基于多种超声参数构建乳腺癌高负荷腋窝淋巴结转移的预测模型

doi:10.3877/cma.j.issn.1674-0807.2026.02.002

目的

基于多种超声特征参数构建乳腺癌高负荷腋窝淋巴结转移（ALNM）的预测模型。

方法

根据纳入及排除标准，收集2020年1月至2024年6月在龙岩市第一医院术前行超声检查（常规超声、声辐射力脉冲成像、自动乳腺全容积成像、超声造影）的250例乳腺癌患者临床资料，进行回顾性研究。以7∶3比例分为训练组（n=175）与验证组（n=75）。采用单因素及多因素Logistic回归分析训练组乳腺癌患者高负荷ALNM的危险因素，构建预测模型并绘制列线图，利用受试者操作特征曲线（ROC）与Hosmer-Lemeshow检验评价模型的区分度和校准度，采用临床决策曲线（DCA）评估临床决策效益，通过验证组数据对模型进行验证。

结果

多因素Logistic回归分析显示，病灶边缘剪切波速度最大值（SWV_max）（OR=2.742，95%CI：1.175~6.399）、淋巴管超声造影（LCEUS）增强类型（Ⅲ~Ⅳ型）（OR=11.993，95%CI：4.407~32.632）、静脉超声造影（ICEUS）增强类型（向心型/混合型）（OR=10.424，95%CI：3.583~30.326）、前哨淋巴结（SLN）门结构消失（OR=12.305，95%CI：2.758~54.901）、SLN边缘血流（OR=5.280，95%CI：1.852~15.050）是训练组中高负荷ALNM的影响因素，基于此构建列线图模型，模型公式为Logit（P）=1.009 × 病灶边缘SWV_max+1.664× SLN边缘血流+2.510 × SLN门结构消失+2.344 × ICEUS增强类型（向心型/混合型）+2.484 × LCEUS增强类型（Ⅲ~Ⅳ型）-7.276。训练组中，预测模型的ROC曲线下面积（AUC）为0.920（95%CI：0.878~0.962）；Hosmer-Lemeshow检验显示χ²=6.951，P=0.542。验证组预测模型的AUC为0.907（95%CI：0.842~0.973），Hosmer-Lemeshow检验显示χ²=8.965，P=0.345。DCA分析显示，在训练组及验证组中，阈值概率分别为3%~97%、8%~95%时以模型为参考可获得净效益。

结论

基于病灶边缘SWV_max、LCEUS增强类型（Ⅲ~Ⅳ型）、ICEUS增强类型（向心型/混合型）、SLN门结构消失、SLN边缘血流构建的预测模型对乳腺癌患者高负荷ALNM有较好的预测效果。

关键词: 乳腺肿瘤, 腋窝淋巴结, 淋巴转移, 超声检查

Objective

To construct a prediction model of high load axillary lymph node metastasis (ALNM) in breast cancer based on multiple ultrasound characteristic parameters.

Methods

According to the inclusion and exclusion criteria, a retrospective study was conducted on the clinical data of 250 patients with breast cancer who underwent preoperative ultrasound examinations (conventional ultrasound, acoustic radiation force impulse imaging, automated breast volume scanner, and contrast-enhanced ultrasound) in the Longyan First Hospital between January 2020 and June 2024. The patients were divided into a training group (n=175) and a validation group (n=75) at a ratio of 7∶3. The risk factors of high load ALNM in breast cancer patients of the training group were analyzed by univariate and multivariate logistic regression analyses. The prediction model was constructed accordingly and the nomogram was drawn. Receiver operating characteristic curve (ROC) and Hosmer-Lemeshow test were used to evaluate the discrimination degree and calibration degree of the model. Clinical decision curve analysis (DCA) was used to evaluate the clinical net benefit. The model was verified by the data of the validation group.

Results

Multivariate logistic regression analysis revealed that lesion edge maximum shear wave velocity (SWV_max) (OR=2.742, 95%CI: 1.175-6.399) , lymphatic contrast-enhanced ultrasound (LCEUS) enhancement type (Ⅲ-Ⅳ type) (OR=11.993, 95%CI: 4.407-32.632) , intravenous contrast-enhanced ultrasound (ICEUS) enhancement type (concentric/mixed type) (OR=10.424, 95%CI: 3.583-30.326) , portal structure disappearance of sentinel lymph node (SLN) (OR=12.305, 95%CI: 2.758-54.901) , and blood flow of SLN edge (OR=5.280, 95%CI: 1.852-15.050) were predictive factors of high load ALNM in the training group. Based on this, a nomogram model was constructed and the model formula was as follow: Logit (P) =1 009×lesion edge SWV_max+1.664×blood flow of SLN edge flow+2.510×SLN portal structure disappearance+2.344×ICEUS enhancement type (concentric/mixed type) +2.484×LCEUS enhancement type (Ⅲ-Ⅳ type) -7.276. In the training group, the area under the ROC curve (AUC) of the prediction model was 0.920 (95%CI: 0.878-0.962), and the Hosmer-Lemeshow test revealed a chi-square value of 6.951 (P=0.542) . In the validation group, the AUC was 0.907 (95%CI: 0.842-0.973), and the Hosmer-Lemeshow test manifested a chi-square value of 8.965 (P=0.345). DCA results showed that when the threshold probabilities were 3%-97% and 8%-95% in the training group and validation group, the model could be used as a reference to obtain net benefits.

Conclusion

The prediction model based on lesion edge SWV_max, LCEUS enhancement type (Ⅲ-Ⅳ type) , ICEUS enhancement type (concentric/mixed type) , SLN portal structure disappearance and blood flow of SLN edge has a high predictive ability for high load ALNM in breast cancer patients.

Key words: Breast neoplasms, Axillary lymph nodes, Lymphatic metastasis, Ultrasound

图1 1例50岁浸润性乳腺癌患者的超声检查结果　A图示左乳内下象限（7点方向）有低回声团块，边界欠清；B图示病灶内可见丰富血流信号（3级）；C图示病灶呈红色，VTI硬度评分为5分；D图示自动乳腺全容积成像扫描内下象限（7点方向）可见“汇聚征”；E图示健侧淋巴结，左侧为常规超声图（示淋巴结边界清晰，形状规则），右侧为LCEUS图（示周围有规则的环形增强）；F图示患侧淋巴结，左侧为常规超声图（示淋巴结边界模糊，形状不规则），右侧为LCEUS图（示周围有灌注缺陷的不均匀增强）

表1 2名医师超声图像判读一致性检验

项目	同类相关系数（95%CI）
乳腺病灶Adler血流分级
单次测量值	0.920（0.902~0.986）
重复测量值	0.917（0.906~0.993）
乳腺病灶VTI硬度评分
单次测量值	0.825（0.767~0.876）
重复测量值	0.914（0.888~0.964）
LCEUS增强类型
单次测量值	0.823（0.769~0.877）
重复测量值	0.908（0.869~0.935）
ICEUS增强类型
单次测量值	0.845（0.818~0.912）
重复测量值	0.932（0.911~0.954）
SLN门结构消失
单次测量值	0.826（0.756~0.886）
重复测量值	0.922（0.861~0.961）
SLN边缘血流
单次测量值	0.888（0.836~0.915）
重复测量值	0.937（0.911~0.966）

表1 2名医师超声图像判读一致性检验

项目	同类相关系数（95%CI）
乳腺病灶Adler血流分级
单次测量值	0.920（0.902~0.986）
重复测量值	0.917（0.906~0.993）
乳腺病灶VTI硬度评分
单次测量值	0.825（0.767~0.876）
重复测量值	0.914（0.888~0.964）
LCEUS增强类型
单次测量值	0.823（0.769~0.877）
重复测量值	0.908（0.869~0.935）
ICEUS增强类型
单次测量值	0.845（0.818~0.912）
重复测量值	0.932（0.911~0.954）
SLN门结构消失
单次测量值	0.826（0.756~0.886）
重复测量值	0.922（0.861~0.961）
SLN边缘血流
单次测量值	0.888（0.836~0.915）
重复测量值	0.937（0.911~0.966）

表2 训练组与验证组乳腺癌患者的临床病理特征及超声检查特征比较（例）

特征	训练组（n=175）	验证组（n=75）	统计量值	P值
年龄（岁， $x ¯$ ±s）	53.1±3.4	53.6±3.4	1.076^a	0.283
病灶最大径（mm， $x ¯$ ±s）	32.5±6.3	33.1±7.1	0.572^a	0.568
SWV_max（m/s， $x ¯$ ±s）	19.54±1.83	19.33±1.86	0.827^a	0.409
SWV_min（m/s， $x ¯$ ±s）	2.52±0.32	2.56±0.38	0.855^a	0.393
SWV_mean（m/s， $x ¯$ ±s）	8.20±1.06	8.36±1.11	1.078^a	0.282
病理结果
高负荷	60	27	0.068	0.794
低负荷	115	48	0.068	0.794
家族史
有	16	7	0.002	0.962
无	159	68	0.002	0.962
绝经情况
是	95	41	0.003	0.956
否	80	34	0.003	0.956
病灶位置
左侧乳腺	88	36	0.110	0.740
右侧乳腺	87	39	0.110	0.740
病理类型
浸润性导管癌	98	40
浸润性小叶癌	37	19	0.657	0.883
浸润性乳头状癌	27	10
黏液腺癌	13	6
病灶形态
规则	10	5	0.000	1.000
不规则	165	70	0.000	1.000
病灶边缘
不光整	8	3	0.000	1.000
光整	167	72	0.000	1.000
内部回声
不均匀	147	61	0.267	0.605
均匀	28	14	0.267	0.605
微钙化
有	130	51	1.038	0.308
无	45	24	1.038	0.308
后方回声
衰减	54	23	0.001	0.976
其他	121	52	0.001	0.976
血流分级
0~1级	49	21	0.000	1.000
2~3级	126	54	0.000	1.000
VTI硬度评分
≥4分	140	57	0.503	0.478
<4分	35	18	0.503	0.478
汇聚征
有	84	37	0.037	0.847
无	91	38	0.037	0.847
LCEUS增强类型
Ⅰ~Ⅱ型	58	23	0.147	0.701
Ⅲ~Ⅳ型	117	52	0.147	0.701
ICEUS增强类型
向心型/混合型	111	48	0.007	0.931
离心型	64	27	0.007	0.931
SLN长短径之比
<1.5	60	25	0.021	0.884
≥1.5	115	50	0.021	0.884
SLN门结构消失
是	70	32	0.155	0.694
否	105	43	0.155	0.694
SLN边缘血流
有	108	48	0.117	0.732
无	67	27	0.117	0.732

表2 训练组与验证组乳腺癌患者的临床病理特征及超声检查特征比较（例）

特征	训练组（n=175）	验证组（n=75）	统计量值	P值
年龄（岁， $x ¯$ ±s）	53.1±3.4	53.6±3.4	1.076^a	0.283
病灶最大径（mm， $x ¯$ ±s）	32.5±6.3	33.1±7.1	0.572^a	0.568
SWV_max（m/s， $x ¯$ ±s）	19.54±1.83	19.33±1.86	0.827^a	0.409
SWV_min（m/s， $x ¯$ ±s）	2.52±0.32	2.56±0.38	0.855^a	0.393
SWV_mean（m/s， $x ¯$ ±s）	8.20±1.06	8.36±1.11	1.078^a	0.282
病理结果
高负荷	60	27	0.068	0.794
低负荷	115	48	0.068	0.794
家族史
有	16	7	0.002	0.962
无	159	68	0.002	0.962
绝经情况
是	95	41	0.003	0.956
否	80	34	0.003	0.956
病灶位置
左侧乳腺	88	36	0.110	0.740
右侧乳腺	87	39	0.110	0.740
病理类型
浸润性导管癌	98	40
浸润性小叶癌	37	19	0.657	0.883
浸润性乳头状癌	27	10
黏液腺癌	13	6
病灶形态
规则	10	5	0.000	1.000
不规则	165	70	0.000	1.000
病灶边缘
不光整	8	3	0.000	1.000
光整	167	72	0.000	1.000
内部回声
不均匀	147	61	0.267	0.605
均匀	28	14	0.267	0.605
微钙化
有	130	51	1.038	0.308
无	45	24	1.038	0.308
后方回声
衰减	54	23	0.001	0.976
其他	121	52	0.001	0.976
血流分级
0~1级	49	21	0.000	1.000
2~3级	126	54	0.000	1.000
VTI硬度评分
≥4分	140	57	0.503	0.478
<4分	35	18	0.503	0.478
汇聚征
有	84	37	0.037	0.847
无	91	38	0.037	0.847
LCEUS增强类型
Ⅰ~Ⅱ型	58	23	0.147	0.701
Ⅲ~Ⅳ型	117	52	0.147	0.701
ICEUS增强类型
向心型/混合型	111	48	0.007	0.931
离心型	64	27	0.007	0.931
SLN长短径之比
<1.5	60	25	0.021	0.884
≥1.5	115	50	0.021	0.884
SLN门结构消失
是	70	32	0.155	0.694
否	105	43	0.155	0.694
SLN边缘血流
有	108	48	0.117	0.732
无	67	27	0.117	0.732

表3 训练组乳腺癌患者腋窝淋巴结转移负荷的单因素分析（例）

特征	低负荷组（n=115）	高负荷组（n=60）	统计量值	P值
年龄（岁， $x ¯$ ±s）	53.3±3.5	52.7±3.0	1.135^a	0.258
病灶最大径（mm， $x ¯$ ±s）	32.2±5.7	33.2±7.3	0.998^a	0.319
SWV_max（m/s， $x ¯$ ±s）	19.22±1.81	20.14±1.86	3.162^a	0.002
SWV_min（m/s， $x ¯$ ±s）	2.47±0.31	2.61±0.33	2.774^a	0.006
SWV_mean（m/s， $x ¯$ ±s）	8.04±1.02	8.52±1.14	2.837^a	0.005
乳腺癌家族史
有	10	6	0.081	0.776
无	105	54	0.081	0.776
月经情况
绝经	62	33	0.019	0.891
未绝经	53	27	0.019	0.891
病灶位置
左侧乳腺	57	31	0.070	0.792
右侧乳腺	58	29	0.070	0.792
病理类型
浸润性导管癌	63	35	0.961	0.811
浸润性小叶癌	25	12
浸润性乳头状癌	17	10
黏液腺癌	10	3
病灶形态
规则	7	3	—	1.000^b
不规则	108	57	—	1.000^b
病灶边缘
不光整	110	57	0.038	0.845
光整	5	3	0.038	0.845
病灶内部回声
不均匀	94	53	1.276	0.259
均匀	21	7	1.276	0.259
微钙化
有	85	45	0.024	0.876
无	30	15	0.024	0.876
病灶后方回声
衰减	37	27	2.796	0.094
其他	78	33	2.796	0.094
病灶血流分级
0~1级	34	15	0.409	0.523
2~3级	81	45	0.409	0.523
病灶VTI硬度评分
≥4分	90	50	0.634	0.426
<4分	25	10	0.634	0.426
汇聚征
有	49	35	3.906	0.048
无	66	25	3.906	0.048
LCEUS增强类型
Ⅰ~Ⅱ型	53	5	25.362	<0.001
Ⅲ~Ⅳ型	62	55	25.362	<0.001
ICEUS增强类型
向心型/混合型	58	53	24.414	<0.001
离心型	57	7	24.414	<0.001
SLN长短径之比
<1.5	32	28	6.212	0.013
≥1.5	83	32	6.212	0.013
SLN门结构消失
是	30	40	27.053	<0.001
否	85	20	27.053	<0.001
SLN边缘血流
有	60	48	12.921	<0.001
无	55	12	12.921	<0.001

表3 训练组乳腺癌患者腋窝淋巴结转移负荷的单因素分析（例）

特征	低负荷组（n=115）	高负荷组（n=60）	统计量值	P值
年龄（岁， $x ¯$ ±s）	53.3±3.5	52.7±3.0	1.135^a	0.258
病灶最大径（mm， $x ¯$ ±s）	32.2±5.7	33.2±7.3	0.998^a	0.319
SWV_max（m/s， $x ¯$ ±s）	19.22±1.81	20.14±1.86	3.162^a	0.002
SWV_min（m/s， $x ¯$ ±s）	2.47±0.31	2.61±0.33	2.774^a	0.006
SWV_mean（m/s， $x ¯$ ±s）	8.04±1.02	8.52±1.14	2.837^a	0.005
乳腺癌家族史
有	10	6	0.081	0.776
无	105	54	0.081	0.776
月经情况
绝经	62	33	0.019	0.891
未绝经	53	27	0.019	0.891
病灶位置
左侧乳腺	57	31	0.070	0.792
右侧乳腺	58	29	0.070	0.792
病理类型
浸润性导管癌	63	35	0.961	0.811
浸润性小叶癌	25	12
浸润性乳头状癌	17	10
黏液腺癌	10	3
病灶形态
规则	7	3	—	1.000^b
不规则	108	57	—	1.000^b
病灶边缘
不光整	110	57	0.038	0.845
光整	5	3	0.038	0.845
病灶内部回声
不均匀	94	53	1.276	0.259
均匀	21	7	1.276	0.259
微钙化
有	85	45	0.024	0.876
无	30	15	0.024	0.876
病灶后方回声
衰减	37	27	2.796	0.094
其他	78	33	2.796	0.094
病灶血流分级
0~1级	34	15	0.409	0.523
2~3级	81	45	0.409	0.523
病灶VTI硬度评分
≥4分	90	50	0.634	0.426
<4分	25	10	0.634	0.426
汇聚征
有	49	35	3.906	0.048
无	66	25	3.906	0.048
LCEUS增强类型
Ⅰ~Ⅱ型	53	5	25.362	<0.001
Ⅲ~Ⅳ型	62	55	25.362	<0.001
ICEUS增强类型
向心型/混合型	58	53	24.414	<0.001
离心型	57	7	24.414	<0.001
SLN长短径之比
<1.5	32	28	6.212	0.013
≥1.5	83	32	6.212	0.013
SLN门结构消失
是	30	40	27.053	<0.001
否	85	20	27.053	<0.001
SLN边缘血流
有	60	48	12.921	<0.001
无	55	12	12.921	<0.001

表4 分类变量赋值表

变量	赋值
LCEUS增强类型	Ⅰ~Ⅱ型=0，Ⅲ~Ⅳ型=1
ICEUS增强类型	离心型=0，向心型/混合型=1
SLN长短径之比	≥1.5=0，<1.5=1
SLN门结构消失	否=0，是=1
SLN边缘血流	无=0，有=1
微钙化	无=0，有=1
汇聚征	无=0，有=1

表4 分类变量赋值表

变量	赋值
LCEUS增强类型	Ⅰ~Ⅱ型=0，Ⅲ~Ⅳ型=1
ICEUS增强类型	离心型=0，向心型/混合型=1
SLN长短径之比	≥1.5=0，<1.5=1
SLN门结构消失	否=0，是=1
SLN边缘血流	无=0，有=1
微钙化	无=0，有=1
汇聚征	无=0，有=1

表5 训练组中预测高负荷腋窝淋巴结转移的多因素分析

自变量	β值	SE	Z值	P值	OR（95%CI）
常数	-7.276	1.766	-4.121	<0.001	0.000（0.000~0.022）
LCEUS增强类型（Ⅲ~Ⅳ型）	2.484	0.511	4.864	<0.001	11.992（4.407~32.632）
ICEUS增强类型（向心型/混合型）	2.344	0.545	4.302	<0.001	10.424（3.583~30.326）
SLN门结构消失	2.510	0.763	3.289	0.001	12.305（2.758~54.901）
SLN边缘血流	1.664	0.534	3.114	0.002	5.280（1.852~15.050）
病灶边缘SWV_max	1.009	0.432	2.334	0.020	2.742（1.175~6.399）

表5 训练组中预测高负荷腋窝淋巴结转移的多因素分析

自变量	β值	SE	Z值	P值	OR（95%CI）
常数	-7.276	1.766	-4.121	<0.001	0.000（0.000~0.022）
LCEUS增强类型（Ⅲ~Ⅳ型）	2.484	0.511	4.864	<0.001	11.992（4.407~32.632）
ICEUS增强类型（向心型/混合型）	2.344	0.545	4.302	<0.001	10.424（3.583~30.326）
SLN门结构消失	2.510	0.763	3.289	0.001	12.305（2.758~54.901）
SLN边缘血流	1.664	0.534	3.114	0.002	5.280（1.852~15.050）
病灶边缘SWV_max	1.009	0.432	2.334	0.020	2.742（1.175~6.399）

图2 预测乳腺癌患者高负荷腋窝淋巴结转移的列线图注：LCEUS为淋巴管超声造影；ICEUS为静脉超声造影；SLN为乳腺腋窝前哨淋巴结；SWV为剪切波速度

图3 预测模型的受试者操作特征曲线　A、B图分别为训练组和验证组注：训练组，AUC=0.92， 95%CI： 0.88~0.96；验证组，AUC=0.91， 95%CI： 0.84~0.97

图4 预测模型的校准曲线　A、B图分别为训练组和验证组

图5 预测模型的决策曲线　A、B图分别为训练组和验证组

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Prediction model of high load axillary lymph node metastasis in breast cancer based on multiple ultrasound parameters

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