超声应变弹性成像技术对乳腺BI-RADS 4类结节级别调整的诊断价值

郑碧玉 苏新辉 张晓东 苏静君

乳腺癌是目前全球女性常见的恶性肿瘤和主要的肿瘤死因之一，且其发病率还在不断升高，发病年龄越来越年轻化[1]。早期发现、早期治疗对乳腺癌的预后至关重要[2]。高频超声凭借其安全无创、操作简单、价格低廉的优势，已成为诊断乳腺疾病重要的检查方式之一，对乳腺结节的诊断、治疗方案的制定及随访等都有不可取代的价值。乳腺影像报告和数据系统（BI-RADS）的建立进一步规范了超声检查，同时方便了影像科医生和临床医生间的沟通。但是BI-RADS 4 类乳腺结节的恶性可能性跨度较大，为3%～95%。尤其是BI-RADS 4A 类结节因不具备典型的良恶性特征，使超声诊断较为困难[3，4]。不同的检查者可能会得出不同的检查结果，存在一定的主观因素[5]。超声弹性成像技术运用于临床后，研究者们尝试在常规超声BI-RADS 分类的基础上增加弹性参数，以最大程度地提高超声检查的特异性，减少不必要的活检。

与常规超声利用声阻抗差异成像的原理不同，弹性超声利用组织的弹性系数差异成像反映病灶的良恶性，因为恶性肿瘤较一般的良性病变硬度大[6]。与临床触诊相比，弹性成像能将肿块硬度信息更直观、更客观地反映出来，从而减少因操作者不同引起的误差。目前临床运用的弹性成像技术主要有3 类：应变弹性成像、脉冲声辐射力弹性成像、剪切波弹性成像。其中最常用的是应变成像和剪切波成像。多数研究已经肯定了弹性成像技术在乳腺良恶性疾病鉴别诊断中的价值[7～9]。2015年WFUMB[10]对乳腺弹性成像的临床应用制定详细的指南，认为弹性成像是常规超声征像的一个有益的补充。但是不同报道的弹性参数诊断界值差异较大，如何与常规超声BI-RADS 分类结合来提高诊断效能尚无明确标准，这很大程度地限制了弹性成像在临床的推广与应用。在应变弹性技术中，弹性评分和应变比值（SR）是最常用的两个参数。因此探讨飞利浦应变弹性成像技术中的弹性评分及SR这两个常用的参数对乳腺良恶结节的诊断效能，以及对良恶性特征不是很典型BI-RADS 4 类结节级别调整的诊断价值，期望能将应变弹性技术更好地运用在临床实践中。

1 材料与方法

1.1 一般资料选择2017年10月～2018年6月于厦门大学附属第一医院就诊的215 例患者共224个常规超声诊断为BI-RADS 4 类的乳腺结节，进行应变弹性成像。其中24 个结节因未获得病理结果而最终未纳入研究，因此，本研究样本最终包括192例患者，均为女性，年龄16～75 岁，平均（45±12.5）岁，共200 个乳腺结节。纳入标准：①在常规超声下为BI-RADS 4 类的实性结节；②均经过常规超声、应变弹性评分、SR 计算，影像资料完整；③均经穿刺活检或手术切除，取得最终的病理结果。

1.2 仪器与方法

1.2.1 仪器 仪器使用Philips EPIQ7 彩色多普勒超声显像仪，L12-5 线阵探头，频率5～12MHz，该仪器配有常规超声模式及乳腺应变弹性成像诊断模式和分析软件。

1.2.2 方法

1.2.2.1 常规超声BI-RADS 分级 患者仰卧位，充分暴露双侧乳腺及腋窝，扫查确定结节位置，观察结节大小、形态、边缘、内部回声、有无钙化、与周围组织的关系及腋窝淋巴结情况等。按BI-RADS 分类标准对结节分级：BI-RADS 4A 类属于低度可疑恶性，为2%～10%；BI-RADS 4B 类属于中度可能恶性，为10%～50%；BI-RADS 4C 类的恶性可能较大，为50%～95%。

1.2.2.2 弹性评分法 启用弹性成像，选取弹性感兴趣区，包括病灶及周围组织，尽量将感兴趣区调节至大于2 倍病灶面积以上，上界包括皮下脂肪层，下界包括胸肌。保持绿色质量标在1/3～2/3 范围内平稳波动，持续至少5s，储存图像。图像标准：①压力适当，图像清晰而稳定；②乳腺前方脂肪组织显示为蓝绿色。使用仪器制造商推荐的5 分半定量评分法判断结节软硬：1 分为应变区域填满整个病灶，且呈蓝色；2 分为病灶大部分产生应变呈蓝绿色，小部分无应变呈较硬的红色；3 分为应变发生在病灶的边缘呈蓝绿色，病灶中心区域没有应变呈红色；4 分为整个病灶没有应变，呈红色；5 分为整个病灶及病灶周围无应变，均呈红色。评分越高提示恶性可能性越大，1～3 分诊断为良性病变，4～5 分诊断为恶性病变[11]。

1.2.2.3 SR 法 SR 可以实时或脱机采用Qlab 软件计算，选取比较满意的图像约20 帧左右，在结节内部勾画A 区，在周围尽量同一深度脂肪组织、弹性图像上呈蓝绿色的区域勾画相同面积的B 区，SR等于A 区形变/B 区形变，系统自动测算出SR。SR越小提示结节越硬，SR 越大提示结节越软。

1.2.2.4 BI-RADS 4 类乳腺结节分级调整 调整分级的标准：弹性评分>3 分且应变比<0.3，分级升1个亚级；弹性评分≤3 分且应变比≥0.3，分级降一个亚级；否则维持不变。

1.3 统计学方法应用SPSS 22.0 软件进行统计学分析。计量资料采用均数±标准差（±s）表示，由于本次研究计量资料不符合正态分布，两组间比较采用Wilcoxon 秩和检验。通过约登指数计算应变比值的最佳截断值。计数资料采用χ2检验验证组间是否存在显著性差异。以病理结果为金标准，构建受试者工作特征曲线（Receiver Operating Characteristic Curve，ROC）以验证临界值作为筛选结节良恶性指标的准确性，曲线下面积（AUC，Area Under Curve）>0.5 具有研究意义，使用Delong 检验比较各种方法的AUC 是否存在差异。

2 结果

2.1 病理结果200 个乳腺结节中，良性结节76 个，恶性结节124 个。良性病变的病理结果为：纤维腺瘤33 个，腺病20 个，导管内乳头状瘤12 个，慢性炎症4 个，叶状肿瘤3 个，硬化型腺病3 个，化脓性炎症1 个；恶性病变的病理结果为：浸润性导管癌82 个，导管内癌21 个，黏液癌5 个，浸润性小叶癌5 个，髓样癌4 个，恶性叶状肿瘤4 个，大汗腺癌1个，实性神经内分泌癌1 个，鳞状细胞癌1 个。

2.2 常规超声BI-RADS 分类诊断乳腺BI-RADS 4类结节的良恶性结果200 个结节中，4A 类结节65个，4B 类结节85 个，4C 类结节50 个。常规超声BI-RADS 分类诊断乳腺结节良恶性的AUC 为0.83，灵敏度为87.9%，特异度为65.8%。良恶性个数见表1。

表1 常规超声诊断乳腺BI-RADS 4 类结节的良恶性（个）

2.3 弹性评分法诊断乳腺BI-RADS 4 类结节的良恶性结果良性结节的超声弹性评分为1～4 分，平均（2.68±1.34）分，恶性结节弹性评分为2～5 分，平均（4.14±1.01）分。两组间比较差异有统计学意义（Z=-7.237，P<0.05）。以弹性评分3 分为临界值，根据超声弹性评分分为2 组，χ2检验表明两组弹性结果分布不同，良性组小于3 分的患者占比为72.37%，恶性组小于3 分的患者占比为12.90%，两组比较差异具有统计学意义（χ2=72.768，P<0.05）。见表2。弹性评分法（临界值为3 分）诊断乳腺BIRADS 4 类结节良恶性的AUC 为0.79，灵敏度为87.0%，特异度为73.0%。

表2 弹性评分法诊断乳腺BI-RADS 4类结节的良恶性（个）

2.4 SR 法诊断乳腺BI-RADS 4 类结节的良恶性结果良性结节SR 为0.25～0.96，平均0.33±0.60；恶性结节SR 为0.15～0.50，平均0.18±0.47。两组SR 比较差异具有统计学意义（Z=-7.152，P<0.05）。通过约登指数计算超声弹性SR 临界值为0.3，χ2检验表明良性组和恶性组SR 的分布不同，良性组SR 超过0.3 的患者占比为77.63%，恶性组为19.35%，两组比较差异有统计学意义（χ2=65.916，P<0.05）。见表3。SR 法（临界值为0.3）诊断乳腺BI-RADS 4类结节良恶性的AUC 为0.8，灵敏度为79.0%，特异度为78.0%。

表3 SR 法诊断乳腺BI-RADS 4 类结节的良恶性（个）

2.5 三者联合诊断乳腺BI-RADS 4 类结节的良恶性结果200 个结节中调整后降级45 个，其中降为3类的20 个，降为4A 类的23 个，降为4B 类的2 个；升级49 个，其中升为4B 类的13 个，升为4C 类的27 个，升为5 类的9 个。调整后的级别见表4。调整级别后结节的良恶性见表5。三者联合诊断乳腺BI-RADS 4 类结节良恶性的AUC 为0.90,灵敏度为85.0%，特异度为91.9%。

表4 三者联合诊断乳腺BI-RADS 4 类结节的结节分级调整

表5 三者联合诊断乳腺BI-RADS 4 类结节的良恶性（个）

2.6 不同检查方法对乳腺BI-RADS 4 类结节良恶性的诊断价值常规超声BI-RADS 分类、弹性评分法、SR 法及三者联合诊断乳腺BI-RADS 4 类结节良恶性诊断效能见图1，三者联合诊断乳腺BIRADS 4 类乳腺结节的良恶性的AUC 与单独运用常规超声BI-RADS 分类、弹性评分法以及SR 法诊断该组乳腺结节的良恶性的AUC 相比，差异均有统计学意义（P<0.05）。

图1 常规超声BI-RADS 分类、弹性评分法、SR 法以及三者联合对乳腺BI-RADS 4 类结节分级的ROC 曲线

3 讨论

常规超声检查方便、快捷、无创、安全且价格低廉，以及对软组织病变有较高的敏感性，已经成为乳腺日常检查中不可缺少的一部分，但是常规超声检查也存在特异性较差的缺点。弹性成像的出现为常规超声注入了新的元素，可以提高常规超声的特异性[12，13]，区分乳腺良恶性病变的应变弹性成像参数很多，最常用的有定性的弹性评分和半定量的SR 两种参数。有研究对比了弹性评分法和SR 法对乳腺良恶性肿块的鉴别价值，认为两者无明显区别，都非常有意义，两者联合应用可以减少不必要的活检[14]。但是相关的弹性参数报道的诊断界值差异较大，如何与常规超声BI-RADS 分类结合来提高诊断效能无明确标准，这很大程度地限制了弹性成像在临床的推广应用。本研究中利用弹性评分法及SR 法对乳腺BI-RADS 4 类结节的良恶性进行鉴别诊断，发现两种参数均能有效地评价组织的相对硬度，对乳腺结节良恶性的鉴别具有较高的价值。将两种参数均提示恶性结节的BI-RADS 分类提高一个级别，将两种参数均提示良性结节的BIRADS 分类降低一个级别后，诊断效能提高。表明将弹性评分法和SR 法与常规超声BI-RADS 分类联合能提高乳腺BI-RADS 4 类结节的诊断效能，减少不必要的活检。

3.1 弹性评分法对乳腺良恶性结节的诊断价值本组病例中，良性病变的超声弹性评分为1～4 分，平均（2.68±1.34）分，恶性病变弹性评分为2～5 分，平均（4.14±1.01）分，两组间的差异具有统计学意义（P<0.05）。计算出良恶性界值为3 分，即>3 分为恶性病变，≤3 分为良性病变。利用该界值诊断恶性肿瘤的AUC 为0.79，灵敏度为87.0%，特异度为73.0%。表明弹性评分法对结节良恶性的鉴别诊断是有价值的。弹性评分越高提示结节的恶性可能性越大，通常认为1～3 分为良性病变，4～5 分时需要考虑穿刺活检。本研究与既往大多数研究相似[15～17]。本组病例中有21 个良性病变弹性评分在3 分以上，其中4 分15 个，5 分6 个；病理类型为：纤维腺瘤15 个，硬化型腺病3 个，肉芽肿性乳腺炎2 个，导管内乳头状瘤1 个。分析可能因部分结节内部钙化，部分结节内纤维间质含量较高，且较为致密，部分炎症刺激纤维组织增生导致结节硬度增加。另外本组病例中有16 个恶性结节弹性评分≤3 分，病理类型为：导管内癌6 个，黏液癌5 个，髓样癌3 个，大汗腺癌1 个，浸润性导管癌1 个。分析可能因大部分结节细胞含量较多，或黏液成分较多，纤维间质较少导致结节硬度降低。

3.2 SR 法对乳腺良恶性结节的诊断价值SR 法是一种半定量评估法，通过对比病变组织和周围正常组织压缩前后的形变量差异来判断病变的硬度，从而鉴别乳腺病变的良恶性。因此相对于5 分评分法来说是一项相对客观的指标。选择哪一种组织作为对照尚没有统一[18～23]，大多数文献使用正常的脂肪组织作为参考[19～21]。也有学者认为脂肪和腺体的弹性模量相似，都可以做为参考[22，23]。本研究选用正常脂肪组织作为参考，因为我们认为不同个体间的脂肪组织的弹性模量相当，一定程度上能够减少腺体类型不同而引起的误差，如脂肪型的乳腺和腺体型的乳腺之间的硬度差异。通过对本组病例的应变弹性成像，测得良性病变的超声弹性SR为0.25～0.96，平均0.33±0.60，恶性病变弹性SR为0.15～0.50,平均0.18±0.47。两组间的差异具有统计学意义（P<0.05）。以SR 为0.3 作为界值鉴别乳腺结节良恶性指标的标准AUC 为0.8，灵敏度为79.0%，特异度为78.0%。表明SR 法对乳腺良恶性结节的鉴别诊断是有价值的。SR 的界值与既往的研究结果略有不同[22，23]，既往大部分研究使用的是正常组织（B）与病灶（A）应变的比值，即B/A。如：Liu 等[22]界值为4.15，Barr 等[23]计算出界值为4.8。飞利浦仪器使用的是病灶（A）与正常组织（B）的比值，即A/B。但是诊断效能与既往研究类似。本组病例中有17 个良性结节SR<0.3，其病理类型为：纤维瘤12 个，硬化性腺病3 个，慢性炎症2 个；有24个恶性结节SR≥0.3，其病例类型为导管内癌7 个，浸润性导管癌8 个，黏液癌5 个，髓样癌3，大汗腺癌1 个。分析可能与弹性评分类似，结节钙化、纤维组织增多、致密导致结节硬度增加。结节内细胞成分居多、细胞排列较为疏松、黏液成分居多，纤维组织较少导致硬度降低从而引起误诊或漏诊。

3.3 弹性评分法、SR 法联合常规超声BI-RADS 分类对乳腺BI-RADS 4 类结节良恶性诊断的价值弹性参数与常规超声BI-RADS 分类联合的方式很多，周建桥[8]将各个弹性参数与常规超声BI-RADS分类分别联合后，又将所有弹性参数以不同的方式共同与常规超声BI-RADS 分类联合，得出结论是将所有弹性参数都超过界值时常规超声BI-RADS分类升一级。所有参数都未超过界值时常规超声BI-RADS 分类降一级这种方式得到的诊断效能较其他方式好。本研究采用前者认为诊断效能较好的这种共同联合的方式。即：弹性评分>3 分且应变比<0.3，分级升一个亚级；弹性评分≤3 分且应变比≥0.3，分级降一个亚级；否则维持不变。调整后的AUC 为0.90,灵敏度为85.0%，特异度为91.9%。表明用该方式调整分级后诊断效能优于常规超声BI-RADS 分类。调整后有26%（20/76）的良性结节可以被免于活检。这20 个结节在常规超声BI-RADS 分类上符合一定的恶性结节的特征，BIRADS 分类为4A 类，但弹性评分<3 分，SR>0.3，联合调整评级后降为3 类，其病理诊断为：10 例纤维腺瘤、7 例纤维腺病、2 例导管内乳头状瘤、1 例良性叶状腺瘤。

3.4 弹性成像的不足我们发现如果纤维瘤内出现爆米花样的钙化、肿块内部出现液化都会严重干扰弹性指标，如果单独使用弹性成像就会高估或低估结节的恶性程度，从而出现假阴性或假阳性，因此对于超声诊断明确的结节不推荐使用弹性成像。另外相关报道的良恶性结节的SR 诊断界值仍有较大差异，这与各组结节的病理构成不同有一定的关系。本组选用乳腺BI-RADS 4 类结节作为研究对象，病理构成以恶性居多，恶性结节SR 普遍较小，可能会导致界值偏小。另外不同的仪器弹性成像的原理不同、算法不同，表现形式也有所不同。在计算SR 时，选取的感兴趣区域大小不同，有时选整个病灶[24]，有时选病灶一部分[25]。对照部分选取的组织不同，大小不一，有时选病灶周围正常的脂肪组织[25]，有时选脂肪或腺体组织[24]；所选区域有时与感兴趣区域大小相同[25]，有时比感兴趣区域小[15]。所以各研究测得的良恶性的界值也不相同，甚至差别很大。所以界值的确定仍然需要技术的统一及大样本的临床实践探索，才能使弹性超声真正在日常检查中发挥作用。

总之，应变弹性成像可以作为常规超声诊断的有价值的补充，尤其对于良恶性特征不是很明确的BI-RADS 4 类结节，结合应变弹性成像能提高诊断效能，减少不必要的活检。2015年WFUMB 发布的指南也肯定了超声弹性成像的临床应用价值，并给出了较为详细的临床操作规范。所以我们在工作中要充分利用这些技术来进一步提高诊断符合率，并在日常工作中不断的探索、研究、完善，随着弹性技术的不断改进和应用经验的不断积累，弹性成像必将在临床上拥有更加广阔的应用前景。