聯(lián)合應(yīng)用超微血流成像與聲觸診組織量化技術(shù)診斷乳腺腫瘤的價(jià)值

朱一成，張 淵，鄧舒昊，江 泉

上海健康醫(yī)學(xué)院附屬浦東新區(qū)人民醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科，上海 201200

乳腺癌是女性常見(jiàn)惡性腫瘤。上海是中國(guó)乳腺癌高發(fā)地區(qū)，發(fā)病率比其他中小城市高2～3倍［1］。超聲檢查是臨床上鑒別乳腺病灶良惡性的常用診斷方法之一。隨著科技的發(fā)展，超微血管成像（superb microvascular imaging，SMI）成為探測(cè)乳腺病灶微小血管血流情況的新方法，聲觸診組織量化技術(shù)（virtual touch tissue quantification，VTQ）鑒別乳腺良惡性病變的價(jià)值也逐漸受到關(guān)注，但這兩種技術(shù)各有優(yōu)劣。本研究通過(guò)分析乳腺病灶的血流征象，結(jié)合彈性成像相關(guān)參數(shù)，探討聯(lián)合使用SMI與VTQ鑒別診斷乳腺腫塊良惡性的價(jià)值。

1 資料和方法

1.1 一般資料

選取2016年7月—2017年12月期間于上海健康醫(yī)學(xué)院附屬浦東新區(qū)人民醫(yī)院就診的140例乳腺疾病患者，排除6例（其中3例乳腺內(nèi)有植入物，3例病變側(cè)乳腺在檢查前接受過(guò)微創(chuàng)手術(shù)，最終共134例女性患者136個(gè)乳腺病灶納入本研究。患者年齡19～78歲，平均年齡（50.22±11.49）歲。腫塊平均直徑為17.85 mm（四分位范圍：12.75～21.85 mm）。所有病灶均通過(guò)超聲引導(dǎo)穿刺活檢或手術(shù)后病理學(xué)檢查證實(shí)。

1.2 檢查方法

采用TOSHIBA Aplio 500超聲診斷儀，高頻探頭頻率為14 MHz，進(jìn)行二維超聲、彩色多普勒血流顯像（color Doppler flow imaging，CDFI）和SMI檢查，探頭頻率分別為10～15 Hz和＞50 Hz。SMI的血流速度標(biāo)尺范圍調(diào)整為1.0～2.0 cm/s。患者取仰臥位，均勻呼吸，充分暴露雙側(cè)乳房。對(duì)乳腺病灶進(jìn)行多方位掃查，注意探頭不施壓，行二維超聲、CDFI和SMI檢查，記錄每個(gè)病灶的大小、深度、形態(tài)、回聲、邊界、周圍及自身血流情況。進(jìn)一步采用Adler分級(jí)，即根據(jù)血管數(shù)量，按其豐富程度從0級(jí)逐級(jí)遞增至Ⅲ級(jí)。0級(jí)表示沒(méi)有血流；Ⅰ級(jí)表示少量血流，可見(jiàn)1～2個(gè)點(diǎn)狀或細(xì)棒狀腫瘤血管；Ⅱ級(jí)表示中量血流，可見(jiàn)3～4個(gè)點(diǎn)狀血管或1個(gè)較長(zhǎng)血管穿入病灶，其長(zhǎng)度可接近或超過(guò)腫塊半徑；Ⅲ級(jí)，為多量血流，可見(jiàn)至少5個(gè)以上點(diǎn)狀血管或2個(gè)較長(zhǎng)血管［2］。

患者進(jìn)一步接受VTQ檢查。使用SIEMENS Acuson S2000?超聲診斷儀，9L4探頭4.0 cm，頻率4～9 MHz。囑患者屏氣，設(shè)置取樣框，使其包含乳腺腫塊和周圍正常乳房組織。VTQ檢查重復(fù)7次，記錄剪切波速度（shear wave velocity，SWV）的最小值、最大值、平均值及檢測(cè)成功率。SWV的范圍設(shè)定在0～9.1 m/s。當(dāng)屏幕顯示X.XX m/s時(shí)，屬無(wú)效情況，可理解為該組織過(guò)硬或過(guò)軟，即超出可讀取范圍。在排除技術(shù)故障或其他潛在因素（如患者呼吸）的情況下，重復(fù)測(cè)量病灶內(nèi)的SWV均顯示為X.XX m/s時(shí)，可判定其數(shù)值超過(guò)上限值，將該值分配為9.1 m/s，便于統(tǒng)計(jì)。以上檢查均由同1名乳腺超聲診斷醫(yī)師完成。然后，由2名高年資醫(yī)師對(duì)乳腺病灶的特征進(jìn)行評(píng)估。所有臨床數(shù)據(jù)采用盲法。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用Stata 15.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。對(duì)CDFI、SMI和VTQ技術(shù)檢測(cè)到的良惡性乳腺病灶的血管分布和血流速度采用Wilcoxon秩和檢驗(yàn)，二維超聲獲得的參數(shù)變量采用χ2檢驗(yàn)或Fisher精確檢驗(yàn)。以病理學(xué)檢查結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線，比較超聲、超聲+VTQ、超聲+SMI、超聲+VTQ+SMI這4種方法的靈敏度、特異度和準(zhǔn)確率。采用χ2檢驗(yàn)比較不同診斷方式的曲線下面積（area under curve，AUC）。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 病理學(xué)檢查結(jié)果

所有136個(gè)乳腺病灶中，54個(gè)（39.71%）病灶經(jīng)病理學(xué)檢查證實(shí)為惡性（表1），其余82個(gè)（60.29%）為良性。良性病灶大多呈卵圓形或圓形，內(nèi)部回聲呈均勻低回聲；惡性腫塊則表現(xiàn)為不規(guī)則形、邊界不清、邊緣呈微小分葉及內(nèi)部回聲不均勻等（表2）。

表1 病理學(xué)檢查結(jié)果

表2 二維超聲上乳腺病灶特征［n（%）］

2.2 乳腺良惡性病灶定量參數(shù)的比較

如表3所示，根據(jù)Adler分級(jí)評(píng)估，無(wú)論良惡性，CDFI與SMI檢測(cè)乳腺病灶血流差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001）。根據(jù)Adler分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)觀察血管分布，均顯示SMI探測(cè)血流信號(hào)的能力明顯高于CDFI（圖1～2）。其中，SMI對(duì)血流分級(jí)為Ⅲ級(jí)的惡性病灶靈敏度最高，79.6%的惡性病灶具有豐富血供；而CDFI僅能檢測(cè)出57.4%的惡性病灶血流分級(jí)為Ⅲ級(jí)。

VTQ檢測(cè)出惡性病灶SWV平均值為5.476 m/s，四分位范圍為4.227～6.419 m/s，良性病灶SWV平均值為2.574 m/s，四分位范圍為1.930～4.908 m/s（Z=4.588，P＜0.001，表4）。惡性病灶的SWV平均值約為良性病灶的2倍（圖3），但良惡性病灶的SWV最小值（P=0.109）和最大值（P=0.079）差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.3 不同診斷方法的ROC曲線及診斷效能分析

以病理學(xué)檢查結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，繪制ROC曲線，并計(jì)算每種診斷方法的AUC值，P值均＜0.05（表5）。超聲+VTQ+SMI診斷乳腺惡性病灶的靈敏度、特異度和準(zhǔn)確率最高，分別為88.89%（48/54）、90.24%（74/82）和89.71%（122/136）。

超聲+VTQ和超聲+SMI的假陽(yáng)性率分別為30.49%（25/82）和12.20%（10/82），而超聲+VTQ+SMI的假陽(yáng)性率低至9.76%（8/82），AUC值最大（0.956 4，95% CI：0.926 8～0.986 0），即靈敏度、特異度和準(zhǔn)確率最高，診斷效率最佳，是鑒別乳腺良惡性病灶的可靠檢查方法（圖4）。

表3 CDFI與SMI檢測(cè)病灶血流的比較［n（%）］

圖1 纖維腺瘤血流情況及彈性成像速度圖A：CDFI顯示Adler分級(jí)為0級(jí)；B：SMI顯示Adler分級(jí)為Ⅰ級(jí)；C：1.3 cm深度下測(cè)得乳腺病灶SWV值為2.73 m/s。經(jīng)病理學(xué)證實(shí)為纖維腺瘤

圖2 浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌血流情況及彈性成像速度圖A：CDFI顯示Adler分級(jí)為0級(jí)；B：SMI顯示Adler分級(jí)為Ⅱ級(jí)；C：1.7 cm深度下測(cè)得乳腺病灶SWV值為5.57 m/s。經(jīng)病理學(xué)證實(shí)為浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌

圖3 良惡性乳腺病灶的SWV最小值、平均值和最大值

圖4 不同方法診斷乳腺病灶良惡性的ROC曲線

表4 VTQ檢測(cè)的良惡性乳腺病灶的SWV最小值、最大值和平均值

表5 4種不同診斷乳腺病灶良惡性方法的定量參數(shù)診斷效能的比較

3 討 論

血管生成在乳腺惡性腫瘤的局部生長(zhǎng)、侵襲和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移中均起著至關(guān)重要的作用［3］。腫瘤微血管的這一顯著特征成為區(qū)分乳腺良惡性病灶的重要指標(biāo)之一。目前，CDFI是應(yīng)用最廣泛的檢測(cè)乳腺病灶血流狀況的手段。CDFI利用紅細(xì)胞與超聲探頭之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的頻移顯示血流信號(hào)，但無(wú)法從真實(shí)的血流信號(hào)中區(qū)分運(yùn)動(dòng)偽像而易導(dǎo)致低速血流信息丟失。SMI作為一種能夠分析雜波運(yùn)動(dòng)特性的開(kāi)創(chuàng)性技術(shù)，采用全新的自適應(yīng)算法識(shí)別管徑＞0.1 mm的低速微小血管，廣泛用于檢測(cè)頸動(dòng)脈斑塊血管分布［4］、甲狀腺微小癌血流檢查［5］、兒童正常和未下降睪丸微血管灌注檢查［6］等。多項(xiàng)研究［4-6］表明，SMI具有以高分辨率、低運(yùn)動(dòng)偽像顯示低速微小血管的能力。馬燕等［7］發(fā)現(xiàn)，針對(duì)惡性乳腺病灶，SMI對(duì)Adler分級(jí)為Ⅱ級(jí)和Ⅲ級(jí)血管的檢出率明顯高于CDFI；而在良性乳腺病灶中，SMI與CDFI檢測(cè)血流的靈敏度基本無(wú)差異。但本研究顯示，無(wú)論乳腺病灶的良惡性，SMI探測(cè)血流信號(hào)的能力明顯高于CDFI（圖2～3）。

然而，僅通過(guò)血流信號(hào)來(lái)判斷乳腺病灶的良惡性有其局限性，結(jié)合腫塊組織的軟硬度能提供更全面的診斷信息。一般認(rèn)為，腫塊的性質(zhì)與其病理過(guò)程密切相關(guān)。從生物力學(xué)角度來(lái)說(shuō)，軟組織質(zhì)地變化意味著其力學(xué)特征改變，即組織發(fā)生病變時(shí)，組織的彈性特征會(huì)隨之改變，而傳統(tǒng)二維超聲無(wú)法評(píng)估腫塊的軟硬度。為此，本研究采用基于聲輻射力脈沖成像原理的VTQ技術(shù)以量化剪切波傳播的速度，通過(guò)該速度值解讀出腫塊的軟硬度。目前，有學(xué)者就甲狀腺結(jié)節(jié)［8］、頸部淋巴結(jié)［9］、胰腺導(dǎo)管腺癌［10］的定量彈性值進(jìn)行了不同研究。同時(shí)，VTQ技術(shù)已應(yīng)用于診斷乳腺病灶的良惡性［11-12］。范鳳景等［13］利用VTQ技術(shù)記錄并觀察107個(gè)乳腺病灶的SWV，證實(shí)VTQ技術(shù)具有鑒定乳腺病灶軟硬度的能力及鑒別診斷乳腺腫塊良惡性的價(jià)值。Tozaki等［14］的研究發(fā)現(xiàn)，惡性乳腺病灶的SWV平均值比良性病灶高1.81 m/s（P＜0.001），與本研究結(jié)果具有高度一致性，即SWV平均值越高，乳腺組織越硬，惡性病灶可能性越大。既往研究同時(shí)指出了VTQ技術(shù)檢測(cè)良惡性病灶的失敗率。當(dāng)出現(xiàn)X.XX m/s時(shí)，認(rèn)為橫波速度超過(guò)了可測(cè)量的最高或最低極限［15］。本研究中僅5個(gè)病灶出現(xiàn)了超出可讀范圍的情況，失敗率為3.68%（5/136）。其中4個(gè)病灶經(jīng)組織病理學(xué)檢查證實(shí)為惡性病灶。因此，VTQ技術(shù)具有重復(fù)性高、可定量診斷等優(yōu)勢(shì)。彈性成像能反映生物組織的硬度，SMI能同時(shí)反映高速和低速血流信號(hào)，兩者聯(lián)合可從不同角度綜合判斷乳腺病灶的良惡性。本研究結(jié)果顯示，聯(lián)用能在一定程度上降低SMI和VTQ單獨(dú)應(yīng)用時(shí)的假陰性率和假陽(yáng)性率。

進(jìn)一步分析聯(lián)用SMI與VTQ時(shí)的誤診率和漏診率，發(fā)現(xiàn)主要存在3類情況，分別為SMI和VTQ均出現(xiàn)診斷錯(cuò)誤及單種診斷方式出現(xiàn)錯(cuò)誤。例如，有1例炎性包塊因腫塊位置較深，SMI觀察其血管豐富程度屬Adler分級(jí)Ⅰ級(jí)，但由于炎性腫塊的張力普遍較高，測(cè)得的SWV平均值為4.893 m/s，故誤診為惡性病灶；結(jié)合其二維超聲圖像特征，該病灶呈卵圓形邊界，邊緣呈微小分葉，邊界尚清晰，乳腺影像報(bào)告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)（breast imaging reporting and data system，BIRADS）分級(jí)為4a級(jí)，屬良性腫塊。惡性病灶中有3例浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌被誤診為良性病變，這3個(gè)乳腺病灶內(nèi)存有一定數(shù)量的壞死組織，SMI觀察其血管豐富程度屬Adler分級(jí)Ⅰ級(jí)，SWV平均值分別為2.368、3.419和2.937 m/s，因此2名高年資超聲科醫(yī)師均給出了良性病灶的結(jié)果；結(jié)合傳統(tǒng)超聲圖像后發(fā)現(xiàn)，上述3個(gè)乳腺病灶均呈不規(guī)則形，且邊緣或有成角或成針狀，BI-RADS分級(jí)分別為4b和4c級(jí)，屬惡性腫塊。因此，為進(jìn)一步減少誤診和漏診，必須結(jié)合傳統(tǒng)超聲影像學(xué)特征和BI-RADS分級(jí)。

本研究存在以下局限性。首先，所有檢查由1名超聲科醫(yī)師操作，觀察者間的差異沒(méi)有得到反映。其次，本研究中出現(xiàn)超出可讀范圍的情況（X.XX m/s），雖然大多經(jīng)組織病理學(xué)檢查證實(shí)為惡性腫瘤（4/5），但仍有1個(gè)良性乳腺病灶。因此，需擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究。

綜上所述，在傳統(tǒng)超聲的基礎(chǔ)上，SMI聯(lián)合VTQ技術(shù)能提高鑒別診斷乳腺病灶良惡性的效率，具有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值。