改良法間斷加壓式應(yīng)變彈性成像在提高乳腺結(jié)節(jié)彈性成像圖像穩(wěn)定性及結(jié)節(jié)良惡性鑒別能力中的應(yīng)用價值

亢慶文, 黃道中, 趙 瑩, 馮群群

華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院超聲影像科,武漢 430030

研究表明傳統(tǒng)B型超聲診斷良惡性結(jié)節(jié)敏感度較高(84%～95%),特異度較低(48%～72%)[1-3],由此引發(fā)后續(xù)很多不必要的穿刺、MRI檢查等。而隨著超聲彈性成像技術(shù)的發(fā)展,高頻彩超聯(lián)合彈性成像可提高超聲醫(yī)生對乳腺結(jié)節(jié)診斷的敏感度、特異度[4],但是應(yīng)變式彈性成像至今尚未在臨床工作中全面推廣,究其原因在于其可重復(fù)性及圖像穩(wěn)定性較差。經(jīng)過在GE Logic E9機(jī)器上進(jìn)行應(yīng)變彈性成像操作手法的研究,發(fā)現(xiàn)改良法間斷加壓式應(yīng)變彈性成像(improved intermittent compression strain elastography,IICSE)通過對應(yīng)變式彈性成像時手法的改進(jìn),可在一定程度上解決上述問題。

1 對象與方法

1.1 研究對象

選擇2018年7月至2019年7月華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院收治的乳腺疾病患者,納入標(biāo)準(zhǔn):①術(shù)前1周內(nèi)均進(jìn)行了高頻彩超、IICSE和非間斷加壓式應(yīng)變彈性成像(nonintermittent compression strain elastography,NCSE)檢查,后者即目前通用的彈性成像手法;②有明確的手術(shù)或穿刺病理結(jié)果。排除標(biāo)準(zhǔn):①超聲圖像或病理結(jié)果不完整者;②結(jié)節(jié)最大直徑超過3 cm者;③病灶在圖像采集前已進(jìn)行化療或穿刺檢查等。本研究共納入113例患者,共138個乳腺實性結(jié)節(jié),均為女性,年齡22～66歲,平均年齡(43.34±11.57)歲;病灶最大直徑6～29mm,平均(18.53±11.17)mm。

1.2 儀器

應(yīng)用GE Logic E9彩色多普勒超聲診斷儀,線陣探頭6-15 L,中心頻率12 MHz。

1.3 高頻彩超檢查

患者仰臥位,充分顯露雙側(cè)乳房,進(jìn)行放射狀掃描,觀察并記錄乳腺結(jié)節(jié)的大小、形態(tài)、邊界、內(nèi)部回聲、鈣化及血流等,對乳腺結(jié)節(jié)進(jìn)行BI-RADS分類[5-6]。

1.4 改良法間斷加壓式應(yīng)變彈性成像(IICSE)

以結(jié)節(jié)為中心選擇感興趣區(qū),取樣框面積為結(jié)節(jié)的3～4倍,操作過程中始終維持探頭與皮膚的垂直方向。手持探頭間斷加壓,其加壓頻率與幅度隨病灶的大小、深度隨時調(diào)整,至顯示屏上的“彈簧”圖標(biāo)即質(zhì)量控制棒多為綠色(較淺乳腺結(jié)節(jié),質(zhì)量控制棒控制在4～5;較深乳腺結(jié)節(jié),質(zhì)量控制棒控制在6～7)且圖像持續(xù)出現(xiàn)10 s以上時,觀察結(jié)節(jié)的彈性結(jié)果。

1.5 非間斷加壓式應(yīng)變彈性成像(NCSE)

采用目前常規(guī)彈性成像操作手法,同樣以結(jié)節(jié)為中心選擇感興趣區(qū),取樣框面積為結(jié)節(jié)的3～4倍。操作過程中始終維持探頭與皮膚的垂直方向,探頭輕觸皮膚,在彈性模式下采集圖像,與IICSE不同的是未進(jìn)行間斷加壓手法。

1.6 圖像選擇

依照羅葆明教授彈性評分方法解讀應(yīng)變彈性圖像進(jìn)行評分[7]。針對每個結(jié)節(jié)均重復(fù)IICSE和NCSE操作3次,若3次彈性結(jié)果均一致,即將該彈性圖像進(jìn)行評分;反之,再次重復(fù)上述操作2次,選取5次中出現(xiàn)次數(shù)最多的彈性圖像進(jìn)行評分。

1.7 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 一般情況

138個乳腺病灶手術(shù)病理檢查結(jié)果分為良性組和惡性組,其中良性組78個,包括乳腺纖維腺瘤或纖維腺瘤樣增生結(jié)節(jié)67個,良性葉狀腫瘤3個,手術(shù)后疤痕組織3個,脂肪瘤2個,旺熾性腺病2個,乳腺肉芽腫型小葉乳腺炎伴局灶膿腫形成1個;惡性組60個,包括浸潤性乳腺癌53例,原位癌6例,鱗狀細(xì)胞癌1例。

2.2 IICSE與NCSE比較

2.2.1 IICSE和NCSE重復(fù)性比較 138個乳腺結(jié)節(jié)重復(fù)進(jìn)行IICSE和NCSE檢查。在進(jìn)行IICSE時,有125個乳腺結(jié)節(jié)前3次彈性結(jié)果一致性較強(qiáng)(90.6%,125/138),剩余13例乳腺結(jié)節(jié)重復(fù)彈性操作2次(其中有8個乳腺結(jié)節(jié)5次彈性操作中有4次彈性結(jié)果一致(5.8%,8/138),5個乳腺結(jié)節(jié)5次彈性操作中有4次彈性結(jié)果一致(3.6%,5/138));在進(jìn)行NCSE時,有48個乳腺結(jié)節(jié)前3次彈性結(jié)果較為一致(34.8%,48/138),剩余90例乳腺結(jié)節(jié)重復(fù)彈性操作2次(其中14個乳腺結(jié)節(jié)5次彈性操作中有4次彈性結(jié)果一致(10.1%,14/138),76個乳腺結(jié)節(jié)5次彈性操作中共3次彈性結(jié)果一致(55.1%,76/138),將僅需前3次操作即可得出彈性結(jié)果為一組,需要5次操作才能得出一致彈性結(jié)果為一組,進(jìn)行配對卡方檢驗,得出χ2=71.4,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

2.2.2 IICSE和NCSE診斷效能比較 ROC曲線結(jié)果顯示(圖1):IICSE的AUC面積(0.865)大于NCSE(0.636),且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(t=45.44,P<0.05),IICSE的95%可信區(qū)間為0.795～0.935,NCSE的95%可信區(qū)間為0.543～0.728。利用ROC曲線確定IICSE鑒別診斷乳腺良惡性病灶界值在3分和4分之間,因此認(rèn)為乳腺病灶I(lǐng)ICSE評分≤3分為良性,≥4分為惡性;IICSE鑒別診斷乳腺良惡性病灶的敏感度、特異度、準(zhǔn)確性分別為91.7%、78.2%、84.1%。

圖1 IICSE與NCSE的ROC曲線

2.3 高頻彩超聯(lián)合IICSE與單純高頻彩超比較

利用IICSE彈性評分結(jié)果對高頻彩超診斷乳腺結(jié)節(jié)BI-RADS分類進(jìn)行調(diào)整,當(dāng)彈性評分≤3分時,BI-RADS評分降一級(BI-RADS 3類結(jié)節(jié)除外);當(dāng)彈性評分≥4分時,BI-RADS評分升一級(BI-RADS 5類結(jié)節(jié)除外)。調(diào)整前后BI-RADS各類的結(jié)節(jié)數(shù)目如表1、表2所示。

表1 高頻彩超與IICSE聯(lián)合前后對不同BI-RADS分類結(jié)節(jié)病理性質(zhì)進(jìn)行比較(例)

表2 高頻彩超與IICSE聯(lián)合前后不同BI-RADS分類結(jié)節(jié)的個數(shù)分布(例)

3 討論

應(yīng)變彈性成像是在應(yīng)力作用下使乳腺結(jié)節(jié)發(fā)生應(yīng)變,然后用彩色編碼將應(yīng)變顯示在超聲屏幕上[8-9],應(yīng)力可來源于生理活動(呼吸、心跳),或者操作者自己施加的外力。但是實際操作中,應(yīng)力是一個未知量[10]。2015年世界超聲醫(yī)學(xué)與生物聯(lián)合會針對乳腺結(jié)節(jié)的應(yīng)變彈性成像作出如下規(guī)定:位置較淺的結(jié)節(jié),加壓深度在1 mm以下;位置較深的結(jié)節(jié),加壓深度在1～2 mm之間[11]。加壓深度差異在毫米級,十分考驗操作的精確度。大量的應(yīng)變彈性成像發(fā)現(xiàn)當(dāng)顯示屏上的“彈簧”圖標(biāo)即質(zhì)量控制棒為綠色時,顯示彈性成像結(jié)果較佳[12],但是未指出質(zhì)量控制棒具體控制程度。GE logic E9機(jī)器上的質(zhì)量控制棒由7小格組成,當(dāng)施加外力,使彈簧格達(dá)到4格以上時,即為綠色。本研究中IICSE的應(yīng)力主要來源于外部操作力,施加頻率和力度與綠色格數(shù)對應(yīng)。結(jié)合2015世界超聲醫(yī)學(xué)與生物聯(lián)合會提出的應(yīng)變彈性成像操作指南可推測出針對位置較淺的病變,質(zhì)量控制棒應(yīng)控制在4～5左右;針對位置較深的病變,則質(zhì)量控制棒以接近7為宜,這就是本研究IICSE成像手法的理論依據(jù)。

ROC曲線顯示IICSE鑒別診斷乳腺良惡性病灶的AUC面積大于NCSE(0.865vs.0.636),且差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(t=45.44,P<0.05),推測出IICSE的診斷能力高于NCSE。除此之外,IICSE僅操作3次即得到相同結(jié)果的可重復(fù)性明顯高于NCSE(90.6%vs.34.8%),分析原因筆者考慮為在NCSE時,患者自主呼吸、心血管搏動的頻率小、幅度低,不足以引起結(jié)節(jié)的應(yīng)力達(dá)到需要的變化,而IICSE則在乳腺結(jié)節(jié)接受呼吸心跳造成的應(yīng)力情況下,額外再接受外部操作力,根據(jù)檢查者的手感,使之受到的應(yīng)力可以達(dá)到一個動態(tài)穩(wěn)定。綜上認(rèn)為IICSE的臨床應(yīng)用價值高于NCSE。

由表1計算得出,單獨使用高頻彩超檢查與高頻彩超聯(lián)合IICSE檢查時對不同BI-RADS分類乳腺結(jié)節(jié)聯(lián)合前后的良惡性進(jìn)行卡方檢驗或Fisher確切概率法計算得出的P值均大于0.05,差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義,說明雖然高頻彩超聯(lián)合IICSE對結(jié)節(jié)BI-RADS分類各類中良惡性結(jié)節(jié)比例未變,符合BI-RADS分類標(biāo)準(zhǔn),但是由表2中的數(shù)據(jù)進(jìn)行R×C列聯(lián)表資料的χ2檢驗,得出χ2=21.99,P<0.05,因此認(rèn)為高頻彩超聯(lián)合IICSE后較單純高頻彩超時不同BI-RADS分類各類中例數(shù)構(gòu)成比之間的差異具有統(tǒng)計學(xué)意義,即3類和5類例數(shù)增加,而4類例數(shù)明顯減少。高頻彩超聯(lián)合IICSE能將大部分結(jié)節(jié)歸為BI-RADS 3類或5類,代表超聲醫(yī)生對大部分結(jié)節(jié)的良、惡性把握度增加,同時針對結(jié)節(jié)良惡性把握不大的BI-RADS 4類結(jié)節(jié)數(shù)目減少,使得需要額外進(jìn)行進(jìn)一步檢查的例數(shù)減少,在一定程度上可減少醫(yī)療資源的浪費。

高頻彩超著重于結(jié)節(jié)的形態(tài)、邊界、內(nèi)部回聲、鈣化及血流信號等,IICSE側(cè)重于結(jié)節(jié)本身的硬度信息,二者聯(lián)合使用相輔相成(圖2A、2C、2D、2E、2G),但是也有兩種檢查都失誤的情況,有研究就指出有些良性腫塊內(nèi)部也可存在鈣化和纖維化,使得結(jié)節(jié)硬度增加[13],而惡性結(jié)節(jié)也可以較軟,結(jié)節(jié)硬度差異在于結(jié)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)各種成分的沉淀與結(jié)構(gòu)的改變[14]。因此我們超聲醫(yī)生在使用兩種方法診斷乳腺結(jié)節(jié)良惡性時,應(yīng)考慮到這種可能性。通常情況下,當(dāng)高頻彩超結(jié)果與彈性成像有明顯分歧時,多注重彩超的結(jié)果,而某些二維圖像不典型者,如果彈性成像結(jié)果有特征時可以認(rèn)定彈性成像結(jié)果(圖2B、2F、2H)。

A:IICSE示乳腺癌病灶較硬,類似二維邊界不規(guī)則呈蟹足狀;B:乳腺纖維腺瘤術(shù)后復(fù)查,原手術(shù)區(qū)見一明顯不規(guī)則低回聲區(qū),不排除惡性,BI-RADS 4a類,IICSE檢查示結(jié)節(jié)全為紅、綠色,BI-RADS降級為3類,病檢證實為術(shù)后疤痕;C:IICSE顯示乳腺癌病灶較硬,包含周邊組織也變硬;D:乳腺纖維瘤彈性成像顯示病灶較軟,邊界尚清;E:彈性成像顯示乳腺癌病灶較硬;F:超聲所見病灶形狀欠規(guī)則、邊界欠清、內(nèi)見密集強(qiáng)光點,BI-RADS 4b類,IICSE示結(jié)節(jié)大部分為綠色,少部分為藍(lán)色,改良BI-RADS降級為4a類,病檢示乳腺纖維腺瘤伴鈣化;G:IICSE顯示乳腺癌病灶較硬,且侵及胸大肌;H:彈性成像示不規(guī)則低回聲病灶、較軟,病檢示腺瘤樣增生。每幅圖左側(cè)為高頻彩超圖,右側(cè)為IICSE檢查結(jié)果。

本文也存在一些不足之處。其一是本文采用應(yīng)變式彈性成像,彈性評分存在一定的主觀傾向,依賴操作者的技術(shù);其二是本文病理類型不夠全面,缺少髓樣癌、黏液癌、神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤等。

綜上所述,IICSE可在一定程度上解決常規(guī)應(yīng)變式彈性成像可重復(fù)性低的缺點;與高頻彩超檢查聯(lián)合使用,大大增加BI-RADS 3類和5類明確診斷的數(shù)目,減少BI-RADS 4類良性結(jié)節(jié)不必要的進(jìn)一步檢查,減少醫(yī)療資源的浪費,進(jìn)一步增加應(yīng)變彈性成像臨床實用性。