·基础研究·

BI-RADS分类和声触诊组织成像定量技术对乳腺微小癌的诊断价值

曾 增1,2,3, 张姝嫔1,2, 吴 蓉1,2, 姚明华1,2, 徐 光1,2, 刘 卉1,2

(1. 同济大学附属第十人民医院超声科,上海 200072; 2. 同济大学医学院超声医学研究所,上海 200072; 3. 浙江省人民医院超声科,浙江杭州 310000)

【摘要】目的 探讨乳腺影像报告和数据分析系统(breast imaging reporting and data system, BI-RADS)、声触诊组织成像定量(virtual touch tissue imaging quantification, VTIQ)技术以及联合应用两种诊断方法对乳腺微小癌的诊断价值。方法 回顾性分析2014年6月至2015年7月同济大学附属第十人民医院诊治的94名女性患者资料,共收集96个经病理证实的乳腺微小结节的BI-RADS分类与VTIQ图像数据,以病理结果为金标准,统计分析BI-RADS分类、结节内部的平均剪切波速度值(shear wave velocity, SWV)以及两者联合应用时对于乳腺微小癌诊断的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值和准确率,并对三种诊断方法分别做受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve, ROC)分析,评价各种方法的诊断效能。结果 病理诊断恶性结节24个(25%),良性结节72个(75%)。BI-RADS分类诊断恶性病灶26个,良性病灶70个,诊断敏感度为70.83%,特异度为87.5%,阳性预测值为65.3%,阴性预测值为90.0%,准确率为83.33%。VTIQ技术诊断恶性病灶27个,良性病灶69个,诊断敏感度为79.16%,特异度为88.89%,阳性预测值为70.37%,阴性预测值为92.75%,准确率为86.45%。两者联合诊断恶性病灶36个、良性病灶60个、诊断敏感度为91.67%,特异度为80.56%,阳性预测值为61.11%,阴性预测值为96.67%,准确率为83.33%。三种诊断方法的ROC曲线下面积(area under ROC curve, AUC)分别为0.785、0.840、0.861。结论 VTIQ技术对乳腺微小癌有很好的诊断价值,联合两种方法可以提高BI-RADS分类对乳腺微小癌的诊断敏感度。

【关键词】乳腺微小细胞肿瘤; BI-RADS分类; 声触诊组织成像定量技术

乳腺癌是威胁我国女性健康的恶性肿瘤之一,且发病率呈持续上升趋势,根据国际癌症研究机构(International Agency for Research on Cancer, IARC)预计,至2030年我国女性乳腺癌发病可达23.4万例。对女性的身心健康造成严重损害,消耗了很多医疗资源[1]。乳腺癌很难做到一级预防,只能在早期发病的时候做到正确诊断和及时治疗,因此,早期确诊对于乳腺癌的治疗至关重要。乳腺微小癌(minimal breast carcinoma, MBC)是指原位癌或最大直径≤10mm 的乳腺浸润癌,其超声常规图像恶性特征往往不典型,且由于尺寸较小而容易被误诊漏诊,如何正确有效地诊断乳腺微小癌对超声工作提出了新的挑战。随着各种超声新技术的发展,有研究已经面向这一领域并且获得了宝贵的经验[2]。本研究旨在研究基于常规超声检查的BI-RADS分类法与超声新技术VTIQ检查以及两者联合应用对≤10mm 的乳腺微小结节良恶性的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2014年6月至2015年7月于同济大学附属第十人民医院就诊的94名女性患者,年龄范围18~79岁,平均年龄47±13岁,共计96个乳腺微小结节,直径范围4~10mm,病灶平均直径8.1±1.6mm,每个结节均有明确的术后病理结果。

1.2 仪器与方法

应用Siemens Acuson S 3000型超声诊断仪,配备VTIQ成像软件。常规超声检查采用高频线阵探头,频率范围5~14MHz,VTIQ检查采用9L4探头,频率范围4~9MHz。先对患者行常规超声检查,观察病灶的大小、形态、边界、纵横比、内部回声以及内部微钙化,后方回声表现和彩色多普勒血流分布特征,记录相应BI-RADS分类结果。切换至VTIQ模式,重点观察质量模式和速度模式图,在图像质量最高的时候测量结节内部的剪切波速度值(SWV),将感兴趣区(ROI)取样框放置于病灶内部,避开钙化灶,测量7次数据,去除最大值及最小值,取数据的平均值,以m/s表示。以上所有超声图像信息均存储于超声仪器硬盘内。

1.3 诊断标准

对于常规超声图像,采用2013版美国放射学院BI-RADS分类标准对图像进行分类,由2名具有5年以上乳腺超声检查经验的医师同时读图,当有意见不一致时候协商解决,记录每个病灶的BI-RADS分类,以4b类为截断值,低于4b类时判断为良性结节,高于且包含4b类时判断为恶性结节。对于VTIQ检查,取各个结节的SWV平均值,绘制ROC曲线,在Youden指数最高时候获得最佳诊断截断值,本研究中截断值为3.73m/s,当乳腺肿块SWV值小于最佳截断值判断为良性结节,大于或等于截断值时判断为恶性结节。联合两者诊断的标准为: 两者均符合良性诊断时判断为良性结节,两者任一符合恶性诊断时判断为恶性结节。

1.4 统计学分析

采用SPSS20.0软件对数据进行统计学处理,对SWV值采用 ±s表示,其对乳腺病灶良恶性诊断的差异性采用独立样本t检验,对所有SWV均值做ROC曲线分析,在Youden指数最高时获得最佳诊断截断值,对计数资料采用χ2检验,对3种诊断方法分别做ROC曲线分析,获得诊断敏感度(Se%),特异度(Sp%),阳性预测值(PPV%),阴性预测值(NPV%),准确率(CR%),曲线下面积(AUC)。对3种诊断方法的效能做卡方检验,比较相互之间的差异性。当P<0.05时,差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 病理结果

术后组织病理结果显示,96个乳腺微小结节中,恶性结节24个(25%),良性结节72个(75%)。恶性结节中包括导管内癌7个,浸润性导管癌13个,实体型乳头状癌3个,原位癌1个;良性结节中包括导管内乳头状瘤7个,乳腺腺病31个,纤维腺瘤34个。

2.2 BI-RADS分类结果

按照BI-RADS分类标准,在96个乳腺病灶中,诊断为恶性结节的26个,其中4b类16个,4c类7个,5类3个;诊断为良性结节的70个,其中3类40个,4a类30个。

2.3 BI-RADS分类、VTIQ检查及两者联合应用的诊断效能统计学结果

VTIQ检查的诊断特异度最高,为88.89%;阳性预测值最高,为70.37%;诊断准确率最高,为86.45%。联合应用两种方法诊断乳腺微小结节良恶性的敏感度最高,达91.67%;但是特异度最低,为80.56%;阴性预测值最高,为96.67%;ROC曲线下面积最大,为0.861。对三种方法的诊断效能做差异性分析发现,BI-RADS分类与VTIQ检查及联合两者技术诊断MBC准确率无差异(P>0.05),两者联合诊断可以提高BI-RADS诊断MBC的敏感性(P<0.05),见表1、图1。

表1 三种方法的诊断效能分析

Tab.1 Diagnostic value of BI-RADS, VTIQ and combination of two methods

项目敏感度/%特异度/%阳性预测值/%阴性预测值/%准确率/%ROC曲线下面积BI⁃RADS70 8387 565 390 083 330 785VTIQ79 1688 8970 3792 7586 450 840两者联合91 6780 5661 1196 6783 330 861

图1 96个病灶BI-RADS分类、VTIQ值及两者联合 构建的ROC曲线
Fig.1 ROC curves of BI-RADS, VTIQ and their combination in diagnosis of MBC

2.4 BI-RADS分类与VTIQ联合诊断结果

联合诊断结果显示,96个乳腺微小病灶中,判断为恶性的有36个,判断为良性的有60个。

2.5 VTIQ检查结果

VTIQ检查时,取各个病灶的SWV均值,恶性结节SWV均值为4.37±1.31m/s(范围2.99~9.31m/s),良性结节SWV均值为2.96±0.81m/s,范围1.33~5.72m/s。对所有结节的SWV均值做ROC曲线分析,获得诊断截断值为 3.73m/s。结果显示,SWV值≥3.73m/s的结节有27个,诊断为恶性;SWV值<3.73m/s的结节有69个,诊断为良性,见图2、图3。

图2 女性患者,60岁,乳腺病灶VTIQ平均值为2.32m/s,<截断值3.73m/s, 诊断为良性病变;术后病理: 纤维瘤
Fig.2 Female, 60Y, mean VTIQ breast lesion is 2.32m/s(cut-off value 3.73m/s), diagnosed as benign lesion, pathological findings as fibroadenoma

图3 女性患者,55岁,乳腺病灶VTIQ平均值为8.50m/s,>截断值3.73m/s, 诊断为恶性病变;术后病理: 浸润性导管癌
Fig.3 Female, 55Y,mean VTIQ of breast lesions is 8.50m/s(cut-off value 3.73m/s), diagnosed as malignant lesion, pathological findings as invasive ductal carcinoma

3 讨 论

近年来,随着超声技术的发展,常规超声成为乳腺病变的首选检查方法[3]。BI-RADS分类是超声诊断质量控制的一种标准,其中制定了详细的乳腺病变声像图描述用语和诊断分级标准,为临床超声工作提供了相应的规范。以此为根据可以做出相应的诊断报告,提供一个可以参考的标准,从而给出一个实用可行的临床处理意见,临床医生可根据报告选择如何处理病变,从而在很大程度上便捷了超声医生和临床医生之间的交流[4]。近期的一些临床研究表明,采用BI-RADS分类标准来判断病灶的良恶性有一定的误诊率[5-6]。较大的乳腺癌在常规超声声像图上恶性特征表现得很明显,然而对于某些乳腺微小癌,由于其边缘癌细胞并未向周围组织扩散,乳腺微小癌内部及周围血流信号稀少。因此声像图上恶性特征不明显。

声弹性成像的概念最早由Ophir等于1991年提出,1998年有报道乳腺内不同组织的弹性系数各不相同,弹性系数由大到小排列为: 浸润性导管癌>非浸润性导管癌>乳腺纤维化>乳腺>脂肪组织。组织弹性系数越大表示组织硬度越大。这就为弹性成像鉴别乳腺肿块良恶性提供了理论依据。

研究表明,VTIQ技术是乳腺良恶性鉴别诊断的一个新型有效的方法。VTIQ技术采用检测脉冲测定垂直的剪切波速度,不受人员对组织进行的机械施压影响,其与组织本身的弹性密切相关,进行彩色图像编码,得出彩色剪切波速度分布图。VTIQ能够提供定量信息,从而弥补了传统弹性成像的不足。使用m/s来测量剪切波传导速度,亦可以使用二维彩色编码成像,另外VTIQ也可以产生一些定性图,例如位移图像、质量图像、时间图像。VTIQ作为一种新近发展的技术,在国内和国外的相关报道较少,研究表明VTIQ定性和定量结果能够提高超声对乳腺占位的诊断价值,减少不必要的穿刺[7-8]

研究乳腺良性肿块的SWV平均值为2.96±0.81m/s,乳腺恶性肿块SWV平均值为4.37±1.31m/s,恶性肿块的SWV平均值高于良性肿块SWV值,两者差异有统计学意义。本研究中24例微小乳腺癌中浸润性导管癌为13例,占绝大多数比例,其VTIQ值较高与浸润性导管癌内含有较多的弹力纤维与间质成分,间质血管的管壁机化、钙化、间质成分发生玻璃样变且弹力纤维排列密集有关;而本研究中的良性肿瘤大部分为乳腺病(31个)和纤维腺瘤(34个),其病理成分中纤维间质与腺体排列疏松,瘤体内含有丰富的黏多糖,其质地相对较软、弹性系数较低,故恶性组的SWV值高于良性组,这与上文描述乳腺内部不同组织成分的弹性系数各不相同这一结论相符[9]。本研究中原位癌及导管内癌质地柔软,硬度较低;而纤维腺瘤纤维成分多,出现一些钙化灶导致硬度高[10]。所以VTIQ需与BI-RADS结合,进行综合分析。

本研究采用声触诊组织成像定量技术对乳腺良恶性肿块进行检测,结果显示声触诊组织成像定量技术鉴别诊断肿块良恶性的敏感度、特异度和准确率分别为79.16%、88.89%、86.45%,高于BI-RADS分类对乳腺肿块的诊断能力,见表1。本研究显示声触诊组织成像定量技术诊断乳腺肿块的特异度和准确率很高,这与既往已有研究显示弹性超声对乳腺肿物的诊断价值要高于常规超声结论相符合[11]。尤其对于乳腺病灶表现为组织紊乱,无明显肿块时,VTIQ显示出其明显优势。Michael等[12]研究表明,当VTIQ和BI-RADS分级联合使用时,可以提高诊断的特异度而又不会降低诊断的敏感度。而本研究显示,当两者联合应用诊断肿块良恶性时,敏感度最高为91.67%,特异度降低为80.56%,分析其原因,认为与乳腺微小癌的大小有关,说明当BI-RADS分类联合声触诊组织成像定量技术诊断乳腺微小癌时,发现病灶的能力提高了,然而联合两者并不能提高BI-RADS诊断MBC的准确率。

研究认为VTIQ有代替普通传统超声的潜力,在诊断不同大小的乳腺肿块中展示出了很好的诊断效能,Liu等研究认为在VTIQ取样框为1mm×1mm 的情况下,对于<10mm的肿块来说,测量的区域不会包括乳腺周边的正常组织,从而提高了测值的准确率[13]。本研究显示VTIQ诊断MBC的准确率为86.45%,高于BI-RADS分级的准确率83.33%,说明使用VTIQ可以提高乳腺小肿块的诊断准确率。

本研究具有一定的局限性,主要在于研究样本的数量有限,肿块病理结果单一,恶性肿瘤的病理类型主要是浸润性导管癌,良性肿瘤的病理类型主要是乳腺病和纤维腺瘤,而其他病理类型的例数较少。在以后的研究中,将扩大样本量,研究不同病理类型的乳腺癌的声触诊组织量化成像的特征,更好地为临床诊断及治疗服务。

综上所述,VTIQ技术对乳腺微小癌有很好的诊断价值,VTIQ可以提高BI-RADS分类对乳腺微小癌的诊断敏感度。

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Breast imaging reporting and data system(BI-RADS) and virtual touch tissue imaging quantification(VTIQ) in diagnosis minimal breast carcinoma

ZENG Zeng1,2,3, ZHANG Shu-pin1,2WU Rong1,2, YAO Ming-hua1,2XU Guang1,2LIU Hui1,2

(1. Dept. of Medical Ultrasonography, Tenth People’s Hospital, Tongji University, Shanghai 200072, China; 2. Ultrasound Research and Education Institute, Tongji University, Shanghai 200072, China; 3. Zhejiang Provincial People’s Hospital, Zhejiang Hangzhou 310000, China)

【Abstract】Objective To evaluate breast imaging reporting and data system(BI-RADS), virtual touch tissue imaging quantification(VTIQ) and combined application of the two methods in diagnosis of minimal breast carcinoma(MBC). Methods Clinical and imaging data of 94 female patients with 96 pathologically confirmed MBC admitted from June 2014 to July 2015 were retrospective analysis. Using the pathology results as the gold standard, the diagnostic value of BI-RADS, VTIQ and combination of two methods were evaluated, in terms of sensitivity, specificity, positive predictive value(PPV), negative predictive value(NPV) and diagnostic correct rate. The receiver operating characteristic(ROC) analysis was performed and the area under the curve(AUC) was calculated. Results Among 96 MBC lesions, 72(75%)were diagnosed as malignant and 24(25%)were as benign by pathology. As diagnosed by BI-RADS, 26 lesions were malignant and 70 were benign with a diagnostic sensitivity of 70.83%, specificity of 87.5%, PPV of 65.3%, NPV of 90.0% and the correct rate of 83.33%; as diagnosed by VTIQ, 27 lesions were malignant lesions and 69 were benign with a diagnostic sensitivity of 79.16%, specificity of 88.89%, PPV of 70.37%, NPV of 92.75% and the correct rate of 86.45%; as diagnosed by combination of two methods, 36 lesions were malignant and 60 were benign with a diagnostic sensitivity of 91.67%, specificity of 80.56%, PPV of 61.11%, NPV of 96.67% and the correct rate of 83.33%. The AUC of the three diagnostic methods were 0.785, 0.840 and 0.861, respectively. Conclusion The combined application of VTIQ and BI-RADS is an effective supplementary to conventional images in diagnosis of minimal breast carcinoma.

【Key words】minimal breast carcinoma; BI-RADS classification; virtual touch tissue imaging quantification

doi:10.16118/j.1008-0392.2016.06.003

收稿日期:2016-08-20

作者简介:曾 增(1990—),女,硕士研究生.E-mail: lois1@163.com

通信作者:吴 蓉.E-mail: wurong7111@163.com

【中图分类号】R 655.8

【文献标志码】A

【文章编号】1008-0392(2016)06-0012-06