實時剪切波彈性成像聯合超聲BI-RADS診斷乳腺癌的Meta分析*

何玉霜　彭玉蘭　金亞　 趙海娜　楊盼

(1.四川大學華西醫院超聲科， 四川 成都 610041; 2.四川大學華西第二醫院超聲科， 四川 成都 610041)

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·論著·

實時剪切波彈性成像聯合超聲BI-RADS診斷乳腺癌的Meta分析*

何玉霜1彭玉蘭1金亞2趙海娜1楊盼1

(1.四川大學華西醫院超聲科， 四川 成都 610041; 2.四川大學華西第二醫院超聲科， 四川 成都 610041)

【摘要】目的評估實時剪切波彈性成像定量參數對乳腺癌的診斷效能，確定特異度和敏感度最優的定量參數。方法檢索實時剪切波彈性成像聯合超聲BI-RADS評估方法定量診斷乳腺腫瘤良惡性的相關文獻，提取納入文獻的特征信息進行Meta分析，匯總敏感度、特異度、陽性似然比、陰性似然比和診斷優勢比，繪制受試者工作特征曲線，并計算曲線下面積。另外根據文獻選擇的定量參數不同(Emax、Emean、Eratio、Emin及SD)進行亞組分析。結果納入文獻23篇，實時剪切波彈性成像定量指標診斷乳腺腫瘤匯總敏感度0.90，特異度0.87，曲線下面積0.95，陽性似然比6.9，陰性似然比為0.11，診斷優勢比61。亞組分析結果為Emax診斷敏感度0.92，特異度0.89，診斷優勢比87；SD診斷敏感度0.85，特異度0.92，診斷優勢比68。納入文獻無發表偏倚(P=0.48>0.05)。結論實時剪切波彈性成像楊氏模量聯合超聲BI-RADS鑒別診斷乳腺腫瘤具有較高的準確性；選擇定量參數SD可提高診斷特異度，Emax可提高敏感度及準確性。

【關鍵詞】實時剪切波彈性成像； 超聲BI-RADS； 乳腺癌

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，嚴重威脅女性健康。超聲檢查因其無創性、可重復性強、費用低等優點，是目前最常用的乳腺癌篩查的影像檢查技術。研究表明，超聲乳腺影像報告和數據系統[1]用于乳腺腫瘤的良惡性評估具有較高的效能及一致性[2]，但是BI-RADS 4類乳腺腫瘤中仍有2%～95%的惡性可能，超聲醫生對于評估為BI-RADS 4類(特別是4b、4c類)的乳腺腫瘤診斷信心不足，因此，如何提高超聲診斷乳腺病灶良惡性的敏感度和特異度是目前研究的熱點問題之一。實時剪切波彈性成像(SWE)通過測量剪切波在組織中傳播的速度計算組織的楊氏模量值，是一種定量反映組織硬度的彈性成像技術，該技術因不需向組織加壓、重復性好及客觀定量評價組織硬度等優勢已較多地用于乳腺腫瘤良惡性的鑒別診斷[3]。實時剪切波彈性成像楊氏模量值聯合超聲BI-RADS評估，可以提高超聲診斷乳腺癌的效能，但是彈性模量參數包括彈性模量的最大值(Emax)、平均值(Emean)、最小值(Emin)、標準差(SD)及病灶與周圍脂肪組織的彈性比值(Eratio)，許多研究用到了不同的定量參數及臨界值[4,5]，也有研究[6]探討了彈性模量參數的選擇問題，但是關于實時剪切波彈性成像定量參數的診斷效能及彈性模量參數的準確選擇并沒有達成一致。本研究檢索實時剪切波彈性成像聯合超聲BI-RADS評估方法定量診斷乳腺腫瘤良惡性的相關文獻，采用Meta分析方法對相關文獻結果進行定量綜合，評估實時剪切波彈性成像楊氏模量值對乳腺腫瘤的診斷價值，為相關定量參數的準確選擇提供依據。

1資料與方法

1.1文獻的檢索

1.1.1數據庫外文數據庫包括PubMed、EMBASE和Cochrane圖書館；中文數據庫包括中國知網，檢索時間截止到2015年8月，另外，利用互聯網搜索其他相關文獻，追查納入文獻的參考文獻。

1.1.2檢索策略英文關鍵詞包括 “Breast neoplasms”、“Elastography”、“shear wave”和“Ultrasonography”；中文關鍵詞包括“乳腺”、“超聲”和“實時剪切波彈性成像”。

1.2納入與排除標準同時符合以下標準的文獻被納入：①關于實時剪切波彈性成像鑒別診斷乳腺腫瘤的研究。②彈性模量定量診斷方法。③聯合超聲BI-RADS評估方法。④前瞻性研究。⑤可以直接或者間接獲得剪切波彈性模量聯合BI-RADS診斷乳腺腫瘤的真陽性值(TP)、假陽性值(FP)、真陰性值(TN)及假陰性值(FN)。排除標準：①實時剪切波彈性成像定性診斷方法。②沒有涉及Emax、Emean、Eratio、Emin及SD中任一參數的研究。③缺少金標準。④病例數<20例。由金亞醫生和何玉霜醫生同時分別對文獻進行納入及排除，如遇分歧則討論決定，若無法獲得全文或相關資料，則通過郵件或電話與作者聯系予以補充。

1.3文獻資料的提取包括作者、發表時間、國家、儀器相關、研究設計、樣本量、病灶數目、病灶大小、診斷方法(定量)、彈性模量參數、TP、FP、FN、TN、陽性似然比(PLR)、陰性似然比(NLR)及診斷優勢比(DOR)。

1.4文獻質量評價依據修訂后的QUADAS-2(quality assessment of diagnosis accuracy studies)11條標準評價文獻質量[7-9]，每條標準以“是”(滿足此條標準)、“否”(不滿足或未提及)和“不清楚”(部分滿足或者從文獻中無法得到足夠信息)評價。質量評價圖表運用Revman 5.0(Cochrane Library)軟件完成。

1.5統計學分析采用Stata 12.0(Stata Corp, Texas, USA)軟件進行Meta分析。根據2檢驗結果，若P<0.1，且I2>75%，則為納入研究間具有異質性，選擇隨機效應模型進行Meta分析；反之，則選擇固定效應模型進行Meta分析。繪制匯總受試者工作特征(SROC)曲線評估實時剪切波彈性成像定量方法鑒別診斷乳腺腫瘤良惡性的價值，由于本研究中涉及多個定量參數，因此將不同的定量參數設為亞組，進行亞組分析，P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1文獻檢索及納入結果通過關鍵詞檢索初步檢出文獻136篇，其中英文文獻84篇，中文文獻52篇，查重4篇，通過瀏覽題目及摘要，排除與題目無關的文獻77篇，初步納入文獻55篇。通過閱讀全文排除不滿足納入標準或數據不全的文獻9篇，中英文重復4篇，文獻綜述14篇，動物實驗2篇，無法獲得全文3篇，最終納入文獻23篇，其中英文16篇，中文7篇。文獻檢索流程圖，見圖1。

圖1文獻檢索流程圖

Figure 1The flow chart of literature screening

16篇英文文獻中7篇文獻[5，6,10-14]來自韓國，4篇[15-18]來自中國，2篇[19-20]來自英國，1篇[4]來自加拿大，1篇[21]來自法國，1篇[22]來自土耳其，英文納入研究2352例；中文7篇文獻納入研究956例。共納入研究對象3308例，病灶數目3684處，納入文獻的基本情況，見表1。

表1英文中文納入文獻基本情況(NA：Not Available)

Table 1Main characteristics of the studies included evaluating the performance of shear wave elastography for differentiating between benign and maligant breast neoplams

序號作者與時間地區定量指標病例數病灶數病灶大小病理診斷惡性比例(×10-2)EmaxSenSpeEmeanSenSpeEratSenSpeEminSenSpeESDSenSpe1Lee2014[11]韓國Emax2072071.0cm±0.55.891.773.8--------2Zhou2014[15]中國Emax、Emean、SD、Emin19319325.3mm±14.729.0176.878.155.485.491.167.951.886.1--3Chang2013[5]韓國Emean129150NA47.3--95.884.8------4Xiao2013[16]中國TE、PTE9312512mm35.290.997.5--------5Au2014[4]加拿大Emax、Emean、Eratio112123NA35.890.988.688.689.986.393.7----6Lee2013[6]韓國Emax、Emean、SD、Emin13915616.4mm23.188.976.788.959.1--91.747.572.287.57Youk2013[12]韓國Eratio324389NA30.8----82.289.9----8Evans2012[20]英國Emean173175NA63.4--10060.9------9Lee2013[10]韓國Emax、Emean13414415.4mm±7.44710050.69768.8------10Yoon2013[13]韓國Emax、Emean、Eratio236267NA22.193.277.993.27693.267.893.281.7--11Xiao2014[17]中國PEmax、PEmean、SD、PEratio8210613mm38.780.598.570.798.592.792.3--87.892.312Evans2010[19]英國Emean525319mm56.696.778.396.782.6----83.395.713Klotz2014[21]法國Emax、Emean14216714.5mm6193.187.793.186.2------14Wang2013[18]中國Emax10811414.61±14.30mm40.497.867.6--------15Cebi2014[22]土耳其Emax、Emean、Eratio、Emin109115NA27.893.89496.995.296.995.296.995.2--16Gweon2013[14]韓國SD11913313.8mm27.1--------88.989.717潘2013[29]中國EmaxEmean91912.13mm±1.1819.783.393.277.896------18史2015[30]中國EmaxEmeanSDEratio2743021.86mm±1.4345.686.29781.292.183.393.9--83.393.919巫2015[31]中國EmaxEmean2082361.51mm±0.6925.493.390.953.387.5------20陳2015[23]中國EmaxEmeanSDEratioEmin119142NA28.197.595.197.595.182.591.282.576.597.596.121馮2013[32]中國SD93101NA33.7--------82.49022黃2011[33]中國EmaxEmean1081241.46mm±1.4316.990.588.357.192.2------23劉2014[34]中國EmaxEmean63711.62mm±1.1132.482.695.88783.3------

2.2納入文獻質量評價納入文獻質量評價結果見圖2，其中中文文獻質量相對較低，僅有1篇文獻[23]滿足7項條目。

圖2文獻質量評價結果

Figure 2Assessment of methodological quality

注：表內符號：+為是，-為否，？為不清楚

2.3Meta分析結果

2.3.1實時剪切波彈性成像定量指標診斷乳腺癌的準確性異質性檢驗P=0.00(敏感度：I2=88.7，特異度：I2=96.03)，提示研究間均具有異質性，采用隨機效應模型進行Meta分析。結果顯示，匯總敏感度為0.90(95% CI 0.86-0.93)，特異度為0.87(95%CI 0.82-0.90)(見圖3)，曲線下面積(SROC AUC)為0.95(95%CI 0.92-0.96)(見圖4)，匯總陽性似然比(PLR)為6.9(95%CI 5.2-9.1)，陰性似然比(NLR)為0.11(95%CI 0.08-0.16)，匯總DOR為61(95%CI 41-91)，發表偏倚P=0.48(>0.05，見圖5)。

圖3剪切波彈性成像定量診斷乳腺腫瘤良惡性敏感度及特異度Meta分析

Figure 3Forest plots showing the sensitivity and specificity of shear wave elastography for differentiating between benign and maligant breast neoplams

圖4剪切波彈性成像定量診斷乳腺腫瘤良惡性的SROC曲線

Figure 4Summary receiver operating characteristic curve of shear wave elastography for differentiating between benign and maligant breast neoplams

圖5漏斗圖

Figure 5The deeks′ funnel plot asymmetry test for evaluating publication bias among the included studies

2.3.2亞組分析結果評估實時剪切波彈性成像各個不同定量參數診斷乳腺癌的準確度，以便為定量指標的選擇提供依據，將Emax、Emean、Eratio、SD及Emin分為亞組，進行亞組分析，Emax診斷敏感度為0.92(95%CI 0.88-0.94)，特異度為0.89(95%CI 0.82-0.93)(見圖6)，DOR: 87(95%CI 53-144)，PLR：8(95%CI 5.2-12.3)；NLR：0.09(95%CI 0.06-0.13)；Emean診斷敏感度為0.90(95%CI 0.82-0.95)，特異度為0.87(95%CI 0.81-0.91)，DOR: 59(95%CI 31-114)；Eratio診斷敏感度為0.88(95%CI 0.84-0.91)，特異度為0.89(95%CI 0.81-0.93)，DOR：56(95%CI 33-95)；Emin診斷敏感度為0.88(95%CI 0.70-0.95)，特異度為0.81(95%CI 0.64-0.91)，DOR：30(95%CI 7-121)；SD診斷敏感度為0.85(95%CI 0.79-0.90)，特異度為0.92(95%CI 0.89-0.94)(見圖7)，DOR:68(95%CI )。

圖6定量參數Emax診斷乳腺腫瘤良惡性敏感度及特異度Meta分析

Figure 6Forest plot showing the sensitivity and specificity of emax in the shear wave elastography for differentiating between benign and maligant breast neoplams

圖7定量參數SD診斷乳腺腫瘤良惡性敏感度及特異度Meta分析

Figure 7Forest plot showing the sensitivity and specificity of sd in the shear wave elastography for differentiating between benign and maligant breast neoplams

3討論

超聲彈性成像是Ophir等[24]于1991年提出的，對組織施加一個內部或外部的動態或靜止的激勵，組織將遵循彈性力學、生物力學規律產生響應，利用超聲成像方法結合數字信號處理技術、數字圖像處理技術估計出組織內部相應變化，間接或直接反映出組織內部彈性模量等力學屬性的差異[25]，可以一定程度上反映乳腺腫瘤內部及外周組織的異常增生。傳統超聲彈性成像主要是通過顏色評分法[26]及病灶與周圍組織應變率比值[27](Strain Ratio，SR)等半定量方法進行評估，不能對圖像進行量化分析，易受主觀因素及施加壓力大小等因素影響，缺乏一定的客觀性及重復性。實時剪切波彈性成像(SWE)因不需向組織加壓、重復性好及客觀定量評價組織硬度等優勢已較多地用于乳腺腫瘤良惡性的鑒別診斷，實時剪切波彈性成像定量分析聯合超聲BI-RADS分類可以有效提高乳腺腫瘤檢出率[28]，但是定量參數包括Emax，Emean，Eratio，SD及Emin，超聲醫生在進行操作時會產生較大的數據量，選擇定量指標診斷乳腺腫瘤良惡性時會產生困惑，缺少直觀性及一致性；另外當前許多研究設立了不同的臨界值(42.5Kpa、50Kpa或80Kpa)[4-5]，實時剪切波彈性成像定量分析診斷效能參差不齊；因此有學者對彈性模量指標進行了研究，Lee[6]等認為Emax相對于其他定量指標，具有較高的敏感度(88.9%)及特異度(77.5%)，而Cebi等[22]認為Eratio相對于其他定量指標，具有較高的敏感度(97%)及特異度(95%)，綜上，實時剪切波彈性成像定量分析乳腺腫瘤良惡性時，單獨選擇某一更直觀、更一致的定量參數存在分歧。本研究檢索實時剪切波彈性成像聯合超聲BI-RADS評估方法定量診斷乳腺腫瘤良惡性的相關文獻，采用Meta分析方法對相關文獻結果進行定量綜合，評估實時剪切波彈性成像楊氏模量值對乳腺腫瘤的診斷價值，另外合并不同定量參數結果，進行亞組分析，為相關定量參數的準確選擇提供依據。

文獻評價結果顯示納入的23篇文獻中，英文16篇，中文7篇，其中有3篇滿足8項條目[4,15,22]，8篇滿足7項條目，8篇滿足6項條目，4篇(包括3篇中文[31,32,34])滿足5項條目，納入的文獻均報道了待評價的診斷性試驗的實施，均報道了金標準的實施信息，提示納入研究的文獻質量總體上是較好的，本Meta分析的證據強度較高。本研究納入了相關的中文文獻，由于中文文獻質量不一，僅有1篇文獻滿足了質量評價的7項條目，這可能是本研究異質性的原因之一。

本項Meta分析納入了23篇關于實時剪切波彈性成像定量診斷乳腺腫瘤良惡性的文獻，結果顯示，實時剪切波彈性成像定量分析的敏感度為0.90(95% CI 0.86-0.93)，特異度為0.87(95%CI 0.82-0.90)，漏診率10%，誤診率13%，說明該診斷性試驗診斷效能相對較好；匯總似然比(NLR)為0.11(95%CI 0.08-0.16)，提示診斷結果為陰性時，可基本排除惡性可能；曲線下面積(SROC AUC)為0.95(95%CI 0.92-0.96)，匯總DOR為61(95%CI 41-91)，提示實時剪切波彈性定量診斷的準確度較高。亞組分析結果顯示，Emax診斷敏感度相對其它定量指標較高(92%)，SD診斷特異度相對其它定量指標較高(92%)，Emax診斷優勢比(DOR ：87)相對其它定量指標較高，提示Emax相對判別效果較好。

本研究中，各個文獻評估實時剪切波彈性成像定量診斷乳腺腫瘤良惡性時，選取了不同的定量指標，其中3篇文獻[11,16,18]僅評估了楊氏模量參數Emax的診斷效能，3篇文獻[5,19,20]僅評估了Emean的診斷效能，1篇[12]僅評估了Eratio的診斷效能，2篇[14,32]僅評估了SD的診斷效能；6篇文獻同時評估了Emax和Emean的診斷效能，2篇文獻[4,13]同時評估了Emax、Emean及Eratio的診斷效能，2篇文獻[16,30]同時評估了Emax、Emean、SD及Eratio的診斷效能，1篇文獻[22]同時評估了Emax、Emean、Eratio及Emin的診斷效能，2篇文獻[6,15]同時評估了Emax、Emean、SD及Emin的診斷效能，1篇文獻[23]同時評估了Emax、Emean、Eratio、SD及Emin的診斷效能，這可能也是本研究異質性的原因之一。因此，本研究在進行數據提取時，依據統一標準進行提取，同時也進行亞組分析，將涉及同樣定量參數的文獻進行匯總。

本研究不足之處及局限性：1)各研究異質性較大，具體原因無法分析；2)各個定量參數診斷準確度的差異對比缺少統計學檢驗；3)僅檢索了公開發表的文獻，未檢索灰色文獻及正在進行的研究。

4結論

實時剪切波彈性成像定量參數聯合超聲BI-RADS評估分類進行乳腺腫瘤良惡性鑒別診斷時，具有較高的診斷準確度，另外在參數的選擇上，可以側重選擇SD提高診斷特異度，選擇Emax提高敏感度及準確性。

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Value of quantitative shear wave elastography combined with greyscale ultrasound according to BI-RADS classification：A Meta-analysis.

HE Yushuang1,PENG Yulan1,JIN Ya2, et al

(1.DepartmentofUltrasound,WestChinaHospital,Chengdu610041,China;2.DepartmentofUltrasound,WestChinaSecondHospital,SichuanUniversity,Chengdu610041,China)

【Abstract】ObjectiveTo evaluate the value of shear-wave elastography Young’s modulus in the diagnosis of solid breast masses and to provide the basis for accurate selection of relevant quantitative parameters. MethodsWe searched the databases for the assays about the quantitative shear-wave elastography combined with ultrasound to BI-RADS classification in the diagnosis of solid breast masses and extracted the characteristics of the included studies to perform a meta-analysis. Sensitivity, specificity, positive likelihood ratio (PLR), negative likelihood ratio (NLR), diagnostic odds ratio(DOR) and their 95%C I were calculated, and SROC curve was drawn. According to the different quantitative parameters selected by the included studies, we performed the subgroup analysis. Results23 studies were included, and the sensitivity, specificity, area under the curve, PLR, NLR and the diagnostic odds ratio of quantitative parameters of shear-wave elastography in the differential diagnosis of solid breast masses were 0.90,0.87,0.95,6.9,0.11 and 61,respectively. The included studies were of no publication bias. ConclusionQuantitative shear wave elastography combined with greyscale ultrasound according to BI-RADS classification owns high diagnostic accuracy in the diagnosis of solid breast masses. The specificity could be raised choosing SD; sensitivity and accuracy could be raised choosing Emax.

【Key words】Quantitative shear wave elastography; BI-RADS; Breast cancer

(收稿日期：2015-11-10； 編輯： 陳舟貴)

【中圖分類號】R 445.1; R 737.9

【文獻標志碼】A

doi：10.3969/j.issn.1672-3511.2016.04.017

通訊作者：彭玉蘭，教授，本刊審稿專家，E-mail：yulanpeng@163.com.

基金項目：國家自然科學基金(81571694)