Diagnositicvalue of nomogram model constructed basedonhigh-frequencycolor DopperultrasoundandSWE for axillary lymph node metastasis in breast cancer
LIDong,F(xiàn)ENGJing,RENYongfeng,LIJian,LIUFangxin,WANGShanshan DepartmentofUltrasound,Bozhou People'sHospital,Bozhou2368oo,China.
[Abstract]Objective:Toinvestigatetheclinicalvalueofnomogrammodelconstructedbasedonhigh-frequencycolorDoppler ultrasoundcombinedwithshearwaveelastography(SWE)inthediagnosisofaxilarylymphnode(ALN)metastasisinbreast cancerMethods:Theclinicaldataof118patientswithbreastcancerwereretrospectivelycolectedandanalyzed.Accordingto thepathologicalresultsof lymphnodes,thepatientsweredividedintothemetastasisgroup(51cases)andthenon-metastasis group(7cases).The features,parametersand baselinedataofhigh-frequencycolorDopplerultrasoundandSWE were comparedbetween thetwo groups,andthediagnosticvalueof thenomogrammodelforALNmetastasiswasanalyzed.Results: The proportionsof lymph node irregular morphologyand posterior echoatenuation,the cortical thickness,ALNE ?max 二 Esd (204 values,andthemaximumdiameteroftheprimarytumorinthemetastasisgroupwerehigherthanthoseinthenon-metastasis group,with statistical significant differences (all Plt;0.05 ). The results of LASSO algorithm and logistic regression analysis showedthathigh-frequencycolorDopplerultrasoundandSWEfeaturesandparameters(echobehindnodules,cortical thickness ,Emax value)were influencing factors of ALN metastasis in breast cancer(all Plt;0.05 ).Based on the above features andparameters,anomogrammodelwasconstructed,withtheC-indexof0.86(95%CIO.799-0.925),whichhdagooddiagnostic effciency.ThedecisioncurveanalysisshowedthatwhentheriskthresholdwasintherangeofO-O.92,thenomogrammodel providedsignificantlyincreasedclinicalnetbenefitsandhadstrong clinicalapplicability.Conclusion:Thenomogrammodel basedonhigh-frequencycolorDopplerultrasoundcombinedwithSWEhashighdiagnosticvalueforALNmetastasisof breast cancer.
[Keywords]Breastcancer;Ultrasonography,Dopler,color;Shearwaveelastography;Axillrylymphnodemetastasis;Diagnosis
乳腺癌的早診早治是決定患者預后的關鍵,而有無腋窩淋巴結(axillarylymphnode,ALN)轉移則是輔助臨床判斷腫瘤臨床分期、制訂治療方案并評估預后的重要決定因素之一,因此準確診斷乳腺癌ALN轉移情況十分必要[1]。前哨淋巴結活檢或ALN清掃術是診斷乳腺癌ALN轉移的金標準,但均存在一定創(chuàng)傷性,難以作為常規(guī)檢查方法在臨床推廣[2-3]。超聲是乳腺癌的常用檢查方法,具有操作簡單、無創(chuàng)、可重復操作等優(yōu)點,且高頻彩超可提供病灶組織形態(tài)、邊界、回聲及血供等信息判斷良惡性;剪切波彈性成像(shearwaveelastography,SWE)能反映正常組織與病灶組織的質(zhì)地及硬度,并能精準捕獲病灶在成像速度方面的細微變化,準確判斷病灶組織的性質(zhì)[4-5]。既往研究發(fā)現(xiàn),高頻彩超與SWE診斷腺癌ALN轉移具有一定臨床價值[6-7],但高頻彩超及SWE征象與參數(shù)[淋巴結后方回聲、皮質(zhì)厚度、彈性模量最大值 (Emax) ]較多,目前尚無有效的統(tǒng)計學方法對相關征象與參數(shù)進行整合。列線圖基于多因素回歸分析模型,將多個因素、指標對結局變量的貢獻程度進行賦分,并綜合各評分得到總評分,最后通過總評分與結局事件發(fā)生概率之間的函數(shù)轉換關系,生成一個整體的概率值,為臨床決策提供更精準的指導[8]。本研究基于高頻彩超聯(lián)合SWE構建列線圖模型,分析其在乳腺癌ALN轉移診斷中的應用價值,為臨床無創(chuàng)診斷及精準醫(yī)療的開展提供參考。
1資料與方法
1.1一般資料
回顧性收集2021年1月至2023年12月我院收治的118例乳腺癌患者資料。納入標準: ① 符合乳腺癌診斷標準[9],經(jīng)病理證實為原發(fā)性乳腺癌; ② 女性患者,單側病變; ③ 行前哨淋巴結活檢或ALN清掃術獲得完整的淋巴結病理結果; ④ 淋巴結病理檢查前接受高頻彩超及SWE檢查,且圖像清晰; ⑤ 臨床資料完整。排除標準: ① 影像學檢查前接受過其他抗腫瘤治療(如化療、靶向治療等); ② 合并其他惡性腫瘤; ③ 患有淋巴瘤、結核等可能導致淋巴結結構異常的疾病; ④ 既往存在腋窩局部手術史。118例根據(jù)淋巴結病理結果分為轉移組51例與無轉移組67例。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會審核批準(批號:毫醫(yī)倫審2022第115號)。
記錄患者年齡、初潮年齡、生育情況、月經(jīng)狀態(tài)、乳腺癌家族史、腫瘤位置、原發(fā)腫瘤最大徑及類型,
1.2儀器與方法
1.2.1高頻彩超檢查采用Philips Resona R9S型彩超檢測儀,114-3WU淺表線陣高頻探頭,探頭頻率6~15.4MHz 。患者取仰臥位,上肢外展,以乳頭為中心自上而下、從左至右呈放射狀檢查,仔細觀察乳腺腫瘤情況,以及雙側ALN,選取乳腺腫物同側形態(tài)結構變化最明顯的ALN,在其最寬切面測量皮質(zhì)厚度、橫徑、縱徑,計算縱橫比,觀察淋巴結形態(tài)、邊緣、內(nèi)部回聲、后方回聲、微鈣化等,并依據(jù)Adler等[1o]提出的半定量標準評估淋巴結血流狀況,分為 0~II 級4個等級。
1.2.2SWE檢查探頭涂抹足量耦合劑后固定于ALN,切換至SWE模式。將彈性取樣框置于淋巴結最大縱切面,囑患者屏氣 5~10s ,待圖像硬度穩(wěn)定后定幀存儲,取淋巴結最大硬度部位作為ROI,觀察淋巴結有無多變征、硬環(huán)征、黑洞征等,并記錄ROI的Emax 、彈性模量最小值( ?kmin )、彈性模量平均值( ?Emean? )及彈性模量標準差 (Esd) 。
1.3統(tǒng)計學分析
采用SPSS25.0軟件行統(tǒng)計分析。計量資料經(jīng)Shapiro-Wilk正態(tài)性檢驗,符合正態(tài)分布以 表示,行t檢驗;符合偏態(tài)分布以 M(P25,P75) 表示,組間比較行Mann-Whitney U 檢驗。計數(shù)資料以例 (%) 表示,組間比較行 χ2 檢驗、連續(xù)校正 χ2 檢驗或秩和檢驗。采用最小絕對收縮和選擇算子(least absolute shrinkageandselection operator,LASSO)算法對高頻彩超及SWE征象與參數(shù)進行降維處理,篩選系數(shù)未歸零的變量,再通過logistic回歸分析高頻彩超及SWE征象與參數(shù)對乳腺癌ALN的影響。繪制列線圖模型,分析高頻彩超及SWE征象與參數(shù)對乳腺癌ALN轉移的診斷價值,并采用決策曲線分析(decisioncurveanalysis,DCA)評價列線圖模型的臨床適用性。以Plt;0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。
2結果
2.12組基線資料比較(表1)
轉移組原發(fā)腫瘤最大徑大于無轉移組,差異有統(tǒng)計學意義( Plt;0.05) ;2組其他基線資料比較,差異均無統(tǒng)計學意義(均 Pgt;0.05 )。2.22組淋巴結高頻彩超及SWE征象與參數(shù)比較(表2,3)
轉移組淋巴結形態(tài)不規(guī)則、后方回聲衰減占比、皮質(zhì)厚度、ALN的 Emax?Emean?Esd 均大于無轉移組,差異均有統(tǒng)計學意義(均 Plt;0.05 )。2組淋巴結邊緣、內(nèi)部回聲、微鈣化、血流信號、縱橫比差異均無統(tǒng)計學意義(均 Pgt;0.05 )。典型病例圖像見圖1,2。
2.3LASSO算法與logistic回歸分析篩選變量(表4)
基于高頻彩超與SWE征象、參數(shù)及基線資料行LASS0算法分析,共篩選出7個非零系數(shù)的變量,分別為淋巴結形態(tài)、后方回聲、皮質(zhì)厚度 ?Emax?Emean?Esd 及原發(fā)腫瘤最大徑,此時LASSO算法的擬合效果最佳(圖3,4)。將篩選出的變量納入logistic回歸模型,結果顯示,高頻彩超及SWE征象與參數(shù)(淋巴結后方回聲、皮質(zhì)厚度 ?Emax )均為乳腺癌ALN轉移的獨立影響因素(均 Plt;0.05 。
表12組基線資料比較
注:為t值,為Z值,為 χ2 值。
表22組淋巴結高頻彩超征象及參數(shù)比較
注:為 χ2 值,為Z值,為t值。
表32組淋巴結SWE征象及參數(shù)比較
注:SWE為剪切波彈性成像 .Emax?ξmin?Emean?Esd 分別為彈性模量最大值、最小值、平均值和標準差?!疄?χ2 值,?為t值。
2.4列線圖模型的構建與驗證
將高頻彩超及SWE征象與參數(shù)(淋巴結后方回聲、皮質(zhì)厚度及 ΔEmax )構建聯(lián)合模型并繪制列線圖(列線圖模型)(圖5),結果顯示,列線圖模型診斷乳腺癌ALN轉移的C指數(shù)為 0.862(95%CI0.799~ 0.925),診斷效能良好。DCA顯示,風險閥值為 0~ 0.92時,列線圖模型凈收益顯著增加,臨床適用性較強(圖6)。
圖1乳腺癌腋窩淋巴結(ALN)高頻彩超、剪切波彈性成像(SWE)圖注:患者,女,43歲,右側乳腺癌,ALN轉移。圖la,1b為高頻彩超圖像,提示右側ALN形態(tài)不規(guī)則,邊界清晰,內(nèi)部回聲均勻減低,皮髓質(zhì)結構不清晰,后方回聲無改變,血流雜亂,皮質(zhì)厚度 7.12mm ,縱橫比1.55;圖1c為SWE圖,彈性模量最大值 (Emax) 為 183.74kPa ,彈性模量最小值 (Emin) 為 80.69kPa ,彈性模量平均值 (Emean) 為 136.92kPa ,彈性模量標準差 (Esd) 為 30.37kPa 圖2乳腺癌無ALN高頻彩超、SWE圖注:患者,女,54歲,左側乳腺癌,無ALN轉移。圖2a,2b為高頻彩超圖像,提示左側ALN形態(tài)規(guī)則,邊界清晰,皮髓質(zhì)結構清晰,后方無改變,可見門樣血流信號,皮質(zhì)厚度 4.23mm ,縱橫比1.72;圖2c為SWE圖像, ΔEmax 為 39.04kPa,Emin 為 26.53kPa,Emean 為 31.87kPa,Esd 為 3.16kPa
表4高頻彩超及SWE征象、參數(shù)及其他主要變量對乳腺癌ALN轉移影響的回歸分析
注:ALN為腋窩淋巴結, ,Emax?Emean?Esd 分別為彈性模量最大值、平均值和標準差。
3討論
目前,外科手術是乳腺癌的首選治療方法,當存在ALN轉移時,需行ALN清掃術以清除病灶組織,降低術后復發(fā)風險,但若對無ALN轉移患者行ALN清掃術,可能引起腋下組織結構損傷、肩關節(jié)功能障礙等并發(fā)癥,導致預后不良,且增加手術費用[1]。因此,術前準確診斷乳腺癌ALN轉移情況具有重要意義。
近年來,超聲、MRI、鉬靶X線攝影、CT等影像檢查在乳腺癌ALN轉移診斷中的研究越來越多,其中MRI費用相對較高且檢查時間較長,鉬靶X線攝影對致密型乳腺組織的穿透性不足,且無法覆蓋淋巴結區(qū)域,CT檢查有一定輻射性,限制了其在臨床的廣泛應用[12-13]。而超聲檢查費用較低,能安全無創(chuàng)、實時全面地顯示ALN形態(tài)及血流等信息,在乳腺癌ALN轉移診斷中有較大優(yōu)勢[14]。本研究采用高頻彩超及SWE診斷乳腺癌ALN轉移,結果顯示轉移組淋巴結后方回聲衰弱占比、皮質(zhì)厚度、ALN的 Emax 均大于無轉移組,且經(jīng)LASSO算法與logistic回歸分析顯示,淋巴結后方回聲、皮質(zhì)厚度、 Emax 均為乳腺癌ALN轉移的獨立影響因素。正常情況下,ALN組織富彈性,高頻彩超可顯示出連續(xù)性的增強正?;芈暯M織[15]。而當腫瘤組織侵襲至ALN時,破壞淋巴結固有被膜,使淋巴組織內(nèi)部出現(xiàn)大量纖維間質(zhì),增加了淋巴組織密度,造成組織介質(zhì)的聲特性阻抗及反射率增大,導致淋巴結后方回聲出現(xiàn)衰減16。劉佳等[17指出,ALN發(fā)生轉移時,腫瘤細胞可先經(jīng)淋巴管進入淋巴結邊緣竇,后通過皮質(zhì)與副皮質(zhì)區(qū)到達淋巴門,而皮質(zhì)上富含淋巴細胞與吞噬細胞,當腫瘤細胞經(jīng)過時會發(fā)生免疫反應,導致癌細胞在此處生長并引起淋巴細胞增生,從而造成皮質(zhì)區(qū)增厚增大。因此,皮質(zhì)厚度增加提示乳腺癌ALN轉移風險較大。SWE是一種利用超聲波來反映并測量機體組織彈性的影像學方法,可量化顯示不同組織彈性系數(shù)值,并用彈性模量值來表示,揭示肉眼不可見的病變[18]。當腫瘤組織浸潤侵襲ALN時,可引起促結締組織反應,使得淋巴結組織膠原蛋白異常交聯(lián)增加,造成淋巴結局部硬度顯著增加[19]。而 Emax 是局部組織硬度最大值,其值越大,提示ALN組織硬度越大,淋巴結組織內(nèi)部及周邊促結締組織反應越強,淋巴結組織受腫瘤組織侵襲與浸潤的可能性越大,乳腺癌淋巴結轉移風險越大。Zhao等[20]研究也證實,存在ALN轉移的乳腺癌患者淋巴結組織 Emax 明顯大于無轉移患者。
另外,本研究基于LASSO算法與logistic回歸分析結果,將2種影像學檢查征象與參數(shù)(淋巴結后方回聲、皮質(zhì)厚度 ??Emax) 繪制列線圖模型,結果顯示該模型對乳腺癌ALN轉移具有良好的診斷效能,且DCA顯示,當風險閾值在 0~0.92 時,模型可提供顯著增加的臨床凈收益,有較強的臨床適用性。未來臨床可通過高頻彩超聯(lián)合SWE征象與參數(shù)構建的列線圖模型早期無創(chuàng)診斷乳腺癌患者ALN轉移情況,對臨床早期制訂個性化治療方案、改善患者預后具有積極意義。
綜上所述,基于高頻彩超聯(lián)合SWE構建的列線圖模型對乳腺癌ALN轉移具有較高診斷價值。
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(收稿日期 2024-08-28)