剪切波超声弹性成像中乳腺病变“硬环征”产生机制的生物力学和组织病理学基础研究

More recently, shear wave elastography have been developed and used in breast lesion evaluation. Many studies found that some malignant breast lesions showed typical peri-tumoral stiffness in shear wave elastography. We, in a previous study, have named this finding the "stiff rim" sign, and found that the "stiff rim" sign yielded high sensitivity and specificity in the diagnosis of breast lesions. However, the cause of the"stiff rim" sign has not been studied. Thus, we aim to explore the histopathological and biomechanical basis of the "stiff rim" sign, by evaluating the relationship between the "stiff rim" sign and the content of collagen fibers in both the interior area and the peripheral area of breast lesions, and the relationship between the "stiff rim" sign and the elastic moduli of both the interior area and the peripheral area of breast lesions measured under compression in vitro. We believe that this basic research could help understand the histopathological and biomechanical basis of breast shear wave elastography.

近年来，剪切波超声弹性成像开始应用于乳腺病变的诊断。许多研究发现在剪切波弹性成像时，乳腺恶性病变周边区域可出现典型的高硬度现象。我们在之前的一项研究中，也发现了乳腺恶性肿瘤的这一特征，并将其命名为"硬环征"（"stiff rim" sign）。然而，目前尚没有针对"硬环征"形成机制的研究。因此，在本研究中，我们拟：①在体外使用弹性模量测量仪器，分别测量切除的乳腺病变内部区域和周边区域的真实弹性模量，并和剪切波弹性成像时在体内测得的相应部位的弹性模量相比较，探讨"硬环征"形成的生物力学机制；②通过特殊染色，在病理切片上对乳腺病变内部区域和周边区域胶原纤维含量进行半定量分析，并和体内剪切波弹性成像测得的相应部位的弹性模量进行相关分析，探讨"硬环征"形成的组织病理学基础。我们相信，本研究课题将深化我们对剪切波弹性成像组织病理学和生物力学基础的理解，使这一技术更好应用于临床。

近年来，剪切波超声弹性成像开始应用于乳腺病变的诊断。许多研究发现在剪切波弹性成像时，乳腺恶性病变周边区域可出现典型的高硬度现象。我们在之前的一项研究中，也发现了乳腺恶性肿瘤的这一特征，并将其命名为“硬环征”（"stiff rim" sign）。.在本研究中，我们在体外使用弹性模量测量仪器，分别测量切除的乳腺病变内部区域和周边区域的真实弹性模量，并和剪切波弹性成像时在体内测得的相应部位的弹性模量相比较，探讨“硬环征”形成的生物力学机制；我们还通过特殊染色，在病理切片上对乳腺病变内部区域和周边区域胶原纤维含量进行半定量分析，并和体内剪切波弹性成像测得的相应部位的弹性模量进行相关分析，探讨“硬环征”形成的组织病理学基础。.我们的研究发现：体外弹性测试显示“硬环征”阳性组病灶内部和边缘区域弹性模量无显著性差异, “硬环征”阴性组的肿块内部的弹性模量显著大于边缘区域。胶原纤维定量分析显示“硬环征”阳性组病灶内部和边缘区域胶原含量百分比无显著性差异, “硬环征”阴性组的肿块内部的胶原含量百分比大于边缘区域。体内超声弹性成像和体外弹性测量的病灶内部弹性模量呈轻度正相关，病灶边缘区域也呈轻度相关。体内超声弹性成像测量得到的弹性模量和病灶胶原含量呈轻度负相关。.由此可见，硬环征的产生机制和乳腺病灶内部和边缘区域的真实硬度无关，和病灶内部和边缘区域的胶原纤维含量无关，其真实的原因可能和肿瘤边缘区域对剪切波的衰减及肿瘤内部剪切波的低质量有关，也可能和肿瘤的基质成分、细胞密度、胶原纤维排列方式有关。通过本研究，为未来进一步探讨乳腺剪切波弹性成像的机制提供了研究方向。