超声多参数诊断乳腺肿瘤良恶性的Logistic回归模型评价

翟虹，赵献萍，徐敏，苏娜

超声多参数诊断乳腺肿瘤良恶性的Logistic回归模型评价

翟虹，赵献萍，徐敏，苏娜

目的应用Logistic回归模型评价超声多参数诊断乳腺肿瘤良恶性的临床价值。方法选取经手术病理证实的乳腺肿瘤患者243例，术前均行超声检查，二维超声观察肿瘤的二维超声特征，彩色多普勒观察肿瘤内部的血流分级、阻力指数等指标，超声弹性成像评价肿瘤的弹性评分，声触诊组织成像量化技术测定肿瘤内部的剪切波速度。以乳腺肿瘤恶性为因变量，以肿瘤的大小、形态、边界、内部回声、纵横比、微钙化、后方衰减、周边浸润、血流分级、血流速度、阻力指数、弹性评分及剪切波速度为自变量，建立Logistic回归模型，评价各因素诊断乳腺恶性肿瘤的价值。结果本组243例中，术后病理诊断恶性肿瘤83例，良性肿瘤160例。Logistic回归模型纳入13个因素进行筛选，最终入选6个因素（均P＜0.05），按照OR值大小比较，依次为纵横比、周边浸润、微钙化、血流分级、弹性评分、剪切波速度，6个入选参数诊断乳腺恶性肿瘤的ROC曲线下面积为0.996（P＜0.05）。结论采用乳腺肿瘤超声参数纵横比、周边浸润、微钙化、血流分级、弹性评分、剪切波速度建立的Logistic回归模型，对乳腺癌具有较好的诊断价值，可提高超声诊断乳腺癌的准确性。

乳腺；肿瘤；超声；诊断；Logistic回归模型

乳腺癌近年呈高发、年轻化趋势，已位居女性恶性肿瘤发病率首位[1]，因此，乳腺癌的早发现、早诊断至关重要。目前超声检查已成为乳腺癌早发现的首选方法，对准确诊断乳腺癌有重要的临床价值[2-3]。近年来多种超声新技术，如超声弹性成像、声触诊组织成像量化技术（VTQ）等也逐步应用于临床诊断，其诊断乳腺癌的准确性也得到较好的肯定[4-5]。不同超声技术诊断乳腺肿瘤有不同的参数，而多种超声技术联合应用诊断有众多的定性与定量指标，如何在众多的超声参数中选取具有较高诊断价值的指标，提高超声诊断乳腺肿瘤准确性的文献报道较少。

本研究选取经手术病理证实的243例乳腺肿瘤患者，术前应用二维超声、彩色多普勒、弹性成像及VTQ对所有患者检查，以手术病理结果为诊断金标准，建立Logistic回归模型，评价超声定性与定量参数诊断乳腺恶性肿瘤的价值。

1 资料与方法

1.1 病例资料收集2012年1月～2014年9月，在新疆自治区中医药研究院就诊发现乳腺肿块并经手术治疗女性患者243例，年龄13~80（43.4±13.7）岁；肿块直径约4.40~91.00（17.85±10.50）mm。所有病例术前均行二维超声、彩色多普勒、弹性成像及VTQ检查，并以术后病理检查结果为金标准。

1.2 仪器与方法采用Siemens Acuson S2000型彩色多普勒超声诊断仪，9L4高频线阵探头，频率4~9.0 MHz，仪器自带超声弹性成像模式及VTQ模式。

患者取平卧位或侧卧位，充分暴露乳房，以乳头为中心，采用顺时针连续扫查加纵横扫查，通过二维超声观察肿瘤部位、大小、形状、边界、内部回声、有无钙化、后方有无衰减、纵横比及有无浸润等特征。在患者呼吸平稳状态下，启动超声弹性成像模式，双幅实时显示，尽可能将取样框调至肿瘤中心位置，大小调至肿瘤面积2倍左右，获得弹性图像后进行弹性评分，然后启动VTQ模式，将取样框置于肿块中心，测量肿块内部剪切波速度。如肿块内部有钙化或液化区域，避开钙化与液化区域，待测值较稳定后，对每个肿块测量3次，取平均值。见图1。

图1 乳腺癌超声技术检查图

1.3 血流分级采用Adler等[6]的血流半定量分级标准。0级：肿瘤内无血流信号；1级：肿瘤内可见1~2个点状或棒状血流信号；2级：肿瘤内可见3~4个点状血流信号或1条管壁较清晰的血管；3级：肿瘤内可见多条彩色血流呈网状或片状或2条管壁清晰的血管。

1.4 弹性成像硬度评分采用弹性成像5分法[7]。1分：病变区完全为绿色；2分：病变区以绿色为主，混杂少量蓝色；3分：病变区以蓝色为主，混杂少量绿色；4分：病变区完全被蓝色覆盖；5分：病变区与周围组织被蓝色覆盖。评分≥4分诊断为恶性，评分＜4分诊断为良性。

1.5 VTQ技术诊断标准根据本研究前期结果[8]，剪切波速度＞3.91 m/s诊断为恶性，剪切波速度＜3.91m/s诊断为良性。

1.6 统计学方法采用SAS JMP进行统计学分析。多因素分析采用二分类Logistic回归分析，α= 0.05为检验水准，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病理结果本组243例中，病理诊断恶性肿瘤83例，其中浸润性导管癌61例，浸润性小叶癌6例，浸润性导管内乳头状癌2例，原位癌4例，黏液性乳腺癌4例，转移癌3例，恶性叶状肉瘤1例，囊腺癌2例；良性肿瘤160例，其中纤维瘤45例，乳腺腺病49例，纤维瘤伴腺病56例，导管内乳头状瘤4例，炎性肉芽肿4例，浆细胞性乳腺炎1例，脂肪组织坏死1例。

2.2 Logistic回归分析以乳腺肿瘤恶性为因变量，以肿瘤的大小（X1）、形态（X2）、边界（X3）、内部回声（X4）、纵横比（X5）、微钙化（X6）、后方衰减（X7）、周边浸润（X8）、血流分级（X9）、血流速度（X10）、阻力指数（X11）、弹性评分（X12）及剪切波速度（X13）为自变量，经进行Logistic回归分析，最终入选6个因素，分别为肿块纵横比、微钙化、周边浸润、血流分级、弹性评分、剪切波速度（表1）。Logistic回归模型公式为（χ2=277.2602，R2=0.8885，P＜0.01）：

2.3 绘制ROC曲线根据Logistic回归模型筛选的上述6个因素，联合用于本组243例的鉴别诊断，以手术病理结果为金标准，绘制6个因素整体诊断乳腺恶性肿瘤的ROC曲线（图2），曲线下面积为0.996（P＜0.05）。

3 讨论

二维超声通过肿瘤的形态学特征诊断肿瘤的良恶性具有较好的准确性。以往文献报道[9]，肿瘤的形态、内部回声及后方衰减可作为鉴别诊断乳腺肿瘤良恶性的主要特征。但本研究结果显示，肿瘤形态、内部回声及后方衰减并没有入选回归模型，表明在乳腺肿瘤诊断中，肿瘤形态、内部回声及后方衰减的影响作用较小。分析与文献不同原因为：一方面，虽然肿瘤的病理类型决定肿瘤的生长方式，但当肿瘤较小时，肿瘤形态不能作为诊断良恶性的重要依据。在乳腺肿瘤中绝大多数均为低回声肿块[10]，因此，依据内部回声鉴别肿瘤的良恶性价值不高。肿瘤后方回声衰减容易受肿瘤内部成分如液化等因素影响。另一方面，可能是本研究中加入了弹性评分和剪切波速度值两个因素，影响了二维超声形态学特征的检验效能。

本研究发现，肿瘤的纵横比及周边浸润被筛选入Logistic回归模型，说明肿瘤的纵横比及周边浸润是诊断恶性肿瘤的重要因素。由于恶性肿瘤的生长方式及肿瘤周边的间质反应直接向外浸润扩展，癌细胞沿乳腺导管扩展，肿瘤易纵向生长，而且对周边的浸润特征较为明显[11]。本研究同时发现，肿瘤内部的血流分级也是影响超声诊断乳腺癌的重要因素。乳腺癌是一种富血管性肿瘤，其在肿瘤发生、发展中血管形成数量多，生长速度快，在肿瘤血管生成因子刺激下产生新生的毛细血管，血管数量增加较良性肿瘤明显。

表1 二分类Logistic回归分析结果

图2 6个入选因素诊断乳腺恶性肿瘤的ROC曲线

研究表明，弹性成像已成为准确诊断乳腺肿瘤超声新技术，具有较高的特异性及灵敏性[12]。本研究结果显示，超声弹性评分与剪切波速度同时入选Logistic回归模型，说明弹性评分与剪切波速度是鉴别乳腺肿瘤良恶性的重要指标，尤其是剪切波速度作为量化指标，能客观、准确地鉴别诊断肿瘤的性质。ROC曲线显示，本研究所筛选的6个超声参数诊断乳腺恶性肿瘤，与病理结果有较好的拟合度，曲线下面积0.996，表明具有较高的准确性。

综上所述，肿瘤的纵横比、微钙化、周边浸润、血流分级、弹性评分、剪切波速度均是超声诊断乳腺癌的重要参数。快速发展的超声技术为诊断乳腺癌提供了越来越多的定性与定量参数与指标，在众多的指标中选取更加敏感的指标，用于乳腺肿瘤的鉴别诊断具有重要的临床价值。

[1]刘艳萍,谢潇,张凌,等.彩色多普勒超声诊断乳腺肿瘤[J].中国介入影像与治疗学,2010,7(1):15-18.

[2]查莉,黄建国,朱艳艳,等.乳腺肿瘤实时组织超声弹性成像、彩色多普勒超声与病理诊断的对照研究[J].肿瘤防治研究,2014, 41(8):936-938.

[3]曾欣欣,徐金锋,刘莹莹.超声分子影像在乳腺癌诊疗中的研究进展[J].中华超声影像学杂志,2014,23(4):353-356.

[4]Li C,Liu J,Wang S,et al.Ultrasonographic characteristics and BI-RADS-US classification of BRCA1 mutation-associated breast cancer in Guangxi,China[J].Int JClin Exp Med,2015,8(2): 2411-2416.

[5]Barr RG,Nakashima K,Amy D,et al.WFUMB guidelines and recommendations for clinical use of ultrasound electrography. Part 2:breast[J].Ultrasound Med Biol,2015,41(5):1148-1160.

[6]Adler DD,Carson PL,Rubin JM,et al.Doppler ultrasound color flow imaging in the study of breast cancer:preliminary findings [J].Ultrasound Med Biol,1990,16(6):553-559.

[7]Kumm TR,Szabunio MM.Elastography for the characterization of breast lesions:initial clinical experience[J].Cancer Control, 2010,17(3):156-161.

[8]赵献萍,赵青,翟虹,等.超声弹性成像联合声触诊组织成像量化技术诊断乳腺肿瘤准确性研究[J].新疆医科大学学报, 2014,37(9):1202-1204.

[9]Aho M,Irshad A,Aekerman SJ,et al.Correlation of sonographic features of invasive ductal mammary carcinoma with age，tumor grade，and hormone-receptor status[J].JClin Ultrasound,2013,41 (1):10-17.

[10]霍兰茹,刘佩芳,徐熠琳,等.乳腺叶状肿瘤超声表现与病理相关性研究[J].中国肿瘤临床,2014,41(9):571-575.

[11]郭艳坤,丁春霞,刘凤霞.超声弹性成像对乳腺病灶诊断效果的Logistic回归模型分析[J].山西医药杂志,2013,42(9):535-536.

[12]Zaleska-Dorobisz U,Kaczorowski K,Pawlus A,et al.Ultrasound elastography review of techniques and its clinical applications[J].Adv Clin Exp Med,2014,23(4):645-655.

Evaluation of logistic regressionmodel for diagnosis of benign ormalignant breast tumor by ultrasonicmultiparameters

Zhai Hong1,Zhao Xianping1,Xu Min2,Su Na11.Department of Abdominal Ultrasonography,Institute of Traditional Chinese Medicine of Xinjiang Uygur Autonomous Region,Urumqi,Xinjiang,830000,China;2.Department of Ultrasound,Hospital 15 of PLA, Wusu,Xinjiang,833000,China

Objective To evaluate the clinical value of ultrasonicmultiparameters in the diagnosis ofbenign ormalignantbreast tumor by logistic regression model.Methods 243 cases of breast tumors thatwere verified by operative pathology were selected and

the ultrasonic examination before the operation.Two-dimensionalultrasound was used to observe themorphological parameters of tumor.Color Doppler ultrasound was used to observe the blood flow grading,resistance index,and other indicators.Ultrasoundelasticity was used to obtain the elasticity score,and the virtual touch tissue quantification technique was performed to measure the shear wave velocity within the tumor.Logistic regression model was established to estimate the value of each factors in the diagnosis ofmalignant breast tumor using themalignancy of tumor as the dependent variable and the tumor size,shape,border,internal echo, aspect ratio,micro-calcification,rear attenuation,peripheral infiltration,blood flow grading,blood flow velocity,resistance index, elasticity score,and shear wave velocity as the independent variable.Results Among the 243 cases,83 cases were diagnosed as malignant tumor by postoperative pathology,and 160 ones were diagnosed as benign tumor.Thirteen parameters were enrolled in the Logistic regressionmodel for screening,and finally 6 parameterswere selected(P＜0.05).According to the OR,the 6 parameterswere aspect ratio,peripheral infiltration,micro-calcification,blood flow grading,elasticity score,and shear wave velocity.The area of those parameters in the diagnosis ofmalignantbreast tumor under the ROC curve was 0.996(P＜0.05).Conclusion The Logistic regression model established using ultrasonic parameters of aspect ratio,peripheral infiltration,micro-calcification,blood flow grading,elasticity score,and shearwave velocity has a good diagnostic value for breast tumor and can improve the accuracy of diagnosis.

mammary gland;tumor;ultrasound;diagnose;Logistic regressionmodel

R 737.9

A

1004-0188（2015）08-0850-04

10.3969/j.issn.1004-0188.2015.08.013

2015-06-22）

新疆乌鲁木齐市科技局科研专项基金项目(Y121310017)

830000乌鲁木齐，新疆维吾尔自治区中医药研究院腹部超声科（翟虹，赵献萍，苏娜）；解放军15医院特诊科（徐敏）

赵献萍，E-mail:shuanghaizhai@163.com