超聲彈性成像比值法與比例法診斷乳腺疾病的對照研究

龔業(yè)瓊，申俊玲，吳曉莉，屈利平，戴 興

(四川省攀枝花市中心醫(yī)院影像中心超聲科，四川 攀枝花 617067)

乳腺癌在我國婦女惡性腫瘤中的發(fā)病率近年已經(jīng)上升到第一位［1］。乳腺癌徹底治愈的希望在于早期發(fā)現(xiàn)、早期治療。1991年Ophir等首先提出超聲彈性成像(ultrasonic Elastography，UE)應(yīng)用于乳腺腫瘤的診斷［2］。目前，國內(nèi)關(guān)于UE對乳腺腫物良惡性的判斷大多是基于羅葆明提出的彈性成像改良5分法進(jìn)行評估［3］。在實際工作中，部分乳腺病灶的彈性成像表現(xiàn)難以按該標(biāo)準(zhǔn)作出評判。針對這種情況，國內(nèi)學(xué)者提出了多個新的評分標(biāo)準(zhǔn)，如沈建紅等［4］的7分法及曾婕等［5］的8分法等，在一定程度上提高了診斷的準(zhǔn)確性。但是，無論是改良5分法、7分法還是8分法都是對超聲圖像的一個描述性診斷，受超聲檢查醫(yī)師的主觀影響較大。因此，尋求一種能更為客觀的檢測病灶硬度的手段就顯得非常必要了。病灶與周圍組織順應(yīng)性比值測定［6］(簡稱比值法)和病灶區(qū)藍(lán)色所占比例測定(簡稱比例法)使這一愿望的實現(xiàn)成為可能。本文將探討通過這兩種手段對乳腺腫塊的鑒別診斷價值。

1 對象與方法

1.1 研究對象 2010年6月至2011年10月，因乳痛、乳房包塊、乳頭溢液等癥狀在我院就診并接受手術(shù)治療或超聲引導(dǎo)下穿刺活檢術(shù)的278例患者，年齡21～76歲［(41.7±11.5)歲］，均為女性。共檢出病灶338個，病灶最大直徑105.6mm［(15.3±12.5)mm］。病理結(jié)果:惡性病灶80個，其中浸潤性導(dǎo)管癌36個、浸潤癌32個、導(dǎo)管內(nèi)癌8個、浸潤性小葉癌4個;良性病灶共258個，其中纖維腺瘤132個、腺病40個、腺病伴導(dǎo)管擴(kuò)張54個、腺病伴大汗腺化生及導(dǎo)管上皮增生22個、纖維腺瘤伴大汗腺化生2個、硬化性腺病2個、腺病伴導(dǎo)管上皮擴(kuò)張導(dǎo)管周圍慢性炎細(xì)胞浸潤4個、囊腫性病變伴肉芽腫性炎2個。超聲顯示為典型單純性囊腫的病例已被排除。

1.2 儀器與方法 使用HITACHI公司的ENB-7500彩色多普勒超聲診斷儀，配備有實時彩色超聲彈性成像技術(shù)，探頭頻率為5.0～13.0 MHz;Adobe Photoshop 7.0。

選擇儀器預(yù)設(shè)的乳腺檢查條件，根據(jù)病灶的具體情況調(diào)整深度、增益、聚焦部位，以至二維超聲能清楚辨別病灶。再切換到UE模式，采用手法加壓，操作時將UE的感興趣區(qū)應(yīng)選擇包括病灶及其周圍組織、總面積大約為病灶的3～4倍，病灶較大時可采取對病灶分段觀察，將探頭垂直體表對病灶區(qū)進(jìn)行細(xì)微的振動，即“輕壓-解壓”操作，加壓持續(xù)時間為1～2秒，加壓力度為1～2 mm，壓力指數(shù)選用3～4(日立公司推薦)作為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)行多切面掃查，由2名有經(jīng)驗的超聲醫(yī)生選取至少兩幅相互垂直、且包括病灶最大徑的圖像存入工作站電腦。

利用超聲儀器提供的測量方法，分別勾畫兩處需要對比的感興趣區(qū)域，進(jìn)行順應(yīng)性比值測量，推斷病灶相對于同深度乳腺組織的硬度。首先選取病灶區(qū)域，再選擇病灶周圍同深度乳腺組織作為對照，計算出同深度正常組織與病灶組織彈性系數(shù)應(yīng)變率比值(如圖1)。把存入工作站電腦的UE圖像用Adobe Photoshop 7.0進(jìn)行分析。選中UE圖像的病灶區(qū)，用彩色直方圖進(jìn)行分析，分別記錄紅、綠、藍(lán)三色的彩色色階值并計算出藍(lán)色在三色中所占比例(如圖2)。

圖1 同深度正常乳腺組織與病灶組織彈性系數(shù)應(yīng)變率比值測定

圖2 用Adobe Photoshop 7.0彩色直方圖分析UE圖像

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 11.5統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行分析。對順應(yīng)性比值及藍(lán)色所占比例進(jìn)行t檢驗。采用ROC曲線法探索UE的最佳診斷界點，并計算其曲線下面積及敏感性、特異性、準(zhǔn)確性。應(yīng)用MedCala.9.2統(tǒng)計學(xué)軟件比較兩種方法的ROC曲線下面積差異有無統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

良性與惡性乳腺病灶的順應(yīng)性比值以及藍(lán)色比例，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(表1)。以順應(yīng)性比值為標(biāo)準(zhǔn)，以敏感性為縱坐標(biāo)，1-特異性為橫坐標(biāo)，繪制ROC曲線(見圖3)，曲線下面積(Az)為0.958。取敏感性+特異性最大值所對應(yīng)的比值(3.04)為臨床診斷的臨界點，即同深度正常乳腺組織與病灶組織彈性系數(shù)應(yīng)變率比值≥3.04診斷為惡性，同深度正常乳腺組織與病灶組織彈性系數(shù)應(yīng)變率比值＜3.04診斷為良性。用此臨界點診斷乳腺良惡性病灶。以敏感性為縱坐標(biāo)，1-特異性為橫坐標(biāo)，繪制ROC曲線(見圖4)，曲線下面積(Az)為0.948。取敏感性+特異性最大值所對應(yīng)的藍(lán)色所占比例(44.59%)為臨床診斷的臨界點，即藍(lán)色所占比例≥44.59%診斷為惡性，藍(lán)色所占比例＜44.59%診斷為良性。用此臨界點診斷乳腺良惡性病灶，與手術(shù)病理(金標(biāo)準(zhǔn))的診斷比較，UE比值法診斷乳腺病變的的敏感性、特異性及準(zhǔn)確性分別為95%、90%和91.7%;比例法診斷乳腺病變的敏感性、特異性及準(zhǔn)確性分別為97.5%、94.6%和95.3%，詳見表2。UE比值法與比例法ROC曲線下面積比較(見圖5)，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.73，95%可信區(qū)間為-0.043～0.061)。

表1 良性與惡性乳腺病灶的順應(yīng)性比值以及藍(lán)色比例比較

表2 UE比值法與比例法診斷乳腺病變的評價 (n)

3 討論

彈性成像是Ophir等于1991年首先提出的，是根據(jù)不同組織(包括正常和病理組織)的彈性系數(shù)(應(yīng)力/應(yīng)變)不同，在外加或交變振動后其應(yīng)變(主要為形態(tài)改變)也不同，收集被測物體某時間段內(nèi)的各個片段信號，根據(jù)壓迫前后反射的回波信號獲取各深度上的位移量，計算出變形程度，再以灰階或彩色編碼成像;彈性系數(shù)小、受壓后位移變化大的組織顯示為紅色，彈性系數(shù)大、受壓后位移變化小的組織顯示為藍(lán)色，彈性系數(shù)中等的組織顯示為綠色，從而用圖像色彩能反映所檢測組織的硬度。乳腺內(nèi)不同組織的彈性系數(shù)各不相同，從大到小排列依次為浸潤性導(dǎo)管癌＞非浸潤性導(dǎo)管癌＞乳腺纖維化＞乳腺＞脂肪組織，組織彈性系數(shù)越大，表示該組織的硬度越大，故可用超聲彈性成像應(yīng)用于乳腺腫瘤的診斷［7］。

圖3 UE比值法診斷乳腺病灶的未光滑的ROC曲線曲線下面積Az=0.958，標(biāo)準(zhǔn)誤 Se=0.018，P ＜0.01

圖4 UE比例法診斷乳腺病灶的未光滑的ROC曲線曲線下面積Az=0.948，標(biāo)準(zhǔn)誤 Se=0.015，P＜0.05

圖5 超聲彈性成像比值法與比例法診斷乳腺病灶的ROC曲線test1:比值法 Az=0.958，Se=0.018;test2:比例法 Az=0.948，Se=0.015。ROC曲線下面積比較:P=0.73

UE通過彩色編碼來判別病變組織的彈性大小，有助于推斷病變的良惡性。但由于乳腺彩色彈性圖表現(xiàn)的多樣性與復(fù)雜性，現(xiàn)用的評分法不同分值間界限較模糊，檢查者僅能根據(jù)自己的經(jīng)驗或感覺將其評分。例如改良5分法中的3分判定標(biāo)準(zhǔn)為病灶范圍內(nèi)顯示為綠色和藍(lán)色所占比例相近，而4分判定標(biāo)準(zhǔn)為病灶整體為藍(lán)色或內(nèi)部伴有少許綠色。聲像圖中如果藍(lán)色和綠色相間，有時很難從肉眼上鑒別綠色與藍(lán)色是比例相近還是藍(lán)色更多。同樣7分法中4分判定標(biāo)準(zhǔn)是腫瘤病灶顯示為綠色和藍(lán)色相間，以藍(lán)色為主，5分判定標(biāo)準(zhǔn)是腫瘤病灶整體為藍(lán)色。在實際工作中我們經(jīng)?？吹綈盒圆≡钔⒉皇侨匡@示為藍(lán)色，而是綠色和藍(lán)色相間。當(dāng)綠色和藍(lán)色相間時到底是綠色為主還是藍(lán)色為主，就只能靠醫(yī)師的主觀判斷了。8分法也存在同樣的問題。這就造成了改良5分法中的3分和4分之間界限不明確，在改良5分法基礎(chǔ)上產(chǎn)生的7分法和8分法同樣不能避免這個缺陷。而在臨床工作中，正是這部分病例發(fā)生了較大程度的誤診或漏診，導(dǎo)致影響患者的治療效果。因此，本研究提出2種半定量測定乳腺實性病灶硬度的方法，通過測定病灶與周圍組織順應(yīng)性的比值及病灶區(qū)藍(lán)色所占比例達(dá)到某一臨界值來判斷良惡性，以指導(dǎo)臨床選擇治療方式。這兩種方法是以一個相對客觀的數(shù)值來判斷良惡性，從而較好的防止超聲醫(yī)師的主觀因素造成的偏移，較之前的通過超聲醫(yī)師觀察病灶內(nèi)藍(lán)、綠、紅色彩分布情況對病灶硬度進(jìn)行判斷要相對客觀、準(zhǔn)確。

采用比值法與比例法診斷的338個乳腺良惡性腫瘤ROC曲線下面積(Az)分別為0.958、0.948(圖3、4)。Az值可以用來綜合評價診斷的準(zhǔn)確性，可以將它理解為在所有特異度下的平均敏感度，其取值范圍在0.5～1.0;一般認(rèn)為Az為0.5～0.7時，表示診斷價值較低;為0.7～0.9時，診斷價值為中等，為0.9以上時診斷價值較高［8］。因此，可以認(rèn)為UE比值法與比例法診斷乳腺良惡性病灶均具有較高的價值。以同深度正常乳腺組織與病灶組織彈性系數(shù)應(yīng)變率比值≥3.04診斷為惡性，同深度正常乳腺組織與病灶組織彈性系數(shù)應(yīng)變率比值＜3.04診斷為良性。用此臨界點診斷乳腺良惡性病灶的敏感性、特異性及準(zhǔn)確性分別為:95%、90%和91.7%。以藍(lán)色所占比例≥44.59%診斷為惡性，藍(lán)色所占比例＜44.59%診斷為良性，診斷乳腺良惡性病灶的敏感性、特異性及準(zhǔn)確性分別為:97.5%、94.6%和95.3%。

雖然兩種方法診斷乳腺良惡性病灶均具有較高的價值，但是在實際操作中，二者又有區(qū)別。首先，比值法要求在彈性圖像中要同時顯示病灶組織及同深度的正常乳腺組織才能夠進(jìn)行比較。對于有些較大的病灶就可能出現(xiàn)顯示病灶的同時不能顯示同深度正常乳腺組織的情況，進(jìn)而無法進(jìn)行比值測定。出現(xiàn)這種情況的時候，日立公司推薦選取部分病灶組織及同深度正常乳腺組織的彈性圖像進(jìn)行比值測定，這雖解決了比值測定的問題，但因為要選取正常乳腺組織，就可能造成選取病灶組織較小或者是沒有選取到病灶最硬的部分引起比值測定偏小，引起漏診;其次，對于乳腺腺體邊緣的病灶或者是乳腺腺體不發(fā)達(dá)的患者，病灶的周圍根本沒有可以比較的正常乳腺組織。出現(xiàn)這種情況的時候，日立公司又提出了與脂肪組織進(jìn)行比值測定的方法。但是據(jù)曾婕等［5］的研究，在比值法測定中最好的參照物還是同深度正常乳腺組織。如果以脂肪組織作為參照物進(jìn)行比值測定可能會造成漏診或誤診;另外，由于國人的生理特點，有一小部分患者不論是乳腺的腺體還是脂肪組織均不發(fā)達(dá)，造成病灶根本就沒有參照物可以比較。出現(xiàn)以上幾種情況的時候就在一定程度上限制了比值法的應(yīng)用，此時比例法可以較好的解決這種問題。

比例法因為只關(guān)心病灶本身的硬度，不需要以周圍組織作為參照物進(jìn)行比較，應(yīng)用范圍相對較廣。但是這種方法超聲診斷儀上沒有自帶的軟件可以處理，必須把超聲彈性圖像存入超聲工作站中進(jìn)行后處理，相對也比較費時，耽誤檢查時間;再者對于這種方法我們也處于摸索階段，雖然統(tǒng)計的結(jié)果具有較高的診斷價值，但仍需通過大量的臨床資料來證明和提高其診斷水平。

綜上，雖然超聲彈性成像比值法與比例法對于乳腺病灶良惡性的判斷上均具有較高的診斷價值，應(yīng)用范圍及操作方便程度各不相同。二者聯(lián)合應(yīng)用，可望提高乳腺良惡性病變鑒別診斷的準(zhǔn)確性。

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