ARFI不同参数诊断乳腺肿瘤的效能比较 ?

黄秋婷 李玲 蔡晓菡

【摘要】 目的：評价声脉冲辐射力脉冲成像（ARFI）不同参数对乳腺肿瘤的诊断价值。方法：对2018年5月-2019年5月就诊于笔者所在医院并经超声检查诊断为乳腺肿瘤的患者80例（共84个病灶）行ARFI检查，比较横向剪切波速度（SWV）均值、弹性应变率比值（SR）及面积比值（AR）的诊断效能。结果：SWV、SR及AR诊断乳腺肿瘤的ROC曲线下面积分别为0.80、0.84、0.52。以SWV≥2.86 m/s、SR≥2.95为截点值，SWV、SR与SWV+SR串联、SWV+SR并联诊断乳腺肿瘤的ROC曲线下面积分别为0.77、0.82、0.84、0.76，敏感度分别为95.56%、80.00%、80.00%、95.56%，特异性分别为58.97%、84.62%、87.18%、56.41%，准确性分别为78.57%、82.14%、83.33%、77.38%，阳性预测值分别为72.88%、85.71%、87.80%、71.67%，阴性预测值分别为92.0%、78.57%、79.07%、91.67%。SR与SWV+SR串联诊断敏感度、特异性、准确性、阳性预测值及阴性预测值比较差异无统计学意义（P>0.05），SWV与SWV+SR并联诊断敏感度、特异性、准确性、阳性预测值及阴性预测值比较差异无统计学意义（P>0.05）。SR与SWV、SWV+SR并联诊断阳性预测值及阴性预测值差异无统计学意义（P>0.05），SR诊断特异性、准确性高于SWV、SWV+SR并联诊断，敏感度低于SWV、SWV+SR并联诊断，差异均有统计学意义（P<0.05）。结论：ARFI定量分析有助于乳腺良恶性肿瘤的鉴别诊断，SR作为ARFI诊断参数相对于SWV、AR有更高的诊断价值，与SWV并联诊断可提高诊断的敏感度，可为ARFI诊断乳腺肿瘤提供更为客观的依据。

【关键词】 声脉冲辐射力脉冲成像 横向剪切波速度 弹性应变率比值 面积比值 乳腺肿瘤

[Abstract] Objective： To evaluate different parameters of acoustic radiation force impulse （ARFI） in the diagnosis of breast neoplasms. Method： A total of 84 lesions in 80 patients with breast neoplasms diagnosed by ultrasonography in our hospital from May 2018 to May 2019 were examined by ARFI， the diagnostic efficacy of the shear wave velocity （SWV）， the strain ratio （SR） and the area ratio （AR） were compared. Result： The area under the ROC curve of SWV， SR and AR was 0.80， 0.84， 0.52. Taking SWV≥2.86 m/s， SR≥2.95 as the cross section， SR and SWV+SR series， SWV+SR parallel diagnosis of breast tumor under the ROC curve area were 0.77， 0.83， 0.84， 0.76. The sensitivities of them were 95.56%， 80.00%， 80.00%， 95.56%， the specificities were 58.97%， 84.62%， 87.18%， 56.41%， and the accuracies were 78.57%， 82.14%， 83.33%， 77.38%， the positive predictive values were 72.88%， 85.71%， 87.80%， 71.67%， and negative predictive values were 92.0%， 78.57%， 79.07%， 91.67%. There was no significant difference in sensitivity， specificity， accuracy， positive predictive value and negative predictive value between SR and SWV+SR series （P>0.05）. There was no significant difference in sensitivity， specificity， accuracy， positive predictive value and negative predictive value between SWV and SWV+SR parallel （P>0.05）. There was no significant difference in positive and negative predictive values between SR， SWV， SWV+SR parallel （P>0.05）， the diagnosis specificity， accuracy of SR was higher than SWV， SWV+SR parallel diagnosis， sensitivity was lower than SWV， SWV+SR parallel diagnosis， the differences were statistically significant （P<0.05）. Conclusion： The quantitative analysis of ARFI is helpful to the differential diagnosis of benign and malignant breast tumors. SR as a diagnostic parameter of ARFI has higher diagnostic value than SWV and AR， and parallel diagnosis with SWV can improve the sensitivity of diagnosis. It can provide a more objective basis for the diagnosis of breast cancer by ARFI.

声脉冲辐射力成像（acoustic radiation force impulse，ARFI）是一种新的弹性成像技术，能较客观地评价乳腺肿块的硬度，近年的研究表明超声弹性成像中的多项定量参数对乳腺肿瘤有较高的鉴别诊断价值[1-3]，但各种参数的诊断性能比较鲜有报道。本研究应用ARFI比较横向剪切波速度（shear wave velocity，SWV）均值、弹性应变率比值（strain ratio，SR）及面积比值（area ratio，AR）这3项弹性定量参数对乳腺肿瘤的诊断价值，并筛选出最优的参数，为ARFI诊断乳腺肿瘤提供参考依据，具体如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2018年5月-2019年5月就诊于笔者所在医院并经超声检查诊断为乳腺肿瘤的患者80例，共84个病灶。纳入标准：乳腺实性肿瘤直径0.5～3.0 cm;超声诊断为BI-RADS 3～5类乳腺肿瘤患者。排除标准：无法接受弹性检测;经病理证实为乳腺恶性肿瘤并行术前化疗;复发性肿瘤或其他系统转移至乳腺。其中男1例，女79例，年龄18～82岁，平均（45.7±12.1）岁。所有患者均经手术或穿刺活检获得病理结果。84个乳腺肿块中病理结果为恶性肿块45个、良性肿块39个。患者均知情同意，并签署知情同意书。

1.2 方法

采用西门子Acuson S2000彩色多普勒超声诊断仪，线阵探头9L4，频率4～9 MHz，配有ARFI成像技术软件。患者取平卧位，将探头轻放于乳腺表面完全接触但不压迫乳腺，切换到ARFI模式下，对乳腺肿块进行声触诊组织量化（virtual touch tissue quantification，VTQ）和声触诊组织成像（virtual touch tissue imaging，VTI）检测。所有数据均由3位经过培训的超声医师进行采集，同一病灶探头位置、深度不变重复检测5次。

1.2.1 VTQ检测 将肿块局部放大至适当大小，ARFI取样框（固定，约5 mm×6 mm）尽量置于肿块内，检测肿块横向剪切波速度（SWV）并以“m/s”表示，读取并记录肿块SWV和取样深度值。然后选取相同深度的肿块周边正常乳腺组织，依照上述方法检测。由于仪器可测量的SWV值范围为0～9.00 m/s，组织过硬或为液性时测量值均显示为“x.xx m/s”。本研究中乳腺实性肿块中出现“x.xx m/s”排除囊性病变后，为方便统计将此类数据记录为最大值“9.00 m/s”，见图1A、图1B（图1C为相应患者病理图）及图2A。

1.2.2 VTI检测 以黑白灰阶表示组织的相对硬度，越白表示组织越软，越黑表示组织越硬。操作者将感兴趣区置于乳腺病灶处，同时保证感兴趣区内有足够的乳腺周边组织，显示肿块最大切面，切换至ARFI的VTI模式，采用双幅图像实时显示，同时观察二维图与弹性图，描出VTI图像及普通二维超声图像上肿块面积，见图2B（图2C为相应患者病理图）。

1.2.3 数据后处理 （1）SWV：取5个测量数值的平均值。（2）SR=肿块的SWV/肿块周边正常乳腺组织的SWV;（3）AR=肿块VTI图上面积/灰阶图上面积。

1.3 统计学处理

应用SPSS 17.0统计学软件进行数据分析，以病理结果为金标准，绘制ROC曲线，得出曲线下面积（Az）和最大约登指数（YI）所对应的最佳截断点，ARFI各项参数及诊断方法的敏感度、特异性、准确性、阳性预测值、阴性预测值比较采用字2检验，P<0.05为差异有统计学意义。联合应用诊断试验：（1）并联试验，所有参数中只要有一项为阳性即可诊断为阳性;（2）串联试验，所有参数均为阳性才能诊断为阳性。

2 结果

2.1 ARFI三项参数比较

ARFI三项参数，SR曲线下面积值为0.85，均高于SWV与AR曲线下面积值，当达到最大YI值时，所对应的最佳临界点为2.95，SR曲线下面积值更接近1.0，其检测真实性更高，诊断效能优于SWV与AR;AR检测真实性最低，无应用价值，见表1、图3。

2.2 SR、SWV单独及联合诊断对乳腺肿瘤的诊断价值

以上研究结果得出SR检测真实性更高，但与SWV诊断效能比较未知，因此以SWV≥2.86 m/s、SR≥2.95为良恶性肿瘤截断点，对SWV单独、SR单独及SWV+SR联合诊断的效能进行比较，得出SWV、SR及SWV+SR串联、SWV+SR并联诊断的ROC曲线下面积分别为0.77、0.82、0.84、0.76，SR、SWV+SR串联诊断的ROC曲线下面积大于SWV、SWV+SR并联诊断的ROC曲线下面积，见图4;SR与SWV+SR串联诊断敏感度、特异性、准确性、阳性预测值及阴性预测值比较差异无统计学意义（P>0.05），SWV与SWV+SR并联诊断敏感度、特异性、准确性、阳性预测值及阴性预測值比较差异无统计学意义（P>0.05）。SR与SWV、SWV+SR并联诊断阳性预测值及阴性预测值差异无统计学意义（P>0.05），SR诊断特异性、准确性高于SWV、SWV+SR并联诊断，敏感度低于SWV、SWV+SR并联诊断，差异均有统计学意义（P<0.05），见表2。

3 讨论

超声弹性成像技术是一项根据肿块硬度，判断其良恶性的超声检查方法，现已广泛应用于临床。传统超声弹性成像多存在主观性强、无法定量诊断等缺点，ARFI可以对软组织进行定量、半定量检测，并以量化的形式对肿瘤进行良恶性鉴别诊断，评价较为客观，优于常规超声检查及传统超声弹性成像[4]。有研究报道超声弹性成像中的一些参数对乳腺肿瘤有较高的鉴别价值[5-7]，但关于这些参数的对比研究报道较少，部分参数是在不同仪器及不同弹性成像方法上获得的[8-11]，缺乏可比性。本研究在同一台仪器上应用ARFI技术采集SWV、SR及AR这3项参数并作对比研究，筛选出最佳定量参数，为ARFI诊断乳腺肿瘤提供参考依据，这是本研究的亮点。

AR是病灶弹性图上与灰阶图上的面积比值。恶性肿瘤灰阶图像上边界欠清，无法真实反映肿块的面积。弹性成像图利用外力作用于不同组织形成的剪切波差异成像，不同组织的杨氏模量差异往往较声阻抗差异大，能较清晰的勾勒出病灶的轮廓，因此恶性肿瘤弹性图的范围往往较灰阶图大[12-13]，而良性肿块由于边缘光滑，弹性图上与灰阶图上面积基本接近，这是面积比法判断病灶良恶性的理论基础[4]。本研究结果提示，AR诊断乳腺肿瘤的效能最低，几乎无诊断价值，与国内一些研究报道不符[14-15]，这可能与本研究所涉及的乳腺肿块范围（BI-RADS 3～5类）较国内一些研究报道BI-RADS 4类的范围广，而出现不同结果有关;同时操作者对肿块面积描绘时存在主观判断、良恶性肿块弹性图存在一定的交叉重叠性等也会影响AR的结果;还有研究报道AR对于较小的乳腺肿块更具优势[16]，本组入选的一部分肿块较大，对感兴趣区测量时使用双模图，测量范围有限，可能造成一些误差;此外，AR的研究报道多见于压迫式弹性成像[17]，应用于ARFI的报道较少，AR检查过程是否与操作者手部施加的压力有关，还有待进一步研究。

SWV是横向剪切波速度，它的值依赖于组织弹性，组织越硬，剪切波传播速度值越大，反之组织越软，剪切波传播速度值越小。但该数值测定受操作者手法、手压力度、肿块所处位置深度、肿块及其周边组织病理组织成分等多方面因素影响[18]，测值存在较大差异，难以真实评估病变组织及正常乳腺组织的硬度。本研究结果显示，SWV诊断乳腺肿瘤的准确性、特异性较低，但敏感度较高，说明SWV有助于检出病灶，但在病灶进一步定性诊断中意义较低。

SR是病灶与同深度的正常乳腺腺体组织的剪切波速度比值，它的优点是可以反映病灶本身及病灶周围组织的硬度变化，消除不同位置组织受力产生应变和位移不同的影响，消除因个体间乳腺腺体致密度不同造成的干扰，使评价参数更真实有效的反映不同性质组织硬度上的差异。本研究结果显示，SR诊断特异性、准确性最高，但敏感度低于SWV，这与文献[4]研究结果较一致。SR与SWV联合诊断，经统计学比较后，得出SR与SR+SWV串联后诊断价值相当，与SR+SWV并联诊断后敏感度得到提高，这与串、并联诊断试验预期结果一致[19-21]。

综上所述，SR作为ARFI诊断参数相对于SWV、AR有更高的诊断价值，与SWV并联诊断可提高诊断的敏感度。

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（收稿日期：2019-12-10） （本文编辑：马竹君）