超微血流成像和彩色多譜勒血流顯像在乳腺BI-RADS 4類微小結節中的臨床應用

于騰飛 殷 露 田道然,3 宋海曼 尹子毅 張 巍 何 文*

(1.首都醫科大學附屬北京天壇醫院超聲科, 北京 100070;2.首都醫科大學附屬北京天壇醫院乳腺外科,北京 100070;3.北京市大興區人民醫院超聲科, 北京 102600)

腫瘤間質微血管的生成對腫瘤生長、轉移起到非常重要的作用,已有研究[1-2]報道,彩色多普勒超聲聯合二維灰階超聲可提高乳腺癌病變的診斷率。常規超聲篩查的主要局限性是陽性預測值低,存在大量假陽性結果,導致不必要的活檢或短期隨訪[3]。近些年興起的超微血管成像(superb microvascular imaging,SMI)技術通過識別血流和組織運動產生的噪聲,采用自適應的計算方法來顯示真實的血流信息,該技術具有顯示極低速血流信息、更高的空間分辨率、極少的運動偽像及高幀頻成像等優勢,理論上較傳統彩色多普勒血流顯像(color Doppler flow imaging, CDFI)更易檢測出低速微小血流,并且無須造影劑。乳腺微小癌為癌灶直徑≤1 cm的乳腺癌[4],因其癥狀不典型、體積小,成為臨床診斷的難點。本研究探討單獨應用CDFI、聯合應用CDFI和SMI(CDFI+SMI)兩種方式在乳腺影像學報告和數據系統(breast imaging reporting and data system,BI-RADS)分級為4類的微小結節中血流檢出的差異,并與超聲造影(contrast-enhanced ultrasound, CEUS)結果進行對照分析,評價3種方法在乳腺微小結節良惡性診斷中的應用價值。

1 對象與方法

1.1 研究對象

前瞻性納入2019年1月至2023年3月首都醫科大學附屬北京天壇醫院的215例診斷為BI-RADS 4類乳腺微小結節患者?；颊呔鶠榕?。納入標準: ①患者年齡≥18周歲;②超聲圖像采用二維(two dimensional,2D)、CDFI、SMI及CEUS記錄;③結節最大直徑≤1 cm;④由5年以上臨床經驗的超聲主治醫師判讀報告為BI-RADS 4類結節;⑤病理診斷明確。排除標準: ①伴發乳腺異物,如隆胸材料等;②妊娠期或哺乳期婦女;③已接受化學治療或放射性治療;④圖像模糊、顏色溢出等。其中50例患者因合并其他疾病,抗病毒治療,組織學、血清學及/或2D和彩色多普勒血流模式成像掃描結果不合格而被排除。最終納入165例乳腺BI-RADS 4類微小結節進行分析。所有患者均在我院行乳腺腫塊穿刺活檢或者外科手術且有明確的病理結果。本研究經首都醫科大學附屬北京天壇醫院倫理委員會審批通過(倫理審批號為:KY2022-033-02),患者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法

1.2.1 儀器

采用日本東芝(Toshiba)Aplio 500、 Aplio i900型號2種彩色超聲診斷儀,所用探頭型號為M12L。病例圖像只選用有結節的圖像,且結節形態邊界可識別。

1.2.2 檢查方法

患者仰臥位,充分暴露兩側乳房及腋窩,先使用二維陣列超聲波探頭進行2D掃描,再進行CDFI、SMI檢查:調節取樣框大小使其包含結節及其周邊1 cm的范圍,調節彩色增益至恰好抑制噪聲為宜,觀察腫塊周圍或內部有無明顯的血流跡象。由5年以上臨床經驗的超聲主治醫師報告為BI-RADS 4類的患者,建議進一步行CEUS檢查,并簽署知情同意書。超聲造影檢查機械指數為0.06,調節增益使圖像清晰,經肘靜脈快速團注4.8 mL超聲造影劑聲諾維(Sono Vue)混懸液,隨后推注5 mL 0.9%(質量分數)氯化鈉注射液沖管,在病灶最大切面及血供豐富切面觀察動態灌注過程,之后動態掃查。在1周內進行穿刺活檢或者擇期行外科手術,乳腺活檢采用16 g或18 g穿刺針(巴德馬格納姆,GA公司,美國)。所有活檢標本均由病理學醫生檢查。所有病理學醫生均有6年以上工作經驗。如病理報告存在多種診斷結果的結合,以較嚴重的診斷結果為準。

1.2.3 Adler分級

以Adler分級[5]定量評價結節內血流。0級:腫塊內未發現血流信號;I級,少量血流,1至2個點狀或細短棒狀血流血管;Ⅱ級,中等量血流,3至4個點狀或1支較長血管,長度接近或超過腫塊半徑;Ⅲ級,較多血流,5個以上點狀或2支以上較長血管。

1.2.4 CEUS觀察結節灌注

主要觀察以下9個特征,包括:造影劑的增強強度(低增強、等增強、高增強)、增強順序(向心、非向心)、造影前后病灶范圍變化(難以區分、縮小、不變、擴大)、增強的均勻性(均勻、不均勻)、灌注缺損區(有、無)、增強后的形態情況(規則、不規則)、增強后的邊界情況(清晰、不清晰)、增強后蟹足征(有、無)及穿支血管征(有、無)。

1.3 統計學方法

以病理結果為金標準,計算CDFI、CFDI+SMI、CEUS的診斷效能(靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值、準確率),繪制ROC曲線,獲得曲線下面積(area under the curve, AUC)。

2 結果

2.1 良、惡性乳腺結節患者一般資料及病理類型分布

165例結節中病理診斷為良性組有125例(75.8%),年齡21～86[38.00(30.25,52.00)])歲,結節最大徑0.31～1.00 [0.81(0.66,0.98)]cm;病理惡性組40例(24.2%),年齡38～78(54.33±11.31)歲,結節最大徑 0.42～1.00[0.88(0.72,0.88)]cm。惡性結節患者平均患病年齡大于良性結節患者;良、惡性組患者的結節最大徑差異無統計學意義(表1)。165例病灶的病理類型分布見表2。

表1 良、惡性乳腺結節患者一般資料比較Tab.1 Comparison of general data of patients with benign and malignant breast nodules

表2 165例病灶的病理類型

2.2 不同病理類型乳腺結節的CDFI、SMI分級

CDFI和SMI兩種方法對乳腺微小結節血流檢出能力不同,CDFI對165例病灶的血流顯示率為47.3%(78/165),SMI的顯示率為83.6%(138/165)。

CDFI未能檢測出血流評級為0級的87例病灶中,有28例病灶SMI也未能檢測出血流(良性26例,惡性2例),另59例病灶SMI檢出I級或Ⅱ級血流(良性50例,惡性9例),詳見表3。

表3 不同病理類型乳腺結節的CDFI、SMI分級Tab.3 CDFI and SMI classification of breast nodules in different pathological types n(%)

2.3 CDFI、CDFI+SMI及CEUS診斷乳腺BI-RADS 4類微小結節的效能

CDFI組,“Adler分級<Ⅰ級”與“Adler分級>Ⅰ級”區分良惡性的差異具有統計學意義;CDFI+SIM組,“CDFI Adler分級<Ⅰ級且SMI Adler分級<Ⅱ級”與“CDFI Adler分級≥Ⅰ級或SMI Adler分級≥Ⅱ級”區分良惡性的差異具有統計學意義;CEUS組,“9個特征中符合1個及以下”與“9個特征中符合2個及以上”區分良惡性的差異具有統計學意義(表4)。繪制CDFI、SMI診斷乳腺微小癌的ROC曲線,計算約登指數,獲得診斷閾值。CDFI組以Adler分級≥I級為診斷標準, CDFI+SMI組以CDFI Adler分級≥I級或SMI Adler分級≥Ⅱ級為診斷標準,CEUS組以符合高增強、向心性、造影后病灶范圍擴大、不均勻增強、有灌注缺損區、增強后形態不規則、增強后邊界不清晰、增強后有蟹足征或穿支血管征9個特征中2個或2個以上為診斷惡性標準。3種血流顯像方法診斷乳腺微小癌差異有統計學意義(P=0.031),CEUS與CDFI、CDFI+SMI診斷乳腺微小癌差異有統計學意義(P=0.043,P=0.012),而CDFI、CDFI+SMI兩組間診斷乳腺微小癌差異無統計學意義(P=0.622)。3者診斷乳腺微小癌的靈敏度分別為72.5%、87.5%、72.5%,特異度分別為60.8%、59.2%、82.4%,準確性分別為63.6%、66.1%、80.0%,AUC分別為0.665、0.771、0.772(圖1,表5)。

圖1 CDFI、CDFI+SMI及CEUS診斷乳腺微小癌的ROC曲線Fig.1 ROC curves of CDFI, CDFI+ SMI and CEUS for the diagnosis of microcarcinoma of the breast

表4 CDFI、CDFI+SMI及CEUS不同等級對應乳腺微小結節比例Tab.4 The proportion of micronodules in the corresponding breasts of different grades of CDFI, CDFI+SMI,CEUS

表5 CDFI、CDFI+SMI及CEUS三種血流顯像方法對乳腺微小結節的診斷價值Tab.5 Diagnostic value of CDFI, CDFI+SMI,CEUS in the diagnosis of micronodules of the breast

2.4 不同病理分型的乳腺微小結節典型圖像

乳腺微小纖維腺瘤1例(圖2)。女性,39歲,超聲提示右乳低回聲結節,邊界清晰,形態規則,內多發強回聲點,后方可見聲影(圖2A)。CDFI示Adler 0級血流(圖2B), SMI顯示I級血流(圖2C);CEUS顯示結節均勻低強化,未見明顯血流信號(圖3D)。

圖2 1例乳腺微小纖維腺瘤的超聲圖像(女性,39歲)Fig.2 A case of fibroadenoma in breast(Female, 39 years old)

圖3 1例乳腺微小腺病的超聲圖像(女性,53歲)Fig.3 A case of adenopathy in breast(Female, 53 years old)

乳腺微小腺病1例(圖3)。女性,53歲,超聲提示右乳低回聲結節,邊界不清,形態不規則,分葉淺(圖3A)。CDFI示Adler 0級血流(圖3B)。SMI顯示0級血流(圖2C)。CEUS顯示結節呈均勻低強化,與常規檢查范圍相比無明顯變化(圖3D)。

乳腺炎性病變1例(圖4)。女性,29歲。超聲提示左乳低回聲結節,邊界不清,形態不規則,內部回聲區不規則(圖4A)。CDFI示Adler I級血流(圖4B)。SMI示I級血流(圖4C)。CEUS顯示結節均勻增強,并與周圍腺體組織同步增強和消退。

圖4 1例乳腺微小炎性結節的超聲圖像(女性,29歲)Fig.4 A case of inflammatory lesion in breast(Female, 29 years old)

乳腺浸潤性癌1例(圖5)。女性,62歲。超聲提示左乳低回聲結節,邊界不清,形態不規則,縱橫比>1,部分切面可見成角形狀,結節周圍可見高回聲暈(圖5A)。CDFI示Adler Ⅱ級血流(圖5B)。SMI示Ⅲ級血流(圖5C)。CEUS示結節不均勻且高度強化,較常規檢查范圍增大,強化后形態不規則,可見“蟹足征”、“穿通血管征”(圖5D)。

圖5 1例乳腺微小浸潤性癌的超聲圖像(女性,62歲)Fig.5 A case of invasive carcinoma in breast(Female, 62 years old)

3 討論

由于乳腺BI-RADS 4類結節診斷的良惡性跨度較大,其診斷方法一直是目前研究的熱點[6]。其惡性率可能為2%～95%,病理結果良性率可達50.2%[7],尤其是乳腺微小結節,由于惡性特征不明顯,低速血流信號顯示受限,更容易出現高估或者低估診斷,而CEUS或穿刺則會增加患者的有創診斷及不必要的診療費用。對于微小乳腺癌而言,由于其體積較小,相應的其供血的血管管徑也較小,影像學檢查癥狀不典型,是臨床上超聲、磁共振及鉬靶診斷的難點[8]。本文研究納入的病例均為BI-RADS 4類、最大徑≤1 cm的腫塊,其體積小。鑒于乳腺癌作為富血供的惡性腫瘤,其內血管分支及數量一般遠多于良性腫塊[9-10]。因此,準確診斷及鑒別乳腺結節內的微血流信號特征對治療決策有重要的臨床意義。

CDFI 臨床使用方便、快捷、經濟,是評估腫瘤血供的常用檢查手段,也是乳腺微小結節的首選檢查方法,其特征表現是病灶內出現高阻力的彩色血流,該征象對診斷BI-RADS 4類結節的良惡性診斷靈敏度高。但傳統CDFI 信噪比低,在應用壁濾波消除組織運動偽像的同時對微血流會一并濾除。SMI技術在鑒別乳腺結節的良惡性病變方面具有較高的靈敏度和特異度,對于SMI的乳腺結節血管特征,靈敏度和特異度分別為0.74 (95%CI: 0.61～0.84)和0.80 (95%CI: 0.76～0.84)[11]。但是應用SMI 對乳腺BI-RADS 4類微小結節的研究報道不多,或者病例數過少,或者缺乏與 CDFI 及CEUS的比較。

本文研究在對乳腺微小結節的血流檢測中發現SMI對乳腺微小結節的血流顯示率明顯高于CDFI,即SMI可顯示更加豐富的血流信號。SMI可顯示流速在1 cm/s、管徑 0.1 mm 以內的低速微小血管,呈現更加真實的血流信息。應用SMI技術后,乳腺微小結節的血流顯示比例從單純采用CDFI的47.3%提高到聯合應用SMI后的83.6%, CDFI+SMI聯合應用后檢出乳腺微小惡性結節的靈敏度提高,進一步顯示了微小結節內的低速血流,有助于鑒別良、惡性質。CEUS作為微灌注顯像技術能更清楚地顯示乳腺結節微血管分布,但其為有創檢查、需要使用造影劑,且同一時間只能觀察一個切面。本文研究中發現,相較于單純應用CDFI, CDFI+SMI聯合與CEUS都提高了對乳腺微小結節的診斷有效率,且較有創的CEUS, CDFI+SMI聯合應用靈敏度更高,意味著診斷BI-RADS 4類結節時,可以有效地進一步鑒別其性質。本研究顯示,CDFI+SMI聯合應用后,乳腺微小癌的血流信號明顯比乳腺微小纖維腺瘤、乳腺微小腺病、及乳腺微小炎性灶的血流信號多,與CEUS的微血流灌注無明顯差異。

本文研究提示,超聲檢查發現BI-RADS 分級為4類的乳腺微小結節,中青年女性可以定期復查、進行隨訪,年長患者建議積極干預、行穿刺活檢明確性質。

本文研究的局限性:各病理類型樣本不均衡是研究的局限性之一,病例中良性結節偏多。但這是與實際檢查情況和腫瘤發生發展的特點相一致的,尤其是在乳腺微小結節中,大多情況是惡性結節的數量明顯少于良性結節,故本文研究采用了目前樣本。

綜上所述,聯合應用CDFI和SMI在臨床推廣方面具有良好潛力,有利于更詳盡地指導臨床治療,減輕患者痛苦,降低超聲醫師工作強度。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻聲明于騰飛:提出研究思路,設計研究方案,撰寫論文;殷露、田道然:參與論文設計,文獻檢索及分析;宋海曼:臨床數據采集,資料分析;尹子毅、張巍、何文:總體把關,審定論文。