賀紅霞 劉曉芳 陳耀東 任志翔 陳 武
剪切波彈性成像(shear wave elastography,SWE)技術可獲得組織硬度定性及定量信息,重復性好,在乳腺良惡性病灶鑒別診斷中的價值已得到認可[1]。目前較常用的SWE參數有最大彈性值(Emax)、平均彈性值(Emean),但是其僅能反映乳腺病灶硬度大小,無法評估病灶內部硬度分布特征。彈性異質性是指病灶內部不同區(qū)域硬度差異分布特征[2]。研究[3]發(fā)現乳腺病灶彈性異質性與其良惡性相關。彈性值標準差(Esd)可通過評估病灶內不同區(qū)域彈性模量離散程度反映腫瘤病灶的彈性異質性,但其診斷價值及最佳診斷界值方面尚未達成共識[4-5]。本研究使用新指標剛度梯度(SG)定量評估乳腺病灶彈性異質性,旨在探討其在乳腺影像報告與數據系統(tǒng)(BI-RADS)分類再調整中的應用價值,以期指導臨床決策。
選取2019年8月至2020年10月在山西醫(yī)科大學第一醫(yī)院經手術或穿刺活檢病理證實的乳腺病灶患者132例,均為女性,年齡17~81歲,平均(44.73±14.37)歲。共135個病灶,其中惡性60個,包括浸潤性癌32個,浸潤性導管癌(IDC)16個,導管原位癌(DCIS)7個,髓樣癌、黏液癌各2個,浸潤性小葉癌1個;良性75個,包括纖維腺瘤42個,乳腺增生20個,乳腺炎性病變7個,導管內乳頭狀瘤5個,腺病1個。納入標準:有明確的病理結果,均行常規(guī)超聲及SWE檢查。排除標準:乳腺既往手術史、假體植入史、有新輔助化療、放療病史,以及妊娠期或哺乳期患者。本研究經醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準,所有患者均簽署知情同意書。
1.超聲檢查:使用法國聲科Aixplorer彩色多普勒超聲診斷儀,線陣探頭,頻率4~15 MHz;配備SWE功能?;颊呷⊙雠P位,充分暴露雙側乳腺和腋窩,先行常規(guī)超聲檢查觀察病灶形態(tài)、回聲、邊緣、血流等聲像圖特征,進行BI-RADS分類;于病灶最大徑切面切換至SWE模式,測量量程0~180 kPa,中心頻率默認標準模式,當病灶位置太深或其他原因導致彩色信號充填不佳時,調整至穿透模式。取樣區(qū)域包括病變本身及周邊正常組織,不包括皮膚和胸壁,盡量輕持探頭不施壓,靜置約3~5 s后進行圖像采集,每個病灶存取3幀獨立的SWE圖像。采用Q-Box Trace方式選定感興趣區(qū)(ROI),使ROI盡可能包括病灶彈性圖像顯示的硬度邊緣,自動測得病灶的Emax、Emean、Esd,計算SG,具體公式[5]:SG=(Emax-Emean)+Emax。所有參數均重復測量3次取其平均值。
2.評價標準:參考2013版BI-RADS分類標準[6]對乳腺病灶進行評估,BI-RADS 3類及4a類病灶判定為良性,BI-RADS 4b類及以上病灶判定為惡性;通過受試者工作特征(ROC)曲線確定最佳SWE診斷參數及其截斷值,當病灶SWE參數值大于截斷值時判定為惡性,小于等于截斷值時判定為良性;SWE參數校正BI-RADS分類方法[4,7]:將大于SWE參數截斷值病灶行BI-RADS分類升高一級,小于等于截斷值者行BI-RADS分類降低一級,BI-RADS 5類者不升級,BI-RADS 3類者不降級。
應用SPSS 21.0及Med Calc 18.2.1統(tǒng)計軟件,計量資料以±s表示,兩組比較行t檢驗。計數資料以頻數或率表示,組間比較采用Fisher確切概率法或χ2檢驗。以病理結果為金標準,繪制ROC曲線評估SWE各參數、BI-RADS分類對乳腺良惡性病灶的鑒別診斷效能,曲線下面積(AUC)比較行Z檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
SWE各彈性模量參數中,乳腺惡性病灶SG、Esd、Emax、Emean均高于良性病灶,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.001)。見表1。
表1 乳腺良惡性病灶SWE參數比較(±s) kPa
表1 乳腺良惡性病灶SWE參數比較(±s) kPa
SG:剛度梯度;Esd:彈性值標準差;Emax:最大彈性值;Emean:平均彈性值
病理結果良性惡性t值P值Emean 18.38±7.2838.83±19.24-8.48<0.001 SG 63.89±31.06227.64±119.68-11.39<0.001 Esd 7.49±4.0825.33±13.38-10.94<0.001 Emax 41.06±17.78133.22±68.05-11.26<0.001
ROC曲線分析顯示,SG、Esd、Emax、Emean預測乳腺惡性病灶的AUC及診斷截斷值分別為0.925、120.2 kPa,0.903、12.4 kPa,0.923、68.8 kPa,0.837、27.0 kPa,其中SG的AUC值最高,以120.2 kPa為截斷值,其診斷的敏感性、特異性、準確率分別為88.3%、96.0%、92.6%。見圖1。
圖1 SWE各參數鑒別診斷乳腺良惡性病灶的ROC曲線圖
135個乳腺病灶中,校正前BI-RADS 3類30個,4a類39個,4b類23個,4c類34個,5類9個,準確診斷115個,誤判20個,其中13個良性病灶高判,7個惡性病灶低判。SG校正后BI-RADS 3、5類分別增加了33個、30個,4a、4b、4c類分別減少了27個、13個、23個,校正后BI-RADS分類中被誤判病灶降為12個(占8.9%,12/135)。見表2和圖2,3。
圖2 乳腺良性病灶的常規(guī)超聲及SWE圖
表2 校正前、后乳腺良惡性病灶BI-RADS分類個
SG校正后BI-RADS分類鑒別乳腺良惡性病灶的AUC及特異性均高于校正前,差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05);敏感性和準確率與校正前比較差異均無統(tǒng)計學意義。校正前后BI-RADS分類建議行穿刺活檢的乳腺良性病灶由61.3%(46/75)降為18.7%(14/75),兩者比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001)。見表3和圖4。
圖3 乳腺惡性病灶的常規(guī)超聲及SWE圖
圖4 校正前、后BI-RADS分類鑒別診斷乳腺良惡性病灶的ROC曲線圖
表3 校正前、后BI-RADS分類鑒別乳腺良惡性病灶的診斷效能比較
近年來,高頻超聲已被廣泛應用于乳腺癌的篩查。超聲BI-RADS分類系統(tǒng)可規(guī)范乳腺超聲診斷及報告,其評級標準已成為乳腺病灶臨床風險分層管理的重要依據[6]。然而,乳腺良惡性病灶常規(guī)超聲征象存在重疊,給診斷帶來難度,因此納入可靠指標提高BI-RADS分類診斷準確性是目前研究重點。腫瘤異質性作為乳腺癌的特征之一,體現在瘤灶內部不同區(qū)域腫瘤細胞亞群及結締組織、血管等成分的區(qū)別,被認為可導致腫瘤病灶內部不同區(qū)域力學性質的差異[8-9],故僅依據硬度大小判定乳腺病灶彈性信息,得出的結論不完全客觀。針對上述情況,有學者[10-11]提出定性指標(四種顏色模式和Ehomo模式)及SWE彈性圖像分型法,用以評估病灶的彈性異質性,然而定性分析存在一定主觀性,對醫(yī)師要求較高,缺乏定量依據。為此,本研究通過SG、Esd對病灶的彈性異質性程度進行量化評估,為評價異質性病變提供了一種非侵入性的檢查手段。本研究中SG的診斷效能優(yōu)于內置參數Esd,以SG 120.2 kPa為截斷值,顯示出較高的診斷敏感性及特異性(88.3%、96.0%),優(yōu)于Shang等[12]研究結果(85.56%、88.89%),分析造成差異的可能原因有:①本研究采用Q-Box Trace方式選定ROI,避免了環(huán)形ROI無法對不規(guī)則病灶“適形”取樣的弊端[4];②本研究SG值計算的是整個病灶的彈性異質性,能更全面、客觀地量化腫瘤彈性異質性特征,而Shang等[12]研究分析的是病灶最硬2 mm處的SG值。
本研究結果發(fā)現,常規(guī)超聲BI-RADS分類鑒別乳腺良惡性病灶的敏感性相對較高(88.3%),而特異性偏低,為82.7%,與以往研究[13]一致,導致低風險病灶被高判,施行了不必要的穿刺活檢。經SG校正后在保證較高診斷敏感性的同時,診斷特異性由82.7%提高到92.0%(P<0.05),且校正后BI-RADS分類預測乳腺惡性病灶的AUC值高于校正前(P<0.05),提示結合SG有助于提高BI-RADS分類總體診斷效能。以BIRADS 4b類為診斷截斷值,校正前BI-RADS分類中有20個乳腺病灶被誤判(惡性病灶中6個4a類,1個3類;良性病灶中10個4b類,3個4c類),經SG值校正后,糾正了13個病灶的分類,包括5個4a類和8個4b類病灶,并使3個4c類病灶降級至4b類。本研究校正前后BI-RADS 4類病灶由96個減少至33個,其中30個升級為5類,33個降級為3類,一定程度上可彌補BIRADS 4類病灶惡性概率跨度大的不足,使BI-RADS分類診斷更準確;同時,84.6%(33/39)的4a類病灶被降級為3類,其中32個經病理證實為良性,避免了該部分4a類病例過度診療,由定期隨訪替代穿刺活檢。此外,校正后BI-RADS分類活檢陽性率由校正前56.2%(59/105)提高到80.6%(58/72)。
本研究還發(fā)現,SG在校正BI-RADS分類中亦存在一些假陽性和假陰性結果。有2個IDC和2個DCIS的BI-RADS分類診斷為惡性,校正后誤判為良性;2個DCIS的BI-RADS分類校正前后均被誤判為良性。被低判的2個IDC均為Ⅰ級IDC,其中1個最大徑僅0.87 cm。研究[14]表明,SWE極易漏診DCIS、小病灶(<1 cm)和低級別浸潤性癌,由此分析,假陰性原因可能與病灶體積較小及組織學分級低有關。DCIS因未突破乳腺導管基底膜,間質組織未受侵犯,尚無明顯纖維組織增生反應,病灶異質性特征不顯著,檢測SG值偏低。本研究1個乳腺炎性病變BI-RADS分類診斷為良性,SG校正后誤判為惡性;2個纖維腺瘤BI-RADS分類誤診為惡性而未被校正。分析其假陽性原因:炎性反應伴隨著血供增加、水腫、脂肪壞死及肉芽腫的形成時,病灶局部區(qū)域硬度相對增加,均可能導致彈性模量分布不均勻,SG值偏高[3,15]。另外,病灶的大小也會影響彈性測值的準確性,本研究中被高判的2個纖維腺瘤體積均較大,病變包膜被拉伸及鄰近正常組織受到壓迫,病灶周邊張力增大,與內部低彈性區(qū)形成對比;其次,較大的病變可能會導致探頭不均勻地應用于腫塊上方的皮膚,從而產生偽像,影響測定結果。
本研究局限性:①樣本量偏少,未能對病灶的大小、深度進行分組研究;②僅分析了病灶最大徑切面的彈性圖像,并未分析其正交切面;③所納入的病例多數為準備接受穿刺或治療的陽性患者,可能存在選擇偏倚。
綜上所述,SWE異質性分析在鑒別診斷乳腺良惡性病變方面具有重要價值。SG校正后的BI-RADS分類提高了診斷效能,有助于減少臨床上不必要的穿刺活檢或手術,有一定的臨床應用價值。