靜態(tài)彈性成像對正常乳腺組織彈性模量的影響

梁 思 錢林學* 劉 冬

靜態(tài)彈性成像對正常乳腺組織彈性模量的影響

梁 思①錢林學①*劉 冬①

目的：研究靜態(tài)彈性成像操作對正常乳腺組織彈性模量造成的影響。方法：①對15個正常腺體型乳腺同一位置進行靜態(tài)超聲彈性檢測，截取未壓縮時的圖像及最大壓縮圖像，測量乳腺厚度(h，cm)，計算最小伸長比(λ)，得出靜態(tài)彈性成像正常操作對正常乳腺組織造成的變形；②對50個正常腺體型乳腺采集未進行壓縮時彈性模量(E0，kPa)及壓縮所致伸長比達到第一部分所得λ時的彈性模量(Em，kPa)。分別計算彈性模量改變比(Rm/0)，得出靜態(tài)彈性成像正常操作時正常乳腺組織彈性模量的改變。結果：靜態(tài)彈性成像操作中對正常腺體型乳腺造成的最小伸長比λ=0.74±0.07，靜態(tài)彈性成像中正常操作造成的變形使正常乳腺組織彈性模量增加4.38倍。結論：靜態(tài)彈性成像造成正常乳腺組織彈性模量增加4.38倍。

乳腺；超聲彈性成像；彈性模量

[First-author's address]Beijing Friendship Hospital Affiliated to Capital Medical University, Beijing 100050, China.

近年來，乳腺癌發(fā)病率在我國呈持續(xù)上升及年輕化的趨勢，開展乳腺癌篩查是一項非常緊迫和重要的任務[1]。乳腺鉬靶檢查及普通超聲檢查是常規(guī)篩查乳腺癌的方法，但均有各自的不足，而靜態(tài)彈性成像技術是一種評價病變組織硬度的診斷工具[2-3]。目前，已有許多關于靜態(tài)彈性成像技術應用在乳腺癌的報道，但是不同的研究者應用該技術得出的良惡性診斷界值結論相差甚遠，這一現(xiàn)象嚴重阻礙了將該技術在臨床工作中的應用。

超聲剪切波成像(supersonic shear imaging，SSI)是近年來剪切波彈性成像(shear wave elastography，SWE)中應用較廣泛的一種超聲彈性成像技術，該方法應用于人體已通過美國食品和藥物管理局(FDA)認證，其安全性、有效性得到了業(yè)界公認。目前，已有多個研究將其應用于乳腺結節(jié)的診斷中，基于此，本研究探討靜態(tài)彈性成像對正常乳腺組織彈性模量的影響，旨在明確研究靜態(tài)彈性成像操作對正常乳腺組織彈性模量造成的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

(1)選取2014年2-5月在北京友誼醫(yī)院進行常規(guī)乳腺超聲檢查而未檢出結節(jié)的15名受檢者，年齡＜35歲，未育，且對乳腺分型屬于腺體型的乳腺進行靜態(tài)超聲彈性成像。腺體型乳腺是指乳腺組織厚度和乳腺的厚度比＞1/3，乳腺內以導管成分為主的乳腺[4]。對其進行靜態(tài)彈性成像正常操作對正常乳腺組織造成的變形的研究。

(2)選取2014年2-5月在北京友誼醫(yī)院經(jīng)常規(guī)乳腺超聲未檢出結節(jié)的50例腺體型乳腺患者，年齡＜35歲，未育。且對乳腺分型屬于腺體型的22個乳腺進行靜態(tài)彈性成像正常操作對正常乳腺組織彈性模量影響的研究。

1.2 研究方法

(1)應用儀器為HITACHI Asecndus超聲診斷儀。截取未進行壓縮時的圖像測量乳腺厚度(h0，cm)。截取彈性測量中壓縮程度最大的圖像測量乳腺厚度(hm，cm)。計算最小伸長比(λ)，既當前加壓深度下組織的厚徑與未加壓狀態(tài)下厚徑的比值。計算伸長比λ根據(jù)公式1：

(2)應用Supersonic Aixplore超聲診斷儀15-4探頭。對每例乳腺均采集未進行壓縮時彈性模量(E0，kPa)及壓縮所致伸長比達到第一部分所得最小伸長比時的彈性模量(Em，kPa)。在讀取彈性模量時，選取模量變化均勻的感興趣區(qū)，一組的感興趣區(qū)均取在同一區(qū)域。受試者均平躺，雙手固定于身體兩側，手掌朝上。通過SSI技術可獲得乳腺組織的彈性模量值。計算彈性模量改變比(Rm/0)根據(jù)公式2：

1.3 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 17.0統(tǒng)計分析軟件，使用數(shù)據(jù)描述以均數(shù)±標準差(x-±s)表示。E0與Em組間的比較為配對樣本t檢驗，結果以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 靜態(tài)彈性成像正常操作對正常乳腺組織造成的變形

對15例腺體型的乳腺進行靜態(tài)超聲彈性成像，應用SPSS 17.0對15組最小伸長比λ進行K-S檢驗，驗證其正態(tài)性，得出靜態(tài)彈性成像操作中對乳腺造成的最小伸長比λ=0.74±0.07。

2.2 靜態(tài)彈性成像正常操作對正常乳腺組織彈性模量的影響

對50個腺體型的乳腺進行剪切波彈性成像。50組E0及Em符合正態(tài)分布，正常乳腺不受壓時的彈性模量E0=(8.67±2.84)kPa；正常乳腺受壓后伸長比λ=(0.74±0.07)的彈性模量Em=(37.02＋18.24)kPa。對50例腺體型的乳腺的E0及Em進行配對樣本t檢驗，差異有統(tǒng)計學意義(t=-11.932，P＜0.05)。對50個腺體型的乳腺的Rm/0符合正態(tài)分布，Rm/0=(4.38±1.72)。正常乳腺受壓后伸長比λ=(0.74±0.07)時的彈性模量Em為正常乳腺不受壓時的彈性模量E0的4.38倍(如圖1所示)。

圖1 靜態(tài)彈性成像示意圖

圖1顯示，E1與E2的應變比即靜態(tài)彈性給出的應變率比(stain ratio，SR)。E1與E2的組織成分不同，非線性參數(shù)必然不同，在受壓的情況下SR會發(fā)生改變。

3 討論

3.1 靜態(tài)彈性成像對正常乳腺組織造成的變形

伸長比越小反映了靜態(tài)彈性成像操作中對乳腺造成的變形越大。本研究表明，靜態(tài)彈性成像操作中正常乳腺的厚度約為不受壓縮時的74%。

3.2 靜態(tài)彈性成像對正常乳腺組織彈性模量的影響

靜態(tài)彈性成像技術是一種只能計算應變率的方法，不能給出絕對的彈性數(shù)值，可分為定性及半定量兩種[5]。已有文獻報道，將定性超聲彈性成像技術對乳腺結節(jié)進行診斷，但其作為單獨工具對乳腺結節(jié)進行診斷并不優(yōu)于普通彩超[3，6-10]。

目前，被廣泛討論的是半定量方法，即比值法。該方法提供的是不同結節(jié)與周圍正常組織的彈性比值，通過比較這種比值來區(qū)分病灶的良惡性[11]。通過計算在相同的條件下病變組織與周圍脂肪或腺體組織的SR來評價病灶的彈性[12]。圖1表明，需通過操作者手持探頭施加壓力，所得的彈性參數(shù)可以理解為E1/ E2。半定量的超聲彈性成像方法是超聲彈性成像技術應用于乳腺上的一個重要進展[13]。應用半定量的靜態(tài)彈性成像方法，不同研究者提出不同的診斷界值，這種方式存在影響檢查者判斷的因素，如壓力大小、壓放頻率、病灶深度、病灶大小及感興趣區(qū)大小等[14-18]。

本研究中，Rm/0反應正常乳腺受壓后伸長比λ=(0.74±0.07)的彈性模量Em與正常乳腺不受壓時的彈性模量E0之比。靜態(tài)彈性成像正常操作使正常乳腺組織彈性模量增大4.38倍，彈性模量如此大的改變必然會對乳腺疾病的診斷造成不良影響。

日本的一項研究證實了靜態(tài)彈性成像操作中隨著壓力變大，侵襲性乳腺癌、導管原位癌、導管內乳頭狀瘤、正常乳腺以及脂肪組織的彈性模量隨壓力的改變不同，其隨壓力在1.0 kPa以內增加，導管內乳頭狀瘤與正常乳腺的彈性模量比值會出現(xiàn)的翻轉；隨壓力在1.0 kPa以內增加，侵襲性乳腺癌、導管原位癌與正常乳腺的比值會越來越接近[19]。壓力越大，越軟的組織彈性模量增加越快，正常乳腺的彈性模量遠小于乳腺結節(jié)的彈性模量。本研究E1/E2中，E2增加遠大于E1，由此可以推斷若壓力造成的形變過大，E1/E2會變小，易將惡性病灶誤診為良性病灶。

4 結論

靜態(tài)彈性成像中對正常乳腺組織造成壓縮，壓縮后正常乳腺的厚度約為不受壓縮時的74%，彈性模量增加4.38倍。依據(jù)乳腺實質的厚度與乳腺厚度的比值及乳腺實質內不同成分的構成比例，將乳腺的聲像圖分為腺體型、腺纖維型和脂肪型[4]。乳腺類型不同，其組織成分不同，相應的其非線性彈性性質也應不同。

本研究的結果標準差偏大，與在體乳腺彈性模量的測量受到乳腺內豐富的血流造成的影響、乳腺自身重力的影響、深方肋骨對縱波的反射作用造成的影響、隨呼吸運動胸廓起伏對乳腺造成的影響以及肺內氣體的反射作用等無法避免的因素影響相關。

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Research on effect of static elastography on the elastic modulus of normal breast tissue/

LIANG Si, QIAN Lin-xue, LIU Dong//
China Medical Equipment,2015,12(12):66-68.

Objective:To investigate the effects of static ultrasound elastography on the elastic modulus of normal breast tissue.Methods:(1)Fifteen cases of normal breasts was tested by static ultrasound elastography at the same locations. Intercepted two pictures each time with one stressfree and the other compressed the maximum amount. For these two cases we measured the breast thickness and calculated the minimum stretch ratios(λ). (2)Fifty breasts with no breast nodules were prospectively enrolled in the study. Intercepted two pictures each time with one stress-free and the other compressed to the minimum stretch ratios(λ). For these two cases we measured the Elastic modulus (E0, Em, kPa). Calculate the elastic modulus change ratio (Rm/0).Results:(1)The minimum stretch ratio caused by static ultrasound elastography was 0.74±0.07. (2)The elastic modulus change ratio of static ultrasound elastography was 4.38±1.72.Conclusion:The normal operation of static ultrasound elastography caused 74 percent deformation in normal breast tissue. There was 4.38 times elastic modular increasing caused by 74 percent deformation in normal breast tissue.

Breast; Ultrasound elastography; Elastic modular

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2015.12.021

1672-8270(2015)12-0066-03

R737.9

A

2015-06-24

①首都醫(yī)科大學附屬北京友誼醫(yī)院超聲科 北京 100050

*通訊作者：qianlinxue2002@163.com

梁思,女,(1990- ),碩士，醫(yī)師。首都醫(yī)科大學附屬北京友誼醫(yī)院超聲科，從事超聲診斷工作。