影像学术前诊断乳腺癌腋窝转移性淋巴结的研究进展

赵欣 苏丹柯

作者单位：530021 南宁 广西医科大学附属肿瘤医院医学影像中心

乳腺癌是威胁我国妇女健康最主要的恶性肿瘤之一，全球新增女性乳腺癌患者高达226.1万例，数量远超其他女性恶性肿瘤并位居首位［1］，疾病负担十分严重。术前准确评估腋窝淋巴结转移状态对乳腺癌患者的治疗决策具有关键性作用，淋巴结有无转移，淋巴结转移数目，淋巴结受累程度，转移性淋巴结的部位等是判断预后的重要因素［2］。目前在临床上主要采用前哨淋巴结活检术（sentinel lymph node biopsy，SLNB）和腋窝淋巴结清扫术（axillary lymph node dissection，ALND）评估腋窝淋巴结转移状态，但是这两种方法都是侵入性的有创手段，会造成相应并发症，如上肢水肿、疼痛、上肢功能障碍等。近年来，简单易行、可靠性强且无创的影像学检查方法，如超声、乳腺X线摄影、CT、MRI、PET-CT等在术前评估乳腺癌腋窝淋巴结状态中的应用越来越广泛。此外，随着影像组学研究方法日益受到重视，机器学习、卷积神经网络、深度学习等新技术不断涌现，术前诊断乳腺癌腋窝淋巴结状态的准确性不断提高，现就影像学术前诊断乳腺癌腋窝淋巴结转移状态的研究进展作一综述。

1 影像学评估腋窝淋巴结状态的意义

病理学检查仍是诊断淋巴结转移状态的金标准。有研究表明，SLNB与ALND诊断腋窝淋巴结转移的符合率为97.5%～100.0%［3］。ALND能提供最准确的患者病理信息，但其创伤性大、并发症多，且80%～85%的早期乳腺癌患者腋窝淋巴结清扫结果为阴性［4］。SLNB术后并发症相对较少，但由于存在发生跳跃性淋巴结转移的可能性，其假阴性率仍为5%～19%［5］。近年来，随着多模态、多参数影像学技术的出现，影像学技术术前评估腋窝淋巴结状态的准确性得到不断提高，对评估新辅助化疗（neoadjuvant chemotherapy，NAC）的腋窝淋巴结转移也有重要意义。St.Gallen指南建议进展期乳腺癌患者术前接受NAC，以提高保乳手术率，并获得更长的无病生存期和更高的总生存率［6］。既往研究［7］显示，乳腺癌患者接受NAC后，MRI功能信息可作为诊断腋窝淋巴结转移的敏感指标（灵敏度为100%，特异度为62.5%），但尚不能作为独立指标间接反映早期腋窝淋巴结的疗效。

2 影像学评估腋窝淋巴结状态的技术手段

2.1 超声

超声检查是临床上最常用的评估腋窝淋巴结状态的检查方法，且可对疑似恶性的淋巴结进行超声引导下活检。常规超声通过形态学和血流动力学定性诊断淋巴结，对浅表淋巴结的诊断准确率高，但受胸肌和肺尖气体的影响，常规超声对位置较深、大小≤1 cm的淋巴结不敏感，对低速血流的敏感性也不高，因此淋巴结内微小的血流容易被忽略［8］。由此可见，常规超声检查对腋窝淋巴结的诊断仍有一定局限性。超声造影通过观察淋巴结的灌注血流图和能量图判断微血管状态，在一定程度上可提高腋窝淋巴结诊断的准确性。多项研究［9-10］已显示超声造影较常规超声可更有效地诊断乳腺癌患者腋窝淋巴结转移状态。RUBALTELLI等［11］研究也显示，与无转移组相比，腋窝淋巴结转移组患者的高灌注区与低灌注区的差异显著。相关研究［12］表明，以超声弹性成像诊断乳腺癌腋窝淋巴结转移较常规超声的诊断准确度更高，其诊断乳腺癌腋窝淋巴结转移的受试者工作特征（ROC）曲线下面积（AUC）为0.918，准确度达81.28%，可在乳腺癌腋窝淋巴结转移的诊断中起到很好的辅助作用。此外，超声引导下穿刺在乳腺癌腋窝淋巴结状态评估方面也发挥了重要作用，CARROLL等［13］研究显示，超声引导下穿刺能对可疑淋巴结进行多层次、多点活检，诊断特异性高达100%，但该操作多依赖于医师的经验和取材部位，诊断的准确性仍然存在误差。综上，常规超声及超声造影对乳腺癌腋窝淋巴结转移的诊断受其成像原理的影响，诊断价值有限，但仍可作为常规筛查的首要手段。而超声引导下的穿刺活检尽管可以明确有无转移，但是其准确性易受操作者水平的影响。

2.2 乳腺X线摄影

乳腺X线摄影是目前最常用的乳腺成像方法，尽管在乳腺癌筛查中的重要作用已得到广泛认可，但是其对乳腺癌腋窝淋巴结转移的诊断效能并不理想，明显低于CT及MRI［14］。除了检查野小导致腋窝淋巴结显示率低外，乳腺X线摄影提供的诊断信息也相对单一，导致了乳腺X线摄影对腋窝淋巴结诊断的漏诊率较高，因此不建议作为评价腋窝淋巴结状况的常规手段。

2.3 多层螺旋CT

多层螺旋 CT（multisice computed tomography，MSCT）不仅具有更快的扫描速度和更高的空间分辨率，其CT多平面重组技术还可以弥补横轴位成像的不足，同时还可观察是否存在乳腺内、内乳区及纵隔淋巴结肿大。而根据UENATSU等［15］学者的研究，高分辨率CT还可以观察淋巴结的内部结构，除淋巴结体积大（最大短径≥10 mm）、纵横比减小（＜2）外，淋巴门消失、包膜不全、偏心环或皮质不规则等形态学征象也有助于诊断淋巴结转移。虽然CT对腋窝淋巴结的检出率较高，但对小淋巴结的定性诊断价值有限。吴佩琪等［14］分析了109例乳腺癌患者的CT和MRI数据，CT诊断腋窝淋巴结转移的灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值以及阴性预测值分别为93.0%、57.6%、71.6%、58.8%和92.7%；MRI为95.3%、65.2%、77.1%、64.1%和95.6%，研究表明CT显示腋窝淋巴结的能力高于MRI，但诊断转移性淋巴结的能力低于MRI。随着能谱CT的出现，MSCT从形态成像转向功能成像和物质成分分析，这些新技术的应用提高了乳腺癌腋窝淋巴结转移诊断的准确率。笔者所在团队前期研究［16］应用能谱曲线和基物质浓度测定对乳腺癌腋窝淋巴结良恶性进行鉴别，结果发现动脉期标化碘基值0.148为淋巴结转移的最佳诊断阈值，其诊断效率最高（AUC为0.888，灵敏度为80.00%，特异度为84.62%），但是能谱CT评价腋窝淋巴结的重复性仍有待进一步探讨。总之，MSCT在淋巴结反应性增生以及淋巴结微转移引起的假阴性病例，尤其是在后者中易误导治疗方案的选择和术后辅助治疗决策。此外，由于辐射剂量较大以及碘对比剂可引起过敏反应等原因，MSCT的推广应用一定程度上受到限制。

2.4 MRI

随着MRI的发展，动态增强扫描和扩散加权成像技术已广泛应用于乳腺疾病的诊断，其不仅可以提供病变的形态学征象，还可以反映血流动力学和功能学方面信息，具有较高的诊断灵敏度。目前，国内外已有许多学者利用MRI评价乳腺癌腋窝淋巴结状况，淋巴结直径线增大、淋巴结门消失、边缘不规则、表观弥散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）值降低、不均匀或偏心环强化、流出型曲线、周围脂肪间隙模糊等征象可作为淋巴结转移的诊断依据［17-19］。LUO等［20］采用MRI扩散加权成像对乳腺癌转移淋巴结进行诊断，研究发现转移性淋巴结的平均ADC值显著低于良性淋巴结。刘彦荣等［21］研究报道动态增强磁共振（dynamic contrast enhancement-magnetic resonance imaging，DCE-MRI）诊断乳腺癌腋窝淋巴结转移的准确度为98.14%，灵敏度为98.84%，特异度为97.33%，与金标准具有较高一致性（P＜0.01），表明DCE-MRI对乳腺癌腋窝淋巴结转移具有较高诊断价值。但是，MRI在评价乳腺癌腋窝淋巴结方面也存在一定局限性，部分淋巴结可能因扫描范围的限制而漏诊。KVISTAD等［22］为了使扫描范围覆盖整个腋下区域而设计了乳腺线圈，但是检查结果因影像质量差或腋下区域未足够覆盖而被质疑。沈茜刚等［23］对20例空芯针穿刺证实为乳腺癌的患者行MRI横断位FSE T2加权成像，采用设备自带体部线圈扫描后腋窝均显示肿大淋巴结，检出率为100.0%；而专用乳腺相控阵表面线圈检出率仅有34.3%。综上认为，与多种方法联合应用可有助于提高MRI术前诊断乳腺癌腋窝淋巴结转移的准确率，但仍存在一定局限性，需进一步改进和完善。

2.5 PET-CT

PET-CT是从代谢和形态学方面综合评价乳腺肿瘤、腋窝淋巴结和远处转移状况的热门研究领域。STRAVER等［24］使用PET-CT对38例乳腺癌患者术前进行检查，并与术后病理结果进行对照研究，得出腋窝淋巴结转移的诊断灵敏度和特异度分别为97%、100%，且未发生假阴性事件。郑超等［25］比较了扩散加权成像磁共振（magnetic resonance imaging-diffusion welghted imaging，MRI-DWI）与PET-CT在检测腋窝淋巴结转移方面的效能，结果显示MRI-DWI检测腋窝淋巴结转移的灵敏度为50.0%，特异度为95.0%，阳性预测值为85.7%，阴性预测值为76.0%，准确率为78.1%；18F-FDG PET-CT检测的灵敏度为91.7%，特异度为85.0%，阳性预测值为78.6%，阴性预测值为94.4%，准确率为87.5%。PET-CT显像检测乳腺癌腋窝淋巴结转移的灵敏度高于MRI-DWI（P=0.015）。朱虹等［26］对44例乳腺癌患者行18F-Alfatide Ⅱ PET/CT显像，分别以视觉法、半定量法(SUVmax和SUVmean)分析图像，其中视觉分析法诊断乳腺癌腋窝淋巴结转移的敏感度、特异度、准确率、阳性预测值和阴性预测值分别为70.59%、90.00%、81.08%、85.71%和78.26%；以半定量分析法获得的18F-Alfatide Ⅱ的SUVmax和SUVmean的AUC分别为0.81、0.80、0.92，研究表明18FAlfatide ⅡPET/CT可用于诊断乳腺癌腋窝淋巴结转移。尽管PET-CT为诊断乳腺癌腋窝淋巴结评估提供了全面的临床分期信息，但由于PET-CT图像的空间分辨率较低，在微小转移灶和小淋巴结肿瘤微浸润观察中有一定限制性，同时较高的检查费用也在一定程度上限制了PET-CT广泛应用。

3 影像组学评估腋窝淋巴结状态

影像组学通过提取图像深层次的高通量特征，将影像图像分析转化为可量化的特征进行研究。近年来，乳腺癌腋窝淋巴结转移术前评估的研究热点已经由传统的成像方法学评估转向影像组学预测模型的建立。索静峰等［27］分析了158例乳腺癌患者的腋窝淋巴结弹性图像及二维图像，并将弹性图像硬度值的彩色值纳入组学特征进行分析，结果显示其灵敏度达86.96%。ZHOU等［28］采用深度学习的方法将756例淋巴结阴性的早期乳腺癌患者的974张原发灶超声图像进行分析，并将78例患者作为独立验证集，其AUC达0.89。张玉姣等［29］使用MaZda软件在乳腺X线图像内提取影像组学特征，并应用方差选择法和最小绝对收缩与选择算子算法（LASSO）对提取的特征参数进行降维后建立影像组学标签，结果显示影像组学列线图在5%～82%阈值范围内表现出良好的临床应用效能。夏旭东等［30］以172例乳腺癌患者的增强MRI及ADC图像为研究对象，以另外37例为测试组行模型外部验证，结果显示熵的预测效能最优。聂悦等［31］回顾性分析825枚短径≥5 mm乳腺癌腋窝淋巴结的CT增强图像，并基于逻辑回归建立预测模型，结果该模型在测试组中诊断符合率、敏感度、特异度较理想，分别为0.87、0.82、0.92。程勇等［32］基于乳腺癌患者术前胸部增强CT动脉期图像的纹理特征预测腋窝淋巴结转移的价值，结果显示 S（5，-5）DifVarnc、WavEnLH_s-4、WavEnHH_s-4这3个纹理特征联合预测的效能最佳，可为乳腺癌患者的诊疗提供可靠参考。以上研究说明，基于影像组学的乳腺癌腋窝淋巴结转移预测模型提高了临床的诊断效能，但其尚处于初级研究阶段，成熟的产品尚未进入临床，但相信随着人工智能算法的不断更新迭代，影像组学将在乳腺癌腋窝淋巴结的术前评估中得到更好的应用。

4 小结

综上所述，不同影像学手段在术前评估乳腺癌腋窝淋巴结状态中都存在其优势和局限性，因此临床上应将超声、MRI、PET-CT、多层螺旋CT及乳腺X射线摄影等影像学手段作为综合性的影像学诊断体系，同时与影像组学相结合，从而对乳腺癌腋窝淋巴结状态进行更加精准、无创的术前评估。