杜宗艷,孫詠梅,寧春平,王宏橋,董 海
(青島大學(xué)附屬醫(yī)院超聲科,山東 青島 266003)
圖1 設(shè)置3種不同ROI示意圖 同一淋巴結(jié)SWE圖(A)和常規(guī)二維超聲圖(B)
剪切波彈性成像(shear wave elastography, SWE)利用聚焦超聲束產(chǎn)生的聲輻射力在組織中引起機(jī)械振動(dòng)而產(chǎn)生剪切波[1],通過設(shè)置ROI自動(dòng)測(cè)量各種彈性模量值,具有實(shí)時(shí)、定量、可重復(fù)、對(duì)操作者依賴性低等優(yōu)點(diǎn)[2-3]。不同ROI及彈性模量值可能影響SWE的診斷效能,目前在乳腺[4-6]、甲狀腺[7]、肌肉[8]等疾病中已有相關(guān)報(bào)道,但對(duì)淋巴結(jié)的研究較少,對(duì)于ROI和彈性模量值的選擇目前尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。本研究探討選擇不同ROI及彈性模量值對(duì)SWE診斷良惡性頸部淋巴結(jié)效能的影響。
1.1 一般資料 選擇2017年6月—2018年6月于青島大學(xué)附屬醫(yī)院經(jīng)穿刺活檢或手術(shù)病理證實(shí)的105例頸部淋巴結(jié)腫大患者,男32例,女73例,年齡14~84歲,平均(44.5±15.1)歲;淋巴結(jié)縱徑0.4~3.1 cm,橫徑0.2~1.7 cm;檢查前均無頸部手術(shù)、放化療史,均有完整的臨床病理資料。多發(fā)淋巴結(jié)腫大時(shí),選取每例相同性質(zhì)淋巴結(jié)中最大、最易識(shí)別者納入研究,排除大部分為液化或粗大鈣化者。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核,患者均簽署知情同意書。
1.2 儀器與方法 采用SuperSonic Aixplorer超聲診斷儀,線陣探頭,頻率4~15 MHz,預(yù)設(shè)甲狀腺條件。檢查時(shí)囑患者仰臥,充分暴露頸部,必要時(shí)在目標(biāo)淋巴結(jié)上方放置超聲凝膠墊。先行常規(guī)超聲檢查,然后切換至SWE模式,避免施壓,選擇最穩(wěn)定的靜態(tài)彈性圖,啟動(dòng)彈性模量定量測(cè)量工具(Q-BoxTM)。在同一切面設(shè)置3種ROI:ROI-1為直徑2 mm小圓形,置于淋巴結(jié)最硬區(qū)域;ROI-2為不超出淋巴結(jié)邊緣的最大切圓,包含淋巴結(jié)最硬區(qū)域;ROI-3為手動(dòng)勾勒出的整個(gè)淋巴結(jié)(圖1)。分別測(cè)量3種ROI的最大彈性值(Emax)、平均彈性值(Emean)和彈性標(biāo)準(zhǔn)差(SD),重復(fù)測(cè)量3次,取平均值,并儲(chǔ)存圖像用于后續(xù)分析。由2名高年資超聲診斷醫(yī)師共同協(xié)商完成以上操作,去除爭(zhēng)議較大的圖像。所有入組淋巴結(jié)在穿刺活檢或手術(shù)切除后均單獨(dú)存放并做好標(biāo)記,必要時(shí)由超聲診斷醫(yī)師輔助取材。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 21.0和MedCalc 15.2統(tǒng)計(jì)分析軟件。先以Shapiro-Wilk方法檢驗(yàn)計(jì)量資料的正態(tài)性。符合正態(tài)分布的資料以±s表示,偏態(tài)分布資料以中位數(shù)(上下四分位數(shù))表示。2組間偏態(tài)分布資料比較采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn),多組間比較采用Kruskal-WallisH檢驗(yàn)。以病理結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn),分別構(gòu)建ROC曲線,計(jì)算各彈性值診斷頸部良惡性淋巴結(jié)的AUC,并以Z檢驗(yàn)比較不同彈性值間AUC的差異。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
共納入143枚腫大淋巴結(jié),其中惡性淋巴結(jié)85枚(85/143,59.44%),包括甲狀腺乳頭狀癌轉(zhuǎn)移55枚,肺腺癌轉(zhuǎn)移9枚,惡性淋巴瘤6枚,鼻咽鱗癌轉(zhuǎn)移4枚,肺鱗癌轉(zhuǎn)移3枚,甲狀腺未分化癌轉(zhuǎn)移2枚,口腔鱗癌轉(zhuǎn)移2枚,涎腺腺癌轉(zhuǎn)移1枚,腮腺導(dǎo)管癌轉(zhuǎn)移1枚,胃癌轉(zhuǎn)移1枚,胰腺癌轉(zhuǎn)移1枚;良性淋巴結(jié)58枚(58/143,40.56%),包括非特異性反應(yīng)性淋巴結(jié)49枚,結(jié)核性淋巴結(jié)9枚。
2.1 良惡性淋巴結(jié)彈性值比較 3種ROI測(cè)量的惡性淋巴結(jié)Emax、Emean和SD均高于良性淋巴結(jié),差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.001,表1)。
2.2 3種ROI彈性值比較 3種ROI測(cè)量的良性淋巴結(jié)、惡性淋巴結(jié)及總淋巴結(jié)Emax總體差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。3種ROI測(cè)量的良性淋巴結(jié)、惡性淋巴結(jié)及總淋巴結(jié)Emean和SD總體差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.001),其中Emean測(cè)量值中ROI-1均高于ROI-2及ROI-3(P均<0.05),SD測(cè)量值中ROI-1均低于ROI-2及ROI-3(P均<0.05),而后兩者間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。見表1。
2.3 3種ROI測(cè)量各彈性模量值診斷良惡性淋巴結(jié)的AUC比較 ROC曲線結(jié)果顯示,3種ROI測(cè)量的Emax診斷良惡性淋巴結(jié)的AUC差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05);3種ROI測(cè)量的Emean診斷良惡性淋巴結(jié)的AUC比較:ROI-1高于ROI-2及ROI-3(Z值分別為2.453、2.360,P值分別為0.014、0.018),而后兩者間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.894);3種ROI測(cè)量的SD診斷良惡性淋巴結(jié)的AUC比較:ROI-1低于ROI-2及ROI-3(Z值分別為2.195、2.121,P值分別為0.028、0.034),后兩者差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.684);見表2。3種ROI測(cè)量的Emax、ROI-1測(cè)量的Emean、ROI-2和ROI-3測(cè)量的SD診斷效能較高,其AUC分別為0.856、0.856、0.855、0.840、0.842和0.852,兩兩間比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05,圖2)。
SWE已用于鑒別診斷頸部良惡性淋巴結(jié)[9-11],但關(guān)于ROI及彈性模量值的選擇尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。最近一項(xiàng)Meta分析[3]發(fā)現(xiàn)多種因素可能影響SWE在頸部淋巴結(jié)中的應(yīng)用,其中包括對(duì)ROI的選擇。在超聲檢查中,目前有研究者[9]使用直徑1~3 mm的圓形ROI,也有研究者[2,10]使用較大圓形ROI,以盡可能覆蓋整個(gè)淋巴結(jié),而采用不同ROI測(cè)量的不同彈性模量值得出的結(jié)果也不盡相同,且缺乏可比性。
本研究結(jié)果表明惡性淋巴結(jié)的各彈性模量值均高于良性淋巴結(jié),提示惡性淋巴結(jié)硬度更大,更不均勻,可能與癌細(xì)胞在淋巴結(jié)皮質(zhì)下形成轉(zhuǎn)移灶,腫瘤間質(zhì)細(xì)胞增生、纖維化,出現(xiàn)鈣鹽沉積等病理因素有關(guān);而良性淋巴結(jié)僅表現(xiàn)為細(xì)胞反應(yīng)增生、體積變大,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)較均勻,故硬度相對(duì)較小[12]。
本研究中采用不同ROI測(cè)量的Emax差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。Emax反映ROI內(nèi)的最大硬度,而3種ROI內(nèi)均包含了淋巴結(jié)內(nèi)的最硬區(qū)域,故以Emax對(duì)頸部淋巴結(jié)進(jìn)行鑒別診斷時(shí),可無需考慮ROI的大小。3種ROI中,采用較小ROI-1測(cè)量的Emean高于較大的ROI-2和ROI-3(P均<0.05),測(cè)量的SD則低于ROI-2和ROI-3(P均<0.05);這是由于隨著ROI增大,淋巴結(jié)中最硬部分周圍彈性較低的區(qū)域會(huì)被包含在內(nèi),降低了平均彈性值,增加了彈性的異質(zhì)性,提示選擇Emean或SD時(shí)應(yīng)充分考慮ROI的大小。
為進(jìn)一步探討各彈性模量值的診斷效能,本研究構(gòu)建了ROC曲線進(jìn)行分析,結(jié)果顯示3種ROI測(cè)量的Emax對(duì)良惡性淋巴結(jié)的診斷效能均較高(AUC均>0.8),無顯著差異,采用ROI-1、ROI-2、ROI-3測(cè)量Emax的診斷界值分別為29.00 kPa、29.00 kPa、29.18 kPa,與Desmots等[10]的結(jié)果(31.0 kPa)相似;以ROI-1測(cè)量的Emean對(duì)良惡性淋巴結(jié)的診斷效能優(yōu)于ROI-2和ROI-3(P均<0.05),但SD較后兩者差(P均<0.05),提示選擇較小ROI-1時(shí)Emean診斷效能較好,而選擇較大的ROI-2和ROI-3時(shí)SD診斷效能較好,與Skerl等[4]的結(jié)果相似。本研究以ROI-1、ROI-2、ROI-3測(cè)量Emean的診斷界值分別為22.55 kPa、20.50 kPa、20.38 kPa,與程慧芳等[11](19.15 kPa)及You等[2](22.1 kPa)研究結(jié)果相似;以較大的ROI-2測(cè)量SD的診斷界值為4.10 kPa,與You等[2]研究結(jié)果(4.1 kPa)相同。不同研究之間診斷界值略有不同,其原因一方面可能在于納入病例的病理類型不同,如Desmots等[10]研究中甲狀腺癌僅占12%,而程慧芳等[11]研究中占68%,You等[2]研究中全部病例均為甲狀腺癌,而本研究中甲狀腺癌轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)57枚(57/143,39.86%);另一方面不排除技術(shù)本身的限制,如頸部特殊解剖結(jié)構(gòu)導(dǎo)致探頭壓力不均而產(chǎn)生偽像,多表現(xiàn)為探頭下方軟組織內(nèi)延伸到皮下的垂直彩色光帶,ROI如置于此光帶內(nèi)就會(huì)引起彈性模量值偏高,盡管本研究必要時(shí)在目標(biāo)淋巴結(jié)上方放置超聲凝膠墊,但不可能完全避免此種誤差。
本研究中以3種ROI測(cè)量的Emax、ROI-1測(cè)量的Emean、ROI-2和ROI-3測(cè)量的SD診斷效能較高,兩兩間比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05),提示診斷效能相當(dāng)。
表1 3種ROI測(cè)量總淋巴結(jié)、良性淋巴結(jié)和惡性淋巴結(jié)各彈性模量值比較[kPa,中位數(shù)(上下四分位數(shù))]
注:Z值為良性淋巴結(jié)與惡性淋巴結(jié)比較
表2 3種ROI測(cè)量各彈性模量值對(duì)良惡性淋巴結(jié)診斷界值及AUC比較
圖2 3種ROI測(cè)量彈性模量值中診斷效能較高的ROC曲線
本研究的局限性在于未考慮彈性模量值與淋巴結(jié)病理類型、內(nèi)部微鈣化、小囊性變或淋巴結(jié)大小、深度、位置的關(guān)系,而上述任一因素均有可能影響診斷效能;其中微鈣化是預(yù)測(cè)甲狀腺乳頭狀癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的高度特異性征象,本研究多數(shù)為甲狀腺乳頭狀癌,盡管在測(cè)量過程中避免了明顯的大量鈣化,但仍可能受鈣化的影響。
綜上所述,SWE能夠鑒別診斷頸部良惡性淋巴結(jié),但其診斷效能隨ROI及彈性模量值選擇的不同而異,正確選擇二者有利于提高SWE的診斷效能:選擇較小的ROI時(shí),建議使用Emax和Emean;選擇較大的ROI時(shí),建議使用Emax和SD。