剪切波弹性模量参数对乳腺结节性质的诊断效能分析

王欣然（江南大学附属医院,江苏 无锡 214023）

乳腺癌是全球女性最常见的恶性肿瘤，已成为继宫颈癌之后女性癌症病死率最高的肿瘤之一，且该疾病呈年轻化的趋势，是危及女性健康的主要原因之一[1]。超声检查为乳腺结节诊断的首选方法，不过乳腺良、恶性结节常规超声征象存在部分重叠，特别是乳腺超声影像报告和数据系统（breast ultrasoundimaging reporting and data system，BI-RADS）分类中的4类结节恶性可能性跨度较大，影响到常规超声的判断[2]。研究[3]发现乳腺病变的恶性程度可能与组织的硬度有关。超声弹性成像通过检测组织硬度来鉴别肿瘤的良恶性，其中实时剪切波弹性成像（Shear Wave Elastography，SWE）能够直接测量组织的杨氏模量值而定量判断组织的硬度[4]。本次研究回顾性分析了129例经病理证实乳腺结节患者的临床、影像及病理资料，探讨了SWE弹性模量参数及图像特征在乳腺良恶性实性病变的诊断效能，旨在提高乳腺癌的诊断准确率。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析我院2019年8月-2021年6月经病理证实的乳腺结节129例（129个结节）患者的临床资料。纳入标准：①均为单发肿物女性患者，经超声引导穿刺活检或手术病理确诊；②行超声检查前均未行任何治疗；③乳腺实性结节，结节直径在5mm-30mm之间；④所有结节均有完整病理结果；⑤本次研究符合《世界医学协会赫尔辛基宣言》相关要求。排除标准：①无法获得完整病理结果者；②确诊乳腺癌并行放化疗者；③囊性或囊实性结节；④哺乳期及妊娠期乳腺；⑤隆胸史或内置假体者；⑥图像质量欠佳者。年龄26-77岁，平均（45.1±10.3）岁，病灶直径5-30mm，平均（19.5±4.9）mm。

1.2 仪器与方法 采用mindary公司生产的Resona7超声诊断仪（探头频率4-15MHz），应用配套的Q-BOXTM分析软件。先行常规超声检查，患者取仰卧位或侧卧位，双臂上举过头，充分暴露乳房及腋窝，行胸部横切、纵切及半环扫查，大致确定乳腺结节的位置、形态等基本特征并进行记录。然后在最大纵切面处不施压状态下固定探头，嘱患者屏气5-10s，进入SWE图像模式，将杨氏模量值测量范围控制在0-180kPa，设置好感兴趣区，稳定成像后静置3s，停帧，存取图像。感兴趣区可由二维超声图像引导，要求根据乳腺结节形态尽量覆盖整个病灶区域，一般感兴趣区为2mm。同一病灶需采集三帧弹性图像。然后启动Q-BOXTM分析软件测量弹性模量参数[包括弹性模量最大值（Emax）及最硬处区域与同一深度的正常乳腺组织Emax比值（即Eratio值）]，测3次取均值。

1.3 图像质控及诊断标准 要求所有图像数据采集及判断均经2名从事6年以上超声检查医师在未知穿刺活检或手术前均不知情的前提下完成阅片，严格把控图像质量。当2名医师给出的结果不一致时，经讨论后给出结果。采用BI-RADS进行病灶评估，并以病理结果为“金标准”，绘制Emax、Eratio值预测乳腺良、恶性结节的受试者工作特征（receiver operator characteristic，ROC）曲线，分析截断值及诊断效能。

1.4 统计学方法 采用SPSS21.0统计软件包处理数据，计量资料以（x±s）表示，行t检验，绘制相关参数的ROC曲线并利用Z检验比较两者曲线下面积（Area under Curve，AUC）差异，以P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 基本情况及病理检查结果129例（共129个病灶）乳腺结节中外上象限37个、外下象限33个、内上象限29个、内下象限24个、乳晕区6个。经穿刺活检或手术病理结果显示良性结节88个（68.2%），最大径（13.7±4.7）mm，其中纤维腺瘤39例（占44.3%），恶性病灶41个（占31.8%），最大长径（20.9±4.8）mm，其中浸润性导管癌28例（占68.3%）。具体分型见表1。

表1 乳腺结节病理检查结果分布

2.2 典型乳腺良恶性结节的SWE图像声像图 88例乳腺良性结节患者的SWE图像的典型特点为图像呈均匀蓝色，质地偏软，仅病灶周边及内部出现少许局灶的异常彩色（见图1），41例乳腺恶性结节患者的SWE图像的典型特点为图像呈红色为主的黄绿色相间覆盖或周边形成红色为主的“硬环”征，质地偏硬，弹性模量值较高（见图2）。

图1 典型乳腺良性结节图像[患者，女，46岁，右侧乳腺9点方向实性结节，Bl-RADS 4A类，病理诊断为（右乳9点肿块）乳腺腺病伴腺病瘤形成，超声图像显示境界清楚，形态欠规则，有包膜，纵横比＜1，弹性成像为深蓝色覆盖，Emax为28.1Kpa]

图2 典型乳腺恶性结节图像[患者，女，49岁，左侧乳腺10点方向实性结节，Bl-RADS 4C类，病理诊断为左乳浸润性癌，超声图像显示境界欠清，形态不规则，内见细小强回声，弹性成像为黄绿色覆盖，Emax为89.8Kpa]

2.3 乳腺良恶性结节的弹性模量值比较 以病理检查结果为准，将乳腺结节患者分为良性组和恶性组，恶性组的弹性模量Emax值及Eratiao值均大于良性组，且差异具有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 乳腺良恶性结节的弹性模量值比较(±s)

表2 乳腺良恶性结节的弹性模量值比较(±s)

组别 n Eratio Emax(kPa)良性组 88 1.94±0.83 35.2±14.7恶性组 41 7.91±4.31 107.2±32.3 t 12.556 17.441 P＜0.001 ＜0.001

2.4 弹性模量值预测乳腺良恶性结节的诊断效能分析 将剪切波弹性模量值作为检验变量，以乳腺结节的病理结果良、恶性作为状态变量（1为恶性，0为良性），绘制ROC曲线，结果显示以Eratio值3.34为截断值，其诊断恶性结节的敏感性87.8%，特异性84.1%，准确率85.3%，AUC为0.872；以Emax值62.1kPa为截断值，其诊断恶性结节的敏感性78.0%，特异性81.8%，准确率80.6%，AUC为0.826。两者AUC比较，差异无统计学意义（Z=0.881，P＞0.05）。见表3、图3。

表3 弹性模量值预测乳腺良恶性结节的ROC曲线分析

图3 弹性模量值预测乳腺良恶性结节的ROC曲线分析

3 讨论

近年来，乳腺癌的发病率呈逐年上升趋势。早期发现和诊断乳腺癌对改善患者预后及生活质量意义重大[5]。以往多通过BI-RADS分级区分乳腺良恶性结节，其中BI-RADS 4级的可疑乳腺占位病变恶性可能性高，一般需行微创活检或微创切除以明确诊断，然而在实际应用中发现BIRADS 4级的活检病例中假阳性率高，这不仅增加了治疗成本，还增加了医疗风险及痛苦，患者往往难以接受[6]。临床证实乳腺病变的良恶性与其肿块的软硬度具有一定的相关性，其硬度由小到大依次为脂肪、腺体、纤维腺瘤、腺病、导管内乳头状瘤、浸润性导管癌等[7-8]。

随着超声技术的不断发展，近年来实时超声弹性成像技术的出现填补了常规超声不能评估组织硬度的空白，且克服了传统弹性成像受操作者施力大小、振动频率等影响无法准确进行定量分析[9]。SWE技术利用马赫锥原理将发射声辐射对组织施加激励，在组织中产生剪切波，并追踪剪切波，此后利用杨氏模量实现组织的弹性量化，重复性好，是一种真正具有创新意义的弹性成像量化技术[10-11]。本次试验共纳入129例（共129个病灶）乳腺结节，经病理结果显示良性结节88个，恶性病灶41个，SWE下恶性结节图像特征主要为病变边缘出现“硬环征”，由此可以确定“硬环征”是乳腺肿块恶性病变的一个主要特征。这一征象存在的主要原因是因为病灶对周围组织浸润，此外恶性病灶因血管新生、肿瘤细胞增殖等形成边界不清的混合浸润带[12]。此外，恶性结节最大径多大于良性结节，提示可通过上述征象初步确定为患者存在恶性病变可能。此外，本次试验结果显示乳腺恶性结节Emax、Eratio值均明显高于良性结节，这与刘健[13]等人的研究结果一致，提示恶性肿块含有较多弹力纤维和间质成分，间质血管的管壁机化、钙化、间质成分发生玻璃样病变等导致硬度增加，使弹性模量参数上升，而良性结节中纤维间质与腺体排列疏松，质地较软[14]。

为进一步定量分析乳腺良恶性肿块，本次试验绘制了Emax、Eratio值预测恶性结节的ROC曲线，结果显示Eratio诊断乳腺肿块良恶性的价值更高，当Eratio值取3.34时，诊断恶性结节的敏感性87.8%，特异性84.1%，准确率85.3%，AUC为0.872，提示Eratio值主要反映肿物与周围正常组织之间的硬度差异，避免了Emax因年龄及生理周期等存在的个体差异，相较于Emax，可更好地反映患者的硬度变化情况[15-16]。不过两者AUC比较，差异无统计学意义（P＞0.05），提示后续研究可对周边腺体的位置、深度进行细分，以探究Eratio值能够提高诊断效能。此外值得说明的是，部分良性结节弹性模量值超过截断值而出现假阳性可能是因为结节存在时间较长，内部出现机化使硬度增加，而假阴性可能是因为恶性结节内部逐渐出现液化坏死而降低了结节硬度[17-19]。

综上所述，SWE的弹性模量值和弹性图像可反映乳腺组织的硬度值即组织硬度分布特征，SWE下Eratio、Emax的诊断效能均较高，可作为鉴别乳腺良恶性结节的新方法，避免良性乳腺结节患者进行不必要的穿刺活检或手术。本次研究还有待于后续研究进一步深入。