超聲彈性成像在腫瘤診斷中的價(jià)值

范維，郭鈺珍

綜述

超聲彈性成像在腫瘤診斷中的價(jià)值

范維1，郭鈺珍2

蘭州大學(xué)1第二臨床醫(yī)學(xué)院，2第二附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科，甘肅蘭州730000

近年來，隨著超聲彈性成像理論和技術(shù)的逐步成熟，逐漸被廣泛應(yīng)用于乳腺癌、前列腺癌、肝癌、甲狀腺癌、宮頸癌等疾病的診斷中，具有較高的診斷價(jià)值。因?yàn)槠渚哂袩o創(chuàng)、成本低、簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，目前很多學(xué)者研究其在腫瘤診斷中的價(jià)值，現(xiàn)對(duì)超聲彈性成像技術(shù)在腫瘤診斷中的價(jià)值予以綜述。

超聲彈性成像；腫瘤；診斷

目前腫瘤依然是威脅人類健康及生命最嚴(yán)重疾病之一，談癌色變的局面依舊沒發(fā)生根本性的改變。腫瘤的確診主要依靠組織病理學(xué)檢查，但是組織病理學(xué)檢查屬于有創(chuàng)的，然而超聲彈性成像技術(shù)屬于無創(chuàng)檢查，并具有成本低、簡(jiǎn)便、可重復(fù)性等特點(diǎn)，在腫瘤診斷中準(zhǔn)確性明顯優(yōu)于普通超聲，以成功應(yīng)用于乳腺癌、甲狀腺癌的診斷中。在前列腺癌、肝癌、宮頸癌的診斷中也開始初步探索應(yīng)用。隨著人們追求無創(chuàng)檢查及診斷準(zhǔn)確性的今天，超聲彈性成像在宮頸癌的診斷中越來越受到重視。

1 超聲彈性成像的基本原理

超聲彈性成像主要是通過對(duì)檢查組織或病灶施加一個(gè)內(nèi)部或外部的動(dòng)態(tài)或靜態(tài)的激勵(lì)，在彈性力學(xué)和生物力學(xué)等一些基本物理規(guī)律作用下，檢測(cè)的組織或病灶會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的改變，例如位移分布、應(yīng)變率、速度等，再利用成像的方法，將數(shù)字信號(hào)和數(shù)字圖像處理的技術(shù)結(jié)合起來，然后評(píng)估檢查組織或病灶的變化情況，從而直接或間接的評(píng)估其內(nèi)部彈性屬性的改變量。

有實(shí)驗(yàn)研究表明，彈性成像能有效分辨不同硬度的物體，反映物體與周圍組織比較的硬度的相對(duì)值［1］。1991年Ophir等［2］提出彈性成像技術(shù)，根據(jù)不同組織的硬度差進(jìn)行成像。檢測(cè)者在每次操作采集圖像時(shí)必須使成像維持幾秒鐘，這樣的目的是為了保證成像的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。超聲彈性成像是以彩色圖像編碼來代表需檢查組織或病灶的彈性大小。檢測(cè)者手持檢查探頭在檢查組織或病灶部位做多次加壓-減壓操作，檢查組織或病灶會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的響應(yīng)，因彈性系數(shù)的不同，會(huì)產(chǎn)生不同的響應(yīng)，在超聲彈性成像中顯示出不同的彩色圖像。超聲彈性成像中以彩色圖像編碼代表需檢查組織或病灶內(nèi)組織彈性的大小，其中，綠色代表平均軟硬程度，紅色代表比平均軟硬程度更軟，而藍(lán)色來代表較比平均軟硬程度更硬。根據(jù)檢查組織或病灶顯示的不同顏色對(duì)組織軟硬評(píng)分與歸類分析。目前，國(guó)內(nèi)外大多是參照日本博野教授所提出的彈性成像評(píng)分5分法進(jìn)行評(píng)估［3］其所提出的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下：腫瘤全體發(fā)生了變形，圖像均顯示為綠色，評(píng)1分；腫瘤大部分發(fā)生變形，但小部分并沒有發(fā)生變形，圖像顯示綠藍(lán)混雜型，但是以綠色為主色，評(píng)2分；腫瘤邊界發(fā)生了變形，但中心部位卻沒有變形，圖像顯示病灶中心為藍(lán)色，但是病灶周邊顯示為綠色，評(píng)3分；腫瘤全體沒有發(fā)生變形，圖像顯示的病灶整體為藍(lán)色，評(píng)4分；腫瘤全體和周邊的組織都沒有發(fā)生變形，圖像顯示病灶和周邊的組織均為藍(lán)色，評(píng)5分。臨床上根據(jù)所檢查的不同組織器官設(shè)定相應(yīng)的評(píng)分點(diǎn)，從而對(duì)病變組織進(jìn)行良、惡性的評(píng)判。

2 超聲彈性成像的應(yīng)用現(xiàn)狀

超聲彈性成像是近幾年發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)，隨著其理論及技術(shù)的成熟，以逐步廣泛應(yīng)用于乳腺癌、前列腺癌、肝癌、甲狀腺癌、宮頸癌、淺表淋巴結(jié)惡性腫瘤的診斷。Pickerell等預(yù)言到［4］，超聲彈性成像將成為影像技術(shù)的明天。

2.1 乳腺癌

乳腺癌在近幾年來發(fā)病率成上升趨勢(shì)，嚴(yán)重的影響著患者的生存質(zhì)量，但是乳腺疾病的診斷主要靠超聲檢查，其特異性不高，尤其在良、惡性腫瘤中的鑒別診斷中具有局限性［2］。目前超聲彈性成像技術(shù)在乳腺病變的應(yīng)用中以非常的成熟。Kr等［5］報(bào)道到，根據(jù)乳腺內(nèi)不同組織的彈性系數(shù)各不相同，因而彈性系數(shù)由大到小排列順序?yàn)椋航?rùn)性導(dǎo)管癌>非浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌>乳腺纖維化>乳腺>脂肪組織。李慕容等［6］對(duì)490例女性患者共570個(gè)乳腺病灶進(jìn)行超聲彈性成像檢查，發(fā)現(xiàn)在直徑≤1 cm的病灶中敏感性性為91.0％，特異性為99.5％，準(zhǔn)確性為98.6％。而在直徑>1 cm的病灶中敏感性為81.6％，特異性為96.5％，準(zhǔn)確性為92.8％。王怡等［7］對(duì)194例乳腺腫塊進(jìn)行超聲彈性成像診斷，結(jié)果顯示惡性病變?cè)\斷的準(zhǔn)確率為78.8％，敏感性76.1％，特異性80.3％。但是Wojcinski等［8］研究表明，當(dāng)病灶深度＞3 cm、腫物直徑＞2 cm時(shí)，乳腺超聲彈性成像應(yīng)用便會(huì)受到一定的限制。雖然超聲彈性成像存在一定的局限性，但是超聲彈性成像在診斷乳腺癌中的作用是顯而易見的。

2.2 前列腺癌

前列腺癌是男性常見的腫瘤之一，目前PSA檢測(cè)、經(jīng)直腸超聲檢查、直腸指檢是前列腺癌最常用的早期篩查手段。因此提高前列腺癌早期診斷準(zhǔn)確性是非常重要的。超聲彈性成像技術(shù)的發(fā)展，為此提供了一種重要的檢查方法。目前主要集中于經(jīng)直腸超聲彈性成像上，在國(guó)內(nèi)還處于初步摸索應(yīng)用階段中。Sumura等［9］將腫瘤體積分為＜1、1~3、3~5 ml和＞5 ml進(jìn)超聲彈性成像對(duì)比研究，得超聲彈性成像對(duì)于＜1 ml的前列腺腫瘤檢測(cè)率為72.7％，對(duì)于＞5 ml的前列腺腫瘤檢測(cè)率高達(dá)100％。但是徐樂天等［10］研究發(fā)現(xiàn)，前列腺良、惡性結(jié)節(jié)在彈性分級(jí)上卻有重疊部分，根據(jù)彈性分級(jí)判斷良、惡性病變有可能造成漏診和誤診。這就需要結(jié)合前列腺穿刺活檢來提高良、惡性鑒別的準(zhǔn)確率，另一方面前列腺超聲彈性成像也為穿刺活檢提供了準(zhǔn)確的穿刺靶點(diǎn)，提高穿刺的成功率。

2.3 肝癌

肝癌亦是我國(guó)最常見的惡性腫瘤之一，為惡性腫瘤的第2位死因，在我國(guó)每年約有34萬人死于肝癌［11］，具有較高的發(fā)病率和死亡率［12］，嚴(yán)重的威脅人類的健康。方玲等［13］應(yīng)用超聲彈性成像和普通超聲做照，選取67例肝臟的占位性病變進(jìn)行研究，研究結(jié)果表明超聲彈性成像在鑒別肝臟良、惡性腫瘤的靈敏對(duì)為93.5％，特異度為87.0％，準(zhǔn)確度為91.8％，普通超聲的靈敏度為74.2％，特異度為73.4％，準(zhǔn)確度74.1％。因此可以看出超聲彈性成像在肝癌診斷中明顯優(yōu)于普通超聲。超聲彈性成像不僅在肝臟良、惡性腫瘤鑒別中應(yīng)用，也逐步應(yīng)用于脂肪肝、肝纖維化的診斷中。裴書芳等［14］選取70例慢性乙型肝炎患者，運(yùn)用超聲彈性成像技術(shù)對(duì)其彈性圖像硬度進(jìn)行評(píng)分，從而評(píng)估肝纖維化程度。并于肝穿刺活檢結(jié)果進(jìn)行對(duì)照，發(fā)現(xiàn)超聲彈性成像技術(shù)診斷肝纖維化程度的敏感度為97.73％、特異度為65.38％、準(zhǔn)確度為85.71％。超聲彈性成的高準(zhǔn)確率及無創(chuàng)性在此顯示其不可兼得特點(diǎn)。

2.4 甲狀腺癌

甲狀腺結(jié)節(jié)的發(fā)病率高達(dá)5％~8％，其中約5％~ 10％為惡性，而且65歲以后甲狀腺結(jié)節(jié)的發(fā)病率高達(dá)50％以上［15-16］。黃巧艷等［17］應(yīng)用常規(guī)超聲和超聲彈性成像進(jìn)行對(duì)比，對(duì)47例患者中共65個(gè)甲狀腺結(jié)節(jié)進(jìn)行檢查，常規(guī)超聲診斷甲狀腺癌的敏感性為70.8％、特異性68.3％、準(zhǔn)確性為69.2％。然而超聲彈性成像的敏感性為91.7％、特異性為85.4％、準(zhǔn)確性為87.7％。王毅鈞等［18］應(yīng)用超聲彈性成像對(duì)168例甲狀腺結(jié)節(jié)良、惡性進(jìn)行研究，結(jié)果是敏感性為90.2％，特異性為86.2％，特異性為87.7％。超聲彈性成像技術(shù)在甲狀腺癌的診斷應(yīng)用價(jià)值中是非常高的。

2.5 宮頸癌

宮頸癌是最常見的女性生殖道惡性腫瘤，在全球范圍內(nèi)發(fā)病率僅次于乳腺癌［19］。2007年美國(guó)癌癥協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，全球?qū)m頸癌新發(fā)病例數(shù)約55.51萬，死亡病例數(shù)約30.98萬，其中亞洲地區(qū)死亡病例數(shù)約為24.5萬。隨著超聲彈性成像技術(shù)在許多疾病中獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。2008年，上海超聲會(huì)議上有學(xué)者提出將超聲彈性成像應(yīng)用于婦科超聲陰道探頭檢查，因此已有學(xué)者研究宮頸超聲彈性成像技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。由于宮頸疾病的特殊性，對(duì)于治療方案的選擇，患者的預(yù)后，患者對(duì)于生育要求及術(shù)后生活質(zhì)量的選擇，因此宮頸癌的診斷是非常重要的。目前宮頸癌的主要檢查方法是TCT、陰道鏡檢查、宮頸活檢。雖然組織病理學(xué)檢查為宮頸癌診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，但組織病理學(xué)檢查屬于有創(chuàng)檢查，隨著人們追求無創(chuàng)檢查及診斷準(zhǔn)確性的今天，超聲彈性成像在宮頸癌診斷中越來越受到重視。

在宮頸超聲彈性成像中，目前國(guó)內(nèi)主要是參照Thomas提出的5級(jí)法進(jìn)行圖像分析［20］。其主要是宮頸的成像顏色分布和宮頸管線的顯示將所成的圖像分為5級(jí)：1級(jí)，宮頸是正常的，表現(xiàn)為2/3成像區(qū)域?yàn)榫G色，1/3成像區(qū)域?yàn)榧t色，藍(lán)色極少，宮頸管線顯示清晰，沒有局灶性藍(lán)色成像；2級(jí)，宮頸大致正常，表現(xiàn)為2/3成像區(qū)域?yàn)榫G色，1/3成像區(qū)域?yàn)樗{(lán)色和紅色，宮頸管線顯示清晰，局部以藍(lán)色成像為主內(nèi)伴有其他顏色；3級(jí)，宮頸處于交界狀態(tài)，2/3成像區(qū)域?yàn)榫G色，1/3成像區(qū)域?yàn)樗{(lán)色和紅色，宮頸管線可顯示，有局灶性藍(lán)色成像；4級(jí)，宮頸大致異常，宮頸成像區(qū)域藍(lán)色大于紅色，宮頸管線顯示不連續(xù)，可有成像藍(lán)色區(qū)域突出宮頸的輪廓；5級(jí)，宮頸異常，宮頸成像區(qū)域大于紅色，宮頸管線顯示不連續(xù)，有邊界清晰的藍(lán)色成像區(qū)域突出了宮頸輪廓。Shepherd等［21］根據(jù)5評(píng)分法對(duì)宮頸研究，結(jié)論為正常的宮頸彈性主要評(píng)分為1級(jí)；宮頸炎癥、宮頸上皮內(nèi)瘤變彈性主要評(píng)分為2~3級(jí)；宮頸癌彈性主要評(píng)分為4~5級(jí)。魯蓉等［22］研究表明，超聲彈性成像技術(shù)在診斷宮頸癌的敏感度為86.36％（38/44），特異度為93.75％（30/32），準(zhǔn)確度為89.47％（68/76）。但是對(duì)彈性分級(jí)為3級(jí)的15個(gè)病灶中，CIN（宮頸上皮內(nèi)瘤變）為73.33％，宮頸癌為39.99％。因此也說明在超聲彈性為3級(jí)病灶中存在交叉，從而可能造成誤診。但是由于其樣本量小，需大樣本量的研究進(jìn)行認(rèn)證。孫立濤等［23］在排除CIN后，經(jīng)陰道應(yīng)用普通超聲和超聲彈性成像對(duì)78例患者進(jìn)行對(duì)照分析，普通超聲診斷宮頸癌的敏感度為83.61％，特異性為70.59％。超聲彈性成像診斷宮頸癌的敏感度為91.80％，特異度為82.35％。因此可以看出，超聲彈性成像技術(shù)在診斷宮頸良、惡性病變中，比普通超聲具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

3 超聲彈性成像技術(shù)發(fā)展與展望

目前，超聲彈性成像技術(shù)在乳腺癌、甲狀腺癌以成功應(yīng)用，但是仍有很多問題還需要更多的學(xué)者進(jìn)行研究，尤其是對(duì)宮頸癌的癌前病變和宮頸癌的鑒別診斷中還需要更好的評(píng)判點(diǎn)，從而減少誤診率。而且還需要將此技術(shù)推廣到其它腫瘤的診斷中。但是超聲彈性成像技術(shù)在腫瘤診斷中具有客觀的圖像分析，在腫瘤良、惡性的診斷中明顯優(yōu)于普通超聲；因?yàn)橛兄貜?fù)性，在宮頸癌新輔助化療后效果的評(píng)價(jià)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，可以用來評(píng)判化療方案；并通過對(duì)宮旁組織的評(píng)價(jià)，為臨床醫(yī)師對(duì)宮頸癌的臨床分期提供一個(gè)參考；在宮頸活檢方面，可以提供靶點(diǎn)。隨著超聲彈性成像技術(shù)在其他腫瘤的深入研究，相信超聲彈性成像技術(shù)在婦科疾病中會(huì)廣泛應(yīng)用。

［1］羅建文,白凈.超聲彈性成像的研究進(jìn)展［J］.中國(guó)醫(yī)療器械信息, 2005,11(5):28-36.

［2］Ophir J,Céspedes I,Ponnekanti H,et al.Elastography:a quantitative method for imaging the elasticity of biological tissues［J］.Ultrason Imaging,1991,13(2):111-34.

［3］Shigeno K,Igawa M,Shiina H,et al.Transrectal colour Doppler ultrasonography for quantifying angiogenesis in prostate Cancer［J］. BJU Int,2003,91(3):223-6.

［4］Pickerell DM.Elastography:imaging of tomorrow［J］.J Diagn Med Sonogr,2010,26(3):109-13.

［5］Kr OA,Wheeler TM,kallel F,et a l.elastic moduli of bmast and pr ostate tissues under compassion［J］.Ultrason Imaging,1998,20(4): 260-74.

［6］李慕蓉,朱張茜,張翔.超聲彈性成像在乳腺小實(shí)性病灶中的診斷價(jià)值［J］.中國(guó)醫(yī)學(xué)創(chuàng)新,2013,10(9):75-6.

［7］王怡,王涌,張希敏,等.組織彈性成像鑒別乳腺良惡性腫塊的價(jià)值評(píng)估［J］.中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2005,21(11):1704-6.

［8］Wojcinski S,Farrokh A,Weber S,et al.Multicenter study of ulticenter study of ultrasound real-time tissue elastography in 779 cases for the assesment of breast lesions:Improved diagnosticperf ormance by-US clas sification system with sonoelastogmphy［J］. UltraschaU Med,2010,31(5):484-91.

［9］Sumura M,Shigeno K,Hyuga T,et al.Initial evaluation of prostate Cancer with real-time elastography based on step-sectionpathologic analysis after radical prostatectomy:a preliminary study［J］.Int J Urol,2007,14(9):811-6.

［10］徐樂天,肖螢.實(shí)時(shí)超聲彈性成像診斷良惡性前列腺病變［J］.中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2011,27(5):1043-6.

［11］朱明華.肝臟腫瘤病理學(xué)研究展望［J］.中華病理學(xué)雜志,2007,36 (11):721-2.

［12］Jemal A,Siegel R,Ward E,et al.Cancer statistics,2008［J］.CA Cancer J Clin,2008,58(2):71-96.

［13］方玲,何光彬,孟欣,等.實(shí)時(shí)組織彈性成像在評(píng)價(jià)肝臟腫瘤中的初步應(yīng)用［J］.現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,2010,19(10):1876-8.

［14］裴書芳,叢淑珍,馮占武,等.實(shí)時(shí)組織彈性成像診斷肝纖維化［J］.中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2010,26(5):893-5.

［15］Wiest PW,Hartshorne MF,Inskip PD,et al.Thyroid palpation versushigh-resolution thyroid ultrasonography in the detection of nodules［J］.Ultrasound Med,1998,17(8):487-96.

［16］Camargo RY,Tomlmoimori EK.Usefulness of ultrasound in the ediagnod is andmanagement of well differentiated thyroid carcinoma ［J］.Arq Bras Endecrinol Metabol,2007,51(5):783-92.

［17］黃巧燕,蔡石蘭,黃毅鋒.超聲彈性成像比值法在甲狀腺癌診斷中的價(jià)值［J］.廣西醫(yī)學(xué),2011,33(7):859-60.

［18］王毅鈞,叢淑珍,趙剛,等.實(shí)時(shí)超聲彈性成像在甲狀腺結(jié)節(jié)診斷中的臨床價(jià)值［J］.中國(guó)普外基礎(chǔ)與臨床雜志,2011,18(8):819-22.

［19］曹澤毅.中國(guó)婦科腫瘤學(xué)［M］.北京:人民軍醫(yī)出版社,2011:797.

［20］Thoms A,Kümmel S,Gemeinhardt O,et al.Real-time sonoelastogrphy of the cervix:Tissue elasticity of the nomal and abnomal cervix［J］.Acad Radiol,2007,14(2):1993-2000.

［21］Shepherd JH,Milliken D.Conservative surger for carnoma of thecervix［J］.Clin Oncol,2008,20(6):395-400.

［22］魯蓉,肖螢.超聲彈性成像在宮頸癌前病變及宮頸癌診斷中的初步研究［J］.中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志,2012,22(26):83-6.

［23］孫立濤,寧春平,竇新穎,等.經(jīng)陰道超聲彈性成像對(duì)宮頸癌診斷的臨床應(yīng)用初探［J］.中華超聲影像學(xué)雜志,2011,20(12):1059-62.

The value of ultrasonic elastography in tumor diagnosis

FAN wei1,GUO Yuzhen21The Second Clinical Medical college of Lanzhou University;2Department of Obstetrics and Gynecology,the Second Affiliated Clinical Hospital of Lanzhou University,Lanzhou 730000,China

In recent years,the theory and technology of ultrasound elastography technology developed more and more maturely,it had been widely used in the diagnosis of many diseases,such as breast cancer,prostate cancer,liver cancer, thyroid cancer,cervical cancer and shown a great clinical value.Because it had no trauma,low cost,convenience and other advantages，so some clinical researchers are doing researches value in the diagnosis of the tumor.Here,we make a review of the related documents and summarize the application of ultrasonic elastography in diagnosis of the tumor.

Ultrasonic elastography;Tumor;Diagnose

2014-02-24

范維，在讀研究生，E-mail:fanwei9283@163.com

郭鈺珍，博士，主任醫(yī)師，E-mail:g_yuzhen@163.com