三維剪切波彈性成像定量參數(shù)預(yù)測乳腺癌腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的價(jià)值

周雪雁，潘曉芳，王 坤，趙俊軍，劉 琳，張 博

1. 大連醫(yī)科大學(xué)附屬大連市中心醫(yī)院超聲影像科，遼寧 大連 116033；

2. 大連醫(yī)科大學(xué)附屬大連市中心醫(yī)院乳腺外科 ，遼寧 大連 116033；

3. 大連醫(yī)科大學(xué)附屬大連市中心醫(yī)院病理科，遼寧 大連 116033

乳腺癌是全球女性最常見的惡性腫瘤，2015年中國女性新發(fā)乳腺癌患者約30.4萬例，死亡約7萬余例。在每年新發(fā)乳腺癌患者中，3%～10%的患者在確診時(shí)即有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移［1］。腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移（axillary lymph node metastasis，ALNM）是乳腺癌最早發(fā)生也是最常見的轉(zhuǎn)移方式，但對(duì)于淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移臨床一直缺少有效的診斷方法。前哨淋巴結(jié)活檢是評(píng)估淋巴結(jié)狀況的主要方法，但研究［2］發(fā)現(xiàn)仍有一定的假陰性率，且屬于有創(chuàng)性檢查，部分患者對(duì)示蹤劑存在過敏等不良反應(yīng)，準(zhǔn)確性及安全性尚有一些爭議。常規(guī)超聲檢查是乳腺癌腋窩淋巴結(jié)（axillary lymph node，ALN）篩查的主要方法，但常規(guī)超聲檢出乳腺癌ALNM的準(zhǔn)確度僅為64.0%～67.9%［3］。剪切波彈性成像技術(shù)作為一種新型的超聲檢查，研究［4］發(fā)現(xiàn)，隨著彈性評(píng)分升高，ALNM的發(fā)生率隨之升高。目前通過三維剪切波彈性成像（three-dimensional shear wave elastography，3D-SWE）技術(shù)預(yù)測ALNM的相關(guān)研究較少。

本研究旨在通過3D-SWE特征來判定ALN狀態(tài)，尋求術(shù)前無創(chuàng)性反映乳腺癌ALN狀態(tài)的影像學(xué)指標(biāo)，以期為乳腺癌的精準(zhǔn)治療及預(yù)后評(píng)估提供參考。

1 資料和方法

1.1 研究對(duì)象

選取2019年3月—2020年9月于大連醫(yī)科大學(xué)附屬大連市中心醫(yī)院乳腺外科行手術(shù)或穿刺活檢的女性乳腺癌患者121例共121個(gè)結(jié)節(jié)?；颊吣挲g30～84歲，平均年齡（55.78±10.78）歲，均有病理學(xué)檢查及免疫組織化學(xué)結(jié)果。排除標(biāo)準(zhǔn)：孕期或哺乳期婦女；乳腺隆乳術(shù)后；病灶接受過治療；無病理學(xué)檢查及免疫組織化學(xué)結(jié)果。所有入選患者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法

采用法國Supersonic Imagine公司的Aixplorer超聲診斷儀。二維超聲使用頻率4～15 MHz的高頻線陣探頭，三維檢查使用頻率5～16 MHz的凸陣容積探頭，3D-SWE楊氏模量值使用Q-BOXTM軟件分析。

二維超聲確定乳腺病灶位置，觀察圖像特征，包括病灶大小、形態(tài)、回聲、鈣化、血流信號(hào)等，并掃查ALN，記錄淋巴結(jié)大小、形態(tài)、內(nèi)部回聲（均勻低回聲，中低混合回聲等）、皮質(zhì)增厚≥3 mm（無增厚，均勻增厚，局限性增厚）、淋巴門情況（有，無）、血流信號(hào)（無，門型血流信號(hào)，周邊血流信號(hào)，混合型血流信號(hào)）等。在三維模式基礎(chǔ)上啟動(dòng)SWE模式，探頭垂直體表放置乳腺病灶正上方，不施加任何壓力，患者盡量屏住呼吸，同時(shí)獲得3個(gè)正交切面（橫斷面、矢狀面、冠狀面），每個(gè)平面共9幅圖像，觀察區(qū)域硬度分布彩色圖（0～180 kPa），利用定量測量工具Q-Box分別選取每個(gè)切面的感興趣區(qū)（region of interest，ROI），分別將2 mm取樣框置于病灶最硬處，測量乳腺病灶最硬處的彈性模量最大值（Emax）、平均值（Emean）、病灶與周邊組織比值（Eratio）及彈性數(shù)據(jù)離散度值（Esd）。同一病變重復(fù)3次測量計(jì)算均值。以上檢測由2名經(jīng)驗(yàn)豐富醫(yī)師操作完成。

病理組織學(xué)分級(jí)依據(jù)2012年世界衛(wèi)生組織（World Health Organization，WHO）乳腺腫瘤分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)［5］。ALN經(jīng)石蠟包埋組織切片病理學(xué)檢查，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者為陽性，無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者為陰性。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 22.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料采用表示，分類變量采用n（%）表示，組間比較采用t檢驗(yàn)和方差分析及χ2檢驗(yàn)。采用MedCalc15軟件繪制常規(guī)超聲檢查及3D-SWE不同定量參數(shù)診斷乳腺癌ALNM的受試者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線，計(jì)算曲線下面積（area under curve，AUC），當(dāng)約登指數(shù)最大時(shí)獲取最佳臨界值，以及對(duì)應(yīng)的靈敏度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值和準(zhǔn)確度。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 一般資料

121例乳腺癌患者，共121個(gè)結(jié)節(jié)，平均直徑（19.63±10.42）mm。術(shù)后病理學(xué)檢查結(jié)果顯示，ALN陽性39例，ALN陰性82例。非浸潤癌（小葉原位癌、導(dǎo)管內(nèi)癌、乳頭濕疹樣乳腺癌）12個(gè)，浸潤非特殊癌（浸潤性導(dǎo)管癌、浸潤性小葉癌、硬癌等）93個(gè)，浸潤特殊癌（黏液癌、乳頭狀癌、髓樣癌等）16個(gè)。

2.2 乳腺癌ALNM的相關(guān)因素分析

兩組間相關(guān)因素分析結(jié)果顯示，腫瘤大小、腫瘤鈣化、病理學(xué)類型，以及乳腺病灶3D-SWEEmax、Esd、Eratio值兩組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），且ALN陽性組的彈性數(shù)值均大于陰性組（表1，圖1、2）。年齡、絕經(jīng)狀態(tài)、腫瘤位置，以及乳腺病灶3D-SWEEmean值兩組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

圖1 ALN陰性乳腺癌3D-SWE圖像

表1 乳腺癌ALNM的相關(guān)因素分析

表1 乳腺癌ALNM的相關(guān)因素分析

項(xiàng)目 A L N陽性（n=3 9）A L N陰性（n=8 2） χ 2/t值 P值年齡/歲 images/BZ_34_1381_1446_1408_1501.png±s 5 6.3 3±1 2.5 2 5 5.5 1±9.9 1 0.3 9 0 0.6 9 7絕經(jīng)狀態(tài) 0.2 2 1 0.6 3 8是2 3 5 2否1 6 3 0腫瘤位置 1.6 1 7 0.2 0 3內(nèi)象限 2 1 5 4外象限 1 8 2 8腫瘤大小/m m 2 3.0 3±9.5 2 1 8.0 2±1 0.4 9 2.5 2 9 0.0 1 3腫瘤鈣化 7.7 3 9 0.0 2 5無鈣化 4 2 7微鈣化 7 9粗大鈣化 2 8 4 6病理學(xué)類型 1 7.3 2 7＜0.0 0 1非浸潤 0 1 2浸潤非特殊 3 9 5 4浸潤特殊 0 1 6 3 D-S W E橫斷面E max/k P a 1 8 0.4 8±4 1.3 7 1 4 9.8 7±6 0.5 5 1 2.3 3 7 0.0 0 5 E mean/k P a 1 3 1.5 5±4 6.8 0 1 1 6.1 1±5 3.0 3 2.3 6 4 0.1 2 3 E sd/k P a 3 0.7 4±1 7.0 5 2 1.3 2±1 3.5 6 4.9 2 8 0.0 0 1 E ratio/k P a 2 3.5 0±1 3.3 9 1 6.7 0±1 1.0 2 2.5 9 7 0.0 0 4 3 D-S W E矢狀面E max/k P a 1 8 3.2 7±4 6.5 1 1 4 9.6 7±5 8.9 5 4.4 2 5 0.0 0 2 E mean/k P a 1 3 3.1 2±4 9.5 9 1 1 6.6 3±5 2.0 1 0.0 6 1 0.1 0 1 E sd/k P a 2 9.2 4±1 3.3 4 2 1.1 0±9.7 7 5.2 3 6 ＜0.0 0 1 E ratio/k P a 2 4.5 3±1 4.3 9 1 9.1 9±1 1.8 3 1.5 5 3 0.0 3 3 3 D-S W E冠狀面E max/k P a 1 7 9.2 5±5 0.0 4 1 4 4.3 9±6 0.6 2 4.6 7 2 0.0 0 2 E mean/k P a 1 2 6.1 2±5 0.2 8 1 1 8.2 1±1 0 4.2 7 0.3 8 1 0.6 5 4 E sd/k P a 3 0.4 2±1 3.7 9 2 3.4 3±1 3.7 5 0.0 3 4 0.0 1 0 E ratio/k P a 2 0.0 2±1 3.6 9 1 4.1 8±1 0.7 3 3.6 1 0 0.0 1 2

圖2 ALN陽性乳腺癌3D-SWE圖像

2.3 二維超聲檢查及3D-SWE定量參數(shù)對(duì)乳腺癌ALNM的診斷效能

我們以二維超聲淋巴結(jié)內(nèi)部回聲表現(xiàn)為均勻低回聲、皮質(zhì)增厚≥3 mm、無淋巴門結(jié)構(gòu)或淋巴門結(jié)構(gòu)偏心、周邊型或混合型血流信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)，診斷ALN陽性41例，陰性80例。以病理學(xué)診斷結(jié)果為“金標(biāo)準(zhǔn)”，繪制ROC曲線。二維超聲及乳腺病灶的3D-SWE定量參數(shù)診斷ALNM的AUC分別為0.609及0.735，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.047）。二維超聲檢查結(jié)合3D-SWE定量參數(shù)后診斷ALNM的AUC為0.744（圖3）。3D-SWE橫斷面、矢狀面、冠狀面定量參數(shù)間AUC差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），但以冠狀面Emax最佳，AUC為0.684，最佳臨界值為143.45 kPa。乳腺病灶3D-SWE橫斷面、矢狀面Emax最佳臨界值分別為141.36、147.91 kPa；3D-SWE橫斷面、矢狀面、冠狀面Esd最佳臨界值分別為27.57、19.73、27.51 kPa；3D-SWE橫斷面、矢狀面、冠狀面Eratio最佳臨界值分別為25.65、14.22、20.92（表2）。

表2 二維超聲及3D-SWE定量參數(shù)對(duì)乳腺癌ALNM的診斷效能分析

圖3 二維超聲、3D-SWE定量參數(shù)及兩者結(jié)合診斷乳腺癌ALNM的ROC曲線

3 討 論

ALN有無轉(zhuǎn)移是決定乳腺癌臨床分期及患者預(yù)后的重要因素。術(shù)前無創(chuàng)、準(zhǔn)確地判斷ALN狀況對(duì)于指導(dǎo)臨床診斷及治療有著重要意義［6］，因此利用無創(chuàng)、簡便的方法準(zhǔn)確評(píng)估ALN的狀況是臨床外科醫(yī)師關(guān)注的重點(diǎn)。

二維超聲檢查是術(shù)前評(píng)估ALN狀態(tài)的首選影像學(xué)方法，但對(duì)體積較小、位置較深、形態(tài)學(xué)變化不明顯的轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)，如Ⅱ、Ⅲ區(qū)淋巴結(jié)，因周圍組織結(jié)構(gòu)的干擾，超聲檢查的靈敏度及特異度均會(huì)有所下降［7］。本研究二維超聲檢出乳腺癌ALNM的靈敏度、特異度僅為48.72%、73.17%。3D-SWE是將三維超聲與SWE技術(shù)融合，立體全面地對(duì)病灶進(jìn)行評(píng)估，通過彈性特征來判定ALN狀態(tài)，與傳統(tǒng)超聲檢查相比更加客觀而準(zhǔn)確。3D-SWE橫斷面、矢狀面、冠狀面Emax、Esd、Eratio值在ALN陰性與陽性兩組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而Emean值兩組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。ALN陽性組3D-SWE橫斷面、矢狀面、冠狀面Emax、Esd、Eratio值均大于陰性組，即腫瘤硬度越大，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移陽性率越高，研究［8］表明，發(fā)生淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的乳腺癌更具有侵襲性，且分級(jí)程度高，突破腺泡或?qū)Ч芑啄さ那忠u力強(qiáng)，其硬度也大。Emax反映病灶內(nèi)部最大硬度值，乳腺惡性病變多為大量癌細(xì)胞聚焦成團(tuán)形成，病灶內(nèi)間質(zhì)增生，膠原纖維交聯(lián)逐漸增加，導(dǎo)致病灶黏附力增強(qiáng)，病灶變硬。Xue等［9］研究表明，Emax在乳腺良惡性病變?cè)\斷中的靈敏度、特異度及準(zhǔn)確度均高于Emean，說明Emax診斷效能優(yōu)于Emean。Emax是最具辨別力的參數(shù)的原因是，無論ROI的大小如何，腫物最高硬度通常都在ROI內(nèi)，彈性值比較恒定。而Emean代表了硬度的平均值，它受ROI大小的影響。Eratio反映病灶與周圍組織的相對(duì)硬度比值。Esd反映病灶內(nèi)部的異質(zhì)性，惡性腫瘤具有異質(zhì)性，因此Esd值可以更全面地反映整個(gè)病灶內(nèi)部彈性模量值和分布特征，具有更高的診斷特異度［10］。本研究發(fā)現(xiàn)，3D-SWE定量參數(shù)診斷ALNM的AUC高于二維超聲檢查（分別為0.735及0.609），將二者結(jié)合后的AUC為0.744。3D-SWE的靈敏度及特異度分別為76.92%、63.86%，均高于二維超聲檢查。本研究發(fā)現(xiàn)，以3D-SWE冠狀面Emax診斷ALNM最佳臨界值143.45 kPa為界，20例二維超聲檢查并沒有發(fā)現(xiàn)的ALN（由于體積較小、位置較深、形態(tài)正常等原因，但病理學(xué)檢查證實(shí)已有轉(zhuǎn)移），僅有6例小于Emax診斷ALNM最佳臨界值，這6例中3例病灶直徑小于1.5 cm，1例為導(dǎo)管內(nèi)癌，2例病灶周圍有較多炎性細(xì)胞，均影響Emax值。當(dāng)乳腺病灶Emax值大于冠狀面Emax最佳臨界值143.45 kPa時(shí)，應(yīng)高度考慮ALNM的可能，將二維超聲檢查與3D-SWE結(jié)合將大大提高診斷效能。

研究［11］證實(shí)，ALN發(fā)生轉(zhuǎn)移的概率與原發(fā)腫瘤的大小有關(guān)，病灶最大徑越大，侵犯范圍越廣，ALNM的可能性越大，這符合惡性腫瘤侵襲特征。大部分的乳腺癌鈣化灶被認(rèn)為屬于營養(yǎng)不良性鈣化，主要是由于局部腫瘤細(xì)胞的快速增長，致使局部血液供不應(yīng)求，使得腫瘤細(xì)胞缺血壞死以及局部微環(huán)境酸堿平衡的改變引起乳腺導(dǎo)管中鈣鹽的沉積［12］?；仡櫺匝芯堪l(fā)現(xiàn)［13］，伴有鈣化的乳腺癌腫瘤直徑大于不伴有鈣化的乳腺癌，同時(shí)伴有鈣化的乳腺癌比不伴有鈣化的乳腺癌侵襲性更強(qiáng)，ALNM率更高。浸潤性癌突破基底膜，組織內(nèi)部張力不斷增加，癌細(xì)胞活性增高，向間質(zhì)組織呈不同程度浸潤生長，侵襲性較非浸潤癌強(qiáng)，更易發(fā)生ALNM。本研究結(jié)果顯示，腫瘤大小、腫瘤鈣化及病理學(xué)類型與ALNM相關(guān)，與以往研究［14］一致。而年齡及腫瘤位置與ALNM是否有關(guān)聯(lián)，一直存在爭議，本研究中也未見顯著性差異。

綜上所述，3D-SWE對(duì)ALNM有一定的預(yù)測價(jià)值，可為臨床ALN手術(shù)策略提供一定的參考依據(jù)，但彈性成像參數(shù)的診斷臨界值的確定及其診斷能力存在一定出入，仍需要加大樣本量進(jìn)行更深入的臨床研究，以最終確定最佳診斷臨界值。