黏弹性成像联合剪切波弹性成像在乳腺癌诊断中的价值评估

doi:10.3969/j.issn.1006-5725.2025.18.004

摘要/Abstract

摘要：

目的探讨黏弹性成像（STVi）与剪切波弹性成像（SWE）对乳腺结节良恶性的鉴别诊断价值。方法前瞻性收集2024年10月至2025年2月于滨州医学院附属医院就诊的患者102例104个乳腺结节（良性组52个，恶性组52个），均经手术或空心针穿刺活检病理确诊，使用迈瑞昆仑Resona A20S超声设备获取结节内部及周围2 mm组织的黏性系数和杨氏模量，并分析各自的诊断效能以及弹性参数值与结节最大径的相关性、两参数间相对应的相关性。结果恶性结节组的弹性参数值［结节内部最大黏性系数（Vi_max）：5.93（4.33，8.47）Pa·s、最大杨氏模量（E_max）：81.18（58.31，120.33）kPa；结节周围2 mm组织的最大黏性系数（Vi2_max）：7.57（5.40，10.16）Pa·s、最大杨氏模量（E2_max）：117.21（65.66，170.66）kPa］显著高于良性结节组［Vi_max：3.70（2.69，5.32）Pa·s、E_max：41.42（28.29，64.25）kPa；Vi2_max：4.30（3.63，5.65）Pa·s、E2_max：47.23（36.42，74.67）kPa］（P < 0.05）。结节周围2 mm组织的诊断效能（Vi2_max：0.78、E2_max：0.81）优于结节内部（Vi_max：0.72、E_max：0.77）的诊断效能（P < 0.05）。联合诊断（Vi2+E2、Vi+E）的AUC值为0.82、0.77，高于单独应用STVi的诊断效能（P < 0.05），虽然略高于SWE的诊断效能，但差异并无统计学意义（P > 0.05）；结节最大径与弹性参数最大值具有一定的相关性，其中E2_max与结节最大径的相关性最强（r = 0.510，P < 0.05）。结论 STVi和SWE对于乳腺结节良恶性的鉴别均有一定的临床应用价值，值得注意的是，基于结节周围2 mm组织的弹性参数值，其鉴别效能优于结节内部区域，二者联合可以提高STVi的诊断效能。

关键词: 乳腺结节, 黏弹性成像, 剪切波弹性成像, 良恶性鉴别, 结节最大径

Abstract:

Objective To evaluate the diagnostic efficacy of sound touch viscoelastography （STVi） and shear wave elastography （SWE） in distinguishing between benign and malignant breast nodules. Methods A total of 104 breast nodules （52 benign and 52 malignant） from 102 patients scheduled for surgical treatment at Binzhou Medical University Hospital between October 2024 and February 2025 were prospectively enrolled. All nodules were pathologically confirmed through surgical excision or core needle biopsy. The viscosity coefficient and Young′s modulus of both intranodular and perinodular tissues within a 2-mm range were measured using the Mindray Resona A20S ultrasound system. The diagnostic performance of each parameter， the correlation between elastic parameter values and the maximum nodule diameter， as well as the inter-correlation between the two parameters were systematically analyzed. Results The elasticity parameters were significantly higher in malignant nodules ［maximum intranodular Viscosity coefficient （Vi_max）： 5.93 （4.33， 8.47） Pa·s， maximum Young′s modulus （E_max）： 81.18 （58.31， 120.33） kPa； maximum Viscosity coefficient of the surrounding 2-mm tissue （Vi2_max）： 7.57 （5.40， 10.16） Pa·s， maximum Young's modulus （E2_max）： 117.21 （65.66， 170.66） kPa］ compared to benign nodules ［Vi_max： 3.70 （2.69， 5.32） Pa·s， E_max： 41.42 （28.29， 64.25） kPa； Vi2_max： 4.30 （3.63， 5.65） Pa·s， E2_max： 47.23 （36.42， 74.67） kPa］（P < 0.05）. The diagnostic performance of the 2-mm perinodular tissue （Vi2_max： 0.78， E2_max： 0.81） surpassed that of intranodular tissue （Vi_max： 0.72， E_max： 0.77）（P < 0.05）. The combined diagnostic model （Vi2+E2，Vi+E） achieved AUC values of 0.82 and 0.77， respectively， which outperformed STVi alone （P < 0.05） and showed marginally better performance than SWE alone， although the difference was not statistically significant （P > 0.05）. The maximum nodule diameter showed a moderate correlation with the elasticity parameters， with E2_max exhibiting the strongest correlation （r = 0.510，P < 0.05）. Conclusions Both STVi and SWE show clinical value in distinguishing between benign and malignant breast nodules. Particularly， elasticity parameters obtained from the 2-mm perinodular tissue demonstrate better diagnostic performance than those measured within the nodule itself， and combining these parameters enhances the overall diagnostic accuracy of STVi.

Key words: breast nodules, sound touch viscoelastography, shear wave elastography, benign-malignant differentiation, maximum diameter of the nodule

中图分类号:

R737.9

刘钊,李慧,王敏敏,王坤,刘菲菲,王玉华,张文晓. 黏弹性成像联合剪切波弹性成像在乳腺癌诊断中的价值评估[J]. 实用医学杂志, 2025, 41(18): 2806-2811.

Zhao LIU,Hui LI,Minmin WANG,Kun WANG,Feifei LIU,Yuhua WANG,Wenxiao ZHANG. Evaluation of the diagnostic value of sound touch viscoelastography combined with shear wave elastography in breast cancer diagnosis[J]. The Journal of Practical Medicine, 2025, 41(18): 2806-2811.

图/表 6

图1

表1

表2

表3

图2

表4

参考文献 24

[1]	BRAY F， LAVERSANNE M， SUNG H， et al. Global cancer statistics 2022： GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries［J］. CA Cancer J Clin， 2024，74（3）： 229-263. doi:10.3322/caac.21834 doi: 10.3322/caac.21834
[2]	LOIBL S， POORTMANS P， MORROW M， et al. Breast cancer［J］. Lancet， 2021，397（10286）： 1750-1769. doi:10.1016/s0140-6736(20)32381-3 doi: 10.1016/s0140-6736(20)32381-3
[3]	巩海燕，周文斌，邓晶，等. 实时剪切波弹性成像和超声造影技术单独及联合诊断在乳腺癌中的应用价值［J］. 实用医学杂志， 2021，37（13）： 1742-1745.
[4]	PILLAI A， VORUGANTI T， BARR R， et al. Diagnostic Accuracy of Shear-Wave Elastography for Breast Lesion Characterization in Women： A Systematic Review and Meta-Analysis［J］. J Am Coll Radiol， 2022，19（5）： 625-634. doi:10.1016/j.jacr.2022.02.022 doi: 10.1016/j.jacr.2022.02.022
[5]	BIAN J， LI J， LIU Y. Diagnostic accuracy of shear wave elastography for endometrial cancer： A meta-analysis［J］. Medicine（Baltimore）， 2023，102（4）： e32700. doi:10.1097/md.0000000000032700 doi: 10.1097/md.0000000000032700
[6]	JIA W， XIA S， JIA X， et al. Ultrasound Viscosity Imaging in Breast Lesions： A Multicenter Prospective Study［J］. Acad Radiol， 2024，31（9）： 3499-3510. doi:10.1016/j.acra.2024.03.017 doi: 10.1016/j.acra.2024.03.017
[7]	ZHANG X， ZHENG R， JIN J， et al. US Shear-Wave Elastography Dispersion for Characterization of Chronic Liver Disease［J］. Radiology， 2022，305（3）： 597-605. doi:10.1148/radiol.212609 doi: 10.1148/radiol.212609
[8]	LEE D H， CHO E J， BAE J S， et al. Accuracy of Two-Dimensional Shear Wave Elastography and Attenuation Imaging for Evaluation of Patients With Nonalcoholic Steatohepatitis［J］. Clin Gastroenterol Hepatol， 2021，19（4）： 797-805. doi:10.1016/j.cgh.2020.05.034 doi: 10.1016/j.cgh.2020.05.034
[9]	LI W， JIANG J， CAO J， et al. The value of ultrasound viscosity imaging in preoperative differential diagnosis between malignant and benign breast lesions： Preliminary clinical applications［J］. Clin Hemorheol Microcirc， 2025，89（1）： 111-122.
[10]	DING J， CHEN S， SERRANO SOSA M， et al. Optimizing the Peritumoral Region Size in Radiomics Analysis for Sentinel Lymph Node Status Prediction in Breast Cancer［J］. Acad Radiol， 2022，29（Suppl 1）： S223-S228. doi:10.1016/j.acra.2020.10.015 doi: 10.1016/j.acra.2020.10.015
[11]	WANG Y， LI Y， SONG Y， et al. Comparison of ultrasound and mammography for early diagnosis of breast cancer among Chinese women with suspected breast lesions： A prospective trial［J］. Thorac Cancer， 2022，13（22）： 3145-3151. doi:10.1111/1759-7714.14666 doi: 10.1111/1759-7714.14666
[12]	PFOB A， GOLATTA M. Breast elastography-ready for prime time？［J］. Eur Radiol， 2024，34（2）： 943-944. doi:10.1007/s00330-023-10329-4 doi: 10.1007/s00330-023-10329-4
[13]	CHINTADA B R， RAU R， GOKSEL O. Nonlinear Characterization of Tissue Viscoelasticity With Acoustoelastic Attenuation of Shear Waves［J］. IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control， 2022，69（1）： 38-53. doi:10.1109/tuffc.2021.3105339 doi: 10.1109/tuffc.2021.3105339
[14]	黄志彬，吴淮宇，田宏天，等. 超声黏弹性技术在乳腺病变中的诊断价值［J］. 影像研究与医学应用， 2023，7（19）： 181-184.
[15]	MANDUCA A， BAYLY P J， EHMAN R L， et al. MR elastography： Principles， guidelines， and terminology［J］. Magn Reson Med， 2021，85（5）： 2377-2390. doi:10.1002/mrm.28627 doi: 10.1002/mrm.28627
[16]	KUMAR V， DENIS M， GREGORY A， et al. Viscoelastic parameters as discriminators of breast masses： Initial human study results［J］. PLoS One， 2018，13（10）： e0205717. doi:10.1371/journal.pone.0205717 doi: 10.1371/journal.pone.0205717
[17]	XIE X， ZHANG Q， LIU S， et al. Value of quantitative sound touch elastography of tissues around breast lesions in the evaluation of malignancy［J］. Clin Radiol， 2021，76（1）： 21-79. doi:10.1016/j.crad.2020.08.016 doi: 10.1016/j.crad.2020.08.016
[18]	XU Y J， GONG H L， HU B， et al. Role of "Stiff Rim" sign obtained by shear wave elastography in diagnosis and guiding therapy of breast cancer［J］. Int J Med Sci， 2021，18（15）： 3615-3623. doi:10.7150/ijms.64243 doi: 10.7150/ijms.64243
[19]	ZHOU J， ZHAN W， CHANG C， et al. Breast lesions： Evaluation with shear wave elastography， with special emphasis on the "stiff rim" sign［J］. Radiology， 2014，272（1）： 63-72. doi:10.1148/radiol.14130818 doi: 10.1148/radiol.14130818
[20]	ZHANG H， GUO Y， ZHOU Y， et al. Fluidity and elasticity form a concise set of viscoelastic biomarkers for breast cancer diagnosis based on Kelvin-Voigt fractional derivative modeling［J］. Biomech Model Mechanobiol， 2020，19（6）： 2163-2177. doi:10.1007/s10237-020-01330-7 doi: 10.1007/s10237-020-01330-7
[21]	CHEN Z， HAN F， Du Y， et al. Hypoxic microenvironment in cancer： Molecular mechanisms and therapeutic interventions［J］. Signal Transduct Target Ther， 2023，8（1）： 70. doi:10.1038/s41392-023-01332-8 doi: 10.1038/s41392-023-01332-8
[22]	高君蓉，曹曼卿，张雪君，等. 不同分子分型女性乳腺癌常规超声特征分析［J］. 实用医学杂志， 2022，38（18）： 2259-2265.
[23]	曹春莉，李军，童瑾，等. 剪切波弹性参数与乳腺癌免疫组化表达的相关性［J］. 实用医学杂志， 2020，36（16）： 2244-2248.
[24]	LIU C， ZHOU J， CHANG C， et al. Feasibility of Shear Wave Elastography Imaging for Evaluating the Biological Behavior of Breast Cancer［J］. Front Oncol， 2021，11： 820102. doi:10.3389/fonc.2021.820102 doi: 10.3389/fonc.2021.820102

弹性成像	参数值	良性组（n = 52）	恶性组（n = 52）	Z值	P值
STVi/（Pa·s）	Vi_min	0（0.00，0.10）	0（0.00，0.00）	-1.243	0.214
	Vi_mean	1.20（0.96，1.59）	0.90（0.57，1.35）	-2.955	0.003
	Vi_max	3.70（2.69，5.32）	5.93（4.33，8.47）	-3.839	< 0.001
	Vi2_min	0（0.00，0.00）	0（0.00，0.00）	-0.904	0.366
	Vi2_mean	1.28（0.97，1.71）	1.33（0.93，1.86）	-0.211	0.833
	Vi2_max	4.30（3.63，5.65）	7.57（5.40，10.16）	-4.928	< 0.001
SWE/kPa	E_min	3.75（2.68，6.11）	1.62（0.23，3.96）	-4.008	< 0.001
	E_mean	14.56（10.31，23.14）	19.29（15.26，25.73）	-2.373	0.018
	E_max	41.42（28.29，64.25）	81.18（58.31，120.33）	-4.811	< 0.001
	E2_min	3.31（1.99，4.45）	1.72（0.48，3.16）	-3.452	< 0.001
	E2_mean	15.81（11.47，22.99）	27.48（18.03，33.68）	-4.346	< 0.001
	E2_max	47.23（36.42，74.67）	117.21（65.66，170.66）	-5.474	< 0.001

参数	AUC	95%CI	最佳截断值/（Pa·s/ kPa）	准确度/%	灵敏度/%	特异度/%
Vi_max	0.72	0.62 ~ 0.80	3.93	71.15	80.77	61.54
Vi2_max	0.78	0.69 ~ 0.87	6.01	75.96	73.08	78.85
E_max	0.77	0.68 ~ 0.87	47.57	75.96	86.54	65.38
E2_max	0.81	0.73 ~ 0.90	60.11	79.81	86.54	73.08
Vi+E	0.77	0.68 ~ 0.86	/	74.76	78.85	70.59
Vi2+E2	0.82	0.73 ~ 0.90	/	77.88	75.00	80.39

参数对比	Z值	P值
Vi_maxvs. Vi2_max	-2.149	0.032
E_maxvs. E2_max	-2.033	0.042
Vi_maxvs. Vi+E	-2.546	0.011
E_maxvs. Vi+E	0.317	0.751
Vi2_maxvs. Vi2+E2	-2.041	0.041
E2_maxvs. Vi2+E2	-0.212	0.832
Vi+E vs. Vi2+E2	-2.336	0.019

参数	Vi_max		Vi2_max		结节最大径
参数	r值	P值	r值	P值	r值	P值
Vi_max					0.351	< 0.001
Vi2_max					0.375	< 0.001
E_max	0.818	< 0.001			0.458	< 0.001
E2_max			0.784	< 0.001	0.510	< 0.001