质控下弹性应变率比值在乳腺良恶性结节诊断中的价值

施丽英 谷 颖

贵州医科大学附属医院超声中心 (贵阳550004)

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤，也是女性癌症致死的主要病因之一[1]。目前，临床上尚无有效的乳腺癌一级预防措施，因此早期的诊断水平对提高生存率、优化临床路径具有重要意义[2]。超声检查是乳腺癌的临床筛查及诊断的常用手段，其中超声弹性成像(ultrasound elastography，UE)是近些年发展起来的检查技术，该技术利用硬度信息诊断乳腺病灶的良恶性。以往弹性成像技术应用多采用评分法，有可能受限于医生主观因素而影响诊断效果，而在其基础上发展的应变率比值(strain ratio，SR)为半定量分析方法，可更加客观评价病灶的软硬程度。但SR值还是存在一定程度的操作者依赖性，如压力与压放频率、病灶深度、病灶大小、感兴趣区大小等，均可能会影响操作者的判断，造成漏诊或误诊[3]。要将操作者干扰降到最低，需要对超声弹性成像应变率比值的操作步骤、方法、程序、结果、图片质量及报告等流程进行规范化控制。本研究主要探索《乳腺超声标准化存图及结构化报告的推广应用》项目拟定的超声弹性成像质控方案下应变率比值对乳腺结节良恶性鉴别诊断价值。

图1 乳腺结节弹性成像SR值测量声像图。注：图1A乳腺结节弹性图像以绿色为主，SR值为2.90，术后病理：乳腺纤维腺瘤；图1B乳腺结节弹性图像以红色为主，SR值为9.22，术后病理：乳腺浸润性导管癌。

1 资料与方法

1.1 对象

本研究收集2018年12月—2019年3月在贵州医科大学附属医院就诊的有乳腺结节的女性患者共126例，126个实性结节，患者年龄20～73岁，平均年龄为(38.7±12.4)岁，结节最大径(4.0～38.4)mm，平均(18.3±8.4)mm。纳入标准：经影像学检查发现乳腺异常、通过穿刺或切除活检可获得病理结果的术前患者。排除标准：① 一年内有乳腺手术史的患者；② 超声检查病灶过大图像不能包络者；③ 皮肤内或皮肤表面肿块、异物包括假体、血管异常、术后积液等特殊病例。④ BI-RADS分类为0、1、6类的病例。

1.2 仪器与方法

1.2.1 仪器：采用迈瑞公司生产的Resona7超声诊断仪，探头L11- 3，频率5- 14MHZ。仪器设置包括深度为3～4 cm，保证病灶居于图像的1/2～1/3；聚焦位于病灶处；增益调至皮下脂肪小叶显示中等回声；CDFI取样框包括病灶及其周围至少1 cm组织，以显示病灶周围血流情况；CDFI速度采用3～5 cm/s；CDFI增益不出现明显的彩色噪声为宜。

1.2.2 常规超声检查：患者取仰卧位，对乳房较大者或病灶位于较外侧的必要时可釆用侧卧位。先对乳腺进行常规扫查，了解乳腺的整体超声表现，在二维灰阶超声模式下详细记录结节的大小、位置、形状、方向、边缘、回声类型、血流、钙化等数据。

1.2.3 SE检查：探头轻触皮肤，不施压，尽量保持探头与皮肤垂直，启动“Elasto”，选择“Strain”；调节感兴趣区大小及位置，感兴趣区域选取为实性结节的2倍左右，使其包括病灶及周围部分正常腺体或脂肪组织，并使病灶位于感兴趣区中心；嘱患者屏住呼吸，待弹性图像稳定后稍上提探头，脂肪层或腺体层呈质软样条带图像(蓝紫色)，待图像稳定后，冻结图像。

通过弹性硬度评分法对结节进行评估，然后进入SR测定程序，在二维灰阶图像上勾勒病灶的区域为A，以皮下脂肪层为参照，勾画参照区域为B，获取乳腺结节与皮下脂肪组织的SR值(图1～2)。

所有的操作均由1名有多年临床经验且参加项目培训合格的医师完成。

图2 126例乳腺结节超声弹性成像SR值诊断良恶性的ROC曲线。

1.3 统计学分析

2 结 果

2.1 病理结果

本研究中，乳腺结节共126个。组织学病理检查结果为乳腺良性病变95个：乳腺纤维腺瘤71例(其中伴纤维囊性乳腺病3例，伴叶状结构5例，伴纤维囊性乳腺病和叶状结构1例，伴腺病11例)，乳腺纤维腺病17例(其中伴大汗腺化生2例，伴导管内乳头状瘤2例)，纤维囊性乳腺病7例；乳腺恶性病变31个：其中浸润性导管癌28个，浸润性导管癌伴部分导管内癌 2个，浸润性小叶癌1个。

2.2 乳腺良恶性结节SR值比较

乳腺恶性结节的SR均值6.28±2.75(4.04～19.20)大于良性结节3.31±0.93(1.49～8.01)，且差异有统计学意义(见表1)。

表1 乳腺良恶性肿瘤SR值比较((x±s)

结节个数SR均值乳腺良性结节953.31±0.93乳腺恶性结节316.28±2.75t 值9.080P 值< 0.001

2.3 SR值诊断乳腺良恶性结节的效能

ROC 曲线显示，曲线下面积(area under the curve，AUC)达0.959(图2)，AUC的95%可信区间为(0.928，0.990)，约登指数最大为0.832，该点对应的SR值为4.035。以4.035作为阈值，SR值诊断乳腺良恶性结节的敏感度为100%，特异度为83.2%，准确度为87.3%，阳性预测值为66.0%，阳性似然比为5.94，阴性预测值为100%，阴性似然比为0。

3 讨 论

经过近二十年的研究与实践，超声弹性成像技术已经积累了较多的成果和经验，并广泛应用于乳腺病变的诊断。2015 年世界医学生物学超声联合会(WFUMB, World Federation of Ultrasound in Medicine and Biology)指南明确提出超声弹性成像在临床的应用价值，并且推荐将其应用于对乳腺实质性病灶的检查[4]。目前主要有两种超声弹性成像方法用于评价乳腺病变，分别为应变式弹性成像(SE, strain elastography)和剪切波弹性成像(SWE, share wave elastography)，其中SE主要通过测量组织在压力下产生的位移大小来估计组织硬度，这些压力可以通过手动探头加压，也可以通过病人生理性的呼吸、心跳等施加，此外也可以对组织进行施压导致其产生位移。利用SE诊断乳腺病灶可提高诊断特异性，避免了一些不必要的活检，尤其是对 BI-RADS 3类和4类的病灶鉴别诊断价值高[5- 6]。

乳腺SE的评价方法主要有三种：第一种是通过计算乳腺病灶的弹性成像与二维灰阶成像长度比值(E/B)评价病灶的良恶性，研究表明E/B值≥1可以高度预测为恶性病变[7]；第二种方法为5分法或改良5分法，通过病灶图像的颜色表现给予5个分值，良性病灶以1～3分为多，恶性病灶以4～5分多见[8- 9]；第三种为应变率比值法(SR法)，以乳房中的脂肪作为参考标准，通过软件计算病变与脂肪相比的相对硬度[10]。Meta分析结果表明E/B法具有最高的灵敏度和最低的阴性似然比，但是E/B法，必须在二维灰阶和弹性图像上精确测量才有价值，病变如原位导管癌和侵入性小叶癌通常在超声成像上可视化不佳，可能无法准确测量，导致该方法使用受限制[11]。当前临床上乳腺SE检查以SR法使用较多，如何提高诊断效能，并对相关标准与参数达成共识还需要广大超声医师在临床中进一步研究探索。诊断效能的提高除了与设备及软件直接相关外，还与检查操作、图像处理密切相关，本研究应用《乳腺超声标准化存图及结构化报告的推广应用》项目拟定的质控方案进行SE检查和图像处理，同时测量乳腺结节SR值数据，并对比分析乳腺结节SR值，探讨该指标鉴别诊断乳腺结节良恶性的效能。

本研究结果显示乳腺恶性结节SR均值高于乳腺良性结节，且差异有统计学意义，表明乳腺恶性结节的组织硬度明显高于乳腺良性结节，测定SR值有助于鉴别乳腺良恶性结节。通过ROC曲线下面积发现SR值诊断乳腺结节良恶性的临界值为4.035，诊断敏感度为100%，特异度为83.2%，准确度为87.3%，阳性预测值为66.0%，阳性似然比为5.94，阴性预测值为100%，阴性似然比为0。该检查技术文献方法所报道的敏感度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值范围分别为68.75%～95%、64.8%～91%、65.4%～91.4%、26%～88.8%、90%～98.3%[12]。相对参考文献结果，本质控方案下的SR法诊断敏感度、阴性预测值较高、阴性似然比较低，提示诊断效能相对较好。本研究中，有16例结节(其中腺瘤伴叶状结构11例、腺病或伴大汗腺化生、导管内乳头状瘤3例、纤维囊性乳腺病2例)SR值大于4.035，造成了阳性预测值偏低，主要原因在于这些良性结节中存在纤维化、钙化等，导致误诊的发生。

弹性成像的原理导致当施加的外力过轻时, 即使是相对较软的良性病变，也会导致压迫前后其反射回波信号在深度上的位移量相对变小，从而误判为硬度较大的病变组织；相反，当施加的外力过大时，即使是硬度较大的恶性病变，也会导致其发射回波信号在深度上的位移量相对增大，从而误判为硬度较小的良性病变。因此，行乳腺SE检查诊断结果与超声医师的探头压力密切相关，而这施加压力最容易存在个体差异。为提高乳腺SE检查的准确性，检查中超声医师会关注探头的压力与压放频率，但尚未有共识，压力采用2～3、3～4以及4～5不等[13- 15]。随着仪器及软件发展，当前仪器的灵敏度已经较高，对病灶施压反而会让结节和周边对比组织不易分清边界。因此，本质控方案采取不施压的检查方式，有利于后期检查方法达成共识。本研究的结果已提示该质控方案的SR值有较高的诊断效能，后期通过多中心的研究结果分析可对该检查方法提供更可信的证明。

文献报道的SR诊断临界值从1.45～5.6不等[16- 17]，除了仪器和软件因素外，弹性参比组织是主要因素，参比组织主要有胸大肌、乳腺腺体以及脂肪，一般参比胸大肌的SR最低，其次是采用同水平正常腺体为参比组织，而采用脂肪组织的SR相对较高。由于脂肪在患者之间和患者本身具有相对类似的硬度，本质控方案采用乳房中的脂肪用作参考标准，可有效避免诊断值的差异，因此有更好的适用性，文献[15]也证明了以脂肪为参照的SR值有更高诊断价值。但本研究的临界值为4.035，相对于“迈瑞双模态弹性成像多中心研究”结果提示的最佳诊断界限值(SR>3.73)较高，其主要原因是本研究的样本量过少。

本研究在《乳腺超声标准化存图及结构化报告的推广应用》项目拟定的质控方案下对乳腺结节行SE检查，并运用SR值诊断结节的良恶性情况。研究结果提示，根据质控方案下行规范的UE检查，测量的SR值具有良好的诊断效能，可减少良性患者的穿刺检查。但本质控方案也存在一些不足，例如SR值判断结节良恶性时，结节面积不能过大，否则可能导致弹性应变率比值无法测量或无法准确反映肿块及周围组织的软硬程度，另外结节的位置、钙化、纤维化也会影响SR值，必要时候需要结合其他影像学图像诊断，尽可能降低假阳性率。