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超声造影对乳腺实体肿瘤的诊断效能评价

刘健  
【摘要】:研究背景:影像学检查对乳腺实体瘤的诊断及其良恶性的鉴别诊断作用至关重要,近年来,随着科技的发展,数字化和网络信息技术的发展促使影像技术及诊断水平发生着日新月异的变化,大量资料表明,X线摄影与超声是乳腺癌普查中的首选检查方法,而乳腺超声检查方便、快捷、经济适用、且可以实时动态获取病灶的信息,其在乳腺实体瘤的诊断价值越来越得到临床的认可,并得以普及,尤其是针对我国女性乳腺以致密型腺体为主、乳腺癌发病年龄较早的特点,超声诊断的灵敏度优于X线钼靶[1]。目前,常规高频及多普勒超声已被作为乳腺肿瘤的临床常规检查方法,但是有些乳腺良恶性的常规二维声像图特点存在重叠,而多普勒超声对乳腺实体瘤内的低流速、低流量的微血管显示较困难[2],从而使常规超声对乳腺良恶性肿块鉴别诊断能力很难有大的突破。超声造影(Contrast enhanced ultrasound,CEUS)是继常规超声后的一次诊断技术上的飞跃,它的优势在于作为一种纯血池显像技术,能够实时动态的显示脏器或肿瘤微循环情况,通过显示微血管在肿瘤内的空间分布或血流灌注的时间顺序上的差异对其良恶性进行鉴别。研究表明[3],肿瘤血管新生对肿瘤生长和转移至关重要,超声造影不同于多普勒超声,它通过增强显像显示肿瘤内新生血管,可清晰显示微小血管及低流速血流。该技术目前已经较成熟地应用于肝脏肿瘤的诊断与鉴别诊断,其诊断价值得到临床的认可,可以与增强CT及MRI相媲美[4-6]。但是目前超声造影在乳腺肿瘤诊断中的应用在临床未得到普及,乳腺肿瘤的造影图像分析方法仍未达到统一,研究较多的是造影增强模式与时间-强度曲线(time-in-tensity curves,TIC),其中造影增强模式所观察的参数指标是通过医师目测观察到的,包括增强程度、增强是否均匀、病灶边缘是否有放射状增强、增强达峰后病灶径线是否扩大等,但是根据造影增强模式来分析图像对操作者存在一定主观依赖性;TIC是通过专用的分析软件获得的,可以测定造影剂在不同部位的信号强度变化,该曲线以强度为纵坐标,时间为横坐标,描记出一定时间内的TIC曲线,再通过拟合公式可得到拟合的TIC曲线,读取参数,从而实现定量分析,但是由于存在不同分析软件选择上的差异、操作方法上的不同以及患者的全身循环情况不同等,影响了TIC曲线形态及参数的可重复性及客观性[7]。所以目前对乳腺超声造影的诊断标准还没有统一,为此设定本研究,对造影增强模式与TIC分析进行对比,紧密结合临床,探讨合适的造影图像的分析方法,以有助于日常工作中对乳腺良恶性肿瘤的判定。美国放射学会于2014年对第五版[8]“乳腺影像报告与数据系统”(BI-RADS)进行了修订,规范了乳腺病变的超声术语,如肿块的形态、边缘、钙化、纵横比、结构扭曲及伴发征象的描述,制定了乳腺良恶性病灶的分级标准(0类~6类),这些内容方便了超声与其他影像各亚专业之间,以及与临床医师的沟通,有利于记录普查结果和随诊监测。但是由于部分良恶性病灶在常规声像图上有相似之处,尤其是BIRADS-US 3类和4A类,良恶性病变存在部分重叠,超声造影具有显示肿瘤微血管走行和分布的优势,本研究希望在常规超声的基础上,分析比较乳腺病灶的造影模式特点,有助于提高超声BI-RADS分类对乳腺实体瘤恶性风险分层评估的准确性。当前研究发现,很多癌基因间相互作用均会引起乳腺癌疾病的发生及发展,因此,深入的探讨这些癌基因在病变中的表达可以使我们更好的判断乳腺癌的预后。其中C-erb B-2还被称作Nell或者是HER-2基因(Human epidermal growth factor receptor-2,HER-2)被公认为是与乳腺癌发生发展密切相关的原癌基因[9],Nm23基因可以从p53肿瘤抑癌基因当中的某一区域内分离出来,研究已证实:乳腺癌病人表达nm23基因的水平和淋巴结的转移程度为负相关关系[10]。超声造影可显示病灶的微血管变化,分析癌基因的水平与乳腺肿瘤的造影特征间的联系,有利于人们更好的认知乳腺癌疾病的超声造影显像,可望为乳腺癌术预后评估提供影像学依据。腋窝淋巴结状态是判断乳腺癌患者预后和决定其辅助治疗的最重要因素[11]。传统方式是用腋窝淋巴结清除术(axillary lymph node dissection,ALND)来评价腋窝淋巴结转移情况。随着影像技术的提高及乳腺筛查的普及面增大,更多的早期乳腺癌(分期在T0~T2N0M0)被检出,文献报道[12]约仅有30%~40%早期乳腺癌患者存在患侧腋窝淋巴结转移,这提示有60%以上的无腋窝淋巴结转移的早期乳腺癌患者接受了ALND。前哨淋巴结(Sentinel lymph node,SLN)是肿瘤淋巴管引流的第一战,应用SLN活检(sentinel lymph node biopsy,SLNB)判断有无腋窝淋巴结转移,目前已作为一种较低创伤性的方式被广泛采纳[13、14],而活检术前SLN定位至关重要,所以特异的、高度敏感的且经济实用的SLNB示踪剂的研发是研究的热点,目前,临床上常规的SLN定位的示踪剂有放射性核素和染料、或两者联合使用、荧光染料,以上定位方法比较准确,但是却存在各自的缺点[15]。基于上述资料,确立本课题研究思路如下:研究目的:1、比较超声造影增强模式与TIC定量分析对乳腺良恶性肿瘤的预测能力,探讨目前更适合临床应用的造影图像评判方法,有助于推动乳腺超声造影的临床应用,为提高乳腺良恶性肿瘤的诊断及鉴别诊断提供更丰富的诊断信息。2、通过分析比较常规超声对乳腺肿瘤BI-RADS分类诊断标准与结合了超声造影图像特征后的BI-RADS分类对判断乳腺肿物良恶性的诊断价值,探讨增加了超声造影增强模式指标,是否更有助于提高超声BI-RADS分类对乳腺实体瘤恶性风险分层评估的准确性。3、探讨乳腺癌超声造影增强模式及TIC曲线参数与C-erb B-2癌基因和nm23抑癌基因间的联系,希望为今后开展乳腺癌的临床诊疗、预后评估等领域提供相关影像学资料。4、通过应用经皮下注射超声造影剂来定位早期乳腺癌前哨淋巴结及判断其良恶性,总结前哨淋巴结增强特点,探讨经皮超声造影检测前哨淋巴结的可行性,为临床治疗提供依据。研究方法:1.临床资料:病例来源于第三军医大学新桥医院和川北医学院附属医院自2011年9月到2014年5月的门诊及住院的151例乳腺实性肿块患者,年龄为19~68岁,平均(44.7+8.2)岁,所有患者均接受超声引导下穿刺活检术获的病理结果,其中142例住院接受手术治疗再次获得病理结果。术前行常规超声及超声造影检查,超声造影检查前取得患者同意,并签署造影知情同意书。151例中有142例经手术治疗,术后病理结果显示恶性病灶103个(浸润性导管癌83个,浸润性小叶癌2个,混合型浸润癌3个,导管内原位癌11个,小管癌1个,粘液癌2个,筛状癌1个),均为单发;39例术后为良性病变,另有9例经穿刺活检明确为良性病变未手术治疗,所以共计48例良性病灶(纤维腺瘤14个,腺病16个,腺病瘤8个,良性叶状肿瘤1个,导管内乳头状瘤3个,炎性病变4个,积乳囊肿1个,浆细胞性乳腺炎1个),良性病例中有16例有两个或多发病灶或双乳多发病灶,选取最大一个作为研究对象,共计151个病灶。2.仪器与造影剂使用Philips公司的i U22和百胜公司的Mylab Twice彩色多普勒超声诊断仪,造影剂为意大利博莱科公司生产的声诺维(Sono Vue)。3.方法对入选病例先进行高频超声检查,对常规超声声像图特点进行分析并做BI-RADS分类;对入选病例均进行左肘静脉注入声诺维造影检查,对所有穿刺活检确定为乳腺癌的病灶同侧腋窝淋巴结进行了经皮淋巴结造影检查并记录造影过程。造影后分析并记录乳腺原发病灶造影增强特点,需要记录以下的内容:造影增强的均匀性、增强的方向及程度,达峰时的径线大小,是否有中央增强缺损以及增强后病灶边缘特点(是否有放射状增强)。结合病灶增强模式特点对乳腺肿块再行BI-RADS分类并记录。对其中122个病灶超声造影后对图像进行TIC曲线分析,分析曲线并记录灌注指标,主要有两方面的参数共12项指标,分别是相对参数(即病灶区的参数与周边对比正常腺体区的参数之差,共6个指标):相对起始的增强时间、相对峰值的强度、相对达峰时间、相对曲线下的面积、相对上升斜率及相对下降斜率;病灶区参数(6个指标):开始增强时间、峰值强度、达峰时间、曲线下面积、上升及下降斜率。分别对乳腺良恶性病灶的造影增强模式指标及TIC曲线定量参数进行比较,提取良恶性病灶间有差异的指标或参数,以病理结果为金标准,行多因素Logic分析。以病理结果为金标准,将151个病灶的常规超声BI-RADS分类与结合了超声造影增强模式特点的BI-RADS分类两种判定方法进行比较。选取其中69个乳腺癌病灶,收集其术后病理切片做免疫组织化学染色,观察并记录癌基因C-erb B-2及抑癌基因nm23表达情况,将乳腺癌病灶超声造影增强模式指标及TIC曲线定量参数与C-erb B-2及Nm23的表达之间的关系进行统计分析。对术后分期为早期乳腺癌的41个病灶的经皮超声造影显示的前哨淋巴结情况进行观察记录,并与病理结果比较,分析经皮超声造影定位前哨淋巴结的准确性及前哨淋巴结的增强特点。结果:1、在增强模式各指标中,恶性结节多表现为高增强(92.1%,70/76)、增强不均匀或伴中央增强缺损(59.2%,45/76)、增强后径线扩大(72.4%,55/76)及边缘模糊呈蟹足状(65.8%,50/76),与良性结节比较,差异有统计学意义(P0.05),Logistic回归方程分析显示增强程度、增强是否均匀、达峰后径线是否扩大的诊断意义显著,对良恶性肿块的预测准确率为90.9%。在TIC曲线定量参数中,恶性病灶峰值强度较高、相对开始时间早、相对峰值强度高及相对曲线下面积较大,与良性病灶比较,差异有统计学意义(P0.05),Logistic回归方程分析显示只有相对峰值强度诊断意义显著,但是对良恶性肿块的预测准确率为62.6%。由造影增强模式分析和TIC分析所产生的ROC分别为0.909和0.749,两者比较差异有统计学意义(P0.05)。2、在结合了超声造影增强特点后,BI-RADS分类的变化主要发生在3类和4类,其中3类中有5个病灶在结合超声造影后升为4A类,穿刺活检后病理结果均为恶性;4类中有13个病灶在结合超声造影后降为3类,穿刺活检后病理结果证实了其中10例为良性结节;而在2类及5类的病灶,结合超声造影的图像特点,分类均没有发生变化。常规超声BI-RADS分类与结合造影特点后的BI-RADS分类对判断乳腺病灶良恶性的结果不一致,Kappa=0.679,p=0.0690.05,以病理结果为金标准,与常规BI-RADS分类比较,结合了超声造影增强特点后的BI-RADS分类诊断的特异性(70.8%)、准确性(86.1%)、阳性预测值(87.3%)及阴性预测值(82.9%)均有明显提高,而常规BI-RADS分类诊断特异性、准确性、阳性预测值及阴性预测值分别为52.1%、72.8%、80.5%、75.7%,但是灵敏度变化不明显。3.乳腺癌超声造影增强模式及TIC曲线参数与癌基因C-erb B-2及抑癌基因nm23之间的关系:(1)69位研究病灶中,癌基因C-erb B-2和nm23抑癌基因表达为阳性的分别为46例(66.7%)、19例(27.5%);nm23抑癌基因的阳性表达率在C-erb B-2癌基因阳性表达组和C-erb B-2癌基因阴性表达组中分别为13.0%(6/46)、56.5%(13/23),后者明显高于前者,差异具有显著性(P0.05=0.029);(2)相比于C-erb B-2癌基因的阴性表达组,其阳性表达组中,大多数病灶是高增强、中央灌注受损、增强不均匀、病灶边缘呈放射状增强,具有更高的相对达峰强度和相对上升斜率,差异具有显著性(P0.05);(3)相比于nm23抑癌基因的阳性表达组,其阴性表达组中,大多数病灶是高增强、病灶边缘呈放射状增强,具有更高的相对上升斜率,差异具有显著性(P0.05)。4.经皮超声造影显示前哨淋巴结(SLN)的准确性为78.6%(44/56),有转移的前哨淋巴结以不均匀增强为主,部分可见周边增强,中央增强缺损,经皮超声造影判断SLN有无转移的准确性为84.1%、灵敏度78.9%、特异度88%、阳性预测值83.3%、阴性预测值为84.6%。结论:1、在超声造影增强模式中:高增强、增强不均匀或伴充盈缺损、增强后径线扩大,边缘增强呈放射状有助于对乳腺恶性病灶诊断,其中高增强、增强不均匀或伴充盈缺损、增强后径线扩大诊断意义最大。在TIC曲线的各参数中,病灶区峰值强度高、相对开始时间短、相对峰值强度高及相对曲线下面积大有助于对乳腺恶性病灶的诊断,其中相对峰值强度高诊断意义最大。2、在乳腺实体瘤的超声造影诊断中,增强模式中各指标更直观、更易获取,比TIC曲线定量分析更有助于乳腺良恶性病灶的诊断,有助于在临床推广应用。3、在常规超声BI-RADS分类的基础上,密切结合病史,准确并熟练掌握乳腺超声造影方法,并对良恶性病灶的造影增强模式各个指标全面分析比较,结合病灶造影图像信息能提高超声BI-RADS分类对乳腺肿物恶性风险分层评估的准确性。4、超声造影的增强特征和TIC参数大小与C-erb B-2癌基因和nm23抑癌基因间的表达水平密切相关,可为今后开展乳腺癌的临床诊疗、预后评估等领域提供了有价值的影像学资料。5、经皮超声造影对早期乳腺癌的前哨淋巴结的检测有一定临床价值,显示转移性淋巴结多表现为不均匀增强,或环状增强伴中央增强缺损。


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