超聲彈性應(yīng)變率比值聯(lián)合磁共振成像對(duì)乳腺腫物的診斷

楊偉萍YANG Weiping練 斌LIAN Bin丁戰(zhàn)鈴DING Zhanling黃 艷HUANG Yan李 航LI Hang金觀橋JIN Guanqiao韋長(zhǎng)元WEI Changyuan

超聲彈性應(yīng)變率比值聯(lián)合磁共振成像對(duì)乳腺腫物的診斷

楊偉萍1YANG Weiping
練 斌2LIAN Bin
丁戰(zhàn)鈴1DING Zhanling
黃 艷3HUANG Yan
李 航1LI Hang
金觀橋4JIN Guanqiao
韋長(zhǎng)元2WEI Changyuan

作者單位1. 廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院B超室 廣西南寧 530021 2. 廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院乳腺外科廣西南寧 530021 3. 廣西醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)學(xué)院 廣西南寧530021 4. 廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院放射科 廣西南寧 530021

目的評(píng)價(jià)超聲彈性應(yīng)變率比值與MRI及其聯(lián)合應(yīng)用對(duì)乳腺腫物的診斷價(jià)值。資料與方法收集經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)為乳腺良惡性腫物的54例患者，均行彈性超聲及MRI檢查，通過(guò)定量超聲彈性成像技術(shù)測(cè)定腫物與周圍正常乳腺組織的應(yīng)變率比值（SRR），繪制受試者操作特征（ROC）曲線獲得區(qū)分乳腺腫物良惡性的最佳臨界值，比較超聲SRR、MRI及兩者聯(lián)合應(yīng)用診斷乳腺腫物的準(zhǔn)確度。結(jié)果良性組SRR為2.24±1.28，與惡性組的4.96±1.73比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=2.648，P＜0.05）。通過(guò)ROC曲線確定超聲SRR診斷乳腺腫物良惡性的最佳臨界值為2.41。超聲SRR、MRI、SRR聯(lián)合MRI應(yīng)用診斷乳腺良惡性腫物的準(zhǔn)確度分別為81.48% （44/54）、85.19%（46/54）、96.30%（52/54）；超聲SRR與MRI診斷準(zhǔn)確度比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=0.267，P＞0.05）；聯(lián)合診斷準(zhǔn)確度明顯高于超聲SRR、MRI的診斷準(zhǔn)確度（χ2=6.000、3.967，P＜0.05）。結(jié)論超聲SRR對(duì)乳腺腫瘤良惡性的診斷準(zhǔn)確性較高，可為臨床鑒別診斷乳腺實(shí)性病灶良惡性提供更有價(jià)值的量化指標(biāo)，同時(shí)結(jié)合MRI診斷可減少誤診和漏診。

乳腺腫瘤；超聲檢查，乳房；彈性成像技術(shù)；磁共振成像；病理學(xué)，外科

超聲彈性成像于1991年由Ophir等[1]提出，是近年來(lái)一項(xiàng)新興超聲診斷技術(shù)，其應(yīng)用于乳腺腫物的診斷日趨成熟。在超聲彈性成像過(guò)程中，彈性應(yīng)變率比值（strain ratio，SRR）通過(guò)比較腫物區(qū)域與周圍正常對(duì)照區(qū)域之間順應(yīng)性的差異反映腫物的硬度比。本研究通過(guò)分析乳腺腫物的SRR，并與MRI檢查結(jié)果進(jìn)行比較，評(píng)估兩種檢查方法及其聯(lián)合應(yīng)用對(duì)乳腺腫物的診斷價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 回顧性納入2012年4—8月廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)為乳腺良惡性腫物的54例患者，均為女性，年齡33～73歲，中位年齡47歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①初治患者；②經(jīng)超聲診斷為單發(fā)腫物；③腫瘤徑＞5 mm，＜30 mm；④腫物距離表皮深度＞5 mm。排除標(biāo)準(zhǔn)：①腫物已行穿刺活檢術(shù)；②檢查前接受過(guò)放療和化療。

1.2 儀器與方法

1.2.1 超聲檢查 采用Hitachi-Preirus彩色多普勒超聲診斷儀，探頭頻率6～13 MHz。患者平臥暴露乳房后，采用彩色超聲模式觀察腫物的大小、形態(tài)、邊界、內(nèi)部回聲、有無(wú)鈣化、后方回聲及腫物內(nèi)部、周圍的血流情況。然后轉(zhuǎn)至彈性成像模式，將感興趣區(qū)域（ROI）大小調(diào)節(jié)至腫物大小的3～4倍，探頭垂直腫物方向輕輕壓放數(shù)次，以超聲診斷儀上顯示的時(shí)間-壓力曲線連續(xù)出現(xiàn)3個(gè)穩(wěn)定的波峰-波谷為宜，在獲得乳腺腫物區(qū)顏色穩(wěn)定的彈性成像圖像后，凍結(jié)圖像描畫出腫物區(qū)域，同時(shí)再描畫出相同深度的周圍正常乳腺組織作為對(duì)照區(qū)域，評(píng)價(jià)腫物與周圍正常乳腺組織的硬度，儀器自動(dòng)計(jì)算乳腺腫物和乳腺正常組織的SRR。每個(gè)乳腺實(shí)性病灶重復(fù)彈性成像檢查3次，取平均值，將各項(xiàng)超聲成像檢查圖像備份保存。

1.2.2 MRI檢查 采用Siemens 1.5T Avanto MRI掃描儀，專用乳腺相控陣線圈?；颊呷☆^先進(jìn)俯臥位，雙側(cè)乳腺充分暴露，自然下垂，雙臂置于頭兩側(cè)。掃描參數(shù)：T1WI-FLASH序列，TR 8.6 ms，TE 4.7 ms；T2WI-TIRM序列，TR 5600 ms，TE 56 ms，TI 170 ms。DWI序列采用單次激發(fā)平面回波成像（echo-planar imaging，EPI）技術(shù)，b值取0、800 s/mm2，TR 5800 ms，TE 83 ms。動(dòng)態(tài)增強(qiáng)采用容積內(nèi)插體部檢查序列（volume interpolated body examination，VIBE）進(jìn)行軸位掃描，掃描參數(shù)：TR 4.43 ms，TE 1.73 ms，層厚1 mm（連續(xù)無(wú)間斷掃描），翻轉(zhuǎn)角10°，視野（FOV）340 mm×340 mm，矩陣512×338。增強(qiáng)掃描對(duì)比劑采用釓噴酸葡胺（Gd-DTPA），劑量0.1 mmol/kg，注射速度2 ml/s，對(duì)比劑團(tuán)注結(jié)束后以相同速度注入20 ml生理鹽水。增強(qiáng)掃描前行蒙片掃描，注入對(duì)比劑后延遲25 s連續(xù)掃描5次，每次掃描時(shí)間為55 s。

1.3 圖像后處理 使用Syngo MR B17工作站自帶軟件，對(duì)薄層增強(qiáng)圖像進(jìn)行乳腺血管最大密度投影（MIP）重建。在ADC圖上避開病變液化壞死，選取3處ROI測(cè)得ADC值（ROI面積為0.2～0.4 cm2），取平均值。動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描圖像中，在病變明顯強(qiáng)化部位選取ROI，面積10～30 mm2，避開壞死、出血、囊變或鈣化，繪制病灶的時(shí)間-信號(hào)曲線（time-signal intensity curves，TIC）。

1.4 圖像分析 由2名影像科主任醫(yī)師在不知病理診斷結(jié)果的情況下判讀病灶的形態(tài)學(xué)征象和血流動(dòng)力學(xué)征象，意見(jiàn)不一致時(shí)協(xié)商統(tǒng)一。形態(tài)學(xué)征象包括：①直接征象：形狀、邊緣、邊界、強(qiáng)化形式、內(nèi)部強(qiáng)化方式；②間接征象：乳頭及皮膚受累、淋巴結(jié)腫大、病灶周圍水腫及供血?jiǎng)用}。血流動(dòng)力學(xué)征象：TIC曲線標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)Buadu等[2]的標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)修改后分為4型，I型：持續(xù)上升型；II型：平坦型；III型：流出型；IV型：無(wú)明顯強(qiáng)化型。分子功能學(xué)征象即病變的ADC值。

1.5 手術(shù)與病理學(xué)檢查 手術(shù)方式采用B超引導(dǎo)微創(chuàng)旋切術(shù)或常規(guī)開放手術(shù)，乳腺腫塊行免疫組織化學(xué)及病理組織學(xué)檢查，依據(jù)《中國(guó)抗癌協(xié)會(huì)乳腺癌診治指南與規(guī)范（2013版）》乳腺癌術(shù)后病理診斷報(bào)告規(guī)范作為診斷標(biāo)準(zhǔn)[3]。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 13.0軟件，計(jì)算超聲SRR、MRI及聯(lián)合應(yīng)用診斷乳腺腫物的敏感度、特異度、準(zhǔn)確度及陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值，構(gòu)建受試者操作特征（ROC）曲線，計(jì)算曲線下面積（AUC），根據(jù)約登指數(shù)最高的臨界點(diǎn)結(jié)合臨床應(yīng)用實(shí)際確定診斷臨界值；良性組與惡性組SRR的比較采用t檢驗(yàn)；3種檢查方法之間的比較采用χ2檢驗(yàn)；P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。當(dāng)超聲SRR、MRI診斷不一致時(shí)，采用并聯(lián)法，其中一個(gè)診斷為惡性即視為惡性，兩者均診斷為良性視為良性。

2 結(jié)果

2.1 手術(shù)與病理結(jié)果 54例患者均為單發(fā)腫物，腫瘤徑最小0.82 cm，最大2.56 cm，腫物距離表皮深度均＞5 mm。良性14例，包括纖維腺瘤7例，乳腺增生癥伴局部導(dǎo)管上皮增生1例，乳腺增生癥4例，囊性增生癥1例，囊性增生癥伴部分導(dǎo)管上皮中度不典型增生1例；惡性40例，其中導(dǎo)管內(nèi)癌及導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀瘤伴重度不典型增生1例，浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌37例，基底細(xì)胞樣癌1例，導(dǎo)管內(nèi)癌1例。

2.2 超聲表現(xiàn) 54例患者中，良性18例，病灶形態(tài)呈規(guī)則圓形或橢圓形，邊界清晰，點(diǎn)狀鈣化少，病灶內(nèi)部血流少（圖1A）；超聲彈性成像顯示病灶質(zhì)地較周圍正常組織稍硬（圖1B）。惡性36例，病灶邊緣呈毛刺狀、蟹足狀或分葉狀改變，無(wú)明顯邊界，腫塊形態(tài)不規(guī)則，縱橫徑比大，內(nèi)部散在沙粒樣鈣化點(diǎn)，后方回聲衰減等（圖2A）；超聲彈性成像示病灶質(zhì)地相對(duì)良性病灶硬度更大（圖2B）。

2.3 MRI表現(xiàn) 54例患者中，良性12例：病灶形態(tài)相對(duì)規(guī)則，少見(jiàn)邊緣毛刺和鄰近結(jié)構(gòu)受侵征象，病灶多呈中心至周邊強(qiáng)化和漸進(jìn)性強(qiáng)化表現(xiàn)；MIP圖像少見(jiàn)粗大紆曲血管向病灶聚集、相連（圖1C），TIC多呈單向型或平臺(tái)型，DWI呈等低信號(hào)，ADC圖呈等高信號(hào)，ADC值＞1.5×10-3mm2/s。惡性42例：病灶邊緣分葉、毛刺、鄰近結(jié)構(gòu)受侵和轉(zhuǎn)移征象（通過(guò)矢狀位圖像可觀察到呈實(shí)性信號(hào)表現(xiàn)的腫大淋巴結(jié)），病灶周邊至中心強(qiáng)化、早期高信號(hào)強(qiáng)化和病灶呈現(xiàn)斑片狀強(qiáng)化表現(xiàn)；MIP圖像顯示粗大紆曲血管向病灶聚集，并與之相連（圖2C），TIC呈平臺(tái)或流出型，病灶具有彌散受限表現(xiàn)：DWI呈高信號(hào)，ADC圖呈低信號(hào)，ADC值＜1.0×10-3mm2/s （ADC值1.0～1.5×10-3mm2/s為可疑惡性）。

圖1 女，33歲，左乳纖維腺瘤。A為二維超聲圖像，B為超聲彈性成像，SRR =病灶周圍乳腺組織應(yīng)變率/病灶應(yīng)變率，橢圓形區(qū)域?yàn)椴≡顓^(qū)域（箭），圓形區(qū)域?yàn)檎Ｈ橄俳M織區(qū)域（箭頭）；MIP成像示病灶邊界相對(duì)規(guī)則，形態(tài)清楚，無(wú)明顯血管相連（箭，C）

2.4 超聲SRR對(duì)乳腺腫物的定量分析 良性組SRR為2.24±1.28，惡性組SRR為4.96±1.73，兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=2.648，P＜0.05）。以病理結(jié)果為“金標(biāo)準(zhǔn)”，根據(jù)不同SRR繪制ROC曲線，選擇ROC曲線左上方點(diǎn)P（約登指數(shù)最大，距參考線最遠(yuǎn)點(diǎn)）作為診斷良惡性的臨界值（圖3），當(dāng)SRR為2.41時(shí)，約登指數(shù)最大，AUC為0.831。SRR最佳臨界值為2.41，即SRR≥2.41為惡性腫物，SRR＜2.41為良性腫物。以此為標(biāo)準(zhǔn)，本組惡性腫物40例（圖4），SRR診斷正確33例，漏診7例；良性腫物14例（圖5），SRR診斷正確11例，誤診3例。

圖2 女，58歲，右乳浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌Ⅱ級(jí)。二維超聲圖像示病灶邊緣呈蟹足狀、分葉狀改變，縱橫徑比大（箭，A）；超聲彈性成像示病灶中心以藍(lán)色區(qū)域?yàn)橹鳎砻髌滟|(zhì)地相對(duì)較硬（箭，B）；MIP成像示粗大紆曲血管向病灶聚集，并與之相連（箭，C）

圖3 超聲SRR診斷乳腺腫物的ROC曲線

圖4 女，49歲，浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌。MRI診斷為良性，超聲SRR 為6.35（考慮惡性）

2.5 診斷效能 超聲SRR、MRI以及兩者聯(lián)合應(yīng)用的診斷準(zhǔn)確度分別為81.48%（44/54）、85.19%（46/54）、96.30%（52/54）。超聲SRR與MRI診斷準(zhǔn)確度比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=0.267，P＞0.05）；聯(lián)合診斷準(zhǔn)確性明顯高于超聲SRR、MRI的診斷準(zhǔn)確度（χ2=6.000、3.967，P＜0.05）。超聲SRR、MRI與聯(lián)合應(yīng)用的診斷效能比較見(jiàn)表1。

圖5 女，40歲，乳腺增生癥伴局部導(dǎo)管上皮增生。MRI診斷為惡性，超聲SRR為1.28（考慮良性）

表1 超聲SRR、MRI與聯(lián)合應(yīng)用診斷效能比較（%）

3 討論

二維彩色多普勒超聲不僅能顯示乳腺腫瘤的形態(tài)，還可以直觀地顯示腫瘤血管的分布、走行、血流方向、血流性質(zhì)和血流速度等，對(duì)乳腺良惡性腫瘤的鑒別有較好的作用，但其診斷依據(jù)仍局限于形態(tài)學(xué)上。目前臨床上正逐步采用超聲彈性成像分級(jí)法鑒別乳腺良惡性腫瘤，超聲彈性成像通過(guò)腫瘤硬度的圖像色彩化，根據(jù)病灶顯示的顏色進(jìn)行分級(jí)，利用組織的硬度推測(cè)腫瘤性質(zhì)，但是彈性圖像中的顏色受到取樣框大小、范圍、硬度等多種因素的影響，存在一定的主觀性。超聲SRR是通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)不同組織的彈性應(yīng)變率后比較兩個(gè)區(qū)域的彈性應(yīng)變率得出的比值。Waki等[4]認(rèn)為SRR與病灶及周圍組織的彈性比相關(guān)，可以反映病灶的相對(duì)硬度，且能定量分析腫物的相對(duì)硬度，客觀地評(píng)價(jià)乳腺腫物的性質(zhì)。目前SRR的計(jì)算方法有以下兩種：①SRR=病灶周圍乳腺組織應(yīng)變率/病灶應(yīng)變率；②SRR=病灶周圍脂肪組織應(yīng)變率/病灶應(yīng)變率。本研究采用第1種計(jì)算方法，與既往研究[5]類似。

AUC能反映診斷方法的可靠性，一般認(rèn)為AUC=0.5～0.7診斷價(jià)值較低，AUC=0.8～0.9診斷價(jià)值中等，AUC＞0.9診斷價(jià)值較高[6]。本研究AUC為0.831，表明此研究的診斷方法較為可靠。根據(jù)約登指數(shù)最大值，獲得SRR最佳臨界值為2.41，即≥2.41為惡性腫物，＜2.41為良性腫物。以此為標(biāo)準(zhǔn)，本組惡性腫物40例，SRR診斷正確33例，漏診7例；良性腫物14例，SRR診斷正確11例，誤診3例。超聲SRR診斷的敏感度、特異度、準(zhǔn)確度分別為82.60%、80.00%、81.48%，表明以該點(diǎn)作為臨界值具有較高的診斷價(jià)值，與李昶田等[7]的研究結(jié)果相似。本研究中納入的腫物距離表皮深度均＞5 mm，高于文獻(xiàn)[8]報(bào)道的4 mm，可減少因探頭施壓不均引起的診斷誤差。由于SRR對(duì)照區(qū)取樣設(shè)置、多切面觀察、壓放頻率的大小以及ROI的大小設(shè)置均有可能對(duì)彈性成像在評(píng)價(jià)乳腺良惡性病灶過(guò)程中的準(zhǔn)確度造成影響[9]，為減少這些影響，可結(jié)合彩色多普勒的特點(diǎn)進(jìn)行分析，其診斷的敏感度、特異度和準(zhǔn)確度可以得到提高，且采用彩色多普勒超聲檢查具有可重復(fù)操作、無(wú)創(chuàng)傷、無(wú)輻射、價(jià)格合理等優(yōu)點(diǎn)，患者更易接受。

本研究中，超聲SRR診斷與MRI診斷的準(zhǔn)確度分別為81.48%、85.19%，兩者相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。MRI診斷的敏感度（86.36%）大于超聲SRR（82.60%），原因是MRI對(duì)組織的高分辨率易于發(fā)現(xiàn)臨床檢查和X線鉬靶未能檢出的隱性病灶[10]，特別是致密型乳腺和假體置入后的乳腺[11]，且增強(qiáng)MRI能動(dòng)態(tài)地顯示腫物的血流灌注情況[12]。但是MRI對(duì)微小鈣化不敏感，檢查時(shí)間較長(zhǎng)，存在對(duì)比劑過(guò)敏的危險(xiǎn)，且價(jià)格昂貴，技術(shù)操作過(guò)程復(fù)雜，因此目前尚未大規(guī)模應(yīng)用。本研究中采用兩種方法聯(lián)合診斷的準(zhǔn)確度、敏感度分別為96.3%、100.0%，乳腺癌的檢出率得到了顯著提高，原因是采用兩種方法聯(lián)合診斷既能客觀定量分析腫物的硬度，又能動(dòng)態(tài)顯示腫物內(nèi)部的血流灌注情況，能更好地鑒別腫瘤良惡性，提示超聲SRR 與MRI聯(lián)合應(yīng)用理論上能提高乳腺惡性腫物的檢出率，可減少誤診和漏診。彈性超聲檢查因其簡(jiǎn)便、易行、無(wú)創(chuàng)、無(wú)輻射等優(yōu)點(diǎn)，易于在基層開展，可推廣運(yùn)用于乳腺癌普查。當(dāng)單一方法診斷不明確時(shí)，可兩者聯(lián)合應(yīng)用；當(dāng)兩種方法診斷結(jié)果不一致時(shí)，遵循惡性診斷原則，兩種方法檢查結(jié)果均為良性時(shí)診斷為良性。

總之，超聲SRR檢查對(duì)乳腺腫瘤良惡性的診斷準(zhǔn)確性較高，可為臨床鑒別診斷乳腺實(shí)性病灶良惡性提供更有價(jià)值的量化指標(biāo)，結(jié)合MRI診斷可減少誤診和漏診。同時(shí)本研究樣本量偏少，有待大樣本量前瞻性隨機(jī)對(duì)照研究進(jìn)一步證實(shí)。

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（本文編輯 馮 婕）

Ultrasonic Elastography Strain Rate Ratio Combined with MRI in Diagnosis of Breast Tumor

PurposeTo evaluate the significance of ultrasonic elastography strain ratio,MRI and the combination of both in diagnosis of breast tumor.Materials and MethodsFifty-four cases with single breast tumor underwent preoperative ultrasound elasticity imaging and MRI. Accuracy of ultrasound elastography strain rate ratio (SRR) of the tumor and surrounding normal breast tissue was measured by quantitative ultrasound elastography,and its combination with MRI were analyzed.ResultsThere was significant differences on SRR between the benign group and the malignant group (2.24±1.28 vs 4.96±1.73,t=2.648,P＜0.05). Optimal threshold of ultrasonic elastography SRR in differential diagnosis of breast benign from malignant tumor was 2.41 determined by ROC curve. The accuracy of SRR,MRI and the combination of both in differentiating benign from malignant breast tumor was 81.48% (44/54),85.19% (46/54) and 96.30% (52/54),respectively. There was no statistic difference between SRR and MRI in diagnostic accuracy (χ2=0.267,P＞0.05). Combined both had higher diagnosis accuracy when compared with SR and MRI separately (χ2=6.000 and 3.967,P＜0.05).ConclusionUltrasonic elastography strain ratio is accurate and objective in differentiating benign from malignant breast tumors. It is a valuable quantitative index in clinical practice. Moreover,SRR combined with MRI can reduce the misdiagnosis rate.

Breast neoplasms; Ultrasonography,mammary; Elasticity imaging techniques; Magnetic resonance imaging; Pathology,surgical

10.3969/j.issn.1005-5185.2015.12.006

楊偉萍

Departmant of Ultrasound,Affiliated Cancer Hospital of Guangxi Medical University,Nanning 530021,China

Address Correspondence to: YANG Weiping E-mail: yangwp93@aliyun.com

廣西衛(wèi)生廳重點(diǎn)資助課題（重2012088）。

R445

2015-06-28

修回日期：2015-09-20

中國(guó)醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志2015年第23卷12期：900-904

Chinese Journal of Medical Imaging 2015 Volume 23(12): 900-904