声脉冲辐射力成像技术对不同年资医生诊断乳腺实性病灶的辅助应用价值

贾 妍 蒲 欢 刘 娜 彭 娟 郭瑞强

武汉大学人民医院超声影像科 湖北 武汉 430060

乳腺癌是威胁全球女性健康的第一位恶性肿瘤，但目前超声对乳腺疾病的总体诊断水平、乳腺癌的早期诊断水平在不同级别医院、不同年资医生中的差距较大。这种情况的改变需要超声诊断医生具备良好的专业素质，也需要先进可靠的诊断技术［1］。声 脉冲辐射 力成像（acoustic radiation force impulse，ARFI）属于剪切波弹性成像的一种，主观依赖性小，操作简便，包括声触诊组织成像（virtual touch tissue imaging，VTI）技术和声触诊组织成像量化（virtual touch image quantification，VTIQ）技术，前者用于定性观察，后者用于定量测量［2］。本研究旨在探讨声脉冲辐射力成像技术在不同年资医生诊断乳腺实性病灶中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象选取2018年3月至2019年9月于我院就诊的患有乳腺肿块患者238例（乳腺实性病灶254个），经临床触诊或影像学检查发现乳腺肿块、通过穿刺或切除活检可获得病理结果的术前患者，患者年龄13～82（43.8±16.3）岁。排除标准：①乳腺炎患者；②孕期及哺乳期患者；③乳腺异物，包括乳腺假体、血管异常、术后积液等特殊病例；④乳房皮肤内或皮肤表面肿块患者；⑤超声检查病灶过大图像不能包络的病变；⑥近3个月行乳腺病灶穿刺活检患者；⑦因任何部位肿瘤接受放疗、化疗患者。对所有乳腺肿块病例进行常规二维超声检查和ARFI检查。

1.2 仪器与方法使用Siemens Acuson S 3000彩色多普勒超声诊断仪，9L4线阵探头，频率4～9 MHz，配有ARFI软件，可进行VTI和VTIQ弹性成像检查。

1.3 图像采集方法常规二维超声检查时，病灶检出及图像采集、乳腺影像报告与数据系统（BI-RADS）分类分别由两名低年资医生（从事乳腺超声诊断工作2年以下的住院医师）和两名高年资医生（行乳腺超声诊断工作5年以上的主治医师、副主任医师）完成。乳腺病灶BI-RADS分类参照2013年美国放射学会（ACR）推出的第5版BI-RADS分类标准［3］，将分级4A类以下（包括4A类）归为良性病灶，4A类以上归为恶性病灶。

声脉冲辐射力成像检查图像采集由有3年以上弹性成像技术操作经验的的超声医生完成。VTI弹性成像图采用5分评分法，黑色比例越多表明组织硬度越大，1～3分归为良性诊断，4～5分归为恶性诊断［4］。VTIQ弹性成像图采用速度模式图，6～10个取样框进行测量，剪切波速度（SWV）标尺为0～10 m/s，记录所有病灶剪切波速度SWV平均值Vmean，单位为m/s。绘制Vmean受试者工作特征（ROC）曲线，计算曲线下面积（AUC），根据约登指数（敏感性+特异性-1）确定诊断界点值，病灶Vmean＜诊断界点值归为良性诊断，病灶Vmean≥诊断界点值归为恶性诊断。

1.4 统计学处理使用SPSS 21.0软件进行数据分析，以术后或穿刺病理结果诊断为金标准，所有计量资料以均数±标准差表示，计量资料组间比较采用独立样本t检验，样本率间比较采用卡方检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

1.5 一致性检验从所有乳腺病灶中随机抽取50例，分别由两名低年资医生读片，做出BI-RADS分级，比较两名低年资医生诊断结果一致性；同方法比较两名高年资医生诊断结果一致性。以Kappa检验比较不同年资医生诊断一致性，Kappa≥0.75时认为两者一致性较好；0.75＞Kappa≥0.4时认为两者一致性一般；Kappa＜0.4时认为两者一致性较差。结果表明，两名低年资医生诊断结果一致性Kappa值为0.772（P＜0.05），两名高年资医生诊断结果一致性Kappa值为0.846（P＜0.05），两组医生（组内）诊断一致性良好。

2 结果

2.1 病理结果254个乳腺实性病灶病理结果：乳腺良性病灶148个，包括乳腺纤维腺瘤88个，乳腺腺病26个，导管内乳头状瘤17个，不典型增生12个，脂肪瘤2个，良性叶状肿瘤3个；乳腺恶性病灶106个，包括浸润性导管癌85个，导管原位癌12个，浸润性乳头状癌5个，恶性叶状肿瘤3个，黏液癌1个。

2.2 乳腺病灶常规超声BI-RADS分类结果254个乳腺病灶中，以病理结果为对照，低年资组医生BI-RADS分类：3类78个（良性72例，恶性6例），4A类60个（良性28例，恶性32例），4B类53个（良性35例，恶性18例），4C类39个（良性11例，恶性28例），5类24个（良性2例，恶性22例），其中病理诊断4A类及以下良性病灶100例，恶性病灶38例，4A类以上恶性病灶68例，良性病灶48例。高年资组医生BI-RADS分类：3类81个（良性77例，恶性4例），4A类55个（良性29例，恶性26例），4B类48个（良性32例，恶性16例），4C类44个（良性9例，恶性35例），5类26个（良性1例，恶性25例），其中病理诊断4A类及以下良性病灶106例，恶性病灶30例，4A类以上恶性病灶76例，良性病灶42例。

两组不同年资医生诊断水平比较，低年资医生组、高年资医生组BI-RADS分类诊断ROC曲线下面积AUC分别为0.781、0.839，高年资医生组诊断水平高于低年资医生组（图1），差异有统计学意义（P=0.025）。应用常规超声BI-RADS分级时，高年资医生组对乳腺良恶性病灶的诊断灵敏度、准确性、阳性预测值均高于低年资医生组，差异有统计学意义（P＜0.05，表1）。

图1 不同年资医生常规超声BI-RADS分级比较

表1 不同年资医生应用ARFI技术后与单一使用常规超声诊断效能对比

2.3 声脉冲辐射力成像检查（ARFI）结果

2.3.1 VTI结果 254个乳腺病灶中，VTI评分1～3分病灶137例，其中良性病灶118例，恶性病灶19例；VTI评分4～5分的病灶117例，其中恶性病灶87例，良性病灶30例。乳腺良恶性病灶VTI成像如图2所示。

2.3.2 VTIQ结果 记录所有病灶剪切波速度平均值，以病理结果为对照，统计数据得，良性病灶Vmean=（3.71±0.52）m/s，恶性病灶Vmean=（6.00±0.99）m/s。绘制Vmean值的ROC曲线（图3），曲线下面积为0.973，标准误为0.008，其95%可信区间为（0.958，0.988），根据约登指数最大点0.846，确定诊断界点值为4.84 m/s。

图3 VTIQ成像技术Vmean值ROC曲线

2.4 校正后BI-RADS分类结果两组不同年资超声医生再次读片，结合VTI评分和剪切波速度灶Vmean结果，对BI-RADS 4类病灶进行校正。若同时满足病灶VTI评分4～5分和VTIQ成像灶Vmean≥4.84 m/s，则BI-RADS分级上调一个亚级；如果同时满足VTI评分1～3分和VTIQ成像灶Vmean＜4.84 m/s，则BI-RADS分级下调一个亚级。

所有254个乳腺病灶，应用ARFI技术，低年资医生组校正后BI-RADS分类3类81个（良性80例，恶性1例），4A类65个（良性50例，恶性15例），4B类36个（良性15例，恶性21例），4C类41个（良性3例，恶性38例），5类31个（良性0例，恶性31例），其中病理诊断4A类及以下良性病灶130例，恶性病灶16例，4A类以上恶性病灶90例，良性病灶18例。校正后低年资医生组诊断效能分析见表1。高年资医生组校正后BI-RADS分类3类85个（良性85例，恶性0例），4A类64个（良性54例，恶性10例），4B类30个（良性8例，恶性22例），4C类45个（良性1例，恶性44例），5类30个（良性0例，恶性30例），其中病理诊断4A类及以下良性病灶139例，恶性病灶10例，4A类以上恶性病灶96例，良性病灶9例。校正后高年资医生组诊断效能分析见表1。

A.乳腺良性病灶，VTI评分3分；B.乳腺恶性病灶，VTI评分5分

3 讨论

近年来超声诊断医师接诊越来越多的乳腺疾病患者，乳腺癌的早期筛查、诊断一直是影像学发展的重要方向。乳腺影像报告与数据系统（BIRADS）是美国放射学会（ACR）提出的一种分类系统，对乳腺成像结果进行全面评估的类别分类，这种分类提供了一个大致的恶性肿瘤的风险，概率从零到大于95%的病变，分类和最后评估减少了建议的模糊性［5］。2013年ACR推出BI-RADS第5版，进一步规范和修订了评价分级，尤其对BI-RADS 4类各亚类病灶恶性可能性做了修改，并增加了弹性成像、腋窝淋巴结等诊断标准［6］。本研究选择两组医生，低年资医生组和高年资医生组，进行标准化存图，综合患者的临床症状、乳腺癌相关危险因素及其他影像学检查结果等，严格按照BI-RADS分类法的分类标准对各病灶完成结构化报告书写。结果表明，应用二维常规超声时，高年资医生组诊断水平高于低年资医生组，差异有统计学意义。低年资医生组与高年资医生组对乳腺病灶的BI-RADS分级中，3级、4C级、5级病灶诊断准确性较高，4A级、4B级病灶诊断准确性较低，尤其4B级病灶中，低年资医生组良性病灶35例，恶性病灶18例，高年资医生组良性病灶32例，恶性病灶16例，两组医生对于BI-RADS 4级病灶的分级准确性还比较低。分析原因，由于近年来乳腺疾病的患者逐年增加，病人量增加较快，许多低年资医生短期内无法积累足够的诊断经验，对疾病的判断存在一定的偏差。此外，2013年ACR推出的第5版BI-RADS分级，对4级病灶的恶性可能性做了修订，实际操作中，各组医生中部分医生对BI-RADS分级标准掌握不准确，沿用以前的旧版分级标准或对分级保持较保守态度，导致诊断效能降低。

新技术的出现和应用很大程度上提高了超声诊断水平，弹性成像技术在我国各地区各级大医院已开展数年，其应用价值也受到肯定，但是该技术对不同年资医生的辅助诊断价值，还没有做过深入研究［7，8］。因此，在乳腺超声诊断中，弹性成像技术的推广和应用是否对不同年资医生的诊断水平有提升作用是本研究的主要目的。本研应用声脉冲辐射力成像（ARFI）技术对乳腺良恶性病灶进行诊断，确定定量指标Vmean值诊断界点值，并进一步分析该技术对不同年资医生的辅助诊断价值。ARFI技术通过发射自身产生的剪切波，收集不同弹性硬度的组织反射的剪切波信号，从而测定组织的应变信息，操作时不需要手动加压，具有更好的客观性和可重复性［9，10］。本研究中首先应用声脉冲辐射力组织成像技术（VTI），其显示为“黑白灰”的弹性成像图，应用VTI评分法，对乳腺病灶进行定性评分，黑色比例越多，表明组织硬度越大；应用声脉冲辐射力组织定量成像（VTIQ）技术进一步定量测量乳腺良恶性病灶，Vmean测值越大，表明病灶硬度越大。研究结果测得，良性病灶Vmean=（3.71±0.52）m/s，恶性病灶Vmean=（6.00±0.99）m/s，Vmean诊断乳腺良恶性病灶的界点值为4.84 m/s。应用ARFI技术校正BI-RADS后，低年资医生组和高年资医生组诊断能力都有较大幅度的提高，说明ARFI技术在乳腺病灶的诊断中具较高的应用价值，可弥补低年资医生经验积累不足，增强不同年资医生诊断信心［11］。

综上所述，弹性成像技术已广泛应用于乳腺病灶的诊断，但是不同厂家、品牌的彩色多普勒诊断仪，弹性成像的软件参数和诊断敏感性各有差异［12］，声脉冲辐射力组织量化成像测值缺乏统一标准。本研究结果与以往研究结果相近［13］，声脉冲辐射力组织成像在乳腺病灶诊断中有较高的应用价值。但是，研究中乳腺病灶病理种类有限，浸润性导管癌占比重较大，无法客观评价不同病理类型的乳腺病灶弹性成像测值是否存在差异，还需要增大样本量进一步深入研究。