剪切波弹性成像联合超微血流成像对乳腺癌的诊断价值

董维露， 谭旭艳， 王文平， 夏彩凤, 李玲

国际癌症研究机构(International Agency for Research on Cancer, IARC)公布的数据显示,乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤,位居女性恶性肿瘤死亡原因首位[1]。我国乳腺癌发病率及死亡率均呈上升趋势[2]。乳腺癌患者的预后与早期诊断密切相关,城市地区女性获得早诊早治的机会多于农村地区女性,因此城市乳腺癌患者生存率(77.8%)高于农村(55.9%)[3]。超声是早期诊断乳腺癌的重要手段之一,其新技术剪切波弹性成像(shear wave elastography, SWE)的价值目前也得到一定的认可,对SWE与超微血流成像(super microvascular imaging, SMI)两者联合应用是否能提高乳腺癌的诊断,本文对此展开回顾性研究。

1 资料与方法

1.1 研究对象 收集2016年7月至2018年3月于南京市江宁医院及江苏省肿瘤医院就诊的乳腺肿瘤患者78例,术前同时完成SMI及SWE检查,其中76例女性,2例男性,年龄19～78岁。共88个病灶,经术后病理证实有42个病灶为良性,46个病灶为恶性,大小5.1～28.7 mm,平均(14.3±2.4) mm。

1.2 仪器与方法 采用东芝Aplio500超声诊断仪,PLT-1005BT探头,频率5～12 MHz。患者仰卧位,充分暴露双侧乳房及腋窝。先在灰阶模式下扫查,检出病灶后仔细观察病灶大小、位置、边缘、内部回声、有无钙化等,再用彩色多普勒观察病灶血流走形、分布及丰富程度,分别在两种模式下各保存一张病灶横切及纵切的图片。常规超声检出病灶后用在SMI模式下观察血流信息并保存图像。完成SMI检查后切换至SWE模式,设定值杨氏模量(Young’s modulus, E)值,E=3ρv2,ρ为组织密度,v为传播速度。E值为0～180 kPa。取样框覆盖病灶及周围正常乳腺组织,待图像稳定后进行观察,使用Q-box(2 mm2)测量,尽量包括病灶最硬处获得E值,取平均E值进行研究。血流丰富程度使用Alder分级：无血流为0级;1～2 处点状或少许血流信号为Ⅰ级;2～3 条小血管或中等血流信号为Ⅱ级;病灶内出现4条小血管及丰富血流信号为Ⅲ级。将Alder分级分为两组,0～Ⅰ级归为乏血供,视为良性,Ⅱ～Ⅲ级归为富血供,视为恶性。

1.3 病理学检查 所有患者均经手术治疗，组织标本送病理科石蜡包埋,由两名5年以上工作经验的病理科医师按照WHO乳腺肿瘤分类标准[4]进行诊断,当两者诊断不一致时,重新阅片讨论后给出最终病理诊断。

1.4 统计学方法 采用SPSS 20.0统计分析软件,分类变量资料使用χ2检验,数值变量资料采用t检验,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病理结果 良性病灶有42个,其中纤维腺瘤31个,乳腺病9个,导管内乳头状瘤2个;恶性病灶有46个,其中浸润性乳腺癌37个,导管内原位癌8个,小叶原位癌1个。

2.2 超微血流成像及剪切波弹性成像诊断结果 病灶Alder 0～Ⅰ级及Ⅱ～Ⅲ级均为44个,0～Ⅰ级中良性病灶占68.18%(30/44),恶性病灶占31.82%(14/44),两者之间差异有统计学意义(χ2=11.636,P=0.001);Ⅱ～Ⅲ级中良性病灶占27.27%(12/44),恶性病灶占72.73%(32/44),两者相比,差异有统计学意义(χ2=18.182,P<0.001)。见表1。

表1 乳腺病灶超微血流成像的Alder分级n(%)

分级 良性病灶病灶恶性合计 013(59.09)9(40.91)22 Ⅰ17(77.27)5(22.73)22 Ⅱ6(37.50)10(62.50)16 Ⅲ6(21.43)22(78.57)28

良性病灶E值为(19.6～45.3) kPa,平均值为(30.6±16.1) kPa,恶性病灶E值范围(44.6～121.8) kPa,平均值为(55.4±19.6) kPa,良、恶性病灶的E值差异有统计学意义(t=7.532,P=0.001)。

2.3 SWE及SWE联合SMI对乳腺癌诊断敏感性、特异性、准确性的比较 SWE及SWE+SMI的诊断结果与病理诊断结果比较见表2。SWE+SMI联合诊断的敏感性、特异性、准确性高于单独应用SWE检查,差异均有统计学意义(均P<0.05)，见表3。

表2 剪切波弹性成像及剪切波弹性成像联合超微血流成像的诊断结果

病理SWESWE+SMI 良性恶性良性恶性 良性375393 恶性640442

表3 剪切波弹性成像及剪切波弹性成像联合超微血流成像诊断乳腺癌的敏感性、特异性、准确性比较

诊断SWESWE+SMIχ2值P值 敏感性86.95(40/46)91.30(42/46)10.9690.001 特异性88.10(37/42)92.86(39/42)11.5780.001 准确性87.50(77/88)92.05(81/88)9.8740.011

3 讨论

乳腺癌是我国女性常见的恶性肿瘤,而早期诊断主要依赖乳腺超声、乳腺X线、MRI这三种影像学检查。乳腺X线有辐射，对致密型乳腺乳腺癌的敏感性较低,MRI检查时间长、费用高昂,超声无辐射，不受患者腺体类型限制，经济方便,因此超声是临床上首选的乳腺影像检查方法。

Ophir等[5]于1991年首次提出弹性成像概念,SWE是弹性成像技术中的一种,它的原理是超声换能器发射声辐射力产生剪切波,利用多普勒效能测得剪切波速度以计算出杨氏模量。与准静态压弹性成像相比,一方面SWE无需人为激励,避免了操作者的依赖性,具有较高的重复性；另一方面SWE可以对病灶硬度进行定量分析,使诊断结果更加客观。文献报道所应用的SWE定量分析参数中有价值的参数有最大E值、平均E值、最小E值、标准差和弹性比。本研究中所采用的研究参数是病灶的平均E值,结果显示良性病灶E值范围19.6～45.3 kPa,平均值为(30.6±16.1) kPa；恶性病灶E值范围44.6～121.8 kPa,平均值为(55.4±19.6) kPa。良恶性病灶的杨氏模量差异有统计学意义(t=7.532,P=0.001)。这与李健等人[6]的研究结果一致,乳腺恶性病灶的E值高于良性病灶(60.09 kPa比19.00 kPa,P<0.05)。乳腺恶性肿瘤细胞分化程度低,有更密实的微血管及细胞结构,其硬度较大,因此其E值大于良性肿瘤。

本研究中Alder分级为乏血供病灶中68.18%(30/44)为良性病灶,富血供病灶中 72.73%(32/44)为恶性病灶。乳腺恶性肿瘤患者血清及组织中的血管内皮细胞生长因子(VEGF)和碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)的阳性表达率明显高于良性肿瘤患者,而VEGF和bFGF是血管生成最重要的正性调控因子[7],因此乳腺恶性肿瘤的血管密度比良性肿瘤丰富。马燕等[8]报道SMI对乳腺恶性肿瘤的微血管检出效果较好,与病理学肿瘤的微血管密度相关性较好,可作为术前无创性评估乳腺恶性肿瘤微血管的影像学方法。SMI是一种超声血管成像技术,通过有效的算法区分低速血流及组织运动频谱信号。传统彩色多普勒(CDFI)只能显示管径>0.2 mm及流速较高的血流信号,不能显示肿瘤微血管[9],而SMI可以显示管径>0.1 mm的微小血管[10]。有文献报道SMI显示乳腺病灶微小血管和低速血流的能力与超声造影类似[11-12],但SMI无需注射造影剂,更为方便、经济。

SMI需人为进行血流分级,存在着不可避免的主观性,而SWE获得客观E值,两者联合应用可以优势互补,对乳腺癌的诊断明显优于单用SWE。本研究结果显示，SWE对乳腺癌诊断的敏感性、特异性、准确性分别为86.95%、88.10%、87.50%,与SMI联合应用后分别提高至91.30%、92.86%、92.05%,差异有统计学意义(P<0.05)。

综上所述,SWE可定量准确分析乳腺病灶硬度,SMI可方便快捷地显示出乳腺病灶的微血管及低速血流,二者联合应用可优势互补，从而进一步提高对乳腺癌的诊断,在临床有很好的应用前景。