Q—box手动描绘模式剪切波弹性成像对乳腺癌新辅助化疗后腋窝淋巴结转移的早期预测

马玉峰　张昕　张微　尹中波

【摘要】 目的：探討Q-box手动描绘模式剪切波弹性成像（shear-wave elastography，SWE）评估乳腺癌硬度对新辅助化疗（neoadjuvant chemotherapy，NAC）后腋窝淋巴结转移的预测价值。方法：纳入符合条件的乳腺癌患者143例，使用SWE评估NAC前乳腺肿物的平均硬度和最大硬度，6周期NAC后，病理评估患者乳腺癌腋窝淋巴结转移情况，并将其作为诊断金标准，进一步采用Logistic回归分析得出影响腋窝淋巴结转移的独立危险因素，并评估SWE参数对预测NAC后乳腺癌腋窝淋巴结转移的诊断效能。结果：多元回归分析结果显示，肿物浸润直径、平均硬度及最大硬度均是预测腋窝淋巴结转移的独立影响因素（字2=17.4、28.5、25.6，OR=1.79、2.69、2.75，P<0.05）。诊断试验证实SWE评估的最大硬度预测NAC后乳腺癌腋窝淋巴结转移的诊断效能最高（AUC=0.88），Z检验提示无论是最大硬度还是平均硬度与浸润直径的AUC比较，差异均有统计学意义（P<0.05）。结论：Q-box手动描记模式SWE评估的乳腺癌硬度预测NAC后腋窝淋巴结转移的效能较好，其可为NAC后乳腺癌腋窝淋巴结转移情况提供重要参考依据。

【关键词】 剪切波弹性成像； 新辅助化疗； 乳腺癌； 腋窝淋巴结转移

Manual Tracing Q-box of Shear-wave Elastography for the Prediction of Breast Cancer Axillary Lymph Node Metastasis after Neoadjuvant Chemotherapy/MA Yufeng，ZHANG Xin，ZHANG Wei，et al.//Medical Innovation of China，2018，15（26）：-133

【Abstract】 Objective：To determine the prediction of manual tracing Q-box of shear-wave elastography（SWE） for axillary lymph node metastasis after neoadjuvant chemotherapy（NAC）.Method：143 eligible patients with breast cancer were consecutively included.The mean and maximum stiffness of breast cancer were evaluated befeore NAC by SWE.After six cycles of NAC，the axillary lymph node metastasis was recorded and considered as the golden standard which would be confirmed by postoperative pathology.Multivariate logistic regression was used to test independent risk factors for axillary lymph node metastasis and predictive diagnostic tests were also performed.Result：The results of multiple regression analysis showed that the diameter，average hardness and maximum hardness of tumor infiltration were independent factors to predict axillary lymph node metastasis（字2=17.4，28.5，25.6，OR=1.79，2.69，2.75，P<0.05）.The maximum stiffness showed the best overall diagnostic performance regarding predicting axillary lymph node metastasis after NAC（AUC=0.88）.The Z test indicated that both the maximum hardness and the average hardness were compared with the AUC of infiltration diameter，the differences were statistically significant（P<0.05）.Conclusion：The performance of stiffness evaluating by manual tracing Q-box of SWE for prediction of axillary lymph node metastasis after NAC is favorable，which is important reference for the metastasis of axillary lymph nodes after NAC.

【Key words】 Shear-wave elastography； Neoadjuvant chemotherapy； Breast cancer； Axillary lymph node metastasis

First-authors address：General Hospital of Fuxin Mining Industry Group，Fuxin 123000，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2018.26.033

早期预测乳腺癌新辅助化疗（neoadjuvant chemotherapy，NAC）后病理反应性对于制订乳腺癌个体化治疗方案至关重要[1]。目前，已有研究证实剪切波弹性成像（shear-wave elastography，SWE）所评估的病理参数可预测早期乳腺癌NAC病理反应性[2-3]。但是，现有研究所采用的评估病理反应性的方法为Miller-Payne分级系统，该评估方法并未将NAC后腋窝淋巴结状态作为评估因素，而目前认为，NAC后腋窝淋巴结状态是影响乳腺癌生存情况的重要因素之一[4]。因此，早期预测对NAC后腋窝淋巴结转移状态的预测显得尤为重要。本研究拟利用Q-box手动描绘模式SWE对乳腺癌硬度进行评估，进而评估其对NAC后腋窝淋巴结转移进行早期预测的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 连续性前瞻性纳入2015年6月

-2017年12月于本院肿瘤外科就诊的乳腺癌住院患者，纳入标准：女性患者；所有患者均经超声引导下穿刺活检，病理证实为浸润性导管癌及浸润性小叶癌；NAC前所有患者均未经过其他治疗；所有NAC患者进行6周期标准NAC。排除标准：NAC后进行外科手术，术后病理类型证实非单发病灶且类型为非浸润性癌。

1.2 仪器与方法 仪器采用Supersonic Aixplorer型剪切波弹性成像超声仪（Supersonic Imagine，法国），L4～15线阵探头，频率4～15 MHz。穿刺活检前1周内采集超声图像及相关数据，所有超声检查均由2名具有5年以上乳腺弹性超声经验的医师共同完成。先进行常规超声扫查，待确定肿物后切换至SWE模式，在不对肿物施压的情况下，嘱患者屏气，图像稳定持续时间3 s以上，将图像冻结。描记曲线须包含肿瘤本身及其紧邻区域，测量感兴趣区（ROI）的平均及最大硬度。对同一肿物采用至少两个相互垂直的切面进行测量。采用手动描记法（Q-box trace）进行选取测量，描记时需包含病灶及其周边区域及硬度最大区域，记录平均硬度（分级：1级，<40 kPa；2级，40～80 kPa；3级，>80 kPa）及最大硬度（分级：1级，<100 kPa；2级，100～200 kPa；3级，>200 kPa），图像稳定并且持续时间大于3 s以上时存储图像。同一肿瘤需采用两个相互垂直的切面进行测量，同一切面重复测量3次，取其平均值。

1.3 病理评价 新辅助化疗前对乳腺癌超声引下乳腺癌标本进行雌激素受体（estrogen receptor，ER）、孕激素受体（progestrone receptor，PR）、人表皮生长因子受体2（human epidermal growth factor receptor 2，HER2）以及Ki-67免疫组化检测。在400倍光镜下随机观察10个视野，将阳性细胞计数所占细胞比例的平均值作为阳性细胞百分比：如ER、PR癌细胞核阳性细胞>1%则认为阳性；Ki-67>14%认为Ki-67高表达；HER2按照阳性率情况分为0～3级，其中0、1級认为HER2阴性，2级及以上进行FISH检测，如提示扩增，则为阳性，反之仍为阴性[5]。术后对乳腺癌组织及淋巴结进行病理分析，明确肿瘤的脉管内是否有癌栓及淋巴结转移等情况，乳腺肿瘤组织学分类及诊断标准参照WHO乳腺肿瘤组织学分类标准[5]。腋窝淋巴结病理提示存在转移淋巴结记为阳性（存在淋巴结转移）；而微转移和孤立性肿瘤细胞记为淋巴结阴性（不存在淋巴结转移）。

1.4 统计学处理 两名超声医生提供的SWE读数的内部观察者间一致性由组内相关系数（ICC）进行评估。将SWE硬度及免疫组化等可能影响淋巴结转移的指标作为变量，比较上述指标在淋巴结转移组及非转移组的差异是否有统计学意义，计量资料以（x±s）表示（正态分布），比较采用独立样本t检验或Mann-Whitney U检验；计数资料以率（%）表示，比较采用字2检验。将上述差异有统计学意义的观测指标作为病理缓解结局的协变量，进一步采用Logistic回归分析得出影响腋窝淋巴结转移的独立危险因素。以NAC后腋窝淋巴结转移为金标准，根据所得出的相关影响因素进行诊断试验，验证不同指标预测病理缓解结局的总体诊断效能，并绘制出受试者工作特征（receiver operation characteristic，ROC）曲线，并使用Z检验比较不同指标的AUC差异是否存在统计学意义。采用Medcalc15.6软件进行统计分析，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料 共纳入单发病灶且病理类型为浸润性癌的女性患者143例为研究对象，年龄31～71岁，平均（52.1±10.5）岁，活检病理证实浸润性导管癌130例，浸润性小叶癌13例。浸润直径0.8～

5.6 cm，平均（2.4±1.2）cm。肿瘤分级：1级21例，2级60例，3级62例。淋巴结阳性患者

56例，淋巴结阳性患者87例，平均转移淋巴结数为（3.8±1.9）个，脉管内癌栓患者51例。ER阳性患者92例，PR阳性患者94例，HER2阳性患者18例。

2.2 影响腋窝淋巴结转移的因素 评估平均硬度和最大硬度的内部观察者间一致性，ICC系数分别为0.86、0.84，提示一致性较好，选取两名超声医生的数据的平均值纳入研究。将影响腋窝淋巴结转移的变量做单因素分析，见表1。多元回归分析结果显示，肿物浸润直径、平均硬度及最大硬度均是预测腋窝淋巴结转移的独立影响因素（字2=17.4、28.5、25.6，OR=1.79、2.69、2.75，P<0.05）。

2.3 SWE预测腋窝淋巴结转移的诊断效能 SWE平均硬度预测腋窝淋巴结转移的AUC为（0.87±0.03），95%CI（0.83，0.91），最佳诊断界点是>50.3 kPa，在此界值的诊断敏感性为85.7%，特异性为86.2%；最大硬度的AUC为（0.88±0.02），95%CI（0.84，0.92），最佳诊断界点是>177.5 kPa，在此界值的诊断敏感性为78.6%，特异性为90.2%；而浸润直径的AUC为（0.81±0.03），95%CI（0.76，0.86），最佳诊断界点是>2.4 cm，在此界值的诊断敏感性为79.5%，特异性为77.6%。Z检验提示无论是最大硬度还是平均硬度与浸润直径的AUC比较，差异均有统计学意义（P<0.05）；而平均及最大硬度的AUC比较，差异无统计学意义（P=0.56）。见图1。典型患者的剪切波弹性图，见图2。

注：图A为51岁患者，病灶平均硬度为104.6 kPa，最大硬度为300.0 kPa，淋巴结转移状态为阳性。图B为61岁患者，病灶平均硬度为28.6 kPa，最大硬度为83.7 kPa，淋巴结转移状态为阴性。

3 讨论

乳腺癌相关硬性间质主要见于肿瘤细胞周边的胶原组织，是实性肿瘤中重要的组成部分，目前认为其是影响乳腺癌主要表型的重要因素之一，而肿瘤硬度取决于肿瘤硬度间质内胶原含量。细胞外间质等外环境在乳腺癌的进展、侵袭及对放化疗治疗过程的耐药中有重要的作用[2，6]，马燕等[2]研究结果认为，超声弹性成像可较好地预测乳腺癌患者新辅助化疗后病理完全缓解这个终点事件。文献[7-8]研究证实，乳腺癌瘤内基质构成变异较大，伴有间质基因异常或某些间质构成不规整的乳腺癌患者预后较差。因此，乳腺癌间质的某些特征也是预测乳腺癌患者预后的重要因素。SWE可通过评估肿物的硬度间接了解癌组织中胶原等间质组成情况，弹性成像也被认为是对常规二维超声的重要补充技术，其为评估乳腺癌提供重要的参考信息。

Evans等[9]采用SWE同样证实乳腺癌ROI的平均硬度与NAC反应性存在关联，乳腺癌为不规则肿物，肿物的内部硬度也是不均匀分布，但Evans等[9]所采用的椭圆Q-box描记选取的乳腺癌ROI为一直径为2 mm的圆形区域，其得到的肿物“平均”硬度实际上是该2 mm区域的平均硬度。本研究弥补了上述不足，使用手动Q-box描记模式可以对不规则肿物进行描记，使得到的描记形态接近于肿瘤实际情况，能够真实准确地反映肿物的硬度。文献[10]研究证实，在预测耐药方面，SWE显示出更佳的诊断效能；而在预测病理反应性良好方面，应变力弹性与SWE的差异不显著，在预测NAC病理反应性方面，可能SWE评估效果略胜一筹。因此，本研究所采用的弹性成像技术为SWE手动Q-box描记模式，在理论上能够更加准确预测腋窝淋巴结转移情况。

本研究发现在评估乳腺癌腋窝淋巴结转移方面，SWE手动Q-box描记模式具有较高的预测NAC后淋巴结状态。虽然已有研究证实弹性成像评估的硬度与乳腺癌淋巴转移相关，但是已有研究并没有进行多元回归分析或进行更有临床实用价值的诊断[11]，而本研究在证实上述研究结论的基础上进一步阐明不同SWE指标的诊断效能是否有差异，并与免疫组化、病理及患者特征进行了相关的比较，首次证实肿瘤硬度对乳腺癌腋窝淋巴结具有较好的预测作用。Wei等[12]的研究证实，当基质硬度增加时，TWIST1为促癌蛋白，活化状态会介导上皮-间充质细胞转化，而TWIST1非活化形式在细胞质中与其胞浆结合蛋白G3BP2结合，高硬度基质会促使TWIST1与G3BP2在胞浆中解离，TWIST1继而转移至核内。研究证实，TWIST1在核内可激活多种促癌基因，进而使乳腺癌细胞侵袭至其他系统组织，并转移到机体其他位置。在动物研究乳腺癌基质僵硬程度可通过TWIST1-G3BP2机械应力途径促进上皮间叶转化和肿瘤转移[12]，而上皮间叶转化与癌细胞侵袭转移密切相关，而本研究的结论与文献[12]研究可以相互得到印证。

本研究中发现超声评估的肿物浸润直径也与淋巴结转移密切相关，但其预测性诊断效能低于SWE的硬度评估指标，这说明并不是所有的病灶都代表浸润癌，乳腺癌生长过程中，肿瘤内组织坏死，部分空间可能由纤维间质所占据，而其形式可能多种多样[13]。而SWE可以从肿物硬度特性这一特性，辨别间质的存在状态，从上述角度来说，Q-box手动描记模式SWE可彌补二维超声对乳腺癌的评估缺陷。

本研究的尚存在不足之处尚待进一步研究解决，本研究为纳入患者例数相对不足，需要进一步扩大样本的多中心前瞻性研究证实。NAC过程中，SWE的检测时间点也是影响预测效能的关键因素之一，有研究认为NAC第二周期后的硬度相对变化率预测NAC病理反应性效果更佳[14-15]，因此，进一步研究应NAC过程中不同检查时间点SWE评估参数在预测NAC后腋窝淋巴结转移情况的应用价值。总之，本研究通过Q-box手动描记模式SWE评估乳腺癌硬度对NAC后腋窝淋巴结转移进行预测，为乳腺癌的个体化精准治疗提供了重要的诊疗参考依据。

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（收稿日期：2018-05-09） （本文编辑：张爽）