高频超声彩色像素密度在BI-RADS 4类乳腺肿块鉴别诊断中的价值

左艳玲 何广敏 李涛 刘观成 罗春月

【摘要】 目的 探讨高频超声彩色像素密度（CPD）在乳腺影像报告和数据系统（BI-RADS）4类乳腺肿块良恶性鉴别诊断中的价值。方法 收集经术后病理确诊的81个BI-RADS 4类乳腺肿块的相关资料。所有肿块均于术前行彩色模式超微血管成像（cSMI）检查，利用超声诊断仪自带软件计算CPD，以病理活组织检查结果为金标准，通过受试者操作特征曲线下面积（ROC AUC）评估CPD的诊断效能，利用CPD对BI-RADS分类进行校正，对比校正前后BI-RADS分類对乳腺肿块良恶性鉴别诊断的灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值。结果 CPD对乳腺肿块良恶性鉴别的ROC AUC为0.854（P < 0.05），获得CPD的截断值9.55%，该CPD值对乳腺肿块良恶性鉴别诊断的灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值和阴性预测值分别为73%、83%、78%、85%和71%;经CPD校正BI-RADS分类后的灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值和阴性预测值分别为87%、83%、85%、87%和83%，略高于校正前的80%、67%、74%、75%和73%。正确分类的比例提高了23%（P < 0.05）。结论 高频超声中CPD对鉴别乳腺肿块良恶性有一定价值，临床实践时可使用CPD校正BI-RADS分类，以提高其对4类乳腺肿块良恶性的鉴别诊断效能。

【关键词】 高频超声;彩色像素密度;乳腺肿块;鉴别诊断;乳腺影像报告和数据系统

The value of high-frequency ultrasonic color pixel density in differential diagnosis of BI-RADS 4 breast masses Zuo Yanling， He Guangmin， Li Tao， Liu Guancheng， Luo Chunyue. Department of Ultrasonic Function， Affiliated Cancer Hospital & institute of Guangzhou Medical University， Guangzhou 510095， China

Corresponding author， He Guangmin， E-mail： 764604608@qq.com

【Abstract】 Objective To explore the value of color pixel density （CPD） in differential diagnosis of Breast Imaging Reporting and Data System （BI-RADS） 4 breast masses by high-frequency ultrasound. Methods Relevant data of 81 pathologically-confirmed BI-RADS 4 breast masses were collected. All the masses were examined with color Super Microvascular Imaging （cSMI） before operation. CPD was calculated with the integrated software in the ultrasonic diagnostic instrument. Pathological biopsy results were regarded as the gold standard. The area under the receiver operating characteristic curve （ROC AUC） was created to evaluate the diagnostic efficiency of CPD. BI-RADS categories were corrected by CPD， and the sensitivity， specificity， accuracy， positive and negative predictive values of diagnosing breast masses were compared before and after correction. Results The ROC AUC of CPD was 0.854 （P < 0.05）. According to the cut-off values （9.55%） from ROC curve， the sensitivity， specificity， accuracy， positive and negative predictive values of CPD for differential diagnosis were 73%， 83%， 78%， 85% and 71%， respectively. After corrected by CPD， the sensitivity， specificity， accuracy， positive and negative predictive values of the BI-RADS were 87%， 83%， 85%， 87% and 83%， slightly higher than those before correction （80%， 67%， 74%， 75% and 73%）. The classification accuracy was improved by 23% （P < 0.05）. Conclusions CPD in high-frequency ultrasound is of certain value in the differential diagnosis of breast masses. In clinical practice， CPD can be employed to correct BI-RADS classification， aiming to improve the diagnostic efficiency of BI-RADS 4 breast masses.

【Key words】 High-frequency ultrasound; Color pixel density; Breast mass; Differential diagnosis; BI-RADS

乳腺癌是全球最常见的女性恶性肿瘤之一，现已成为中国女性第一高发恶性肿瘤，且发病率逐年升高，严重威胁着中国女性的生命健康[1-2]。Ⅰ期乳腺癌患者的5年生存率为100%，而Ⅳ期则降至22%，所以早诊断、早治疗至关重要[3]。新血管的形成在乳腺癌的局部生長、侵袭和远处转移中起着关键作用[4]。高频超声的彩色像素密度（CPD），即肿块的彩色血管面积占肿块面积的百分比，可以定量分析肿块血管丰富程度，进而鉴别乳腺肿块的良恶性。乳腺影像报告和数据系统（BI-RADS）广泛应用于临床，成为医师间沟通的桥梁[5]。但是BI-RADS 4类乳腺病变恶性风险区间为2%～95%，跨度大，且超声表现重叠，亚类界限不明确，易造成错误分类而导致恶性肿块延误诊治或良性肿块过度穿刺[6]。本研究应用CPD对BI-RADS 4类乳腺肿块进行鉴别诊断和分类校正，探讨CPD对乳腺肿块良恶性鉴别诊断的意义。

对象与方法

一、研究对象

收集2019年3至12月在我院就诊的常规超声分类为BI-RADS 4类的79例乳腺肿瘤患者。该79例患者均经术后病理活组织检查（活检）确诊，其中男1例、女78例，年龄（51.1±5.6）岁;病灶81个，病灶长径（2.47± 1.18） cm。排除标准：检查前进行放射治疗、化学治疗或手术治疗的患者;处于孕期、哺乳期等不能耐受手术的患者。本研究经广州医科大学附属肿瘤医院医学伦理委员会批准，检查前患者均签署知情同意书。

二、方 法

1. 检查方法

采用Toshiba Aplio 500型彩色多普勒超声诊断仪，探头中心频率范围为5～14 MHz，配备超微血管成像功能，并随机自带CPD分析软件。首先行乳腺常规灰阶超声检查并进行BI-RADS分类;对BI-RADS 4类病灶启动彩色模式超微血管成像（cSMI）扫查，选取病灶二维图像最大切面，取样框调整至包含肿瘤及其周边1～2 cm范围，彩色速度范围设定为1～1.2 cm/s，调高彩色增益至能较好地显示小血管且不出现噪声，冻结图像，描迹病灶边缘，由彩超内置软件自动计算出肿瘤的彩色像素值占肿瘤总像素值的百分比，即CPD。重复上述操作和测量3次，取平均值，并储存图像和CPD测量数据。所有检查均由高年资副主任医师完成。

2.诊断标准

依照第5版BI-RADS分类规定：4a类为低度可疑恶性，恶性可能> 2%但≤10%;4b类为中度可疑恶性，恶性可能> 10%但≤50%;4c类为高度可疑恶性，恶性可能> 50%但< 95%。依据文献[6]，将4a类肿块认定为良性，4b、4c类肿块认定为恶性。

3. CPD校正常规超声BI-RADS分类方法

以病理活检结果为金标准，创建cSMI模式下CPD诊断乳腺肿块的受试者操作特征（ROC）曲线，获得截断值，以此对BI-RADS分类进行校正，如病灶CPD大于截断值，4a及4b类均上调1级，4c类保持不变，如病灶CPD小于截断值，4b及4c类均下调1级，4a类保持不变。

三、统计学处理

采用SPSS 19.0处理数据，符合正态分布的计量资料以  表示，计数资料以率或百分比表示。以病理活检结果为金标准，绘制CPD值ROC曲线，取约登指数最大时曲线对应的CPD值为截断值，灵敏度、特异度及准确度比较采用χ²检验，计算净重新分类指数（NRI），比较校正前后正确分类的数量变化。NRI采用单侧检验，其余检验均为双侧检验。P < 0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、病理结果

79例患者共81个病灶均行手术切除。术后病理活检示良性病灶36个，其中纤维腺瘤最多（15个，占良性病灶的42%），其余依次为腺病（12个），炎性肉芽肿（4个），导管内乳头状瘤（2个），脓肿、分叶状肿瘤、纤维增生各1个。恶性病灶45个，其中浸润性导管癌最多（36个，占恶性病灶的80%），其余依次是髓样癌（6个），导管内癌、黏液癌、小叶癌各1个。

二、CPD的诊断效能

CPD的ROC曲线下面积（AUC）为0.854（P <

0.05），最大约登指数对应的CPD值为9.55%，即截断值（图1），依据该截断值，CPD诊断乳腺良恶性肿块的灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值和阴性预测值分别为73%、83%、78%、85%和71%，见表1。

三、CPD对BI-RADS分类校正结果

常规超声BI-RADS分类及CPD校正BI-RADS分类结果见表2和图2、3。81个乳腺肿块CPD校正后BI-RADS诊断的灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值和阴性预测值分别为87%、83%、85%、87%和83%，均高于校正前常规超声BI-RADS分类的诊断效能（80%、67%、74%、75%和73%），但比较差异无统计学意义（P均> 0.05）。CPD校正后对比校正前BI-RADS分类的NRI为23%（Z = 1.95，P = 0.026），正确分类的比例提高了23%。

讨 论

肿瘤的发生、发展主要依靠血管生成获得营养，病理微血管密度（MVD）是评价乳腺肿瘤血管生成的金标准，能较为精确地反映肿瘤内血管生成活性，其高低与肿瘤恶性程度、转移、复发及预后密切相关[7]。但MVD仅适用于术后对组织标本进行免疫组织化学分析，无法进行术前预判。CPD是先选取肿瘤范围，再统计出肿瘤像素值和肿瘤内彩色像素值，求出彩色血流面积占肿瘤面积的百分比，因此是一种较精确的测量血管丰富程度的定量指标，且与MVD具有良好相关性，能够在术前一定程度上反映肿瘤内部血管的丰富程度。既往CPD多基于传统彩色多普勒或能量模式，对低速血管的探测不甚理想，且获取CPD需在计算机上利用图像分析软件人工测绘，费时费力，误差较大，难以推广。本研究所采用的cSMI技术，能显示管径> 0.1 mm的低速微小血管，并减少了组织运动杂波的影响，具有更高的帧频和分辨率，与病理MVD的相关性更好[8]。CPD可以直接在cSMI模式下由超声诊断仪自带软件计算得出，既方便快捷，又保证了CPD的准确度。本研究CPD的ROC AUC为0.854，CPD诊断乳腺良恶性病灶的灵敏度、特异度及准确度分别为73%、83%和78%，表明CPD具有良好的鉴别乳腺病灶良恶性的诊断效能。

2013版BI-RADS分类指南作为评估乳腺良恶性结节的描述及诊断标准，从形态、方位、边缘、内部回声、后方回声、钙化、相关特征及特殊特征8个方面进行描述，并未涵盖血管特征，而乳腺病变的血管丰富程度对鉴别乳腺疾病良恶性有一定价值，恶性肿瘤明显高于良性肿瘤[9]。在入组病例中，常规超声BI-RADS分类评估乳腺良恶性肿块的灵敏度较高（80%），但特异度较低（67%），与既往研究结果一致[10]。以9.55%为CPD截断值，对BI-RADS 4类的乳腺肿块进行分类校正，36个良性病灶中，校正后有10个由4b类下调至4a类，4个由4a类上调至4b类，正确分类的病灶净增加了6个，特异度由校正前的67%上升至83%。45个恶性病灶中，校正后有5个由4a类上调至4b类，2个由4b类下调至4a类，正确分类的病灶净增加了3个，灵敏度也由校正前的80%上升至87%， 2组病灶良恶性的总体正确分类提高了23%，说明应用CPD于实际工作中不仅能提高乳腺肿块总体诊断效能，还可以有效地对BI-RADS 4类肿块亚分类进行调整，提高了诊断的准确度。本研究恶性肿块中还有10个病灶由4b类上调至4c类，多于由4c类下调至4b类的6例病灶数，虽然上述调整不影响整体研究的灵敏度和特异度，但可增强医师对病灶良恶性风险判断的信心，有助于诊治方式的选择。本研究中尚存在一些未能得到校正或校正错误的病例。良性肿块中，1例纤维腺瘤、1例导管内乳头状瘤的常规超声BI-RADS分类提示恶性却未能被CPD校正为良性，2例纤维腺瘤、1例炎性肉芽肿和1例导管内乳头状瘤合并腺病常规超声分类为良性却被误校正为恶性。分析造成CPD值偏高的可能原因如下：①纤维腺瘤成分复杂多样，当伴有导管上皮增生或乳腺腺病时病灶血供较丰富，也可能由于肿瘤处于生长旺盛期，造成CPD值升高[11]。②导管内乳头状瘤的病理基础为扩张的导管内的乳头状突出物以纤维血管为轴心，呈树枝样生长，故可表现为血供丰富[12]。③炎性肉芽肿因炎症因子刺激病灶的微血管生成，造成CPD值增高。恶性肿块中，其中3个被常规超声误判为良性的浸润性导管癌，未被CPD校正为恶性，甚至2例浸润性导管癌（其中1个伴髓样癌）常规超声提示恶性病变但被CPD误判为良性。该5个肿瘤病灶体积均较小，长径均< 2.00 cm，处于临床分期Ⅰ～Ⅱ期，而乳腺癌MVD在肿瘤直径 ≥2 cm的较大肿瘤或较高病理分级中有着更明显的表达，在较小体积肿瘤中表达不明显，导致CPD值较低[13]。

本研究尚存在一定局限性：①研究选取病灶最大切面获得CPD值，单切面并不能完全反映肿瘤整体的血供丰富程度;②部分患者体型较胖、腺体致密或者病灶位置较深，会降低cSMI的分辨率，导致CPD值偏低;③研究样本量较少，部分病理分型未涵盖，还需要进一步扩大样本量进行研究总结。

综上所述，基于cSMI的CPD测量操作方便且无创，CPD可以作为鉴别乳腺良恶性病灶的辅助参考指标，也可对BI-RADS分类进行校正，提高诊断效能，具有较高的临床应用价值。

参 考 文 献

[1] Bray F， Ferlay J， Soerjomataram I， et al. Global cancer statistics 2018： GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin，  2018， 68（6）：394-424.

[2] 李智勇， 白雪. 三阴性乳腺癌分子分型的研究进展. 新医學， 2018， 49（2）： 77-81.

[3] Rezaee A， Buck A， Raderer M， et al. Breast cancer//PET/CT in cancer： an interdisciplinary approach to individualized imaging. Amsterdam： Elsevier， 2018： 43-63.

[4] Feng Q， Zhang C， Lum D， et al. A class of extracellular vesicles from breast cancer cells activates VEGF receptors and tumour angiogenesis. Nat Commun， 2017， 8：14450.

[5] American College of Radiology. Breast Imaging Reporting and Data System（BI⁃RADS）Atlas. 5th ed. Virginia：ACR，2013.

[6] Feng Q， Zhang C， Lum D， et al. A class of extracellular vesicles from breast cancer cells activates VEGF receptors and tumour angiogenesis. Nat Commun， 2017， 8： 14450.

[7] Leng X， Huang G， Ma F， et al. Regional contrast-enhanced ultrasonography （CEUS） characteristics of breast cancer and correlation with microvessel density （MVD）. Med Sci Monit， 2017， 23： 3428-3436.

[8] 张剑， 陈卉， 徐斌，等. 超微血管成像、高级动态血流显像、彩色多普勒血流显像对乳腺微小癌的诊断价值及其与病理肿瘤微血管密度的相关性研究. 中华超声影像学杂志， 2019， 28（9）： 787-793.

[9] Xiao X Y， Chen X， Guan X F， et al. Superb microvascular imaging in diagnosis of breast lesions： a comparative study with contrast-enhanced ultrasonographic microvascular imaging. Br J Radiol， 2016， 89（1066）： 20160546.

[10] 张意珍， 黄品同， 洪玉蓉， 等. 超声造影与弹性成像联合评分对乳腺BI-RADS 4类病灶的应用价值. 中华医学超声杂志（电子版）， 2019， 16（2）： 120-125.

[11] Basara Akin I， Ozgul H A， Guray Durak M，et al. Evaluation of elastographic features in complex fibroadenomas with radiologic-pathologic correlation. J Ultrasound Med， 2021， 40（8）： 1709-1718.

[12] 王文彦， 王翔， 王昕， 等. 乳腺导管内乳头状瘤的临床病理及预后分析. 中华肿瘤防治杂志， 2016， 23（15）： 996-999.

[13] Park A Y， Kwon M， Woo O H， et al. A prospective study on the value of ultrasound microflow assessment to distinguish malignant from benign solid breast masses： association between ultrasound parameters and histologic microvessel densities. Korean J Radiol， 2019， 20（5）： 759-772.

（收稿日期：2021-09-01）

（本文编辑：林燕薇）