应变式弹性成像与剪切波弹性成像鉴别诊断乳腺良恶性结节的价值

马晓玺 夏炳兰

摘要：目的  比较应变式弹性成像与剪切波弹性成像技术对乳腺良恶性结节的鉴别诊断价值。方法  选择2018年2月～12月苏北人民医院甲乳外科收治的乳腺结节患者 120 例（139 個乳腺结节），均进行超声弹性成像扫查，先用应变式弹性成像扫查并测量应变率比值（SR）， 再进行剪切波弹性成像检查并测量最大弹性模量值（Emax）。绘制两个参数鉴别诊断乳腺良恶性结节的ROC曲线，计算曲线下面积（AUC）和相应的截点值、准确度、敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值。采用Kappa一致性检验评价两种参数对乳腺良恶性结节的诊断价值，McNemar检验比较其鉴别诊断乳腺良恶性结节的准确性。结果  ROC曲线显示， SR和Emax鉴别诊断乳腺良恶性结节的AUC、截点值分别为0.922、3.42和0.931、43.35 kPa;相应的准确度、敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为92.81%、91.18%、93.33%、81.58%、97.03%和97.12%、96.19%、91.18%、97.12%、88.57%。两种参数诊断结果与病理结果的Kappa一致性检验结果显示，SR的Kappa系数为0.813，具有强强度一致性;Emax的Kappa系数为 0.865，具有强强度一致性。McNemar检验显示，Emax鉴别诊断乳腺良恶性结节的准确度高于SR（97.12%% vs 92.81%），但差异无统计学意义（P>0.05）。结论  应变式弹性成像与剪切波弹性成像均对乳腺良恶性结节鉴别诊断有较高的价值，两者诊断结果准确性较高，特异性高，且与病理结果一致性较高。

关键词：弹性成像;乳腺结节;诊断

中图分类号：R445.1                                文献标识码：A                                  DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2020.06.023

文章编号：1006-1959（2020）06-0079-04

Abstract：Objective  To compare the value of strain elastography and shear wave elastography in the differential diagnosis of benign and malignant breast nodules. Methods  A total of 120 breast nodule patients （139 breast nodules） admitted to the Department of Nail and Breast Surgery， Subei People's Hospital from February to December 2018 were selected. All patients underwent ultrasound elastography scans. Strain elastography scans and measurements were performed first. Strain rate ratio （SR）， then perform shear wave elastography inspection and measure the maximum elastic modulus （Emax）. The ROC curve of two parameters for the diagnosis of benign and malignant breast nodules was drawn， and the area under the curve （AUC） and the corresponding cut-off value， accuracy， sensitivity， specificity， positive predictive value， and negative predictive value were calculated. Kappa consistency test was used to evaluate the diagnostic value of two parameters for benign and malignant breast nodules. McNemar test was used to compare the accuracy of differential diagnosis of benign and malignant breast nodules. Results  The ROC curve showed that the AUC and cut-off values of SR and Emax in the differential diagnosis of benign and malignant breast nodules were 0.922， 3.42 and 0.931， 43.35 kPa respectively; the corresponding accuracy， sensitivity， specificity， positive predictive value， and negative predictive value were respectively 92.81%， 91.18%， 93.33%， 81.58%， 97.03% and 97.12%， 96.19%， 91.18%， 97.12%， 88.57%. The Kappa consistency test results of the two parameter diagnostic results and pathological results show that the Kappa coefficient of SR is 0.813， which has strong strength consistency; the Kappa coefficient of Emax is 0.865， which has strong strength consistency. McNemar test showed that the accuracy of Emax in the differential diagnosis of benign and malignant breast nodules was higher than that of SR （97.12 %% vs 92.81%）， but the difference was not statistically significant （P>0.05）. Conclusion  Both strain-type elastography and shear-wave elastography have higher value for the differential diagnosis of benign and malignant breast nodules. The diagnostic accuracy and specificity of the two are high， and they are highly consistent with pathological results.

Key words：Elastography;Breast nodules;Diagnosis

超声扫查作为乳腺疾病首选的筛查手段[1]，雖然可较准确地提供大多数结节的良恶性信息，但也会因各种因素影响出现一定比例的漏诊、误诊。弹性成像使得超声的诊断更加全面，目前临床应用的弹性成像包括多种成像技术，其中较为常见的根据成像原理不同可分为剪切波弹性成像（SWE）和应变弹性成像（SE）。研究显示[2，3]，将两者之一与常规B超相结合均可提高乳腺结节良恶性的诊断效能，但对于这两种成像技术的诊断价值仍存在争议。为此，本研究选择我院收治的120例乳腺结节患者展开调查，旨在比较两者对乳腺良恶性结节的诊断价值，现报道如下。

1资料与方法

1.1一般资料  收集2018年2月～12月苏北人民医院甲乳外科收治的乳腺结节患者120例（共 139 个乳腺结节），均为女性，年龄18～79岁，平均年龄（40.79±11.38）岁。纳入标准：①所有结节术前均接受两种弹性成像技术扫查;②术后均获得病理证实，结果明确。排除标准：①乳腺内有植入物;②囊性病灶;③病灶直径>3 cm。本研究经我院伦理委员会审批通过，已获得所有患者同意并签署知情同意书。

1.2仪器  机翼VolusonE8型及Super Sonic Imaging的AixPlorer 型彩色多普勒超声诊断仪，L15-4线阵探头，探头频率4～15 MHz，分别具备应变式弹性成像功能和剪切波弹性成像功能。

1.3方法  ①检查前准备：患者仰卧位，双臂上举并抱头，两肘部呈外展状态，使双侧乳腺及腋窝部位充分暴露，涂抹适量耦合剂。②常规二维超声扫查：以乳头为中心向四周呈辐射状，由乳腺正上方按照顺时针方向对乳腺各个象限进行扫查，扫查边缘范围适度重合，避免遗漏。将结节移到视野中心位置，观察乳腺结节的位置、大小、形态、边界、内部回声、纵横比、有无钙化、后方有无回声衰减等。然后观察结节内部及周边的血流分布，如观察到血流信号，测量其阻力指数（RI）。并根据乳腺影像报告和数据系统（BI-RADS）对乳腺病灶进行评估。③应变式弹性成像扫查：调节ROI，使其为结节大小的2倍以上，然后手握探头施加一定的外力，同时每秒作2～4 次轻微抖动，当显示屏左上的“弹簧”图标整条呈现为绿色，并且持续至少 3 s时，冻结图像，获取弹性图。按照罗葆明的改良5分法进行评分，评分后勾画出结节内病变组织A区和同一水平正常腺体组织B区（正常腺体组织较少时，同层的脂肪组织可被选取以替代）[4]，得到A、B区应变率值，测量3次，取平均值，计算应变率比值（SR）。④剪切波弹性成像模式：转换AixPlorer型彩色多普勒超声诊断仪，按照上述步骤重复操作，先进行常规二维超声、CDFI检查，然后切换至剪切波弹性成像模式：将杨氏模量的量程设定为0～180 kPa，并打开质控图。调节结节距离取样框边缘至少3 mm，在不施压的情况下，嘱患者屏气。图像稳定持续时间大于3 s且质控提示质量高时冻结图像，利用描迹法记录结节的最大弹性模量值Emax，同一结节采集3次弹性图像，取其平均值。

1.4评价指标  以病理结果为金标准，比较乳腺良恶性结节的SR、Emax值和SR、Emax值对乳腺良恶性结节的诊断效能及其准确性。

1.5统计学处理  采用SPSS 24.0统计学软件进行分析。SR、Emax符合偏态分布，以 M（Q，R）表示，采用 Mann-Whitney检验。采用Kappa一致性检验评价SR、Emax与病理诊断乳腺良恶性结节的一致性。绘制SR、Emax鉴别诊断乳腺良恶性结节的操作者工作特征（ROC）曲线，确定SR、Emax诊断乳腺良恶性结节的最佳界值，计算相应的阳性预测值、阴性预测值、敏感度、特异度、准确性以及曲线下面积（AUC）。采用McNemar检验比较ROC的AUC最大的SR、Emax鉴别诊断乳腺良恶性结节的准确性。以P<0.05为差异具有统计学意义。

2结果

2.1病理结果  共139个乳腺结节，病理检查结果显示，共34个恶性结节，包括浸润性癌29个（20.86%）、原位癌3个（2.16%）、粘液癌2个（1.44%）;105个良性结节，包括纤维腺瘤49个（35.25%）、小叶增生11个（7.91%）、腺病伴不典型增生33个（23.74%）、囊性结节9个（6.47%）、导管内乳头状瘤3个（2.16%）。

2.2乳腺良恶性结节SR、Emax比较  良性结节的SR、Emax值均小于恶性结节，差异均有统计学意义（P<0.05），见表1。其中良性结节以纤维腺瘤、腺病伴不典型增生为主，超声弹性成像结果见图1。

2.3 SR、Emax诊断乳腺结节良恶性的效能比较  两种弹性成像诊断结果与病理结果比较分别见表2、表3。ROC 曲线显示：①SR鉴别诊断乳腺良恶性结节的AUC为0.922，截点值为3.42，SR鉴别乳腺良恶性结节的准确度、敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为92.81%、91.18%、93.33%、81.58%、97.03%、0.813。其中SR值≥3.42的结节共38个，经病理证实，31个结节为恶性，7个误诊结节为良性;SR值<3.42的结节共101个，经病理证实，其中98个为良性，3个漏诊结节为恶性。②Emax鉴别诊断乳腺良恶性结节的AUC为0.931，截点值为43.35 kPa，Emax鉴别乳腺良恶性结节的准确度、敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为97.12%、96.19%、91.18%、97.12%、88.57%。Emax≥43.35 kPa的结节共35个，经病理证实，其中31个结节为恶性，4个误诊结节为良性;Emax<43.35 kPa的结节共104个，经病理证实，其中101个为良性，3个漏诊结节为恶性。见图2。

2.4 SR、Emax诊断乳腺结节良恶性效能的准确性比较  Kappa一致性检验结果显示，SR与病理结果的Kappa系数为0.813，具有强强度一致性;Emax与病理结果的Kappa系数为 0.865，具有强强度一致性。McNemar检验显示，Emax鉴别诊断乳腺良恶性结节的准确度高于SR（97.12%% vs 92.81%），但差异无统计学意义（P>0.05）。

3讨论

弹性成像在二维常规超声清晰显示乳房的解剖结构、乳腺结节的位置、大小、形态、数量等的基础上弥补了传统超声影像无法获取病灶生物水平信息的不足，它可以评估临床触诊无法触及的深层组织中结节的硬度。恶性病变通常比良性病变硬，受压较正常乳腺组织不易变形，这是由于结节内和结节内外增生反应，组织浸润和导管受累造成的结果[5]，且恶性病变僵直程度与病程进展有关。因此弹性成像可以根据这些特点更进一步对结节进行良恶性定性诊断。

超声弹性成像技术是通过反映结节的硬度信息来帮助评估结节良恶性的，任何一个引起结节硬度变化的因素都可能导致漏诊、误诊。病理学观点认为，良恶性结节内间质成分、密度及有无变性、坏死、液化等因素都可能导致结节硬度的变化，且良性结节和恶性结节之间的硬度存在一定的重叠性，即不同组织的弹性系数及组织成分存在重叠性。目前应变式弹性成像和剪切波弹性成像是临床上应用较为广泛的两种弹性成像技术。

应变式弹性成像利用在探头上施加的外力沿着声束方向缓慢压缩组织，分别采集组织受压前、后的超声射频信号，然后通过估计组织的位移分布，计算得到组织内部的轴向应变分布。其常用的评价指标包括弹性评分、应变率比值，但由于超声弹性成像评分法的影响因素较多，医师主观判断容易使诊断结果发生偏差。故Samani A等[6]提出了一种半定量方法，即应变率比值法，可以更好的发挥超声弹性成像在乳腺结节良恶性诊断方面的作用，对弹性图像的判读进行定量化，从而避免主观因素的干扰。这种方法以结节周边正常腺体组织或脂肪组织与结节内组织相比，得出SR，通过SR值来判定乳腺结节的良恶性。据Sadigh G等[7]研究显示，SR鉴别乳腺结节良恶性的最佳临界值在2.0～3.52，这些不同的临界值可能是由于人群差异和技术差异引起的，如患者年龄、病变大小、脂肪参考厚度、施力大小等。本研究结果显示，SR鉴别诊断乳腺良恶性结节的最佳界值为3.42，与上述调查结果范围相符，與吴玲等[8]提出的SR界值相近。

剪切波弹性成像技术通过测量剪切波在被检组织中的传播速度来评估组织的硬度，剪切波在组织中的传播速度与组织的软硬程度成正比，组织越硬，传播速度越快。根据选择技术的不同，剪切波产生的方式和测量在组织中传播速度的方法是不一样的，但它们都是属于定量弹性成像。剪切波弹性成像技术使得对乳腺结节的硬度测量更客观[9]，目前剪切波弹性成像的最佳弹性定量参数被证实并不是一个统一的定量参数。在临床诊断中具有较高的诊断乳腺良恶性肿块效能的参数包括最大值（Emax）、平均值（Emean）、硬度比值（Eratio）。多项研究显示[10-12]，最佳弹性定量参数不统一。Emax、Emean、Eratio 等均可作为最佳诊断乳腺结节良恶性的定量参数。本研究采用Ng WL等[13]认同的最佳参数Emax来进行研究，本次结果显示，Emax鉴别诊断乳腺良恶性结节的最佳界值为43.35 kPa，与Ng WL等的研究结果相符。

研究证明[14，15]，应变式弹性成像和剪切波弹性成像与常规B超相结合均可提高常规超声的诊断价值，弥补传统超声的不足，提高诊断乳腺良恶性结节的准确性和特异度。既往研究认为，应变式弹性成像和剪切波弹性成像在乳腺结节良恶性鉴别诊断中的价值相当，但比较患者SR与Emax这两项参数的研究相对有限[2，3]。本研究比较了SR、Emax诊断乳腺结节良恶性的效能，结果显示SR和Emax鉴别诊断乳腺良恶性结节的最佳界值为3.42和43.35 kPa，两者AUC分别为0.922和0.931，均具有较高的诊断价值。

本研究中，应变式弹性成像结果与病理结果比较，3个恶性结节被漏诊为良性，2例浸润性导管癌被误诊，其中部分结节内部出现液化，部分结节体积较小。1例粘液腺癌，可能与粘液腺癌特殊的病理特性有关，富含粘液细胞，质地较软。7 例良性结节误诊为恶性，其中4 例为纤维腺瘤，二维图像上显示，形态呈分叶状，边界欠清晰，内部回声不均匀，结节内探及较丰富血流信号。其纤维组织增生且腺上皮比重减少，局部终末导管和小叶上皮增生。2例为纤维腺瘤伴乳腺腺病，终末导管和小叶增生及纤维组织的增生，造成误诊。1 例为导管内乳头状瘤，因其发生实变，质地较硬导致。剪切波弹性成像结果与病理结果比较，其漏诊、误诊原因可能同应变式弹性成像一样：3个恶性结节被漏诊为良性，2例浸润性导管癌，1例粘液腺癌。4例良性评定为恶性，其中3 例为纤维腺瘤，1例为纤维腺瘤伴乳腺腺病。因此，在进行临床检查时，结节距离皮肤的距离、耦合剂的使用量、加压和移动探头等都可能影响两种弹性成像的最终判断值，直接影响漏诊、误诊率。

综上所述，应变式弹性成像和剪切波弹性成像与常规B型超声相结合均可提高诊断乳腺良恶性结节的准确性和特异度，并且这两种弹性成像技术在乳腺结节良恶性的鉴别诊断中价值相当。需要说明的是，对于有争议的病灶，应该依照美国放射学会（ACR）的建议进行病理学检查。

参考文献：

[1]（俄）亚历山大·森查，艾琳娜·叶夫谢耶娃，米哈伊尔·莫古托夫，等.乳腺超声[M].罗葆明，等，译.天津：天津科技翻译出版有限公司，2017：1-3.

[2]Seo M，Ahn HS，Park SH，et al.Comparison  and combination of strain and shear wave elastography of  breast masses for diferentiation of benign and malignant lesions  by quantitative assessment： preliminary study[J].J Ultrasound Med，2018（37）：99-109.

[3]Kim HJ，Kim SM，Kim B，et al.Comparison  of strain and shear wave elastography for qualitative and  quantitative assessment of breast masses in the same population[J].Sci Rep，2018（8）：6197.

[4]李艳青.常规超声与超声弹性成像对乳腺实性结节的诊断价值[D].中南大学，2012.

[5]Leong LC，Sim LS，Lee YS，et al.A prospective study to  compare the diagnostic performance of breast elastography  versus conventional breast ultrasound[J].Clin Radiol，2017（65）：887-894.

[6]Samani A，Zubovits J，Plewes D.Elastic moduli of normal and pathological human breast tissues：an inversion-technique-based investigation of 169 samples[J].Physics in Medicine and Biology，2007（52）：1565-1576.

[7]Sadigh G，Carlos RC，Neal CH，et al.Accuracy of quantitative ultrasound elastography for differentiation of malignant and benign breast abnormalities：a meta-analysis[J].Breast Cancer Res Treat，2012（134）：923-931.

[8]吳玲.分析超声弹性成像应变率比值对乳腺肿块良恶性的诊断准确性[J].中国医药指南，2019，17（11）：167.

[9]巩彦星.剪切波弹性成像在乳腺良恶性病变诊断中的应用价值[J].实用中西医结合临床，2019，19（10）：125-126.

[10]Liu B，Zheng Y，Huang G，et al.Breast lesions：quantitative diagnosisusing ultrasound shear wave elastography-a systematic review andmeta-analysis[J].Ultrasound Med Biol，2016，42（4）：835-847.

[11]Chang JM，Moon WK，Cho N，et al.Clinical application of shear waveelastography（SWE）in the diagnosis of benign and malignant breastdiseases[J].Breast Cancer Res Treat，2011，129（1）：89-97.

[12]Feldmann A，Langlois C，Dewailly M，et al.Shear wave elastography（SWE）：an analysis of breast lesion characterization in 83 breastlesions[J].Ultrasound Med Biol，2015，41（10）：2594-2604.

[13]Ng WL，Rahmat K，Fadzli F，et al.Shearwave Elastography Increases Diagnostic Accuracy in Characterization of Breast Lesions[J].Medicine，2016，95（12）：e3146.

[14]Bojanic K，Katavic N，Smolic M，et al.Implementation of Elastography Score and Strain Ratio in Combination with B-Mode Ultrasound Avoids Unnecessary Biopsies of Breast Lesions[J].Ultrasound in Medicine & Biology，2017，43（4）：804-816.

[15]Mutala TM，Ndaiga P，Aywak A.Comparison of qualitative and semiquantitative strain elastography in breast lesions for diagnostic accuracy[J].Cancer Imaging，2016，16（1）：12.

收稿日期：2019-11-30;修回日期：2019-12-13

编辑/成森