超聲彈性應變率比值對乳腺癌患者診斷的臨床應用價值

袁汝亮,王軍蓮，洪海燕

(海南省第三人民醫院功能科，海南 三亞 572000)

超聲彈性應變率比值對乳腺癌患者診斷的臨床應用價值

袁汝亮,王軍蓮，洪海燕

(海南省第三人民醫院功能科，海南 三亞 572000)

目的：探討超聲彈性應變率比值對乳腺癌的診斷價值。方法：回顧性分析192例乳腺腫塊患者臨床資料，所有患者均行實時組織超聲彈性成像(real-time tissue elastography,RTE)檢查，并根據圖像特征分別進行整體應變率比值(ESR)與局部應變率比值(LSR)測量；以病理檢查結果作為“金標準”，繪制ESR和LSR的ROC曲線，并分別計算ESR、LSR對乳腺癌診斷的特異度、敏感度、準確度、陽性預測值、陰性預測值。結果：192例患者經病理檢查分為良性腫瘤(良性組)104例和惡性腫瘤(惡性組)88例，良性組、惡性組年齡、腫塊直徑比較差異無統計學意義(P>0.05)；良性組ESR、LSR均顯著低于惡性組，兩組間比較差異具有統計學意義(P<0.05)。以約登指數作為評價指標，其對應最大值時ESR 臨界值為2.874，LSR臨界值為30.371；ESR≥2.874認為是惡性，<2.874為良性；LSR≥30.371認為是惡性，<30.371為良性；以最終病理檢查結果作為“金標準”， ESR與LSR串聯試驗診斷的特異度(91.3%)、敏感度(94.3%)、準確度(92.7%)、陽性預測值(90.2%)、陰性預測值(95.0%)最高。結論：超聲彈性應變率比值對乳腺癌診斷具有一定的指導意義，ESR、LSR串聯檢查對乳腺癌診斷的價值更高。

實時組織超聲彈性成像；應變率比值；乳腺癌；診斷

乳腺癌發病率僅次于宮頸癌，是女性最常見的惡性腫瘤[1]。流行病學調查[2]顯示，我國乳腺癌發病率呈明顯上升趨勢，且發病年齡趨于年輕化，給女性的身心健康帶來極大威脅。據美國疾病控制中心報道[3]，Ⅰ～Ⅱ期乳腺癌5年生存率高達95%，而Ⅲ～Ⅳ期僅為40%左右，因此早期診斷乳腺癌對提高患者預后具有重要意義。然而乳腺癌早期發病隱匿，臨床癥狀不明顯，45%患者就診時已是Ⅲ～Ⅳ期[4]，往往錯過了最佳治療時間窗。目前用于乳腺癌診斷方法主要是影像學檢查，包括CT、超聲、C線等，其中乳腺超聲具有無創、實時動態、操作簡單等優點，臨床應用最為廣泛。應變率比值[5](strain ratio,SR)是在超聲彈性成像基礎上，將病灶SR和周圍組織SR進行對比，得出的一個半定量參數，用以反映病灶的硬度。乳腺癌主要為致密增生的纖維組織，且組織呈浸潤性生長，導致硬度增加；Alhabshi等[6]報道稱乳腺惡性組織硬度是良性組織的2～4倍。因此通過檢測組織SR有助于評價乳腺腫瘤的良、惡性。SR包括整體應變率比值(entire strain ratio,ESR)與局部應變率比值(localized strain ratio,LSR)，兩組方法各有優劣，臨床上對于選擇何種方法依然存在較大爭議。本研究對醫院收治的乳腺腫塊患者采用RTE檢查分別檢測ESR、LSR，并與最終病理檢查結果進行比較，旨在探討ESR、LSR對乳腺癌的診斷效能，現將研究成果報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究經醫院倫理委員會批準，回顧性分析2014年5月至2015年5月醫院收治的192例乳腺腫塊患者臨床資料，78例為健康體檢，114例患者因乳頭溢液、乳房疼痛、乳房包塊等癥狀前來就診，患者年齡21～79歲，平均(51.4±6.4)歲；腫塊直徑0.6～3.8cm，平均(2.1±0.3)cm。納入指標：(1)所有患者均經穿刺活檢或手術病理切片檢查；(2)病理檢查前行常規超聲和超聲彈性成像；(3)各項檢查均取得患者知情同意；(4)患者臨床資料完整。排除標準：(1)經穿刺活檢確診為乳腺囊性結節(或伴鈣化)者；(2)乳腺腫塊手術切除后復發者；(3)微創術后病理活檢確診為纖維瘤(或伴鈣化)者；(4)既往行放療或化療者。

1.2 檢查方法

采用PHILIPS-HD15超聲診斷儀，彈性成像軟件為儀器自帶，探頭頻率5～12 MHz。常規超聲掃描，并記錄乳腺腫瘤的位置、大小、形態、血流情況、內部回聲、鈣化情況等，再將超聲切換至實時組織超聲彈性成像(RTE)模式，分別測量和計算出ESR、LSR。將探頭固定于腫塊的最大切面，行雙幅實時顯像；再將探頭垂直于病灶區并手壓、勾畫出乳腺腺體區ROI1和病灶區ROI2(region of interest,ROI)。兩個區域的應變數之比為ESR。使得ROI1、ROI2位于同一水平面，查找到病灶內應變比值最高和最低部位ROI3，得出最高彈性比值與最低彈性比值，兩者相減，即為LSR。所有檢查圖片和數據均保存，每次檢查操作均由兩位經驗豐富的臨床醫生分別完成，ESR、LSR分別測量3次，取3次測量值的平均值。

1.3 統計學分析

2 結果

2.1 病理檢查結果

192例患者經病理檢查分為良性腫瘤(良性組)104例和惡性腫瘤(惡性組)88例，良性組年齡21～75歲，平均(51.3±6.1)歲；腫塊直徑0.7～3.8cm，平均(2.2±0.5)cm；其中纖維腺瘤49例(47.1%)，纖維瘤樣變32例(30.8%)，導管內乳頭狀瘤9例(8.7%)，不典型增生8例(7.7%)，脂肪瘤6例(5.7%)。惡性組年齡23～79歲，平均(51.4±6.9)歲；腫塊直徑0.6～3.5cm，平均(2.1±0.2)cm；其中浸潤性導管癌68例(77.3%)，小葉癌17例(19.3%)，導管內癌2例(2.3%)，黏液腺癌1例(1.1%)；良性組、惡性組年齡、腫塊直徑比較差異無統計學意義(P>0.05)。

2.2 良性組和惡性組ESR、LSR值比較

良性組ESR、LSR均顯著低于惡性組，兩組間比較差異具有統計學意義(P<0.05)，見表1。

表1 良性組和惡性組ESR、LSR值比較

2.3 ESR、LSR的ROC曲線

以約登指數作為評價指標，其對應最大值時ESR 臨界值為2.874，LSR臨界值為30.371；ESR≥2.874認為是惡性，<2.874為良性；LSR≥30.371認為是惡性，<30.371為良性，見圖1。

2.3 ESR、LSR對乳腺癌的診斷效能

以最終病理檢查結果作為“金標準”， ESR與LSR串聯試驗診斷的特異度(91.3%)、敏感度(94.3%)、準確度(92.7%)、陽性預測值(90.2%)、陰性預測值(95.0%)最高，見表2-3。

3 討論

超聲檢查是乳腺疾病診斷的主要手段，在常規超聲二維聲像圖上，乳腺良性腫瘤多表現為回聲均勻、形態規則、邊界清晰、阻力指數(RI)≤0.7等；而惡性腫瘤形態不規則、邊界多呈毛刺征、回聲不均勻等[7]。雖然上述特征能夠在一定程度上診斷乳腺腫塊，但是部分乳腺良惡性腫塊超聲表現存在重疊，在惡性腫瘤病灶內部往往難以探查到血流信號，導致診斷的準確性不高。谷云芝等[8]報道稱纖維腺瘤與導管內癌超聲血流信號均較少，且鈣化點分布相似，導致導管內癌常誤診為纖維腺瘤。

表2 ESR、LSR診斷與病理結果對照(例)

注：并聯試驗指ESR、LSR一項判定為惡性時，診斷為惡性；串聯試驗指ESR、LSR均判定為惡性時，診斷為惡性。

表3 ESR、LSR對乳腺癌的診斷效能(%)

注：敏感度=真陽性/(真陽性+假陰性)，特異度=真陰性/(真陰性+假陽性)，準確度=(真陽性+真陰性)/總病例數，陽性預測值=真陽性/(真陽性+假陽性)，陰性預測值=真陰性/(真陰性+假陰性)。

病灶的硬度與腫塊的良惡性具有一定關聯，Ferraioli等[9]報道稱良性乳腺腫塊呈膨脹生長，組織內部較為疏松，其硬度也較低。乳腺惡性腫塊多發生于乳腺導管萎縮、纖維結締組織增生的前提下，且惡性組織生長速度快，質地堅硬，導致組織硬度明顯增加。RTE技術即是通過給組織一個外界激勵，在規律性的作用下組織會產生響應，體現在組織順應性、位移、幅度頻率出現差異[10]。對于質地堅硬的組織，其在外界激勵下所產生的順應性較小或幅度較低，質地松軟的組織則相反。對彈性圖進行評分是評價病灶性質的主要方法，彈性成像評分法[11]主要根據彈性系數大小進行評估，1～3分為良性腫塊，4～5分為惡性腫塊。然而彈性成像評分法更多依賴于臨床醫生對圖像的主觀認識，導致結果可能出現偏倚。SR是通過評價病灶組織與周圍組織的硬度值之比，評價指標更為客觀。ESR即是比較腫瘤組織與周圍組織的硬度之比，但是當惡性腫瘤出現液化時，會導致組織硬度不均勻，組織內部SR高，而液化區ESR偏低，隨著瘤體體積增加，這種趨勢越來越明顯，最終導致ESR偏低[12]。而LSR是通過判斷腫塊內部不同部位硬度的差值，能夠體現病灶內部的不均勻性[13]，因此理論上診斷價值更高。

本研究以病理檢查結果作為“金標準”，結果顯示惡性組織ESR、LSR均顯著高于良性組織，這與腫塊的病理學特征相符，提示ESR、LSR可以作為乳腺腫塊診斷的依據。史秀云等[14]也證實，由于惡性腫瘤內部質地堅硬，而周圍組織質地偏軟，導致病灶與周圍應變率比值差異較大，這亦是超聲彈性成像診斷的病理基礎。為了更好的評價ESR、LSR診斷效能，本研究基于ESR、LSR檢測結構繪制ROC曲線，約登指數最大時ESR 臨界值為2.874，LSR臨界值為30.371。左紅衛等[15]報道稱ESR值為3.013時，敏感度為91%，特異度83.6%，準確度88.1%，與本研究結論接近，提示以這兩點作為臨界值符合臨床診斷要求。在此臨界值基礎上，進一步分析ESR、LSR單獨使用及并聯、串聯試驗的診斷效能，結果顯示ESR與LSR串聯試驗診斷的特異度(91.3%)、敏感度(94.3%)、準確度(92.7%)、陽性預測值(90.2%)、陰性預測值(95.0%)最高。Richards等[16]報道稱惡性腫塊體積偏大并侵及周圍組織時，會導致病灶邊緣混雜良惡性組織，周圍組織硬度也會隨之增加，導致ESR偏低，這亦是ESR漏診的主要原因。而LSR主要針對腫瘤內部不同位置硬度，對于此類情況，LSR能夠有效補充ESR的不足。Xing等[17]亦報道稱纖維腺瘤等整體病灶硬度均較大，瘤體內部硬度分布也較為均勻，此時LSR難以準確診斷；但通過分析病灶與周圍組織的硬度之比，則會為診斷提供更有用的信息。這亦提示，ESR與LSR聯合使用，對乳腺癌的診斷價值更高。Fusaroli等[18]研究中也提出，對乳腺癌進行初篩時，可以考慮ESR、LSR并聯檢查；而對于需要定性診斷的患者則應該考慮ESR、LSR串聯檢查。

本研究的局限性：①所選擇瘤體病灶均≤3.8cm，對于更大的腫塊，ESR、LSR測量是否會出現變化需要進一步研究；②雖然研究采用客觀指標，但是檢查時醫生的操作、經驗以及儀器等因素也會導致結果出現偏差，如何消除這些因素的干擾尚需要解決；③限于樣本數量的限制，本研究僅對良惡性腫瘤進行了粗分，對不同分型的腫塊檢查是否存在差異依然不清楚；上述這些問題仍有待后續研究。

筆者體會，RTE檢查操作簡單，無創，可以實現實時動態觀察病灶及周圍組織，并定量記錄病灶的ESR與LSR等相關指標。本研究結果表明，對乳腺腫塊患者采用RTE檢查技術，通過評估其ESR與LSR兩個指標，具有一定的輔助診斷乳腺腫塊良惡性的臨床價值。這一點對于無手術適應征、沒有條件或短時間內無法獲得病理結果的乳腺腫塊病例的臨床診療，無疑更具有現實的意義。綜上所述，超聲彈性應變率比值對乳腺癌診斷具有指導意義，ESR、LSR串聯檢查對乳腺癌診斷的價值更高。

[1] Wojcinski S,Soliman AA,Schmidt J,etal.Sonographic features of triple-negative and non-triple-negative breast cancer[J].J Ultrasound Med,2012,31(10):1531-1541.

[2] 黃哲宙,陳萬青,吳春曉,等.中國女性乳腺癌的發病和死亡現況—全國32個腫瘤登記點2003—2007年資料分析報告[J].腫瘤,2012,32(6):435-439.

[3] Lee B,Lee S,Sung J,etal.Radiotherapy-induced secondary cancer risk for breast cancer:3D conformal therapy versus IMRT versus VMAT[J].J Radiol Prot,2014,34(2):325-331.

[4] 李霓,鄭榮壽,張思維,等.中國城鄉女性乳腺癌發病趨勢分析和預測[J].中華預防醫學雜志,2012,46(8):703-707.

[5] Gao J,Min R,Hamilton J,etal.Corticomedullary strain ratio :A quantitative marker for assessment of renal allograft cortical fibrosis[J].J Ultrasound Med,2013,32(10):1769-1775.

[6] Alhabshi SM,Rahmat K,Abdul Halim N,etal.Semi-Quantitative and Qualitative Assessment of Breast Ultrasound Elastography in Differentiating Between Malignant and Benign Lesions[J].Ultrasound Med Biol,2013,39(4):568-578.

[7] 王旭,黃淑華,劉新紅,等.聯合應用超聲彈性成像及彩色多普勒在診斷乳腺癌及評價TNM分期中的價值[J].天津醫藥,2014,42(2):119-122.

[8] 谷云芝,左莉莉,王文娟,等.BI-RADS 分級在乳腺癌診斷中的應用[J].山東醫藥,2015,55(27):54-55.

[9] Ferraioli G,Tinelli C,Malfitano A,etal.Performance of real-time strain elastography,transient elastography,and aspartate-to-platelet ratio index in the assessment of fibrosis in chronic hepatitis C[J].AJR Am J Roentgenol,2012,199(1):19-25.

[10]Hussain MA,Alam F,Rupa SA,etal.Lesion edge preserved direct average strain estimation for ultrasound elasticity imaging[J].Ultrasonics,2014,54(1):137-146.

[11]丁延華,游向東.超聲彈性成像評分法和BI-RADS分級在老年乳腺癌診斷中的應用價值[J].中國老年學雜志,2015,35(8):2098-2099.

[12]Stachs A,Hartmann S,Stubert J,etal.Differentiating between malignant and benign breast masses:Factors limiting sonoelastographic strain ratio[J].Ultraschall Med,2013,34(2):131-136.

[13]Larsen MH,Fristrup C,Hansen TP,etal.Endoscopic ultrasound,endoscopic sonoelastography,and strain ratio evaluation of lymph nodes with histology as gold standard[J].Endoscopy,2012,44(8):759-766.

[14]史秀云,陳翠京,于靜,等.超聲彈性應變率在診斷乳腺癌腋窩淋巴結良惡性中的價值[J].臨床腫瘤學雜志,2014,19(9):842-844.

[15]左紅衛,李青.超聲彈性成像技術在乳腺腫物定性診斷中的應用價值[J].中國中醫藥科技,2014,21(s2):323.

[16]Richards MS,Doyley MM.Non-Rigid Image Registration Based Strain Estimator for Intravascular Ultrasound Elastography[J].Ultrasound Med Biol,2013,39(3):515-533.

[17]Xing P,Wu L,Zhang C,etal.Differentiation of benign from malignant thyroid lesions:calculation of the strain ratio on thyroid sonoelastography.[J].J Ultrasound Med,2011,30(5):663-669.

[18]Fusaroli P,Eloubeidi MA.Endoscopic ultrasound elastography in diagnosing chronic pancreatitis:Has the strain ratio found its region of interest[J].Endoscopy,2013,45(10):789-791.

(學術編輯：劉麗萍)

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郵箱：xuebao@nsmc.edu.cn

Clinical application value of ultrasound elastic strain ratio in the diagnosis of breast cancer patients

YUAN Ru-liang,WANG Jun-lian,HONG Hai-yan

(DepartmentofFunction,TheThirdPeople’sHospitalofHainan,Sanya572000,Hainan,China)

Objective：To explore the clinical value of ultrasound elastic strain ratio in the diagnosis of breast cancer patients.Methods：A total of 192 cases of breast masses patients treated in hospital were retrospective analysis,all patients were examined by real-time tissue elastography (RTE),and accorded to the characteristics of the image measured by entire strain ratio (ESR) and localized strain ratio (LSR).Pathological examination results as the “gold standard”,the ROC curves of ESR and LSR were drawn,and the specificity,sensitivity,accuracy,positive predictive value and negative predictive value of ESR and LSR in breast cancer diagnosis were calculated.Results:Accorded to pathological examination 192 cases of patients was divided into benign tumor (benign group)104 cases and malignant tumors (malignant group) 88 cases,there was no significant difference in the age,mass diameter in benign group and the malignant group (P>0.05).The ESR and LSR in the benign group were significantly lower than those in the malignant group,the difference between the two groups was statistically significant (P<0.05).The Youden index as the evaluation index,and the corresponding maximum value ESR critical value was 2.874,LSR critical value was 30.371,ESR≥2.874 was malignant,<2.874 was benign,LSR≥30.371 was malignant,<30.371 was benign,the final pathology results as the “gold standard”,ESR and LSR series test diagnosis specificity (91.3%),sensitivity (94.3%),accuracy (92.7%),positive predictive value (90.2%),and negative predictive value (95.0%) was the highest.Conclusion:Ultrasonic elastic strain ratio has a certain guiding significance for breast cancer diagnosis,LSR,ESR series examine with higher diagnostic value for breast cancer.

Real-time tissue elastography; Strain ratio; Breast cancer; Diagnosis

10.3969/j.issn.1005-3697.2017.04.018

三亞市醫療衛生科技創新項目(2015YW33)

2017-03-07

袁汝亮(1975)，男，主治醫師。E-mail：yrl0666@163.com

時間：2017-8-15 11∶26 網絡出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/51.1254.R.20170815.1126.036.html

1005-3697(2017)-04-0543-04

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