支气管内超声弹性成像在纵隔及肺门淋巴结诊断中的临床价值*

张丽 王虹 万毅新

近年来，常规内镜超声（endoscopic ultrasonography，EUS）和支气管内超声（endobronchial ultrasound，EBUS）越来越受到重视，对于纵隔病变的评估，EUS和EBUS为两种互补的方法，几乎所有的纵隔和肺门淋巴结均可以通过超声内镜显示并取样［1-2］。通过支气管内超声引导下的经支气管针吸活检（EBUS-guided transbronchial needle aspiration，EBUS-TBNA）或经食管超声引导的细针穿刺对肿大纵隔淋巴结行活检，已成为美国国立综合癌症网络（NCCN）指南推荐作为评估肺癌淋巴结分期的重要工具［3］。恶性肿瘤可使正常组织发生生物学行为改变，所以肿瘤组织往往较正常组织硬，两者在受到相同的作用力时，肿瘤组织形变程度相对较小，这也是临床“触诊”诊断肿瘤的基础［4］。支气管内超声实时弹性成像（endobronchial ultrasound real-time elastography，EBUS-RTE）技术是近年来发展的一项新技术，该技术通过超声主机实时弹性成像系统，在EBUS检查病变时可以将病变的硬度以彩色色阶实时呈现（红色最软，绿色、黄色中等硬度，蓝色最硬）。然后采用定性或定量的方法解读该图像，实现对靠近气管和支气管的胸内病变硬度的评估，从而间接判断被检查病变的良恶性［5］。RTE技术在超声内镜中已获得较广泛的应用，并且已经发展出多种半定量和定量评分方法［6-8］。目前，不同方法之间的比较研究较少［9-10］。本研究比较了弹性图像类型、弹性评分、应变率比值及蓝色区域面积比例法（blue color proportion，BCP）用于EBUS-RTE图像评估纵隔及肺门良恶性淋巴结的临床价值。

1 材料与方法

1.1 临床资料

选取2016年1月至2018年12月在兰州大学第二医院气管镜室行EBUS-TBNA检查初诊患者的临床资料。入组标准：1）胸部CT显示至少1枚短径＞1 cm的淋巴结，或PET-CT显示标准摄取值＞2.5的淋巴结；2）临床医生认为适合通过EBUS-TBNA获得标本以明确诊断和指导治疗；3）无EBUS-TBNA检查的禁忌证。根据患者的病史和其他检查结果，对所选淋巴结行EBUS-TBNA检查。本研究已获兰州大学第二医院伦理委员会批准（伦理号：2018A-063）。所有EBUS-TBNA和病理检查流程均按照相关的指南和规定进行。入选患者均签署了知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 超声支气管镜检查 患者禁食、禁水4 h后行EBUS-TBNA检查，所有操作均在中度镇静（咪达唑仑0.05 mg/kg静脉注射及芬太尼1～1.5 μg/kg小壶滴注）和局部麻醉（2%利多卡因）下进行［11］，患者平卧，吸氧，监测心率、血压、指脉氧饱和度等指标。由两位具备丰富临床经验的医生完成所有的病例操作。先进行普通支气管镜检查，清理气道分泌物，充分麻醉满意后，换用搭载超声主机（EU-ME2）实时弹性成像系统的超声支气管镜（购自日本Olympus公司BF-UC260）对每个目标病灶进行检查。淋巴结检查根据国际淋巴结分组标准［12］，先使用EBUS的B模式和血流模式对病灶进行观察，对每个目标淋巴结的常规超声特征记录并分析，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。

1.2.2 EBUS-RTE及EBUS-TBNA操作 采用灰阶B模式观察淋巴结后切换至超声弹性成像模式，弹性区域需要包含病灶及周围组织，但不能包含血管结构。弹性成像评估之后，扫描的范围包括整个病变淋巴结及周围足够的正常组织。当压力指导曲线周期及振幅相对稳定时冻结图像，对比观察二维灰阶图像与弹性成像图。弹性成像评估之后，在实时EBUS引导下，在目标淋巴结的蓝色丰富区域进行10～20次负压细针穿刺，推荐每个目标病灶进行3次穿刺，如能获取满意的组织标本，2次穿刺也可满足需要，收集相应的组织学和细胞学标本。EBUS-TBNA标本的诊断是由未知EBUS弹性成像结果的病理科医生进行的。标本通常在EBUS-TBNA手术后1天左右进行观察。操作前考虑良性病变的病例，同时进行相关的微生物学检查。

1.2.3 弹性图像分析 由不知道病理或微生物学检查结果的操作者选择留取的弹性视频中弹性曲线周期及振幅相对一致的1幅图像进行分析，该图像需包含病灶最大截面，且具有可重复性［13］。每例行EBUS-TBNA的病灶均有一张选定的代表性EBUSRTE图像，定义图像中的病灶为兴趣区（region of interet，ROI）。对术中记录的数据和留存的弹性图像进行处理及分析，分别采用4种方法记录每例穿刺淋巴结的弹性图像特点。1）图像类别：根据弹性成像图像颜色分布共分为3型［6］。1型主要为非蓝色（绿色和红色）图像；2型为部分蓝色，部分非蓝色（绿色和红色）图像；3型主要为蓝色图像；2）弹性评分：评分标准如下［14］：1分为切面≥80%区域为红色或绿色，2分为切面≥50%，但＜80%区域为红色或绿色，3分切面≥50%，但＜80%区域为蓝色，4分为切面≥80%区域为蓝色。评分越高，恶性可能越大；3）应变率比值为正常组织与病变淋巴结区域应变率的比值；4）采用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，即蓝色区域面积比例法（blue color propertion，BCP）。

1.2.4 诊断标准 病变的最终诊断由EBUS-TBNA的病理学或微生物学结果、细胞学及组织学中1项为阳性结果，则以该结果为确诊依据。若EBUS-TBNA穿刺病理结果不能确定淋巴结的性质，随后行纵隔镜、胸腔镜淋巴结活检术或开胸手术淋巴结清扫，并以其结果为最终确诊依据。

1.3 统计学分析

采用SPSS 16.0软件进行统计学分析。计量资料采用描述，计数资料采用百分比表示。两组样本间的比较采用t检验，以双侧P＜0.05为差异具有统计学意义。通过构建受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic，ROC）获得鉴别良恶性病变的临界值以及临界值对应的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值和准确率。

2 结果

2.1 EBUS-TBNA检查

本研究共纳入80例患者，其中男性48例，女性32例；年龄（65±11）岁。有吸烟史患者46例，无吸烟史患者34例，均行EBUS-TBNA检查，共穿刺152枚纵隔/肺门淋巴结，平均每例患者穿刺1.9枚淋巴结，每枚淋巴结平均穿刺2.8次。经EBUS-TBNA病理确诊恶性淋巴结98枚，良性54枚，平均短径18 mm。18例患者行纵隔淋巴结清扫术，其中2例患者的4枚淋巴结EBUS-TBNA病理结果为阴性，行淋巴结清扫术后病理证实为鳞状细胞癌并坏死，EBUS-TBNA诊断成功为97.4%（148/152）。最后均经病理确诊恶性淋巴结102枚，良性淋巴结50枚。恶性淋巴结的病理类型为鳞癌43枚，腺癌28枚，小细胞癌21枚，腺鳞癌8枚，大细胞癌2枚。50枚淋巴结诊断为良性病变，其中24枚为淋巴结结核，12枚为结节病，10枚为非特异性炎症，4枚淋巴结为肺癌患者的非转移淋巴结，4枚为细菌感染。

2.2 超声弹性成像各参数对良恶性淋巴结诊断价值的分析

弹性图像类型、弹性评分、应变率比值及BCP在鉴别良恶性淋巴结中均有统计学意义（均P＜0.01，表1）。

2.3 超声弹性成像各参数对良恶性淋巴结诊断价值的分析

以具有统计学意义的常规超声及弹性成像各参数分别构建ROC曲线（图1，2），得到曲线下面积。统计结果显示超声弹性成像各曲线下面积均＞0.80，表明超声弹性参数对病变有诊断价值。根据统计结果计算各参数的Youden指数（敏感度+特异度-1），以其最大时的截断点作为各个参数的最佳诊断界值。弹性图像类型以3型作为恶性诊断标准；弹性评分以2.5分作为恶性诊断界定值；应变率比值诊断的界定值为25；BCP的界定值则为85.7%，当BCP≥85.7%时淋巴结性质为恶性，BCP＜85.7%时诊断为良性，然后与实际诊断结果对比，分别计算各个参数诊断的准确率、敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值（表2）。BCP诊断良恶性淋巴结的敏感度、特异度、阳性预测值及阴性预测值分别为90.0%、94.1%、85.4%和88.6%，诊断的准确率为88.3%。BCP的最佳界定值为85.7%，最后病理结果证实BCP≥85.7%的65枚淋巴结均为恶性淋巴结。

表1 EBUS-RTE各参数在良恶性淋巴结中的特征分析

图1 EUS各参数判断淋巴结良恶性的ROC曲线

图2 EBUS-RTE各参数判断淋巴结良恶性的ROC曲线

表2 EUS及EBUS-RTE参数的诊断价值比较 （%）

3 讨论

近年来，EBUS-TBNA被广泛用于肺门及纵隔淋巴结病变的诊断，临床常用低回声、回声不均、边界清晰、圆形和短径＞10 mm等特征来识别可疑的淋巴结，然而在使用上述标准时，仅约25%纵隔淋巴结有可能进行正确的良恶性分类［2］。Trosini-Désert等［5］首先报道在胸部疾病的诊断中成功运用EBUS-RTE，指出该技术可用于鉴别胸内病变的良恶性。目前，分析超声弹性成像的评价指标主要有：弹性图像类型、弹性评分、应变率比值及BCP。Izumo等［6］首先采用三分法的半定量评分方法，取得了较满意的敏感度与准确率。但是半定量评分主观性较强，由于观察者的不同，会得到不同的评分［15］。

目前，应用的弹性评分法评分标准有两种：1）为弹性成像四分法［14］；2）为Itoh五分法［15］。Korrungruang等［16］一项前瞻性研究表明，弹性成像引导的EBUS-TBNA在良恶性淋巴结的鉴别中，定性和弹性评分法具有相似的诊断性能。值得注意的是，评分法多根据颜色划分界限，受人为主观因素影响较大，不同观察者对同一幅超声弹性图可能给出不同的分类及评分，临床应用重复性较差。

超声弹性成像的应变率比值为正常组织与病变淋巴结区域应变率的比值，在一定程度上反映病变区域的硬度，应变率比值法可用于EBUS-RTE图像的定量分析。有学者采用应变率比值分析胸内淋巴结的弹性图像，但是实际操作中由于目标淋巴结占据大部分EBUS-RTE图像，周围正常组织较少。因此，应变率的变异较大，限制了其临床应用。研究结果显示，使用应变率比值诊断肺门及纵隔淋巴结的敏感度与准确率类似，但是临界值差别较大，其中两项研究的诊断临界值分别为32.07和8［7，9］。

本研究采用超声支气管镜下弹性成像技术对患者纵隔及肺门肿大淋巴结进行研究。结果显示，与常规B模式下淋巴结图像特征相比，弹性成像技术在鉴别淋巴结良恶性方面具有明显优势。从构建的ROC曲线分析，BCP为弹性成像4个分析指标中诊断效率最高的指标，其曲线下面积为0.970，在0.857处取得最佳界定值，诊断的准确率、敏感度和特异度均高于弹性图像类型、弹性评分及应变率比值法。但在实际临床应用中，蓝色面积比例的缺点为不是直接获得数据，需要通过额外的软件分析获得，计算较为繁琐，不能在弹性成像操作过程中给出直观简明的倾向性判定。

本研究中，部分淋巴结非特异性炎症或淋巴结结核由于肉芽及纤维组织形成，淋巴结硬度增加，从而造成假阳性结果。而部分鳞癌或小细胞肺癌，由于新生肿瘤血管丰富或淋巴结中央区域坏死，导致其硬度降低，造成假阴性结果［7］。对本研究诊断结果进行假阴性分析。结果显示，在确定为假阴性的4处淋巴结中，蓝色面积比例范围在43.52%～70.60%，对应的弹性图像类型均为2型，弹性评分中2分者为3例、1分者为1例。而最终病理结果显示，其中3处淋巴结病理为恶性肿瘤伴大片坏死，还有1处为大量红细胞中找到恶性肿瘤细胞。以上结果进一步证实，当恶性淋巴结内部出现坏死或者出血时，其硬度会下降。相应的，弹性图像上蓝色面积比例下降，弹性评分降低，从而导致漏诊的产生。因此，这也从另外一个角度说明，EBUS-RTE仅反映了胸内病变的软硬程度而不是直接反映病变的良恶性。

综上所述，EBUS-RTE能有效实现对纵隔及肺门淋巴结良恶性的鉴别，对比四种弹性成像评定方法，以BCP的诊断效率最高。本研究不足之处首先在于该研究在单中心进行，样本量较小。另外，不同研究者得到的弹性成像参数诊断界定值差别很大，亟需开展大样本的多中心研究，从而制定出标准的弹性成像评价体系，以更大地发挥出EBUS-RTE的诊断价值。