支气管超声弹性成像技术对肺门及纵隔淋巴结良恶性鉴别诊断的临床价值*

王虹 万毅新 张丽 陶红艳 黄晖蓉

临床上引发肺门及纵隔淋巴结肿大的原因有很多，如肺结核、结节病、炎性淋巴结肿大、淋巴瘤、纵隔肿瘤和肺恶性肿瘤所致淋巴结转移等，及早穿刺活检明确淋巴结肿大的性质，对于恶性病变的分期具有重要的临床意义［1］。目前，对于肺门及纵隔肿大淋巴结的诊断有CT、正电子发射计算机断层显像（positron emission tomography-computed tomography，PET-CT）、纵隔镜、常规经支气管镜针吸活检（conventional tansbronchial needle aspiration，C-TBNA）和经支气管镜超声引导针吸活检术（endobronchial ultrasound-guided tansbronchial needle aspiration，EBUS-TBNA）等。

EBUS-TBNA由于技术成熟、创伤小、安全性和诊断率均较高，已成为肺门和纵隔肿大淋巴结鉴别诊断的一种重要方法，并有逐渐取代“金标准”纵隔镜的趋势［2］，美国国立综合癌症网络（NCCN）指南也推荐EBUS-TBNA作为肺癌淋巴结分期的重要工具［3］。目前多数有关EBUS-TBNA的分期研究均开展了与无创分期方法（CT和PET）的比较，与EBUS-TBNA相比，无创分期的敏感度和特异性更低，并且EBUS-TBNA可以验证短径＜1 cm的淋巴结，这些淋巴结在CT的判定标准中为阴性淋巴结，也是PET判定的盲区［4］。在此基础上，日本OLYMPUS公司EUME2超声主机系统中弹性成像技术也在临床上得到应用，本研究通过支气管超声弹性成像图像上病变显示颜色的比例，对肿大淋巴结做出良恶性的鉴别诊断，再与EBUS-TBNA穿刺组织的病理结果相对比，评估支气管超声弹性成像技术在淋巴结良恶性鉴别诊断中的临床价值。

1 材料与方法

1.1 病例资料

分析2015年3月至2017年6月就诊于兰州大学第二医院68例经胸部强化CT检查显示肺门和纵隔淋巴结肿大并评估确认可行EBUS-TBNA检查的患者，其中男性48例，女性20例；有吸烟史患者42例，无吸烟史患者26例；平均每例淋巴结穿刺2.7针，未获取组织的淋巴结穿刺1例，穿刺成功为99.1%（120/121）；EBUS-TBNA诊断成功为97.5%（117/120），有3例未明确诊断。本研究获得兰州大学第二医院伦理委员会批准，患者术前均被告知检查程序和穿刺风险并签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 研究技术路线 记录入选患者临床病例资料，本研究共纳入目标淋巴结121枚，根据国际肺癌研究学会（ISALC）淋巴结分区法结合胸部强化CT明确肿大淋巴结位置，行常规超声支气管镜检查，记录穿刺淋巴结的超声特点，切换弹性成像图像录像留存，并行EBUS-TBNA，收集各项参数和穿刺病理结果，采用统计学分析评估弹性成像技术对肺门和纵隔肿大淋巴结鉴别诊断的临床价值。

1.2.2 EBUS-TBNA检查 术前患者为坐位，采用丁卡因喷雾麻醉声门和鼻咽部，同时利多卡因雾化吸入，之后患者取仰卧位，电子支气管镜经鼻进镜，2%利多卡因逐步麻醉声门和各级气道，并吸取分泌物清理气道腔满意后退镜。经口插入凸面超声支气管镜（型号：BF-UC260FW），根据胸部强化CT判断肿大淋巴结的位置，将超声探头固定于预穿刺位置，开启超声模式，确定穿刺部位，打开血流模式，评估穿刺部位内部和周围血流情况，记录穿刺淋巴结的超声特点。将准备好的穿刺针经工作孔道插入并固定，以水囊紧贴穿刺部位，行穿刺，穿刺完成取出穿刺针获取标本，然后行下一组淋巴结穿刺。将穿刺组织条置于福尔马林液中，穿刺液涂片和液基薄层送病理科行病理及细胞学检查。

1.2.3 弹性成像检查 超声探头固定于穿刺淋巴结，确定穿刺部位后，切换弹性成像模式，观察目标部位弹性成像的特点，并录像留存，术后拍照留存稳定图像，分析图像特点。

1.2.4 检查结果的分析 对常规超声特点进行分析，对每1枚穿刺淋巴结的常规超声资料记录并分析，分析指标如下：1）短径：以探及淋巴结短径10 mm为界限；2）形状：圆形（L/S＜1.5）、椭圆形和不规则形（L/S≥1.5）；3）边界：分为边界清晰（与周围组织界限清楚）和不清晰；4）内部回声：病变内部回声均一，则为回声均匀，反之则为回声不均；5）淋巴门：分为淋巴门结构可见及消失；6）凝固性坏死：分为可见及少见，凝固性坏死的超声往往表现为低回声，并且该低回声内部无血流信号；7）血流信号：病变内部无血流或仅有少量棒状血流分布在病变中央部位，为血流欠佳；病变内部棒状血流较多或有长条形血流分布在病变周围，并且走形迂曲不规则，为血流丰富。超声弹性成像特点的分析：1）根据图像区域红绿蓝色所占区域的百分比进行评分：图像上红绿色占80%以上为1分，多考虑为良性病变；红绿色占50%～80%为2分，病变倾向于良性；蓝色占50%～80%为3分，病变倾向于恶性；蓝色占80%以上为4分，病变多考虑恶性［5-6］；2）通过Image J软件计算每例图像中蓝色区域像素点占整个病变区域像素点的比例，即蓝色区域占病变区域的面积比例。

1.2.5 诊断结果的判读 在恶性疾病的诊断中，EBUS-TBNA所取细胞学或病理学任一检查结果阳性者为穿刺诊断阳性；在良性疾病的诊断中病理学检查阳性者为穿刺诊断阳性，对于未明确诊断者，经临床观察、随访或行纵隔镜检查以明确诊断。

1.3 统计学分析

采用SPSS 17.0软件进行统计学分析。依据“金标准”，将病变分为良性组和恶性组，应用χ²检验分析常规超声下各参数的分布差异；弹性评分在良恶性组的差异分析采用秩和检验；蓝色面积比例采用非参数检验进行比较；绘制受试者工作特征（receiver operator characteristic，ROC）曲线，ROC曲线下面积记为Az，评价常规超声参数的诊断价值；用弹性评分和蓝色面积的比例绘制受试者ROC曲线，得到最佳诊断界值，分别计算两个参数诊断的准确率、敏感度、特异性和曲线下面积，评估其诊断价值；将具有统计学意义的参数构建Logistic回归模型，采用似然比法检验回归模型的拟合情况，评估回归模型对良恶性病变的诊断价值。以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 基本资料

2.1.1 穿刺位置 穿刺68例患者共121枚淋巴结，其中2R区2枚，4R区33枚，4L区8枚，7区47枚，10R区6枚，10L区4枚，11R区14枚，11L区7枚。

2.1.2 病理类型 明确诊断恶性病变78例，其中腺癌33例，小细胞癌22例，鳞癌14例，其他9例；良性病变39例，其中结核19例，结节病12例，炎性肉芽肿4例，淋巴结反应性增生4例；未明确诊断3例；未成功获取组织的淋巴结穿刺1例。

2.2 常规超声检查对良恶性淋巴结诊断的分析

2.2.1 常规超声特征在良恶性淋巴结中的差异性分布（表1） 对117枚穿刺成功淋巴结病变常规超声影像进行分析，其中恶性病变78枚，良性病变39枚。

2.2.2 常规超声特征对良恶性淋巴结的诊断价值（表2） 与病理诊断“金标准”对比，计算常规超声特征各参数诊断的准确率、敏感度、特异性、阳性预测值和阴性预测值。绘制ROC曲线，计算曲线下面积，各曲线下面积与Az=0.5比较，差异均具有统计学意义（P＜0.05）。

2.3 支气管超声弹性成像对良恶性淋巴结诊断的分析

良恶性淋巴结弹性评分的比较见表3。弹性成像蓝色面积所占比例在良恶性淋巴结诊断中的差异，以中位数（最小值，最大值）表示。根据Image J软件计算得出，良性病变中蓝色面积所占比例为0.37（0.11～0.67），恶性病变中蓝色面积所占比例为0.69（0.30～0.94）；两者相比较，Z值为-6.874，差异具有统计学意义（P＜0.01）。用弹性评分和蓝色面积的比例绘制受试者ROC曲线，得到最佳诊断界值，弹性评分的最佳诊断界值为2.5，蓝色面积比例的界值为0.6，大于等于上述界值诊断为恶性，小于上述界值诊断为良性。与病理诊断“金标准”对比，弹性评分诊断的准确率为79.49%，敏感度为83.33%，特异性为71.79%，阳性预测值为85.52%，阴性预测值为68.29%，ROC曲线下面积为0.815，诊断价值中等；蓝色面积比例诊断的准确率为87.10%，敏感度为89.20%，特异性为79.33%，阳性预测值为89.23%，阴性预测值为72.31%，ROC曲线下面积为0.902，诊断价值较高。

表1 常规超声影像在良恶性淋巴结中的特征分析

表2 常规超声各参数对良恶性淋巴结的诊断价值

表3 良恶性淋巴结弹性评分的比较

2.4 Logistic回归模型分析各个参数对良恶性淋巴结诊断的临床价值

以病理结果确定的病变良恶性为因变量，将各项超声特征作为自变量建立Logistic回归模型，包括短径、形态、边界、回声均匀、淋巴门、凝固性坏死、血供、弹性评分和蓝色面积比例（表4）。经Logistic回归分析后，得出肺门和纵隔肿大淋巴结中影响其良恶性的主要因素，包括短径、边界、回声均匀、血供和蓝色面积的比例，构建的Logistic回归方程式为Logit（P）=-6.278+0.069X1-1.428X3+2.197X4+2.879X7+6.782X9，对模型采用似然比检验，χ²=92.33，该回归模型具有统计学意义（P=0.001）。根据构建的回归模型，计算病变的回归值，并绘制ROC曲线，以回归值P＞0.5为恶性，P≤0.5为良性，诊断的准确率为92.3%，敏感度为95.2%，特异性为87.0%，ROC曲线下面积为0.934，均明显高于常规超声下各参数及弹性成像各参数的诊断效能，提示Logistic回归模型具有良好的诊断价值。

表4 Logistic回归模型结果分析

3 讨论

气道内EBUS-TBNA是2002年以来介入肺脏病学最具革命性的技术之一。在气道超声引导下，可以实时引导穿刺肺门和纵隔肿大淋巴结。Fujiwara等［7］研究发现，气道内超声下病变呈圆形、边界清晰、内部回声不均匀、血流丰富是恶性淋巴结的独立预测因素。本研究发现，超声支气管镜下肺门和纵隔肿大淋巴结常规超声特点包括：良恶性淋巴结有所不同，恶性淋巴结病变往往表现为体积增大（短径≥10 mm），相互融合，近圆形，与周围纵隔组织边界清晰，内部回声不均匀，部分可见凝固性坏死区域，淋巴门结构消失或偏移，血流信号较丰富且走形迂曲不规则，内部动脉呈高阻力状态，上述特征对良恶性病变的诊断准确率为62.39%～82.05%，与既往报道基本相符［7］。但是常规超声特征由于受术者主观影响较大，诊断的准确率较低，并且仅靠上述特点来鉴别病变良恶性的准确率有限［8］。

近年来，超声弹性成像技术逐渐应用于临床，产生弹性成像的基本原理［9］是组织在得到外部或内部的动态或静态刺激后，产生位移、速度和应变等反应。一般情况下，较软的组织，弹性系数小，会产生较大幅度的位移，整个组织发生变形，图像显示为绿色；较硬的组织，弹性系数大，产生较小幅度的位移，组织整体均未发生位移，图像显示为蓝色；介于这两者之间的组织，图像显示以红蓝或红绿为主，病灶内蓝色面积的比例，可以评估恶性病变的可能性。超声弹性成像技术目前在甲状腺、乳腺和前列腺病变的诊断方面运用较广［10-12］，已经在肝脏疾病特别是肝纤维化的诊断［13］以及乳腺良恶性病变的鉴别诊断中得到一致的肯定，展现出较高的诊断价值。

气道内超声弹性成像技术对肺门和纵隔肿大的淋巴结良恶性的鉴别诊断方面目前研究较少［14］。本研究评价了超声弹性成像技术对肺门和纵隔肿大淋巴结良恶性鉴别诊断的临床价值。依据病变组织超声弹性图像中蓝色区域所占的比例（弹性评分），对病变评分，1、2分为良性病变，3、4分为恶性病变，评分结果和病理诊断的“金标准”相比较，以弹性评分≥2.5分作为诊断恶性淋巴结的标准，弹性评分诊断的准确率为79.49%，敏感度为83.33%，特异性为71.79%，阳性预测值为85.52%，阴性预测值68.29%，ROC曲线下面积为0.815，诊断价值中等，但弹性评分对良恶性淋巴结诊断的准确率明显高于常规超声各参数诊断的准确率。对弹性图像的评价方面，Nakajima等［15］采用面积比例法，即目标区域弹性图像中蓝色像素占整个目标区域像素的比例。本研究为了减少主观人为因素对弹性评分的影响，运用Image J软件计算蓝色面积所占比例。结果显示，当面积比例0.6为诊断界值时，Youden指数最大，蓝色面积比例诊断的准确率为87.10%，敏感度为89.20%，特异性为79.33%，阳性预测值为89.23%，阴性预测值72.31%，ROC曲线下面积为0.902，诊断价值较高，与何海燕等［16］研究结果相似。在Logistic回归模型中，本研究综合分析了常规超声各参数和弹性成像参数对病变的诊断价值，以回归值P＞0.5为恶性，P≤0.5为良性，诊断的准确率为92.3%，敏感度为95.2%，特异性为87.0%，ROC曲线下面积为0.934，均明显高于常规超声下各参数和弹性成像各参数的诊断效能，提示Logistic回归模型具有良好的诊断价值。本研究构建的Logistic模型中，短径、边界、回声均匀、血供和蓝色面积的比例，经检验均具有统计学意义（P＜0.05）。边界的回归系数＜0，OR＜1，表明边界清晰时，恶性病变的可能性较大；短径、回声均匀、血供和蓝色面积的比例回归系数＞0，OR＞1，表明短径≥10 mm、病变内部回声不均匀、血供丰富、蓝色面积比例越大时，病变恶性的可能性越大。

综上所述，超声弹性成像技术能够获得常规影像技术无法获得的组织弹性信息，扩展了超声诊断的应用范围，对肺门和纵隔淋巴结肿大的患者，在行EBUS-TBNA操作前，运用弹性成像技术实时评估病变的良恶性来指导穿刺，选择穿刺的目标淋巴结，从而提高诊断的准确率和安全性；当多个肺门或纵隔淋巴结肿大特别是同一区域多个肿大淋巴结融合时，可以选择弹性评分和蓝色面积比例高的淋巴结先行穿刺，反复穿刺，既可以提高诊断的阳性率，又可以最大限度避免肿瘤针道种植和假阳性的可能，起到实时指导EBUS-TBNA精准操作的作用，并且已在临床上得到应用。但是不同研究者得到的诊断界值不同，所以还需要更大规模的多中心临床研究来制定对临床有指导价值的评价体系，指导EBUS-TBNA的操作，使患者更多地获益。