超声弹性成像校正乳腺BI-RADS 3～5类病变价值

牟泳霖，曹军英，闫焕楠

(1.锦州医科大学北部战区总医院研究生培养基地；2.北部战区总医院超声诊断科，辽宁 沈阳 110000)

乳腺癌成为了世界性的健康问题，世界卫生组织和国际癌症机构的最新报告显示，乳腺癌的发病率和死亡率在女性癌症患者中居首位[1]。我国现多采用美国放射学会(American college of radiology，ACR)推荐的乳腺影像报告和数据系统(breast imaging reporting and data system，BI-RADS)作为定性诊断的标准[2]，但此标准仅以形态学为观察指标，目前研究[3]证实乳腺病变的恶性程度与组织的硬度相关，“弹性成像”作为体现组织硬度的指标得到越来越多学者的重视。应变弹性利用探头手动对所观察的组织施加压力，通过获得组织在压力下的变化程度形成相应的弹性图像[4]，包括评分法和半定量的比值法；剪切波弹性成像技术诱导横波在组织中传播，通过测量组织的密度获得杨氏系数或组织弹性，是一种重复性高的定量测量技术[5-6]，本文旨在探索应变弹性应变率比值(strain ratio，SR)与剪切波弹性成像(shear wave elastography，SWE)在校正乳腺影像报告和数据系统(BI-RADS)3～5类乳腺肿瘤中的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2016年9月至2018年9月我院经手术病理证实的乳腺肿瘤患者110例，年龄21～75岁，平均年龄(43.6±12.1)岁，均为女性，共110个肿块，最大径0.9～7.0 cm，平均(2.25±1.09)cm。术前超声探及乳腺实性、实性为主肿块，行常规BI-RADS分类，且行应变和剪切波弹性成像检查。排除标准孕妇、哺乳期妇女、乳腺假体植入、患侧乳腺手术史、放化疗史、乳腺肿块曾行活检、乳腺肿块伴大量粗钙化及乳腺囊性肿块。本研究涉及患者及家属均签署知情同意书，并经医院伦理委员会批准备案。

1.2 仪器与方法

使用迈瑞公司的昆仑Resona7 彩色多普勒超声诊断仪，L11-3U线阵探头，频率4～15 MHz。常规二维超声下探测乳腺病灶，然后切换至剪切波弹性成像模式，阈值设定为140 kPa，设定感兴趣区(region of interest，ROI)，ROI尽量包括脂肪组织、乳腺病灶及周边正常乳腺组织，若肿物较大，取能探测肿物边界的肿物一部分为ROI，嘱患者屏气后探头静置，避免探头压迫乳腺组织，打开质控图，若ROI区域全为绿色，则表示图像质量佳，可以进一步操作绘制病灶边界，测得肿物及肿物周边1 mm、2 mm的最大、平均、最小杨氏模量值(Emax，Emean，Emin)，并将以上图片保存至超声仪内；再切换至应变弹性模式，ROI最好为肿块范围的两倍，若肿物较大，ROI取能探测到肿物边界的一部分肿物及一部分正常腺体组织，嘱患者均匀呼吸，探头与病灶平面垂直，不加压，仪器显示屏上图像较稳定时冻结，分别绘制肿物整体及周边组织内最蓝(软)区域，得到应变率比值(strain ratio，SR)。

1.3 诊断方法

常规超声BI-RADS分类：BI-RADS 3类和4a类认定为良性，BI-RADS 4b、4c及5类认定为恶性。

SR联合常规超声 BI-RADS分类及剪切波弹性成像(shear wave elastography，SWE)联合常规超声 BI-RADS分类：采用受试者工作特征曲线 (receiver operating characteristic，ROC)曲线获得诊断乳腺良恶性的弹性临界值，将大于临界值升为5类，否则降为3类。

1.4 统计学方法

2 结 果

2.1 乳腺良恶性病灶杨氏模量值比较分析

本组110例，病灶110个，病理诊断良性63个，其中纤维腺瘤40个，导管内乳头状瘤11个，囊性乳腺病10个，肉芽肿性乳腺炎 1个，混合性腺肌上皮瘤1个；恶性47个，其中浸润性导管癌30个，浸润性混合性癌10个，导管内原位癌5个，黏液腺癌2个。乳腺良恶性肿块Emax、Emean、Emin、肿物周边1 mm Emax、肿物周边1 mm Emean、肿物周边2 mm Emax、肿物周边2 mm Emean比较，差异有统计学意义(P<0.05)；肿物周边1 mm Emin和肿物周边2 mm Emin比较，差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1 乳腺良恶性病灶杨氏模量值比较

2.2 超声BI-RADS、SR联合超声BI-RADS及SWE联合超声 BI-RADS分类结果分析

ROC曲线结果显示肿物周边2 mm Emax、肿物周边1 mm Emax及Emax诊断乳腺良恶性病灶的诊断效能较高，AUC分别为0.782、0.722及0.708，肿物周边2 mm Emax最佳截断值为127.47 kPa；应变弹性SR的AUC为0.811，最佳临界点为3.75。常规超声 BI-RADS分类、SR校正后BI-RADS分类、SWE校正后BI-RADS分类与病理比较，校正后与病理符合肿物个数增多，见表2，常规超声BI-RADS分类、SR联合常规超声BI-RADS分类、SWE联合常规超声 BI-RADS分类诊断效能比较，联合后诊断效能都有所提高，其中SWE联合常规超声 BI-RADS分类准确率和特异度最优，见表3、图1。

表2 超声BI-RADS、SR校正后BI-RADS及SWE校正后BI-RADS分类与病理结果比较(个)

表3 超声BI-RADS、SR联合BI-RADS及SWE联合BI-RADS分类对乳腺良恶性病灶的诊断效能比较[%(个)]

A：常规超声BI-RADS 4B，SR=3.83，升为BI-RADS 4C；B：R7默认“红色”为“硬”、“蓝色”为“软”、测量肿块(第一列)及周边2 mm(第二列“shell”)的弹性模量值，肿物周边2 mm最大弹性模量值为310.16 kPa，高于阈值；C：HE染色(100×)，浸润性导管癌

3 讨 论

BI-RADS 4类的肿块恶性可能≥3%且<95%，BI-RADS 中建议对此类病灶活检以明确诊断，而如何术前较准确的筛选出这类病灶，减少不必要的活检，已成为临床研究的热点[7-8]。

本研究中SR与SWE都显示了较好的诊断效能，这与Seo M[9]等及梁铭等[10]研究结果相同，本研究SWE中肿物周边2 mm Emax体现了最佳的诊断效能，说明乳腺恶性病变的硬度较高区域为其边缘组织而并非病变内部[11-12]，30例浸润性导管癌中26例达到本研究最佳临界点，其余者为直径小于1 cm的病灶，这种现象可能是因为恶性肿物上皮细胞主要位于其边缘，向四周侵润性生长，对周围组织造成的不等的拉力，这种拉力会造成周围组织弹性模量值增高[13-14]，也可能与肿瘤的周边区域剪切波被吸收、衰减有关[15]，使得恶性肿瘤内部不能测得正常的剪切波速度。乳腺良性肿瘤中较常见的纤维腺瘤由间质细胞和腺上皮细胞膨胀性增生形成，随着腺瘤生长间质纤维化逐渐加重[16]，硬度也随之增高，但并无浸润性，所以纤维腺瘤的SR较高，肿物周围Emax能够帮助进一步鉴别。

本研究中的纤维腺瘤有11个SR>3.75，其中剪切波弹性模量值<127.47 KPa的有9个，降低了假阳性率；浸润性癌剪切波弹性模量值<127.47 KPa的病例大多是直径<1 cm的病灶，对于直径不同的浸润性癌周围组织的弹性模量值的不同有待于进一步研究；1例非哺乳期的肉芽肿性乳腺炎不管是SR还是Emax都高于阈值，术前诊断BI-RADS 4c级，分析可能是因为炎症毁坏导管上皮使其内容物进入小叶间质引起肉芽肿反应，对周边腺体挤压所致。因为肉芽肿性乳腺炎病因还不十分明确，就更加大了其与炎性乳癌的鉴别困难，值得在今后的工作中注意，除此之外，BI-RADS 3 类和4类良、恶性肿块存在形态学部分表现重叠，也不易判断[17-18]，所以在临床工作中，使用无创的且可重复操作的弹性成像来帮助乳腺肿块的诊断就更具意义。2例粘液腺癌，1例最大直径7.0 cm，SR与最大弹性模量值均超过本文阈值，另1例直径2.8 cm，SR与最大弹性模量值均低于本文阈值，由于本研究中粘液腺癌的病例比较少，粘液腺癌的弹性值需要进一步探讨。

本研究的局限性：本文排除了大量粗钙化和乳腺囊性肿块的病例，因为恶性病变合并出血或囊性变时硬度会有所减低，良性病变发生大量粗大钙化时，超声波无法穿透；入组病例数较少且病理单一；SR与SWE只在一个平面测量其弹性值，在今后的研究中，本课题组将扩大样本量，采用三维成像技术更全面的评估肿块硬度。

半定量分析的SR受影响因素较多，重复性不如定量分析的SWE，但SWE在一些横波传导不佳的病灶中也会出现假阴性，所以两种弹性成像结合使用有助于医生更好地了解组织硬度，提高BI-RADS分类的术前诊断效能，减少不必要的穿刺活检。