A nomogram constructed using intraoperative ex vivo shear-wave elastography precisely predicts metastasis of sentinel lymph nodes

Abstract

Purpose: An easy method to evaluate sentinel lymph node (LN) metastasis during breast cancer surgery is needed. Intraoperative ex vivo SWE could be a feasible method to predict axillary LN metastasis. Methods: We constructed a nomogram to predict metastasis using ex vivo SWE values and ultrasound features in fifty-five patients. We validated its use in an independent cohort comprising 80 patients. In the validation cohort, a total of 217 sentinel LNs were used. Results: We developed the nomogram using the nodal size and elasticity values of the development cohort to predict LN metastasis; the area under the curve (AUC) was 0.856 (95% confidence interval [CI], 0.783-0.929). In the validation cohort, 15 (7%) LNs were metastatic, and 202 (93%) were non-metastatic. The mean stiffness (23.54 and 10.41 kPa, P=0.005) and elasticity ratio (3.24 and 1.49, P=0.028) were significantly higher in the metastatic LNs than in the non-metastatic LNs. However, the mean size of the metastatic LNs was not significantly larger than that of the non-metastatic LNs (8.70 mm versus 7.20 mm, respectively; P=0.123). The AUC was 0.791 (95% CI, 0.668-0.915) in the validation cohort, and the calibration plots of the nomogram showed good agreement. Conclusion: We developed a well-validated nomogram to predict LN metastasis. This nomogram, mainly based on ex vivo SWE values, can help evaluate nodal metastasis during surgery.

목적 : 유방암 수술 중 감시림프절 전이를 쉽게 예측할 수 있는 방법에 대한 요구가 증가하고 있는데, 본 연구에서는 수술 중 체외 탄성 초음파가 감시림프절 전이를 정확히 예측할 수 있는 방법이 될 수 있는지 확인하고자 하였다. 방법 : 55명의 환자들에게서 얻은 228개의 겨드랑이 림프절을 체외 탄성 초음파로 검사하였다. 림프절 전이와 관련된 체외 탄성 초음파값들을 이용하여 노모그램을 구축하였다. 80명의 또 다른 환자들에게서 얻은 217개의 감시림프절을 이용하여 구축된 노모그램을 검증하였다. 결과 : 개발 코호트에서 림프절 크기와 체외 탄성 초음파값을 이용하여 겨드랑이 림프절 전이를 예측할 수 있는 노모그램을 구축하였다. 구축된 노모그램의 AUC 값은 0.856 (95% 신뢰구간, 0.783-0.929) 였다. 검증 코호트는 80명의 환자들에게서 얻어진 217개의 감시림프절로 이루어졌는데, 이 중 15개 (7%)는 전이가 있었으며, 나머지 202개 (93%)는 전이가 없었다. 림프절의 평균 강직도는 전이된 림프절이 전이가 없는 림프절에 비해서 높았으며 (23.54 kPa vs. 10.41 kPa, P=0.005), 탄성 비율 역시 전이된 림프절에서 더 높은 것으로 나타났다 (3.24 vs. 1.49, P=0.028). 반면, 림프절의 크기는 전이된 림프절이 전이가 없는 림프절에 비해 좀 더 큰 경향을 보였지만, 통계적인 의미는 없었다 (8.70mm vs. 7.20mm, P=0.123). 구축된 노모그램을 검증 코호트를 이용하여 검증하였을 때, AUC 값은 0.791 (95% 신뢰구간, 0.668-0.915)로 매우 높게 나타났다. 결론 : 본 연구에서 수술 중 체외 탄성 초음파를 이용하여 만든 노모그램은 감시림프절 전이 여부를 잘 예측하는 것으로 나타났으며, 이를 수술 중에 쉽게 사용할 수 있을 것으로 기대된다.