賀紅霞 劉曉芳 陳耀東 任志翔 陳 武
剪切波彈性成像(shear wave elastography,SWE)技術(shù)可獲得組織硬度定性及定量信息,重復(fù)性好,在乳腺良惡性病灶鑒別診斷中的價(jià)值已得到認(rèn)可[1]。目前較常用的SWE參數(shù)有最大彈性值(Emax)、平均彈性值(Emean),但是其僅能反映乳腺病灶硬度大小,無法評(píng)估病灶內(nèi)部硬度分布特征。彈性異質(zhì)性是指病灶內(nèi)部不同區(qū)域硬度差異分布特征[2]。研究[3]發(fā)現(xiàn)乳腺病灶彈性異質(zhì)性與其良惡性相關(guān)。彈性值標(biāo)準(zhǔn)差(Esd)可通過評(píng)估病灶內(nèi)不同區(qū)域彈性模量離散程度反映腫瘤病灶的彈性異質(zhì)性,但其診斷價(jià)值及最佳診斷界值方面尚未達(dá)成共識(shí)[4-5]。本研究使用新指標(biāo)剛度梯度(SG)定量評(píng)估乳腺病灶彈性異質(zhì)性,旨在探討其在乳腺影像報(bào)告與數(shù)據(jù)系統(tǒng)(BI-RADS)分類再調(diào)整中的應(yīng)用價(jià)值,以期指導(dǎo)臨床決策。
選取2019年8月至2020年10月在山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院經(jīng)手術(shù)或穿刺活檢病理證實(shí)的乳腺病灶患者132例,均為女性,年齡17~81歲,平均(44.73±14.37)歲。共135個(gè)病灶,其中惡性60個(gè),包括浸潤(rùn)性癌32個(gè),浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌(IDC)16個(gè),導(dǎo)管原位癌(DCIS)7個(gè),髓樣癌、黏液癌各2個(gè),浸潤(rùn)性小葉癌1個(gè);良性75個(gè),包括纖維腺瘤42個(gè),乳腺增生20個(gè),乳腺炎性病變7個(gè),導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀瘤5個(gè),腺病1個(gè)。納入標(biāo)準(zhǔn):有明確的病理結(jié)果,均行常規(guī)超聲及SWE檢查。排除標(biāo)準(zhǔn):乳腺既往手術(shù)史、假體植入史、有新輔助化療、放療病史,以及妊娠期或哺乳期患者。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn),所有患者均簽署知情同意書。
1.超聲檢查:使用法國(guó)聲科Aixplorer彩色多普勒超聲診斷儀,線陣探頭,頻率4~15 MHz;配備SWE功能?;颊呷⊙雠P位,充分暴露雙側(cè)乳腺和腋窩,先行常規(guī)超聲檢查觀察病灶形態(tài)、回聲、邊緣、血流等聲像圖特征,進(jìn)行BI-RADS分類;于病灶最大徑切面切換至SWE模式,測(cè)量量程0~180 kPa,中心頻率默認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)模式,當(dāng)病灶位置太深或其他原因?qū)е虏噬盘?hào)充填不佳時(shí),調(diào)整至穿透模式。取樣區(qū)域包括病變本身及周邊正常組織,不包括皮膚和胸壁,盡量輕持探頭不施壓,靜置約3~5 s后進(jìn)行圖像采集,每個(gè)病灶存取3幀獨(dú)立的SWE圖像。采用Q-Box Trace方式選定感興趣區(qū)(ROI),使ROI盡可能包括病灶彈性圖像顯示的硬度邊緣,自動(dòng)測(cè)得病灶的Emax、Emean、Esd,計(jì)算SG,具體公式[5]:SG=(Emax-Emean)+Emax。所有參數(shù)均重復(fù)測(cè)量3次取其平均值。
2.評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):參考2013版BI-RADS分類標(biāo)準(zhǔn)[6]對(duì)乳腺病灶進(jìn)行評(píng)估,BI-RADS 3類及4a類病灶判定為良性,BI-RADS 4b類及以上病灶判定為惡性;通過受試者工作特征(ROC)曲線確定最佳SWE診斷參數(shù)及其截?cái)嘀担?dāng)病灶SWE參數(shù)值大于截?cái)嘀禃r(shí)判定為惡性,小于等于截?cái)嘀禃r(shí)判定為良性;SWE參數(shù)校正BI-RADS分類方法[4,7]:將大于SWE參數(shù)截?cái)嘀挡≡钚蠦I-RADS分類升高一級(jí),小于等于截?cái)嘀嫡咝蠦I-RADS分類降低一級(jí),BI-RADS 5類者不升級(jí),BI-RADS 3類者不降級(jí)。
應(yīng)用SPSS 21.0及Med Calc 18.2.1統(tǒng)計(jì)軟件,計(jì)量資料以±s表示,兩組比較行t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)或率表示,組間比較采用Fisher確切概率法或χ2檢驗(yàn)。以病理結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn),繪制ROC曲線評(píng)估SWE各參數(shù)、BI-RADS分類對(duì)乳腺良惡性病灶的鑒別診斷效能,曲線下面積(AUC)比較行Z檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
SWE各彈性模量參數(shù)中,乳腺惡性病灶SG、Esd、Emax、Emean均高于良性病灶,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.001)。見表1。
表1 乳腺良惡性病灶SWE參數(shù)比較(±s) kPa
表1 乳腺良惡性病灶SWE參數(shù)比較(±s) kPa
SG:剛度梯度;Esd:彈性值標(biāo)準(zhǔn)差;Emax:最大彈性值;Emean:平均彈性值
病理結(jié)果良性惡性t值P值Emean 18.38±7.2838.83±19.24-8.48<0.001 SG 63.89±31.06227.64±119.68-11.39<0.001 Esd 7.49±4.0825.33±13.38-10.94<0.001 Emax 41.06±17.78133.22±68.05-11.26<0.001
ROC曲線分析顯示,SG、Esd、Emax、Emean預(yù)測(cè)乳腺惡性病灶的AUC及診斷截?cái)嘀捣謩e為0.925、120.2 kPa,0.903、12.4 kPa,0.923、68.8 kPa,0.837、27.0 kPa,其中SG的AUC值最高,以120.2 kPa為截?cái)嘀担湓\斷的敏感性、特異性、準(zhǔn)確率分別為88.3%、96.0%、92.6%。見圖1。
圖1 SWE各參數(shù)鑒別診斷乳腺良惡性病灶的ROC曲線圖
135個(gè)乳腺病灶中,校正前BI-RADS 3類30個(gè),4a類39個(gè),4b類23個(gè),4c類34個(gè),5類9個(gè),準(zhǔn)確診斷115個(gè),誤判20個(gè),其中13個(gè)良性病灶高判,7個(gè)惡性病灶低判。SG校正后BI-RADS 3、5類分別增加了33個(gè)、30個(gè),4a、4b、4c類分別減少了27個(gè)、13個(gè)、23個(gè),校正后BI-RADS分類中被誤判病灶降為12個(gè)(占8.9%,12/135)。見表2和圖2,3。
圖2 乳腺良性病灶的常規(guī)超聲及SWE圖
表2 校正前、后乳腺良惡性病灶BI-RADS分類個(gè)
SG校正后BI-RADS分類鑒別乳腺良惡性病灶的AUC及特異性均高于校正前,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05);敏感性和準(zhǔn)確率與校正前比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。校正前后BI-RADS分類建議行穿刺活檢的乳腺良性病灶由61.3%(46/75)降為18.7%(14/75),兩者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。見表3和圖4。
圖3 乳腺惡性病灶的常規(guī)超聲及SWE圖
圖4 校正前、后BI-RADS分類鑒別診斷乳腺良惡性病灶的ROC曲線圖
表3 校正前、后BI-RADS分類鑒別乳腺良惡性病灶的診斷效能比較
近年來,高頻超聲已被廣泛應(yīng)用于乳腺癌的篩查。超聲BI-RADS分類系統(tǒng)可規(guī)范乳腺超聲診斷及報(bào)告,其評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)已成為乳腺病灶臨床風(fēng)險(xiǎn)分層管理的重要依據(jù)[6]。然而,乳腺良惡性病灶常規(guī)超聲征象存在重疊,給診斷帶來難度,因此納入可靠指標(biāo)提高BI-RADS分類診斷準(zhǔn)確性是目前研究重點(diǎn)。腫瘤異質(zhì)性作為乳腺癌的特征之一,體現(xiàn)在瘤灶內(nèi)部不同區(qū)域腫瘤細(xì)胞亞群及結(jié)締組織、血管等成分的區(qū)別,被認(rèn)為可導(dǎo)致腫瘤病灶內(nèi)部不同區(qū)域力學(xué)性質(zhì)的差異[8-9],故僅依據(jù)硬度大小判定乳腺病灶彈性信息,得出的結(jié)論不完全客觀。針對(duì)上述情況,有學(xué)者[10-11]提出定性指標(biāo)(四種顏色模式和Ehomo模式)及SWE彈性圖像分型法,用以評(píng)估病灶的彈性異質(zhì)性,然而定性分析存在一定主觀性,對(duì)醫(yī)師要求較高,缺乏定量依據(jù)。為此,本研究通過SG、Esd對(duì)病灶的彈性異質(zhì)性程度進(jìn)行量化評(píng)估,為評(píng)價(jià)異質(zhì)性病變提供了一種非侵入性的檢查手段。本研究中SG的診斷效能優(yōu)于內(nèi)置參數(shù)Esd,以SG 120.2 kPa為截?cái)嘀?,顯示出較高的診斷敏感性及特異性(88.3%、96.0%),優(yōu)于Shang等[12]研究結(jié)果(85.56%、88.89%),分析造成差異的可能原因有:①本研究采用Q-Box Trace方式選定ROI,避免了環(huán)形ROI無法對(duì)不規(guī)則病灶“適形”取樣的弊端[4];②本研究SG值計(jì)算的是整個(gè)病灶的彈性異質(zhì)性,能更全面、客觀地量化腫瘤彈性異質(zhì)性特征,而Shang等[12]研究分析的是病灶最硬2 mm處的SG值。
本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),常規(guī)超聲BI-RADS分類鑒別乳腺良惡性病灶的敏感性相對(duì)較高(88.3%),而特異性偏低,為82.7%,與以往研究[13]一致,導(dǎo)致低風(fēng)險(xiǎn)病灶被高判,施行了不必要的穿刺活檢。經(jīng)SG校正后在保證較高診斷敏感性的同時(shí),診斷特異性由82.7%提高到92.0%(P<0.05),且校正后BI-RADS分類預(yù)測(cè)乳腺惡性病灶的AUC值高于校正前(P<0.05),提示結(jié)合SG有助于提高BI-RADS分類總體診斷效能。以BIRADS 4b類為診斷截?cái)嘀?,校正前BI-RADS分類中有20個(gè)乳腺病灶被誤判(惡性病灶中6個(gè)4a類,1個(gè)3類;良性病灶中10個(gè)4b類,3個(gè)4c類),經(jīng)SG值校正后,糾正了13個(gè)病灶的分類,包括5個(gè)4a類和8個(gè)4b類病灶,并使3個(gè)4c類病灶降級(jí)至4b類。本研究校正前后BI-RADS 4類病灶由96個(gè)減少至33個(gè),其中30個(gè)升級(jí)為5類,33個(gè)降級(jí)為3類,一定程度上可彌補(bǔ)BIRADS 4類病灶惡性概率跨度大的不足,使BI-RADS分類診斷更準(zhǔn)確;同時(shí),84.6%(33/39)的4a類病灶被降級(jí)為3類,其中32個(gè)經(jīng)病理證實(shí)為良性,避免了該部分4a類病例過度診療,由定期隨訪替代穿刺活檢。此外,校正后BI-RADS分類活檢陽(yáng)性率由校正前56.2%(59/105)提高到80.6%(58/72)。
本研究還發(fā)現(xiàn),SG在校正BI-RADS分類中亦存在一些假陽(yáng)性和假陰性結(jié)果。有2個(gè)IDC和2個(gè)DCIS的BI-RADS分類診斷為惡性,校正后誤判為良性;2個(gè)DCIS的BI-RADS分類校正前后均被誤判為良性。被低判的2個(gè)IDC均為Ⅰ級(jí)IDC,其中1個(gè)最大徑僅0.87 cm。研究[14]表明,SWE極易漏診DCIS、小病灶(<1 cm)和低級(jí)別浸潤(rùn)性癌,由此分析,假陰性原因可能與病灶體積較小及組織學(xué)分級(jí)低有關(guān)。DCIS因未突破乳腺導(dǎo)管基底膜,間質(zhì)組織未受侵犯,尚無明顯纖維組織增生反應(yīng),病灶異質(zhì)性特征不顯著,檢測(cè)SG值偏低。本研究1個(gè)乳腺炎性病變BI-RADS分類診斷為良性,SG校正后誤判為惡性;2個(gè)纖維腺瘤BI-RADS分類誤診為惡性而未被校正。分析其假陽(yáng)性原因:炎性反應(yīng)伴隨著血供增加、水腫、脂肪壞死及肉芽腫的形成時(shí),病灶局部區(qū)域硬度相對(duì)增加,均可能導(dǎo)致彈性模量分布不均勻,SG值偏高[3,15]。另外,病灶的大小也會(huì)影響彈性測(cè)值的準(zhǔn)確性,本研究中被高判的2個(gè)纖維腺瘤體積均較大,病變包膜被拉伸及鄰近正常組織受到壓迫,病灶周邊張力增大,與內(nèi)部低彈性區(qū)形成對(duì)比;其次,較大的病變可能會(huì)導(dǎo)致探頭不均勻地應(yīng)用于腫塊上方的皮膚,從而產(chǎn)生偽像,影響測(cè)定結(jié)果。
本研究局限性:①樣本量偏少,未能對(duì)病灶的大小、深度進(jìn)行分組研究;②僅分析了病灶最大徑切面的彈性圖像,并未分析其正交切面;③所納入的病例多數(shù)為準(zhǔn)備接受穿刺或治療的陽(yáng)性患者,可能存在選擇偏倚。
綜上所述,SWE異質(zhì)性分析在鑒別診斷乳腺良惡性病變方面具有重要價(jià)值。SG校正后的BI-RADS分類提高了診斷效能,有助于減少臨床上不必要的穿刺活檢或手術(shù),有一定的臨床應(yīng)用價(jià)值。