊。

1.2 仪器与方法 仪器为西门子S2000超声诊断仪，线阵探头，9L4(4～9 MHz)。患者均取仰卧位，双手上举充分暴露双侧乳房，整个检查过程中要求患者处于放松状态。检查者先对双侧乳房进行检查，确认是否单发、多发或存在卫星灶，而后对符合纳入标准的乳腺肿块进行常规超声检查，描述病灶的二维声像图特征、血流分级(Alder标准[2])及阻力指数特征，并对肿块进行BI-RADS分级。ARFI弹性成像模式分为VTQ和VTI，两种方法均要求检查者不能人为施压、要求患者屏住呼吸，在患者皮肤表面涂抹一定量的耦合剂，探头轻置其上且探头方向位于乳腺腺体平行的放射状。启动VTQ操作界面，测量时要求患者屏住呼吸5 s以上，由两位检查者操作，均在肿块的同一位置、方向连续测值5次，去除最大值和最小值，以平均值为最后诊断值；接着启动VTI操作界面，对肿块进行VTI成像，并使用Image J软件分析计算出肿块VTI图像的平均光密度值，为定量数值。以病理结果为金标准，绘制ROC曲线，找出VTQ、VTI两种成像模式在鉴别乳腺良恶性肿瘤上的最佳数值，评价两种成像模式单独诊断价值。

最后，将BI-RADS分级按照数值表示(3级为3，4A级为4，4B级为5，4C级为6，5级为7，6级为8)，并将VTI、VTQ按照界值分为0和1(0为小于界值，1为大于等于界值)，将ARFI和新版BI-RADS分级联合分析。

在排除取样框处于病灶钙化及囊性部分中，对于测量值中X.XX m/s超过上限值的VTQ值，则VTQ值取9.0 m/s[3]。

1.3 判定标准 本研究中，常规超声判断乳腺肿瘤良恶性是将分级级别高于或等于4A(低度可疑恶性，包含1个恶性特征)统计为恶性，小于4A级统计为良性。VTQ剪切波速度值以3.49 m/s、VTI平均光密度值以202.20判断乳腺病灶的良恶性。ARFI和BI-RADS分级联合判断界点为5，>5判断为恶性，≤5判断为良性。

2 结果

2.1 病理结果 本组资料共124个乳腺病灶，均经病理结果证实，良性病灶74个，恶性病灶50个。50个恶性病灶中包括41个浸润性导管癌，3个浸润性癌伴乳腺纤维瘤形成，3个导管内癌，3个浸润性小叶癌；74个良性病灶中1个导管内乳头状瘤，1个少许导管扩张伴炎细胞浸润，1个积乳囊肿，6个小叶增生伴增生结节形成，65个纤维腺瘤。

2.2 常规超声与病理结果比较 判断为4A级及其以上共73个病灶(40个浸润性导管癌，3个导管内癌，3个浸润性小叶癌，3个浸润性癌部分伴乳腺纤维瘤形成，1个导管内乳头状瘤，1个少许导管扩张伴炎细胞浸润，4个小叶增生伴增生结节形成，18个纤维腺瘤)。<4A级共51个病灶(1个浸润性癌，47个纤维腺瘤，2个小叶增生伴增生结节形成，1个积乳囊肿)。通过统计分析得出其在诊断乳腺肿瘤上的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、准确率分别为98.0%(49/50)、67.6%(50/74)、67.1%(49/73)、98.0%(50/51)、79.8%(99/124)。

2.3 VTQ检查与病理结果比较 本组资料VTQ值≥3.49 m/s共41个(33个浸润性导管癌，2个导管内癌，1个浸润性癌部分伴乳腺纤维瘤形成，2个浸润性小叶癌，1个导管内乳头状瘤，2个纤维腺瘤)。<3.49 m/s共83个(63个纤维腺瘤，1个少许导管扩张伴炎细胞浸润，6个小叶增生伴增生结节形成，1个积乳囊肿，1个导管内癌，1个浸润性小叶癌，8个浸润性导管癌，2个浸润性癌部分伴乳腺纤维瘤形成)。通过统计分析得出其在诊断乳腺肿瘤上的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、准确率分别为76.00%(38/50)、95.94%(71/74)、92.68%(38/41)、85.54%(71/83)、87.90%(109/124)。

2.4 VTI检查与病理结果比较 本组资料肿块VTI平均光密度值≥202.20共52个(38个浸润性导管癌，2个导管内癌，3个浸润性小叶癌，2个浸润性癌部分伴乳腺纤维腺瘤形成，1个导管内乳头状瘤，1个少许导管扩张伴炎细胞浸润，5个纤维腺瘤)。<202.20共72个(60个纤维腺瘤，6个小叶增生伴增生结节形成，1个积乳囊肿，1个导管内癌，3个浸润性导管癌,1个浸润性癌部分伴乳腺纤维腺瘤形成)。通过统计分析得出其在诊断乳腺肿瘤上的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、准确率分别为90.00%(45/50)、90.54%(67/74)、86.54%(45/52)、93.06%(67/72)、90.32%(112/124)。

2.5 VTQ、VTI与BI-RADS分级联合应用 弹性成像与BI-RADS分级联合在诊断乳腺肿瘤上的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、准确率分别为92.0%(46/50)、93.2%(69/74)、88.5%(46/52)、94.5%(69/73)、92.7%(115/124)。本组资料中，常规超声检查、VTQ、VTI检查及3种方法联合诊断结果见表1。常规超声、VTI、VTQ及3种方法联合诊断乳腺肿瘤价值比较见表2、图1～2。

表1 124个病灶常规超声、VTI、VTQ、3种方法联合与病理结果比较

2.6 常规超声、VTQ及VTI对乳腺良恶性病灶诊断价值比较 采用χ2检验将常规超声、VTQ及VTI进行比较：① 敏感度上，χ2=11.742，双侧P=0.003，常规超声与VTQ比较P=0.001，故常规超声敏感度高于VTQ；② 特异度上，χ2=25.909，双侧P=0.000，常规超声与VTQ比较P=0.000，常规超声与VTI比较P=0.001，故VTQ和VTI特异度高于常规超声；③ 准确率上，χ2=6.215，双侧P=0.045，经过分析三者在准确率上差异无统计学意义；④ 阳性预测值上，χ2=12.822，双侧P=0.002，常规超声与VTQ比较P=0.002，常规超声与VTI比较P=0.013，故VTQ和VTI阳性预测值高于常规超声；⑤ 阴性预测值上，χ2=6.633，双侧P=0.036，经过分析三者在阴性预测值上差异无统计学意义；⑥ 联合方法与常规超声检查比较：联合方法特异度、阳性预测值及准确率高于常规超声(P<0.05)，在敏感度与阴性预测值上差异无统计学意义。

图1 患者女，77岁，左乳2点钟方向包块，病理为纤维瘤伴玻璃变性及钙化

图2 患者女，46岁，左乳2点钟方向包块，病理为浸润性导管癌伴导管内癌

检查方法敏感度(%)特异度(%)阳性预测值(%)阴性预测值(%)准确率(%)约登指数常规超声9867．667．198．079．80．656VTQ7695．992．785．587．90．719VTI9090．586．593．190．30．852三者联合9293．288．594．592．70．971

良性组VTQ值(2.21±1.08)m/s，恶性组VTQ值(6.08±2.68)m/s。良性组VTI平均光密度值(164.29±40.14)，恶性组VTI平均光密度值(213.41±19.08)。两组的VTI及VTQ平均光密值差异有统计学意义(t=9.112、9.674，P=0.000)。

3 讨论

乳腺癌发病率日益增加，是女性最常见恶性肿瘤之一，早期发现、早期诊断、早期治疗决定了患者的治疗效果和预后[4]。超声检查操作简单、无创、无辐射，易于被患者接受，也是乳腺包块的首选检查技术[5]，故准确的BI-RADS分级在乳腺肿块的整个治疗过程中有显著作用。BI-RADS分级是诊断乳腺病变的一种有效手段，在预测乳腺病变良恶性方面以及指导临床发挥着重要作用，本组实验中常规超声在判断良恶性时，其假阳性率较高，约为32.8%(24/73)。目前，ARFI技术是一个研究热点，VTQ是定量分析技术，VTI是定性分析技术，而在本研究中利用Image J软件实现对声触诊组织技术的定量分析，以平均光密度值表示，乳腺良恶性肿瘤在两种弹性成像模式上的数值经统计分析，差异有统计学意义。

VTQ具有通过计算机测量出肿块的剪切波速度的定量特点[6]，但在本组资料中假阴性率较高，敏感度较差，准确率与常规超声并无明显差异。本组资料将VTI图像运用Image J软件进行后处理，以定量方式的平均光密度值表示，减少了主观因素，恶性组的VTI值明显高于良性组。VTI与VTQ之间相比较，各指标虽然差异并无统计学意义，但是VTQ的敏感度值(76%)小于VTI的敏感度值(90%)，VTI的准确率也略大于VTQ的准确率，似乎VTI更具有可靠性和高重复性，诊断价值高于VTQ[7]，本研究两者比较差异无统计学意义，考虑原因如下：① 样本量较少，需要通过大样本进行统计分析；② VTQ的重复性与再现性较差，测值有时差异较大，在最后统计结果中误差是不可避免的。

将弹性成像技术纳入到BI-RADS分级中，提供了多方面的参考，在诊断乳腺肿瘤上特异度(93.2%)、阳性预测值(88.5%)、准确率(92.7%)也高于常规超声。如图1病例，患者女，77岁，体检发现左乳2点钟方向包块，常规超声(边界欠情、有钙化、后方伴衰减)考虑为4B级，恶性可能性大，而VTQ(1.48 m/s)及VTI(193.98)考虑为良性病灶，将三者结合考虑判断为5，在本研究中考虑为良性，病理结果为纤维腺瘤伴玻璃变形及钙化。

综上所述，超声弹性成像技术联合超声BI-RADS分级诊断乳腺肿瘤临床应用价值较高[8]，能够有效减少患者穿刺活检及心里负担。

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Value of acoustic radiation force impulse imaging in the diagnosis of breast tumor in the new edition of BI-RADS

Zhang Jie,Sui Xiufang,Wang Lei,et al

(DeptofUltrasound,AffiliatedProvincialHospitalofAnhuiMedicalUniversity,Hefei230001)

A total of 124 breast lesions were selected for routine ultrasound. Acoustic touch tissues quantification(VTQ), acoustic palpation of tissue imaging(VTI) examination and BI-RADS classification, then the shear wave velocity(SWV) and average optical density of the tumor were obtained. The diagnostic value of VTQ, VTI and combined ARFI and BI-RADS classification were compared with pathological results. Finally, the significance of ARFI to the new version of BI-RADS classification was evaluated. All 124 pathologically confirmed breast tumors included 74 benign lesions and 50 malignant. The area under the ROC curve of VTQ was 0.900 and the value was 3.49 m/s. Similarly, the AUC of VTI mean density was 0.923 and the corresponding boundary value was 202.20.38 malignant lesions VTQ value ≥3.49 m/s and the other 12 malignant lesions VTQ value<3.49 m/s.71 benign lesions VTQ value <3.49 m/s, only 3 benign lesions ≥3.49 m/s(P=0.000). In this article, the value of 202.20 was used to evaluate the VTI as the threshold.45 malignant lesions mean density ≥202.02, only 5 malignant lesions <202.02.67 benign lesions mean density <202.02 and 7 benign lesions mean density ≥202.02(P=0.000).The sensitivity, specificity, PPV, NPV and accuracy, Youden index of combined method were 92.0%(46/50),93.2%(69/74),88.5%(46/52),94.5%(69/73),92.7%(115/124)0.917,respectively.Acoustic radiation force impulse imaging combined with ultrasound BI-RADS classification for the diagnosis of breast neoplasms has a high value.

elasticity imaging techniques; breast cancer; average optical density; BI-RADS classification

安徽省科技厅科技计划项目(编号：1401045018)

安徽医科大学附属省立医院超声科，合肥 230001

张 杰，女，硕士研究生； 隋秀芳，女，主任医师，硕士生导师，责任作者，E-mail：suixf306@163.com

时间：2016-10-12 13:23:00

http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1065.R.20161012.1323.031.html

R 445.1

A

1000-1492(2016)11-1684-04

10.19405/j.cnki.issn1000-1492.2016.11.031

2016-06-12接收