ARFI不同參數(shù)診斷乳腺腫瘤的效能比較 ?

黃秋婷 李玲 蔡曉菡

【摘要】 目的：評價聲脈沖輻射力脈沖成像（ARFI）不同參數(shù)對乳腺腫瘤的診斷價值。方法：對2018年5月-2019年5月就診于筆者所在醫(yī)院并經(jīng)超聲檢查診斷為乳腺腫瘤的患者80例（共84個病灶）行ARFI檢查，比較橫向剪切波速度（SWV）均值、彈性應(yīng)變率比值（SR）及面積比值（AR）的診斷效能。結(jié)果：SWV、SR及AR診斷乳腺腫瘤的ROC曲線下面積分別為0.80、0.84、0.52。以SWV≥2.86 m/s、SR≥2.95為截點值，SWV、SR與SWV+SR串聯(lián)、SWV+SR并聯(lián)診斷乳腺腫瘤的ROC曲線下面積分別為0.77、0.82、0.84、0.76，敏感度分別為95.56%、80.00%、80.00%、95.56%，特異性分別為58.97%、84.62%、87.18%、56.41%，準確性分別為78.57%、82.14%、83.33%、77.38%，陽性預(yù)測值分別為72.88%、85.71%、87.80%、71.67%，陰性預(yù)測值分別為92.0%、78.57%、79.07%、91.67%。SR與SWV+SR串聯(lián)診斷敏感度、特異性、準確性、陽性預(yù)測值及陰性預(yù)測值比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），SWV與SWV+SR并聯(lián)診斷敏感度、特異性、準確性、陽性預(yù)測值及陰性預(yù)測值比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。SR與SWV、SWV+SR并聯(lián)診斷陽性預(yù)測值及陰性預(yù)測值差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），SR診斷特異性、準確性高于SWV、SWV+SR并聯(lián)診斷，敏感度低于SWV、SWV+SR并聯(lián)診斷，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。結(jié)論：ARFI定量分析有助于乳腺良惡性腫瘤的鑒別診斷，SR作為ARFI診斷參數(shù)相對于SWV、AR有更高的診斷價值，與SWV并聯(lián)診斷可提高診斷的敏感度，可為ARFI診斷乳腺腫瘤提供更為客觀的依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】 聲脈沖輻射力脈沖成像 橫向剪切波速度 彈性應(yīng)變率比值 面積比值 乳腺腫瘤

[Abstract] Objective： To evaluate different parameters of acoustic radiation force impulse （ARFI） in the diagnosis of breast neoplasms. Method： A total of 84 lesions in 80 patients with breast neoplasms diagnosed by ultrasonography in our hospital from May 2018 to May 2019 were examined by ARFI， the diagnostic efficacy of the shear wave velocity （SWV）， the strain ratio （SR） and the area ratio （AR） were compared. Result： The area under the ROC curve of SWV， SR and AR was 0.80， 0.84， 0.52. Taking SWV≥2.86 m/s， SR≥2.95 as the cross section， SR and SWV+SR series， SWV+SR parallel diagnosis of breast tumor under the ROC curve area were 0.77， 0.83， 0.84， 0.76. The sensitivities of them were 95.56%， 80.00%， 80.00%， 95.56%， the specificities were 58.97%， 84.62%， 87.18%， 56.41%， and the accuracies were 78.57%， 82.14%， 83.33%， 77.38%， the positive predictive values were 72.88%， 85.71%， 87.80%， 71.67%， and negative predictive values were 92.0%， 78.57%， 79.07%， 91.67%. There was no significant difference in sensitivity， specificity， accuracy， positive predictive value and negative predictive value between SR and SWV+SR series （P>0.05）. There was no significant difference in sensitivity， specificity， accuracy， positive predictive value and negative predictive value between SWV and SWV+SR parallel （P>0.05）. There was no significant difference in positive and negative predictive values between SR， SWV， SWV+SR parallel （P>0.05）， the diagnosis specificity， accuracy of SR was higher than SWV， SWV+SR parallel diagnosis， sensitivity was lower than SWV， SWV+SR parallel diagnosis， the differences were statistically significant （P<0.05）. Conclusion： The quantitative analysis of ARFI is helpful to the differential diagnosis of benign and malignant breast tumors. SR as a diagnostic parameter of ARFI has higher diagnostic value than SWV and AR， and parallel diagnosis with SWV can improve the sensitivity of diagnosis. It can provide a more objective basis for the diagnosis of breast cancer by ARFI.

聲脈沖輻射力成像（acoustic radiation force impulse，ARFI）是一種新的彈性成像技術(shù)，能較客觀地評價乳腺腫塊的硬度，近年的研究表明超聲彈性成像中的多項定量參數(shù)對乳腺腫瘤有較高的鑒別診斷價值[1-3]，但各種參數(shù)的診斷性能比較鮮有報道。本研究應(yīng)用ARFI比較橫向剪切波速度（shear wave velocity，SWV）均值、彈性應(yīng)變率比值（strain ratio，SR）及面積比值（area ratio，AR）這3項彈性定量參數(shù)對乳腺腫瘤的診斷價值，并篩選出最優(yōu)的參數(shù)，為ARFI診斷乳腺腫瘤提供參考依據(jù)，具體如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年5月-2019年5月就診于筆者所在醫(yī)院并經(jīng)超聲檢查診斷為乳腺腫瘤的患者80例，共84個病灶。納入標準：乳腺實性腫瘤直徑0.5～3.0 cm;超聲診斷為BI-RADS 3～5類乳腺腫瘤患者。排除標準：無法接受彈性檢測;經(jīng)病理證實為乳腺惡性腫瘤并行術(shù)前化療;復(fù)發(fā)性腫瘤或其他系統(tǒng)轉(zhuǎn)移至乳腺。其中男1例，女79例，年齡18～82歲，平均（45.7±12.1）歲。所有患者均經(jīng)手術(shù)或穿刺活檢獲得病理結(jié)果。84個乳腺腫塊中病理結(jié)果為惡性腫塊45個、良性腫塊39個。患者均知情同意，并簽署知情同意書。

1.2 方法

采用西門子Acuson S2000彩色多普勒超聲診斷儀，線陣探頭9L4，頻率4～9 MHz，配有ARFI成像技術(shù)軟件?；颊呷∑脚P位，將探頭輕放于乳腺表面完全接觸但不壓迫乳腺，切換到ARFI模式下，對乳腺腫塊進行聲觸診組織量化（virtual touch tissue quantification，VTQ）和聲觸診組織成像（virtual touch tissue imaging，VTI）檢測。所有數(shù)據(jù)均由3位經(jīng)過培訓(xùn)的超聲醫(yī)師進行采集，同一病灶探頭位置、深度不變重復(fù)檢測5次。

1.2.1 VTQ檢測 將腫塊局部放大至適當大小，ARFI取樣框（固定，約5 mm×6 mm）盡量置于腫塊內(nèi)，檢測腫塊橫向剪切波速度（SWV）并以“m/s”表示，讀取并記錄腫塊SWV和取樣深度值。然后選取相同深度的腫塊周邊正常乳腺組織，依照上述方法檢測。由于儀器可測量的SWV值范圍為0～9.00 m/s，組織過硬或為液性時測量值均顯示為“x.xx m/s”。本研究中乳腺實性腫塊中出現(xiàn)“x.xx m/s”排除囊性病變后，為方便統(tǒng)計將此類數(shù)據(jù)記錄為最大值“9.00 m/s”，見圖1A、圖1B（圖1C為相應(yīng)患者病理圖）及圖2A。

1.2.2 VTI檢測 以黑白灰階表示組織的相對硬度，越白表示組織越軟，越黑表示組織越硬。操作者將感興趣區(qū)置于乳腺病灶處，同時保證感興趣區(qū)內(nèi)有足夠的乳腺周邊組織，顯示腫塊最大切面，切換至ARFI的VTI模式，采用雙幅圖像實時顯示，同時觀察二維圖與彈性圖，描出VTI圖像及普通二維超聲圖像上腫塊面積，見圖2B（圖2C為相應(yīng)患者病理圖）。

1.2.3 數(shù)據(jù)后處理 （1）SWV：取5個測量數(shù)值的平均值。（2）SR=腫塊的SWV/腫塊周邊正常乳腺組織的SWV;（3）AR=腫塊VTI圖上面積/灰階圖上面積。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 17.0統(tǒng)計學(xué)軟件進行數(shù)據(jù)分析，以病理結(jié)果為金標準，繪制ROC曲線，得出曲線下面積（Az）和最大約登指數(shù)（YI）所對應(yīng)的最佳截斷點，ARFI各項參數(shù)及診斷方法的敏感度、特異性、準確性、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值比較采用字2檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。聯(lián)合應(yīng)用診斷試驗：（1）并聯(lián)試驗，所有參數(shù)中只要有一項為陽性即可診斷為陽性;（2）串聯(lián)試驗，所有參數(shù)均為陽性才能診斷為陽性。

2 結(jié)果

2.1 ARFI三項參數(shù)比較

ARFI三項參數(shù)，SR曲線下面積值為0.85，均高于SWV與AR曲線下面積值，當達到最大YI值時，所對應(yīng)的最佳臨界點為2.95，SR曲線下面積值更接近1.0，其檢測真實性更高，診斷效能優(yōu)于SWV與AR;AR檢測真實性最低，無應(yīng)用價值，見表1、圖3。

2.2 SR、SWV單獨及聯(lián)合診斷對乳腺腫瘤的診斷價值

以上研究結(jié)果得出SR檢測真實性更高，但與SWV診斷效能比較未知，因此以SWV≥2.86 m/s、SR≥2.95為良惡性腫瘤截斷點，對SWV單獨、SR單獨及SWV+SR聯(lián)合診斷的效能進行比較，得出SWV、SR及SWV+SR串聯(lián)、SWV+SR并聯(lián)診斷的ROC曲線下面積分別為0.77、0.82、0.84、0.76，SR、SWV+SR串聯(lián)診斷的ROC曲線下面積大于SWV、SWV+SR并聯(lián)診斷的ROC曲線下面積，見圖4;SR與SWV+SR串聯(lián)診斷敏感度、特異性、準確性、陽性預(yù)測值及陰性預(yù)測值比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），SWV與SWV+SR并聯(lián)診斷敏感度、特異性、準確性、陽性預(yù)測值及陰性預(yù)測值比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）。SR與SWV、SWV+SR并聯(lián)診斷陽性預(yù)測值及陰性預(yù)測值差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），SR診斷特異性、準確性高于SWV、SWV+SR并聯(lián)診斷，敏感度低于SWV、SWV+SR并聯(lián)診斷，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），見表2。

3 討論

超聲彈性成像技術(shù)是一項根據(jù)腫塊硬度，判斷其良惡性的超聲檢查方法，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于臨床。傳統(tǒng)超聲彈性成像多存在主觀性強、無法定量診斷等缺點，ARFI可以對軟組織進行定量、半定量檢測，并以量化的形式對腫瘤進行良惡性鑒別診斷，評價較為客觀，優(yōu)于常規(guī)超聲檢查及傳統(tǒng)超聲彈性成像[4]。有研究報道超聲彈性成像中的一些參數(shù)對乳腺腫瘤有較高的鑒別價值[5-7]，但關(guān)于這些參數(shù)的對比研究報道較少，部分參數(shù)是在不同儀器及不同彈性成像方法上獲得的[8-11]，缺乏可比性。本研究在同一臺儀器上應(yīng)用ARFI技術(shù)采集SWV、SR及AR這3項參數(shù)并作對比研究，篩選出最佳定量參數(shù)，為ARFI診斷乳腺腫瘤提供參考依據(jù)，這是本研究的亮點。

AR是病灶彈性圖上與灰階圖上的面積比值。惡性腫瘤灰階圖像上邊界欠清，無法真實反映腫塊的面積。彈性成像圖利用外力作用于不同組織形成的剪切波差異成像，不同組織的楊氏模量差異往往較聲阻抗差異大，能較清晰的勾勒出病灶的輪廓，因此惡性腫瘤彈性圖的范圍往往較灰階圖大[12-13]，而良性腫塊由于邊緣光滑，彈性圖上與灰階圖上面積基本接近，這是面積比法判斷病灶良惡性的理論基礎(chǔ)[4]。本研究結(jié)果提示，AR診斷乳腺腫瘤的效能最低，幾乎無診斷價值，與國內(nèi)一些研究報道不符[14-15]，這可能與本研究所涉及的乳腺腫塊范圍（BI-RADS 3～5類）較國內(nèi)一些研究報道BI-RADS 4類的范圍廣，而出現(xiàn)不同結(jié)果有關(guān);同時操作者對腫塊面積描繪時存在主觀判斷、良惡性腫塊彈性圖存在一定的交叉重疊性等也會影響AR的結(jié)果;還有研究報道AR對于較小的乳腺腫塊更具優(yōu)勢[16]，本組入選的一部分腫塊較大，對感興趣區(qū)測量時使用雙模圖，測量范圍有限，可能造成一些誤差;此外，AR的研究報道多見于壓迫式彈性成像[17]，應(yīng)用于ARFI的報道較少，AR檢查過程是否與操作者手部施加的壓力有關(guān)，還有待進一步研究。

SWV是橫向剪切波速度，它的值依賴于組織彈性，組織越硬，剪切波傳播速度值越大，反之組織越軟，剪切波傳播速度值越小。但該數(shù)值測定受操作者手法、手壓力度、腫塊所處位置深度、腫塊及其周邊組織病理組織成分等多方面因素影響[18]，測值存在較大差異，難以真實評估病變組織及正常乳腺組織的硬度。本研究結(jié)果顯示，SWV診斷乳腺腫瘤的準確性、特異性較低，但敏感度較高，說明SWV有助于檢出病灶，但在病灶進一步定性診斷中意義較低。

SR是病灶與同深度的正常乳腺腺體組織的剪切波速度比值，它的優(yōu)點是可以反映病灶本身及病灶周圍組織的硬度變化，消除不同位置組織受力產(chǎn)生應(yīng)變和位移不同的影響，消除因個體間乳腺腺體致密度不同造成的干擾，使評價參數(shù)更真實有效的反映不同性質(zhì)組織硬度上的差異。本研究結(jié)果顯示，SR診斷特異性、準確性最高，但敏感度低于SWV，這與文獻[4]研究結(jié)果較一致。SR與SWV聯(lián)合診斷，經(jīng)統(tǒng)計學(xué)比較后，得出SR與SR+SWV串聯(lián)后診斷價值相當，與SR+SWV并聯(lián)診斷后敏感度得到提高，這與串、并聯(lián)診斷試驗預(yù)期結(jié)果一致[19-21]。

綜上所述，SR作為ARFI診斷參數(shù)相對于SWV、AR有更高的診斷價值，與SWV并聯(lián)診斷可提高診斷的敏感度。

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（收稿日期：2019-12-10） （本文編輯：馬竹君）