任志翔 劉曉芳 陳耀東 尹郭林 賀紅霞 郝如意 陳 武

剪切波彈性成像（shear wave elastography，SWE）通過測量剪切波在不同組織內(nèi)的傳播速度來評估組織硬度。有學(xué)者［1-2］發(fā)現(xiàn)臨床應(yīng)用中大多數(shù)軟組織對施加的機(jī)械力表現(xiàn)出一定程度的粘彈性、各向異性和非線性響應(yīng)，其中各向異性是影響橫波在介質(zhì)中傳播速度的解剖學(xué)因素之一。由于乳腺導(dǎo)管和乳房懸韌帶的組織學(xué)結(jié)構(gòu)特征，使得乳腺腺體組織表現(xiàn)出不同程度的彈性各向異性［3］。研究［4-6］表明評估乳腺占位性病變的彈性各向異性有助于鑒別其良惡性，且惡性病變的各向異性與其侵襲程度呈正相關(guān)。關(guān)于乳腺癌預(yù)后因素的研究［7-8］也表明，病灶大小、腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況、組織學(xué)分級和免疫組化標(biāo)志物等因素是評估乳腺癌預(yù)后組織學(xué)特征的重要指標(biāo)?；诖?，本研究擬探討SWE各向異性與乳腺癌病灶大小、組織學(xué)分級、淋巴結(jié)受累情況和免疫組化標(biāo)志物表達(dá)等預(yù)后因素間的關(guān)系。

資料與方法

一、研究對象

選取2019年9月至2020年9月于山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院腺體外科經(jīng)手術(shù)及病理檢查確診的乳腺癌患者69例，均為女性，年齡29~82歲，平均（56.1±12.0）歲。共納入73個病灶，均經(jīng)病理確診，包括浸潤性導(dǎo)管癌（IDC）65個，導(dǎo)管內(nèi)原位癌5個，髓樣癌2個，黏液癌1個。納入標(biāo)準(zhǔn)：術(shù)前均行常規(guī)超聲、SWE檢查且檢查前未行任何治療，有完整的術(shù)后病理及免疫組化結(jié)果。排除標(biāo)準(zhǔn)：妊娠期或哺乳期；有假體植入史；SWE顏色模式無法完整覆蓋的大病灶（最大徑>4 cm）。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，受檢者均知情同意。

二、儀器與方法

1.SWE檢查及圖像分析：使用法國聲科Aixplorer彩色多普勒超聲診斷儀，SL15-4探頭，頻率4~15 MHz；配備SWE功能?；颊呷⊙雠P位，雙臂上舉，充分暴露乳房，以乳頭為中心放射狀掃查雙側(cè)乳腺，行常規(guī)超聲觀察病灶二維及彩色多普勒圖像特征，記錄病灶最大徑。然后行SWE檢查，將探頭輕置于病灶上方，囑患者屏息，分別取病灶的最大直徑切面和正交直徑切面，調(diào)節(jié)取樣框大小使其覆蓋整個病灶，探頭靜置3~5 s，待彈性彩色模式穩(wěn)定后存儲圖像。采用儀器內(nèi)置的“Q-Box”定量分析軟件，手動描繪Q-Box方式人工勾畫選定感興趣區(qū)，使其包括整個病變及其周邊彈性較硬的區(qū)域，測量病灶的彈性模量最大值（Emax）、平均值（Emean）、標(biāo)準(zhǔn)差（Esd），計算病灶最硬處與正常脂肪組織比值（Eratio）。本研究采用各向異性因子（AF）來量化乳腺癌病灶彈性參數(shù)的各向異性，AF定義為最大直徑切面與正交直徑切面彈性參數(shù)差值的平方［6］，本研究計算Emax、Emean、Esd、Eratio的AF，即AFmax、AFmean、AFsd、AFratio。

2.免疫組化標(biāo)志物檢查：術(shù)后進(jìn)行病理及免疫組化檢查，檢測ER、PR、Ki-67、Her-2表達(dá)情況。對檢測結(jié)果進(jìn)行判讀，ER、PR結(jié)果判定：細(xì)胞核染色≥10%為陽性，<10%為陰性；Ki-67結(jié)果判定：細(xì)胞核棕黃色染色≥14%為陽性，<14%為陰性；HER-2結(jié)果判定：“-”或“+”為陰性，“+++”為陽性，其中“++”的結(jié)果有HER-2基因擴(kuò)增為陽性，反之為陰性。

3.記錄患者腋窩淋巴結(jié)病灶轉(zhuǎn)移狀態(tài)，統(tǒng)計IDC的組織學(xué)分級情況。

三、統(tǒng)計學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件，計數(shù)資料以例或百分比表示，行χ2檢驗；計量資料以±s表示，兩兩比較采用t檢驗或非參數(shù)檢驗，多組間比較采用方差分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

一、不同大小乳腺癌病灶彈性參數(shù)的AF比較

本研究中腫塊最大徑的平均值為18.2 mm，中位數(shù)為17.1 mm，為便于分組，選取介于中位數(shù)和平均值間的整數(shù)18 mm作為界值，將腫塊分為最大徑≥18 mm病灶39個和最大徑<18 mm病灶34個。最大徑≥18 mm病灶與最大徑<18 mm病灶的AFmax、AFmean、AFsd、AFratio比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P<0.05）。見表1。

表1 不同大小乳腺癌病灶彈性參數(shù)的AF比較（±s） kPa2

表1 不同大小乳腺癌病灶彈性參數(shù)的AF比較（±s） kPa2

AFmax、AFmean、AFsd、AFratio：彈性模量最大值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差及病灶最硬處與正常脂肪組織比值的各向異性因子

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二、不同組織學(xué)分級IDC病灶彈性參數(shù)的AF比較

本研究65個IDC病灶中，組織學(xué)分級Ⅰ級14個、Ⅱ級38個、Ⅲ級13個，Ⅲ級IDC的AFmax、AFratio均高于Ⅰ、Ⅱ級，Ⅱ、Ⅲ級IDC的AFmean高于Ⅰ級，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P<0.05）。見表2和圖1。

圖1 二維超聲心動圖示右房內(nèi)弱回聲占位（箭頭示）

圖1 IDC病灶（52歲，左乳2點鐘方向，大小約3.08 cm×2.15 cm）的SWE圖和病理、免疫組化圖（HE染色，×40）

表2 不同組織學(xué)分級IDC病灶彈性參數(shù)的AF比較（±s） kPa2

表2 不同組織學(xué)分級IDC病灶彈性參數(shù)的AF比較（±s） kPa2

與Ⅰ級比較，#P<0.05；與Ⅱ級比較，*P<0.05。AFmax、AFmean、AFsd、AFratio：彈性模量最大值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差及病灶最硬處與正常脂肪組織比值的各向異性因子

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三、不同免疫組化標(biāo)志物表達(dá)乳腺癌病灶彈性參數(shù)的AF比較

本研究73個病灶中，ER陽性表達(dá)52個，陰性表達(dá)21個；PR陽性表達(dá)42個，陰性表達(dá)31個；Ki-67陽性表達(dá)43個，陰性表達(dá)30個；HER-2陽性表達(dá)52個，陰性表達(dá)21個。ER陰性表達(dá)病灶的AFmax高于ER陽性表達(dá)病灶，Ki-67陽性表達(dá)病灶的AFmax、AFmean均高于Ki-67陰性表達(dá)病灶，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P<0.05）。HER-2、PR陽性表達(dá)與陰性表達(dá)病灶的AFmax、AFmean、AFsd、AFratio比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。見表3。

表3 不同免疫組化標(biāo)志物表達(dá)乳腺癌病灶彈性參數(shù)的AF比較（±s） kPa2

表3 不同免疫組化標(biāo)志物表達(dá)乳腺癌病灶彈性參數(shù)的AF比較（±s） kPa2

與ER陽性比較，#P<0.05；與Ki-67陰性比較，*P<0.05；AFmax、AFmean、AFsd、AFratio：彈性模量最大值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差及病灶最硬處與正常脂肪組織比值的各向異性因子

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四、不同淋巴結(jié)狀態(tài)乳腺癌病灶彈性參數(shù)的AF比較

69例乳腺癌患者中，共32個病灶發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移病灶的AFmax、AFmean、AFsd均高于淋巴結(jié)未轉(zhuǎn)移病灶，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P<0.05）。見表4。

表4 不同淋巴結(jié)狀態(tài)乳腺癌病灶彈性參數(shù)的AF比較（±s） kPa2

表4 不同淋巴結(jié)狀態(tài)乳腺癌病灶彈性參數(shù)的AF比較（±s） kPa2

與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移比較，#P<0.05；AFmax、AFmean、AFsd、AFratio：彈性模量最大值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)差及病灶最硬處與正常脂肪組織比值的各向異性因子

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討 論

各向異性是存在于富含纖維組織中的一種與方向相關(guān)的屬性［5］，是組織纖維取向的結(jié)果。在SWE檢測中表現(xiàn)為因換能器方向不同引起所測量的彈性模量值不同。細(xì)胞外基質(zhì)重塑是乳腺癌進(jìn)展過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，膠原纖維由正常穩(wěn)態(tài)下“卷曲和各向同性”的纖維重塑為“拉直和各向異性”的纖維，有條理的、拉直和（或）各向異性排列的膠原纖維是病理微環(huán)境的標(biāo)志［9］。腫瘤細(xì)胞優(yōu)先沿著這種垂直于腫瘤邊界排列的膠原纖維侵襲，同時使基質(zhì)變得僵硬，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖。乳腺癌進(jìn)展過程中因細(xì)胞外基質(zhì)重塑而表現(xiàn)出的高各向異性，可被用以評估其侵襲程度。而病灶大小、組織學(xué)分級、淋巴結(jié)受累情況和免疫組化標(biāo)志物表達(dá)等臨床病理特征與乳腺癌侵襲程度及預(yù)后密切相關(guān)。本研究旨在探討乳腺癌彈性參數(shù)各向異性與其預(yù)后因素間的關(guān)系，為臨床乳腺癌的治療、預(yù)后評估提供有效參考。

本研究結(jié)果顯示，最大徑≥18 mm乳腺癌病灶的AFmax、AFmean、AFsd、AFratio較最大徑<18 mm病灶更高，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P<0.05），與Skerl等［4］研究結(jié)果相一致。表明隨著腫瘤的增大，平行分布于腫瘤邊緣的“卷曲和各向同性”的膠原纖維伸直，隨后膠原纖維成束并垂直于腫瘤邊界排列［10］，因此可以認(rèn)為隨腫瘤增大而增多的拉直和（或）垂直排列各向異性的膠原纖維促進(jìn)腫瘤表現(xiàn)出更高的各向異性。

本研究發(fā)現(xiàn)不同組織學(xué)分級的IDC中，Ⅲ級IDC的AFmax、AFratio均高于Ⅰ、Ⅱ級，Ⅱ、Ⅲ級IDC的AFmean高于Ⅰ級，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P<0.05），表明高組織級別病灶較低組織級別病灶表現(xiàn)出更明顯的各向異性。這與裴蓓等［6］研究結(jié)果部分一致，該研究發(fā)現(xiàn)Ⅰ級IDC的AFsd明顯低于Ⅲ級IDC，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）；而本研究中高組織級別病灶的AFsd雖較低組織級別病灶高，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義。分析原因可能是上述研究測量彈性參數(shù)時采用擴(kuò)大圓形QBox法，該方法覆蓋整個病變及其周圍彈性較硬區(qū)域，不可避免地納入了病變周圍脂肪組織等較軟區(qū)域；而本研究采用手動描繪Q-Box法人工勾畫選定目標(biāo)病變感興趣區(qū)，依據(jù)病灶彈性圖像色彩“適形”取樣，一定程度上降低了AFsd。本研究IDC組織學(xué)分級越高，其AFmax越高，表明AFmax可以作為推斷乳腺癌組織學(xué)分級的有效指標(biāo)。

本研究結(jié)果顯示，AFmean與ER、PR、HER-2表達(dá)狀態(tài)無關(guān)，與Skerl等［4］研究結(jié)果一致。進(jìn)一步研究各彈性參數(shù)的各向異性與Ki-67表達(dá)狀態(tài)間的關(guān)系，結(jié)果表明Ki-67陽性表達(dá)病灶的AFmax、AFmean均高于Ki-67陰性表達(dá)病灶（均P<0.05）。Ki-67的表達(dá)能夠反映惡性腫瘤潛在增殖率及腫瘤血管分布密度，其陽性表達(dá)與病理組織學(xué)分級呈正相關(guān)［11］。ER、PR陽性表達(dá)提示乳腺癌的預(yù)后良好，即分化程度高，惡性程度較低，但ER、PR陽性表達(dá)率隨著組織學(xué)分級的升高而降低［12］。本研究發(fā)現(xiàn)ER陰性表達(dá)病灶的AFmax高于ER陽性表達(dá)病灶（P<0.05）。且Ki-67陽性、ER陰性表達(dá)的腫瘤組織學(xué)分級較高，分化較差，同時表現(xiàn)出更高的各向異性趨勢，進(jìn)一步證實了高組織級別病灶的各向異性更加顯著的結(jié)果，提示彈性參數(shù)的各向異性可以作為評估腫瘤分化程度的有效指標(biāo)。

此外，腋窩淋巴結(jié)受累情況也是評估乳腺癌預(yù)后的重要指標(biāo)之一。本研究發(fā)現(xiàn)腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移病灶各彈性參數(shù)的各向異性較淋巴結(jié)未轉(zhuǎn)移病灶更高。Riching等［13］和Gilkes等［14］研究表明，細(xì)胞外基質(zhì)重塑和膠原纖維排列可以促進(jìn)腫瘤彈性參數(shù)細(xì)胞的進(jìn)展和遷移，而各向異性是細(xì)胞外基質(zhì)重塑、膠原纖維重排的結(jié)果，提示腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移與乳腺癌彈性參數(shù)各向異性之間有一定關(guān)系。應(yīng)用SWE技術(shù)探討乳腺癌力學(xué)特征各向異性與免疫組化標(biāo)志物和淋巴結(jié)狀態(tài)間的關(guān)系，為患者手術(shù)治療方案的選擇及預(yù)后評估提供有效的參考信息。

本研究的局限性：①納入對象的病理類型較單一，大部分為IDC，其他病理類型納入較少，結(jié)果可能有所偏倚；②未將腫塊深度、距乳頭距離、乳房厚度等影響因素納入研究；③排除了最大徑>4 cm及SWE顏色不能覆蓋的較大病灶，存在一定選擇偏差。有待后續(xù)增加樣本量進(jìn)一步研究。

綜上所述，乳腺癌病灶較大、組織學(xué)分級較高、ER陰性和Ki-67陽性表達(dá)、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的病灶中各彈性參數(shù)的各向異性更加顯著，可為乳腺癌早期臨床診斷及預(yù)后評估提供一定的參考依據(jù)。