聲脈沖輻射力彈性成像聯(lián)合三維超聲對乳腺癌的診斷價(jià)值初探

蔡玉英，胡萍香，胡業(yè)深，肖小鵬

（廣東省深圳市中醫(yī)院超聲影像科，廣東深圳518033）

聲脈沖輻射力彈性成像聯(lián)合三維超聲對乳腺癌的診斷價(jià)值初探

蔡玉英，胡萍香，胡業(yè)深，肖小鵬

（廣東省深圳市中醫(yī)院超聲影像科，廣東深圳518033）

本文通過論述乳腺癌的流行病學(xué)、超聲診斷方法，聲脈沖輻射力彈性成像及三維超聲的原理、優(yōu)勢、不足，以探討聲脈沖輻射力彈性成像聯(lián)合三維超聲對乳腺癌的應(yīng)用價(jià)值。

超聲檢查；乳腺腫瘤

乳腺癌是女性常見的惡性腫瘤，而超聲是其常用的診斷方法，能為手術(shù)方式的選擇提供依據(jù)，具有獨(dú)特的優(yōu)勢。本文就乳腺癌超聲診斷方法及聲脈沖輻射力彈性成像（acoustic radiation force impulse，ARFI）聯(lián)合三維超聲乳腺癌診斷中的應(yīng)用，綜述如下。

1 乳腺癌的流行病學(xué)情況

乳腺癌在女性惡性腫瘤發(fā)病中居首位，同時(shí)也是致死率最高的惡性腫瘤之一［1-2］。在全球，乳腺癌的發(fā)病率有明顯的地域差異，其中美國、北歐發(fā)病率最高。據(jù)國際腫瘤研究協(xié)會統(tǒng)計(jì)，2002年全球約1 150 000人新診斷為乳腺癌，約411 000的人死于乳腺癌，在此基礎(chǔ)上，每年新增發(fā)病率0.5%～3.0%［3］。我國原屬于乳腺癌相對低發(fā)區(qū)［4］，但隨著全球化的發(fā)展，文化差異與生活習(xí)慣的變化，我國乳腺癌的發(fā)病率逐年上升。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2000—2005年間，在全身惡性腫瘤中，我國女性乳腺癌發(fā)病死亡率增長幅度最大［4］。據(jù)國家癌癥中心收集各登記處2012年數(shù)據(jù)，我國乳腺癌的發(fā)病率為0.23%，占全身惡性腫瘤發(fā)病率的7.6%，成為女性發(fā)病第一的惡性腫瘤，約6萬多人死于乳腺癌［1］。據(jù)研究報(bào)道［2］，早期乳腺癌的5年生存率高達(dá)98%，而晚期乳腺癌僅約23%。因此，乳腺癌患者早期診斷，早期治療，對降低乳腺癌的死亡率，提高生存率及生存質(zhì)量具有重要意義。超聲檢查具有經(jīng)濟(jì)、無創(chuàng)、無輻射、方便、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)連續(xù)性掃查等特點(diǎn)，是評估乳腺的首選影像學(xué)檢查方法，對乳腺腫塊良惡性的鑒別、乳腺癌的檢出有著獨(dú)特的優(yōu)勢。

2 超聲診斷乳腺癌的國內(nèi)外進(jìn)展

1958年，國內(nèi)首次使用A型超聲波檢查乳腺［5］。1974年，實(shí)時(shí)超聲顯像法開始應(yīng)用［5］?；译A超聲診斷乳腺腫塊以腫塊形態(tài)不規(guī)則、縱橫比失調(diào)、邊緣不光滑、內(nèi)部回聲不均勻或有沙礫樣鈣化、后方回聲衰減為惡性特征。20世紀(jì)90年代初，我國開始采用彩色多普勒超聲系統(tǒng)研究乳腺病，認(rèn)為乳腺良惡性腫塊在血流的豐富程度、最高收縮期血流速度、RI等方面差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。CDFI檢測病灶內(nèi)及其周邊的血流信號，通過血流信號數(shù)量及分布位置以判斷病灶的良惡性［5］。1961年，Baun和Greenwood［6］提出三維超聲成像的概念，此后多項(xiàng)研究工作開始發(fā)展。2002年，李泉水等［5］報(bào)道了三維超聲重建冠狀面診斷乳腺良惡腫物，認(rèn)為在三維重建冠狀面，腫塊的“糾集征”在良惡性中檢出率存在差異。1991年Ophir等［7］提出“彈性成像”的概念，1993年Cespedes等［8］采用步進(jìn)電機(jī)和螺旋裝置驅(qū)動(dòng)嵌有探頭的擠壓平板對組織施加壓力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究以實(shí)現(xiàn)彈性成像。1998年Krouskop等［9］報(bào)道，乳腺彈性系數(shù)從小到大為脂肪組織＜乳腺組織＜乳腺纖維化組織＜非浸潤性導(dǎo)管癌＜浸潤性導(dǎo)管癌，提出乳腺內(nèi)組織彈性與病理學(xué)有密切關(guān)系。2005年徐智章總結(jié)提出超聲彈性成像通過彈性分級在乳腺良、惡性病變鑒別中具有一定價(jià)值，之后，羅葆明等對超聲彈性成像又進(jìn)行了深入細(xì)致的研究，認(rèn)為超聲彈性成像與常規(guī)超聲互補(bǔ)不足、取長補(bǔ)短［5］。國內(nèi)對三維成像技術(shù)的作用是肯定的，但對彈性成像，《中國抗癌協(xié)會乳腺癌診治指南與規(guī)范（2013版）》中提到“彈性成像是針對不同組織的彈性差別進(jìn)行的，一般認(rèn)為惡性腫瘤中的組織大部分具有較高的硬度。由于目前各廠家儀器的不同設(shè)定，彈性成像未能形成統(tǒng)一的診斷標(biāo)準(zhǔn)”［10］。

3 ARFI聯(lián)合三維超聲診斷乳腺癌的臨床價(jià)值及應(yīng)用

對乳腺腫塊的診斷，臨床醫(yī)師一般采用手觸診物理檢查，根據(jù)乳腺腫塊的硬度、活動(dòng)度及其與鄰近組織的關(guān)系初步確定腫塊的性質(zhì)。一般認(rèn)為，物理觸診較軟、邊界清楚、活動(dòng)度較好的腫塊為良性；而觸診較硬或者較韌、邊界不清，活動(dòng)度差的腫塊則為惡性。然而對那些體積較小、位置較深的病灶，用手觸診物理檢查方法易漏診。另外，這種方法存在主觀性，因不同醫(yī)師的臨床經(jīng)驗(yàn)不同，對同一病灶的觸診感覺也不同；且同一醫(yī)師在不同時(shí)間觸診的結(jié)果也可能不同。為避免這種主觀性，近年來興起的彈性成像及三維成像開始應(yīng)用于臨床，以期為臨床提供更多客觀量化的指標(biāo)。

3.1 ARFI的原理彈性成像是指利用探頭對組織施加一個(gè)激勵(lì)作用，組織產(chǎn)生響應(yīng)，應(yīng)用互相關(guān)方法對信號分析，從而得到的組織內(nèi)部應(yīng)變分布［11］。相較于傳統(tǒng)的彈性成像，ARFI有以下優(yōu)勢［12］：無需手動(dòng)額外向組織施加壓力，或依賴患者自身的運(yùn)動(dòng)（如呼吸、心跳），壓力穩(wěn)定，不受操作者或患者的影響；低壓脈沖波有更好的穿透力，可獲得更深部組織彈性情況；具有更好的重復(fù)性、可操作性。

ARFI的原理是探頭向ROI發(fā)射低壓脈沖波，使ROI發(fā)生縱向壓縮和橫向振動(dòng)，從而產(chǎn)生聲剪切波，進(jìn)而衍生出聲觸診組織定量（virtual touch tissue quantification，VTQ）技術(shù)和聲觸診組織成像（virtual touch tissue imaging，VTI）技術(shù)，而2種技術(shù)生成的聲波依靠與換能器的相互作用，可分別提供定性或定量指標(biāo)［7-13］。VTI以ROI內(nèi)病變的彩色編碼疊加到二維灰階圖像以表示組織的相對軟硬度。VTQ技術(shù)則根據(jù)時(shí)間峰值計(jì)算出ROI內(nèi)剪切波的速度值（shear wave velocity，SWV），單位為“m/s”。VTQ通過SWV進(jìn)行組織彈性估測，組織越硬，彈性則越好，位移越明顯，剪切波速度也越大，從而提供組織彈性的定量信息［14］。一般認(rèn)為惡性腫瘤中的組織大部分具較高的硬度［15］。目前研究［16］認(rèn)為，乳腺內(nèi)組織的硬度依次為浸潤性導(dǎo)管癌＞導(dǎo)管內(nèi)原位癌＞乳腺纖維化組織＞正常乳腺組織＞脂肪組織。

3.2 ARFI診斷乳腺癌的優(yōu)勢及不足ARFI類似于組織的物理觸診檢查，通過分析病灶的軟硬度以判斷病灶的良惡性，尤其對乳腺腫塊良惡性的鑒別有獨(dú)特優(yōu)勢：無創(chuàng)，無需任何外部壓力，重復(fù)性好，乳腺腫塊的彈性直接用SWV量化，很大程度上避免了臨床醫(yī)師觸診的主觀性。

并非所有乳腺腫塊的彈性都能用VTQ值測量。部分研究者［17］認(rèn)為，非均質(zhì)性組織在本質(zhì)上會吸收超聲能量，所以當(dāng)乳腺腫塊內(nèi)回聲不均（如出現(xiàn)了不規(guī)則分布的壞死液性暗區(qū)及鈣化灶），VTQ值＞9 m/s，即當(dāng)SWV超出了機(jī)器預(yù)設(shè)的生物力學(xué)范圍時(shí)，很難顯示出一個(gè)具體數(shù)值，出現(xiàn)x.xx m/s的情況；當(dāng)部分脈沖以不同斜角進(jìn)入組織間的界面時(shí)，聲速會不同，也會影響測量結(jié)果；當(dāng)乳腺腫塊靠近心臟或患者不能配合完成屏息時(shí)，也會影響VTI和VTQ值的測量［18］。

3.3 三維超聲的原理及其診斷乳腺癌的優(yōu)勢三維超聲通過超聲診斷儀探頭采集完二維圖像后，按照一定順序?qū)D像加以重建而獲得3個(gè)互相垂直的平面（橫斷面A、矢狀面B及冠狀面C）及重建后的空間立體形態(tài)，通過調(diào)整方向與角度等可獲得不同方位組織或病變的空間立體結(jié)構(gòu)［19］。三維超聲斷層顯像技術(shù)（volume contrast imaging，TUI）和容積對比成像（volume contrast imaging，VCI）是三維超聲新技術(shù)。TUI與CT和MRI顯像方式相似，能同時(shí)顯示檢查部位的一系列平行斷面，可對靜態(tài)容積數(shù)據(jù)行多方位斷層成像，也可實(shí)時(shí)斷層成像［20-21］，通過適當(dāng)調(diào)整層間距，X、Y、Z 3個(gè)軸位隨意調(diào)整，直至顯示出最佳圖像，可選擇性保留圖像重點(diǎn)，并對圖像進(jìn)行不同方位全面顯示［22］，以更好地顯示病灶的細(xì)微特征。VCI提供厚層或薄層成像［23］，既能對表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行評估，以更加詳細(xì)地顯示病灶立體表面信息；又能顯示臟器內(nèi)回聲較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)，還部分地保留了周圍組織的灰階信息［21］，與傳統(tǒng)二維超聲相比，能提高病灶與周圍組織的對比度。

三維超聲增加了二維超聲無法顯示的病灶形態(tài)、邊界及內(nèi)部回聲的細(xì)微特征，可更清晰地顯示病灶和周圍組織的立體形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其空間關(guān)系，并能完整地提供界面回聲聚集的情況，定量評價(jià)腫瘤的體積、了解腫瘤內(nèi)部情況，清晰顯示腫瘤與周邊組織的關(guān)系及其內(nèi)部、周邊血流情況，在乳腺良惡性腫瘤的切除中進(jìn)行術(shù)中引導(dǎo)以提高手術(shù)效率［23］。特別是三維圖像中的冠狀切面能顯現(xiàn)的“星芒征”（也稱“匯聚征”、“太陽征”），國內(nèi)外多個(gè)研究者［24-27］以此鑒別乳腺腫塊良惡性，敏感性最高達(dá)78.38%，特異性最高達(dá)94.94%，準(zhǔn)確性最高為86.93%。另外，三維超聲能清晰地展示乳腺腫瘤與周邊組織的立體關(guān)系，為臨床手術(shù)提供更多的信息［24］。

三維成像也有其局限性：僅提供乳腺腫塊表面的信息、輪廓、形態(tài)，對內(nèi)部結(jié)構(gòu)顯示不盡如人意［28］；采用的探頭一般都較大，當(dāng)操作時(shí)間較長、手臂力量控制不好時(shí)，圖像會出現(xiàn)偽像；當(dāng)乳腺腫塊位于心臟部分時(shí)，圖像也會出現(xiàn)偽像，特別是在能量模式下，易造成誤診。

3.4 ARFI聯(lián)合三維超聲診斷乳腺癌的優(yōu)勢三維超聲在二維超聲的基礎(chǔ)上，增加了冠狀切面圖像、三維重建及新技術(shù)TUI、VCI，可清晰顯示乳腺腫塊的大小、形態(tài)、邊界、內(nèi)部回聲、后方回聲、血流情況及立體結(jié)構(gòu)、空間關(guān)系。冠狀切面“星芒征”的特異性及三維分辨血流顯像顯現(xiàn)的“血管造影”效果，乳腺癌形態(tài)學(xué)和血流動(dòng)力學(xué)上的改變則能基本在圖像中顯現(xiàn)出來。而ARFI則從乳腺腫塊的軟硬度方面判斷，根據(jù)臨床經(jīng)驗(yàn)，乳腺癌一般較乳腺良性腫塊硬，VTI表現(xiàn)為藍(lán)色，VTQ則表現(xiàn)為SWV＞3.42或3.58 m/s［17-29］。三維超聲與ARFI聯(lián)合既能反映乳腺腫塊的形態(tài)學(xué)、血流動(dòng)力學(xué)信息，同時(shí)將乳腺腫塊的軟硬度情況以圖像和數(shù)據(jù)的方式展現(xiàn)出來，提高了乳腺癌的診斷準(zhǔn)確性。

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2016-04-18）

10.3969/j.issn.1672-0512.2017.01.041

2013年深圳市市科技計(jì)劃項(xiàng)目（201302121）。

胡萍香，E-mail：1572420472@qq.com。