聲脈沖輻射力成像在新版BI-RADS分級診斷乳腺腫瘤中的價值

張 杰，隋秀芳，王 磊，葉 磊，崔亞云

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聲脈沖輻射力成像在新版BI-RADS分級診斷乳腺腫瘤中的價值

張 杰，隋秀芳，王 磊，葉 磊，崔亞云

選取122例患者共124個腫塊進行常規超聲、聲觸診組織量化(VTQ)、聲觸診組織成像(VTI)檢查及BI-RADS分級，得出腫塊的剪切波速度值及平均光密度值，以病理結果為金標準，繪制ROC曲線，比較VTQ、VTI及聲脈沖輻射力成像(ARFI)與BI-RADS分級聯合這三種方法的診斷價值，評價ARFI在新版BI-RADS分級中的意義。經病理證實，124個乳腺腫塊中惡性病灶50個、良性病灶74個。VTQ的ROC曲線下面積(AUC)為0.900，所對應的界值為3.49 m/s，VTI的平均光密度值的AUC為0.923，所對應的界值為202.20。惡性病灶VTQ≥3.49 m/s個數為38，<3.49 m/s個數為12。良性病灶VTQ≥3.49 m/s個數為3，<3.49 m/s個數為71(P=0.000)。惡性病灶平均光密度值≥202.20的個數為45，<202.25的個數為5。良性病變平均光密度值≥202.20的個數為7，<202.25的個數為67(P=0.000)。三者聯合方法在診斷乳腺腫瘤的敏感度(92.0%)、特異度(93.2%)、陽性預測值(88.5%)、陰性預測值(94.5%)、準確率(92.7%)及約登指數(0.917)。聲脈沖輻射力成像聯合超聲BI-RADS分級診斷乳腺腫瘤有較高的應用價值。

彈性成像技術；乳腺腫瘤；平均光密度；BI-RADS

2003年美國放射學會推薦采用的乳腺癌影像學分級標準BI-RADS 分級法，為臨床工作提供了規范，但是由于分級標準主觀性較大，不同醫師對乳腺腫瘤的分級存在較大差別[1]，2013年美國放射學會再次提出了新版BI-RADS分級，細化了4級標準(分為4A、4B、4C)，并將彈性成像內容納入了判斷指標中。聲脈沖輻射力成像(acoustic radiation force impulse imaging，ARFI )是一種表示組織彈性定量的新超聲彈性技術，直接揭示了組織的物理性質。ARFI包括聲觸診組織成像(virtual touch tissue imaging，VTI)和聲觸診組織量化(virtual touch tissue quantification，VTQ)技術兩種成像模式。該研究將VTI技術進行了定量分析，并分析ARFI在BI-RADS分級診斷乳腺腫瘤中的應用價值，進一步提高乳腺腫塊的診斷準確率。

1 材料與方法

1.1 病例資料 收集2015年3月～2016年1月安徽醫科大學附屬省立醫院就診的122例患者，共124個病灶，均接受常規超聲、ARFI技術檢查和BI-RADS分級，腫塊大小均滿足橫徑≥6 mm及縱徑≥5 mm，對于橫徑≥35 mm或者縱徑≥31 mm的腫塊，取腫塊的一部分進行VTI成像。患者年齡16～77歲，中位年齡42歲，均為女性。患者以乳房疼痛、乳頭溢液、乳房觸診包塊、健康體檢及乳腺癌、纖維瘤已確診等病史就診，所有納入研究的病灶均經術后組織病理學檢查或穿刺細胞學檢查確診。

1.2 儀器與方法 儀器為西門子S2000超聲診斷儀，線陣探頭，9L4(4～9 MHz)。患者均取仰臥位，雙手上舉充分暴露雙側乳房，整個檢查過程中要求患者處于放松狀態。檢查者先對雙側乳房進行檢查，確認是否單發、多發或存在衛星灶，而后對符合納入標準的乳腺腫塊進行常規超聲檢查，描述病灶的二維聲像圖特征、血流分級(Alder標準[2])及阻力指數特征，并對腫塊進行BI-RADS分級。ARFI彈性成像模式分為VTQ和VTI，兩種方法均要求檢查者不能人為施壓、要求患者屏住呼吸，在患者皮膚表面涂抹一定量的耦合劑，探頭輕置其上且探頭方向位于乳腺腺體平行的放射狀。啟動VTQ操作界面，測量時要求患者屏住呼吸5 s以上，由兩位檢查者操作，均在腫塊的同一位置、方向連續測值5次，去除最大值和最小值，以平均值為最后診斷值；接著啟動VTI操作界面，對腫塊進行VTI成像，并使用Image J軟件分析計算出腫塊VTI圖像的平均光密度值，為定量數值。以病理結果為金標準，繪制ROC曲線，找出VTQ、VTI兩種成像模式在鑒別乳腺良惡性腫瘤上的最佳數值，評價兩種成像模式單獨診斷價值。

最后，將BI-RADS分級按照數值表示(3級為3，4A級為4，4B級為5，4C級為6，5級為7，6級為8)，并將VTI、VTQ按照界值分為0和1(0為小于界值，1為大于等于界值)，將ARFI和新版BI-RADS分級聯合分析。

在排除取樣框處于病灶鈣化及囊性部分中，對于測量值中X.XX m/s超過上限值的VTQ值，則VTQ值取9.0 m/s[3]。

1.3 判定標準 本研究中，常規超聲判斷乳腺腫瘤良惡性是將分級級別高于或等于4A(低度可疑惡性，包含1個惡性特征)統計為惡性，小于4A級統計為良性。VTQ剪切波速度值以3.49 m/s、VTI平均光密度值以202.20判斷乳腺病灶的良惡性。ARFI和BI-RADS分級聯合判斷界點為5，>5判斷為惡性，≤5判斷為良性。

2 結果

2.1 病理結果 本組資料共124個乳腺病灶，均經病理結果證實，良性病灶74個，惡性病灶50個。50個惡性病灶中包括41個浸潤性導管癌，3個浸潤性癌伴乳腺纖維瘤形成，3個導管內癌，3個浸潤性小葉癌；74個良性病灶中1個導管內乳頭狀瘤，1個少許導管擴張伴炎細胞浸潤，1個積乳囊腫，6個小葉增生伴增生結節形成，65個纖維腺瘤。

2.2 常規超聲與病理結果比較 判斷為4A級及其以上共73個病灶(40個浸潤性導管癌，3個導管內癌，3個浸潤性小葉癌，3個浸潤性癌部分伴乳腺纖維瘤形成，1個導管內乳頭狀瘤，1個少許導管擴張伴炎細胞浸潤，4個小葉增生伴增生結節形成，18個纖維腺瘤)。<4A級共51個病灶(1個浸潤性癌，47個纖維腺瘤，2個小葉增生伴增生結節形成，1個積乳囊腫)。通過統計分析得出其在診斷乳腺腫瘤上的敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值、準確率分別為98.0%(49/50)、67.6%(50/74)、67.1%(49/73)、98.0%(50/51)、79.8%(99/124)。

2.3 VTQ檢查與病理結果比較 本組資料VTQ值≥3.49 m/s共41個(33個浸潤性導管癌，2個導管內癌，1個浸潤性癌部分伴乳腺纖維瘤形成，2個浸潤性小葉癌，1個導管內乳頭狀瘤，2個纖維腺瘤)。<3.49 m/s共83個(63個纖維腺瘤，1個少許導管擴張伴炎細胞浸潤，6個小葉增生伴增生結節形成，1個積乳囊腫，1個導管內癌，1個浸潤性小葉癌，8個浸潤性導管癌，2個浸潤性癌部分伴乳腺纖維瘤形成)。通過統計分析得出其在診斷乳腺腫瘤上的敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值、準確率分別為76.00%(38/50)、95.94%(71/74)、92.68%(38/41)、85.54%(71/83)、87.90%(109/124)。

2.4 VTI檢查與病理結果比較 本組資料腫塊VTI平均光密度值≥202.20共52個(38個浸潤性導管癌，2個導管內癌，3個浸潤性小葉癌，2個浸潤性癌部分伴乳腺纖維腺瘤形成，1個導管內乳頭狀瘤，1個少許導管擴張伴炎細胞浸潤，5個纖維腺瘤)。<202.20共72個(60個纖維腺瘤，6個小葉增生伴增生結節形成，1個積乳囊腫，1個導管內癌，3個浸潤性導管癌,1個浸潤性癌部分伴乳腺纖維腺瘤形成)。通過統計分析得出其在診斷乳腺腫瘤上的敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值、準確率分別為90.00%(45/50)、90.54%(67/74)、86.54%(45/52)、93.06%(67/72)、90.32%(112/124)。

2.5 VTQ、VTI與BI-RADS分級聯合應用 彈性成像與BI-RADS分級聯合在診斷乳腺腫瘤上的敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值、準確率分別為92.0%(46/50)、93.2%(69/74)、88.5%(46/52)、94.5%(69/73)、92.7%(115/124)。本組資料中，常規超聲檢查、VTQ、VTI檢查及3種方法聯合診斷結果見表1。常規超聲、VTI、VTQ及3種方法聯合診斷乳腺腫瘤價值比較見表2、圖1～2。

表1 124個病灶常規超聲、VTI、VTQ、3種方法聯合與病理結果比較

2.6 常規超聲、VTQ及VTI對乳腺良惡性病灶診斷價值比較 采用χ2檢驗將常規超聲、VTQ及VTI進行比較：① 敏感度上，χ2=11.742，雙側P=0.003，常規超聲與VTQ比較P=0.001，故常規超聲敏感度高于VTQ；② 特異度上，χ2=25.909，雙側P=0.000，常規超聲與VTQ比較P=0.000，常規超聲與VTI比較P=0.001，故VTQ和VTI特異度高于常規超聲；③ 準確率上，χ2=6.215，雙側P=0.045，經過分析三者在準確率上差異無統計學意義；④ 陽性預測值上，χ2=12.822，雙側P=0.002，常規超聲與VTQ比較P=0.002，常規超聲與VTI比較P=0.013，故VTQ和VTI陽性預測值高于常規超聲；⑤ 陰性預測值上，χ2=6.633，雙側P=0.036，經過分析三者在陰性預測值上差異無統計學意義；⑥ 聯合方法與常規超聲檢查比較：聯合方法特異度、陽性預測值及準確率高于常規超聲(P<0.05)，在敏感度與陰性預測值上差異無統計學意義。

圖1 患者女，77歲，左乳2點鐘方向包塊，病理為纖維瘤伴玻璃變性及鈣化

圖2 患者女，46歲，左乳2點鐘方向包塊，病理為浸潤性導管癌伴導管內癌

檢查方法敏感度(%)特異度(%)陽性預測值(%)陰性預測值(%)準確率(%)約登指數常規超聲9867．667．198．079．80．656VTQ7695．992．785．587．90．719VTI9090．586．593．190．30．852三者聯合9293．288．594．592．70．971

良性組VTQ值(2.21±1.08)m/s，惡性組VTQ值(6.08±2.68)m/s。良性組VTI平均光密度值(164.29±40.14)，惡性組VTI平均光密度值(213.41±19.08)。兩組的VTI及VTQ平均光密值差異有統計學意義(t=9.112、9.674，P=0.000)。

3 討論

乳腺癌發病率日益增加，是女性最常見惡性腫瘤之一，早期發現、早期診斷、早期治療決定了患者的治療效果和預后[4]。超聲檢查操作簡單、無創、無輻射，易于被患者接受，也是乳腺包塊的首選檢查技術[5]，故準確的BI-RADS分級在乳腺腫塊的整個治療過程中有顯著作用。BI-RADS分級是診斷乳腺病變的一種有效手段，在預測乳腺病變良惡性方面以及指導臨床發揮著重要作用，本組實驗中常規超聲在判斷良惡性時，其假陽性率較高，約為32.8%(24/73)。目前，ARFI技術是一個研究熱點，VTQ是定量分析技術，VTI是定性分析技術，而在本研究中利用Image J軟件實現對聲觸診組織技術的定量分析，以平均光密度值表示，乳腺良惡性腫瘤在兩種彈性成像模式上的數值經統計分析，差異有統計學意義。

VTQ具有通過計算機測量出腫塊的剪切波速度的定量特點[6]，但在本組資料中假陰性率較高，敏感度較差，準確率與常規超聲并無明顯差異。本組資料將VTI圖像運用Image J軟件進行后處理，以定量方式的平均光密度值表示，減少了主觀因素，惡性組的VTI值明顯高于良性組。VTI與VTQ之間相比較，各指標雖然差異并無統計學意義，但是VTQ的敏感度值(76%)小于VTI的敏感度值(90%)，VTI的準確率也略大于VTQ的準確率，似乎VTI更具有可靠性和高重復性，診斷價值高于VTQ[7]，本研究兩者比較差異無統計學意義，考慮原因如下：① 樣本量較少，需要通過大樣本進行統計分析；② VTQ的重復性與再現性較差，測值有時差異較大，在最后統計結果中誤差是不可避免的。

將彈性成像技術納入到BI-RADS分級中，提供了多方面的參考，在診斷乳腺腫瘤上特異度(93.2%)、陽性預測值(88.5%)、準確率(92.7%)也高于常規超聲。如圖1病例，患者女，77歲，體檢發現左乳2點鐘方向包塊，常規超聲(邊界欠情、有鈣化、后方伴衰減)考慮為4B級，惡性可能性大，而VTQ(1.48 m/s)及VTI(193.98)考慮為良性病灶，將三者結合考慮判斷為5，在本研究中考慮為良性，病理結果為纖維腺瘤伴玻璃變形及鈣化。

綜上所述，超聲彈性成像技術聯合超聲BI-RADS分級診斷乳腺腫瘤臨床應用價值較高[8]，能夠有效減少患者穿刺活檢及心里負擔。

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Value of acoustic radiation force impulse imaging in the diagnosis of breast tumor in the new edition of BI-RADS

Zhang Jie,Sui Xiufang,Wang Lei,et al

(DeptofUltrasound,AffiliatedProvincialHospitalofAnhuiMedicalUniversity,Hefei230001)

A total of 124 breast lesions were selected for routine ultrasound. Acoustic touch tissues quantification(VTQ), acoustic palpation of tissue imaging(VTI) examination and BI-RADS classification, then the shear wave velocity(SWV) and average optical density of the tumor were obtained. The diagnostic value of VTQ, VTI and combined ARFI and BI-RADS classification were compared with pathological results. Finally, the significance of ARFI to the new version of BI-RADS classification was evaluated. All 124 pathologically confirmed breast tumors included 74 benign lesions and 50 malignant. The area under the ROC curve of VTQ was 0.900 and the value was 3.49 m/s. Similarly, the AUC of VTI mean density was 0.923 and the corresponding boundary value was 202.20.38 malignant lesions VTQ value ≥3.49 m/s and the other 12 malignant lesions VTQ value<3.49 m/s.71 benign lesions VTQ value <3.49 m/s, only 3 benign lesions ≥3.49 m/s(P=0.000). In this article, the value of 202.20 was used to evaluate the VTI as the threshold.45 malignant lesions mean density ≥202.02, only 5 malignant lesions <202.02.67 benign lesions mean density <202.02 and 7 benign lesions mean density ≥202.02(P=0.000).The sensitivity, specificity, PPV, NPV and accuracy, Youden index of combined method were 92.0%(46/50),93.2%(69/74),88.5%(46/52),94.5%(69/73),92.7%(115/124)0.917,respectively.Acoustic radiation force impulse imaging combined with ultrasound BI-RADS classification for the diagnosis of breast neoplasms has a high value.

elasticity imaging techniques; breast cancer; average optical density; BI-RADS classification

安徽省科技廳科技計劃項目(編號：1401045018)

安徽醫科大學附屬省立醫院超聲科，合肥 230001

張 杰，女，碩士研究生； 隋秀芳，女，主任醫師，碩士生導師，責任作者，E-mail：suixf306@163.com

時間：2016-10-12 13:23:00

http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1065.R.20161012.1323.031.html

R 445.1

A

1000-1492(2016)11-1684-04

10.19405/j.cnki.issn1000-1492.2016.11.031

2016-06-12接收