超聲診斷技術(shù)在伴鈣化乳腺腫塊BI-RADS分類診斷中的研究進(jìn)展

熊佳佳 于 韜

中國醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院(遼寧省腫瘤醫(yī)院)醫(yī)學(xué)影像科(遼寧 沈陽 110042)

乳腺癌是全球女性發(fā)病率最高的癌癥，也是癌癥死亡率的主要原因，嚴(yán)重威脅著女性患者的身心健康[1]。早發(fā)現(xiàn)早診斷對提高患者治愈率和生存率至關(guān)重要。微鈣化是早期乳腺癌非常重要的征象，伴鈣化腫塊發(fā)生癌變幾率比不伴鈣化者高達(dá)4.5倍[2]。在過去的二十年中，人們對乳腺疾病的不斷認(rèn)識和乳腺檢查技術(shù)的不斷進(jìn)步發(fā)展，對乳腺癌的診斷和篩查產(chǎn)生了積極影[3]。乳腺癌的診斷包括病史和體格檢查、乳腺X線檢查、超聲檢查、MRI檢查、細(xì)針穿刺活檢檢查等。影像學(xué)檢查中乳腺X線對鈣化檢出有一定優(yōu)勢，但對于致密性乳腺患者判斷較困難。常規(guī)超聲對微鈣化的檢率較低，但隨著超聲新技術(shù)如MicroPure成像技術(shù)、聲輻射力脈沖彈性成像(acoustic radiation force impulse,ARFI)、超聲造影和三維超聲等技術(shù)的出現(xiàn)，大大提高了超聲對鈣化的檢出率以及對乳腺腫塊良惡性的診斷價值。本文就其在乳腺腫塊的臨床應(yīng)用價值進(jìn)行綜述。

1 乳腺鈣化的形成機(jī)制

乳腺鈣化的形成機(jī)制尚未有統(tǒng)一的認(rèn)識，可能是由于乳腺活檢或者放療后局部營養(yǎng)不良，缺血壞死，從而形成鈣化灶，也可能是腫瘤細(xì)胞新陳代謝旺盛，導(dǎo)致鈣離子過多的釋放從而形成鈣化灶，還可能與測骨轉(zhuǎn)錄因子(Runx2)、骨橋蛋白(OPN) 和骨形成蛋白-2(BMP-2)等在人乳腺癌組織中的陽性表達(dá)有關(guān)[4]。

2 乳腺影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)(Breast Imaging Report And Date System,BI-RADS)

美國放射學(xué)會(ACR)的乳腺影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)(BI-RADS)已廣泛應(yīng)用于大多數(shù)國家的乳腺癌篩查診斷中。BI-RADS旨在減少放射科醫(yī)生對于乳腺X線、超聲和MRI檢查結(jié)果的差異。使用BI-RADS可以準(zhǔn)確一致的描述和診斷乳腺病變，基于BI-RADS分類的超聲診斷，觀察者的組內(nèi)一致性和組間一致性較好[5]。隨著臨床實(shí)踐的不斷積累，BI-RADS也在不斷進(jìn)行修訂完善，由第四版(2003年)到現(xiàn)在的第五版(2013)BI-RADS分類，都對臨床乳腺診斷產(chǎn)生了積極影響。

3 常規(guī)超聲

超聲因其操作簡單、無創(chuàng)、高敏感度、高分辨率和可重復(fù)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于臨床乳腺癌篩查和診斷。高頻二維超聲檢查通過觀察腫塊的二維特征來鑒別良惡性。對于鈣化的描述，因乳腺組織內(nèi)強(qiáng)回聲鈣化灶有時與腺體內(nèi)纖維結(jié)締組織斷面較難鑒別，故不如乳腺X線攝影將鈣化形態(tài)分為典型良性鈣化和可疑惡性鈣化。二維超聲將鈣化分為粗大鈣化(>0.5mm)和小鈣化(<0.5mm)，形態(tài)上分為泥沙狀、顆粒狀、短段狀和弧狀等，分布上分為單一、成堆、成簇、散在或彌漫等[6]。惡性腫塊內(nèi)微鈣化多表現(xiàn)為簇狀分布、良性腫塊內(nèi)微鈣化多表現(xiàn)為散在分布[7]。彩色多普勒超聲通過觀察腫塊的血流動力學(xué)特征，測量動脈收縮期峰值流速、阻力指數(shù)和搏動指數(shù)來鑒別良惡性。腫塊內(nèi)血流信號采用Adler等[8]半定量分級方法：0級代表未探及明顯血流信號；I級為腫塊內(nèi)可見1～2條點(diǎn)狀血流；Ⅱ級為結(jié)節(jié)內(nèi)可見1條長徑超過腫塊一半的主要血管或3～4條點(diǎn)狀血流信號；Ⅲ級為腫塊內(nèi)可見4條以上血流信號。良性腫塊血流評分多為0-I級，RI多小于0.7；惡性腫塊血流評分多為Ⅱ-Ⅲ級，RI多大于0.7[9]。

4 MicroPure成像技術(shù)

MicroPure成像技術(shù)通過弱化纖維腺體及噪聲來顯著提高微鈣化點(diǎn)亮度，減少偽影，彌補(bǔ)傳統(tǒng)高頻超聲對較弱的、散在的強(qiáng)回聲及隱藏在腺體中的強(qiáng)回聲檢出不足的缺點(diǎn)，提高了超聲診斷微小鈣化的效能[10]。梁麗華等[11]研究發(fā)現(xiàn)對于乳腺微鈣化，常規(guī)超聲的檢出率為61.64%，螢火蟲成像技術(shù)的檢出率為97.26%，在低回聲背景內(nèi)的微鈣化，超聲螢火蟲成像技術(shù)對微鈣化的檢出率也明顯高于常規(guī)超聲。但崔海歐[12]等研究發(fā)現(xiàn)超聲螢火蟲成像技術(shù)與高頻超聲比較，對于粗鈣化的檢出率，前者不如后者，但對于直徑小于1mm的微鈣化，超聲螢火蟲技術(shù)明顯存在優(yōu)勢，而微鈣化又與乳腺癌息息相關(guān)，故在實(shí)際應(yīng)用中可以兩者結(jié)合用于更好的檢出鈣化。超聲螢火蟲成像技術(shù)的應(yīng)用提高了超聲對鈣化的辨別能力從而提高了對乳腺癌的檢出率，但不能僅憑鈣化來鑒別良惡性，鈣化的檢出存在假陽性，故仍需要其他新技術(shù)來輔助常規(guī)超聲診斷。

5 超聲彈性成像

5.1應(yīng)變式彈性成像(Strain elastography，SE) SE在手動加壓超聲探頭或呼吸運(yùn)動的情況下，通過估計沿縱軸的形變和內(nèi)部組織的應(yīng)變分布，獲得楊氏模量來間接反應(yīng)組織的硬度信息。SE可以定性、半定量地研究病變與周圍正常組織的彈性信息。不同乳腺組織的彈性模量不同，Samani等[13]對169個活體外乳腺組織樣本進(jìn)行研究表明，正常乳腺脂肪和纖維腺組織的彈性模量相似，而纖維腺瘤的硬度大約是正常乳腺脂肪和纖維腺組織的兩倍。與纖維腺組織相比，纖維囊性疾病和惡性腫瘤的硬度增加了3-6倍，而高級別浸潤性導(dǎo)管癌的硬度增加了13倍。盡管手動加壓易于實(shí)現(xiàn)，但它具有較高的操作依賴性和較差的重復(fù)性。

實(shí)時彈性成像(RTE)通過加壓產(chǎn)生特定感興趣區(qū)的彩色編碼圖，來獲得組織的相對彈性。通過對圖像進(jìn)行Tsukuba 評分(5分評分法)來獲得病變與周圍組織的硬度比，1分是病變硬度小于或等于周圍組織；2分病變硬度相對于周圍組織存在混合(增加、減少或相等)的硬度；3分病變硬度高于周圍組織，但病灶大小在彈性圖中小于常規(guī)B超；4分病變硬度高于周圍組織，但病灶大小在彈性圖中等于常規(guī)B超；5分病變硬度高于周圍組織，但病灶大小在彈性圖中大于常規(guī)B超。分?jǐn)?shù)越高代表硬度越大，Itoh等[14]研究發(fā)現(xiàn)Tsukuba 評分在鑒別乳腺良惡性的診斷敏感度、特異度和準(zhǔn)確度分別為86.5%，89.9% 和88.3%。在常規(guī)超聲的基礎(chǔ)上應(yīng)用SE的Tsukuba 評分，BI-RADS分類的診斷準(zhǔn)確性和特異度均能明顯提高[15,16]。但相對彈性可能隨著研究組織、感興趣區(qū)大小和施加的壓力而變化。

5.2聲輻射力脈沖成像(acoustic radiation force impulse，ARFI) ARFI能夠定性定量反應(yīng)組織彈性信息。通過脈沖聲輻射力激勵組織粒子產(chǎn)生振動，在縱向壓縮的同時產(chǎn)生橫向位移。在此基礎(chǔ)上可進(jìn)行聲觸診組織成像(virtual touch tissue imaging,VTI)和聲觸診組織量化(virtual touch tissue quantification,VTQ)[17]。

VTI技術(shù)通過灰階或彩色疊加法來定性反應(yīng)組織的彈性特征。Tozaki等[18]提出的灰階4分法包括：1分，不能辨別病灶組織；2分，病灶區(qū)域顯示為白色；3分，病灶顯示黑白相間；4分，病灶顯示為黑色，4分中又根據(jù)黑色區(qū)域的大小，將黑色區(qū)域等于或者小于病灶大小的定為4a，大于病灶大小的定為4b，以1、2分為良性，4b為惡性，得到的陽性預(yù)測值和準(zhǔn)確性分別為100%、92%。Kim等[19]提出的彩色評分法包括：腫塊內(nèi)無紅色1分；腫塊內(nèi)點(diǎn)狀紅色2分；腫塊中央?yún)^(qū)域?yàn)榧t色3分；腫塊整個為紅色4分；腫塊整個及其周圍均為紅色5分。以2～3分為截斷值診斷價值最高。惡性腫瘤浸潤性生長特征使VTI圖像上病灶范圍明顯大于二維圖像，故可根據(jù)VTI與二維超聲圖像病灶面積比(AR)來區(qū)分二維超聲難以鑒別的回聲強(qiáng)度相同而硬度不同的病變組織。

VTQ技術(shù)通過剪切波速度(shear wave velocity,SWV)在不同組織內(nèi)的傳播速度差異，可間接反映組織彈性，定量表示組織硬度[17,20]。Zhou等[21]研究發(fā)現(xiàn)乳腺病變內(nèi)部(SWVi)、邊緣(SWVb)、正常腺體組織(SWVg)及脂肪組織(SWVf)的SWV值依次降低，其鑒別良惡性的界值分別為4.19m/s、2.03m/s、1.70m/s和1.19m/s，SWVi的診斷價值最高。VTI和VTQ技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用能提高乳腺腫塊診斷價值。BaoXian Liu等[22]研究發(fā)現(xiàn)用VTI診斷的敏感度和特異度分別為91.3%、87.1%，VTQ診斷的敏感度和特異度分別為84.9%、88.9%，VTI和VTQ兩者聯(lián)合診斷的敏感度和特異度分別為93.5%、88.1%。與SE相比，ARFI成像具有更好的分辨率、更少的觀察者間差異，并且在深層組織中也能顯示出很好的圖像，但ARFI彈性成像容易受到患者呼吸、吞咽或探頭位置滑動等因素影響，而且受VTQ取樣框不能調(diào)節(jié)的限制，故需多次重復(fù)測量取平均值，VTI圖像面積為人工描記所得，易受主觀判斷影響，因此需要規(guī)范化操作減少誤差產(chǎn)生[23]。

5.3剪切波彈性成像(Shear wave elastography，SWE) 施加到組織表面變化的壓力產(chǎn)生剪切變形以及縱向傳播。超聲檢查中能利用剪切變形的傳播波來獲得關(guān)于組織的彈性信息。SWE即通過聲脈沖來產(chǎn)生剪切變形從而產(chǎn)生橫向剪切波，通過測量橫向剪切波速度來反應(yīng)組織硬度，剪切波速度與楊氏模量成比例[24-25]。SWE能根據(jù)彩色編碼圖像和根據(jù)剪切波速度計算得到的楊氏模量來定性、定量鑒別乳腺病灶的良惡性。對彩色編碼圖進(jìn)行定性分析包括4類評分法和5類顏色評分法。均為組織越偏藍(lán)色越軟，越偏紅色越硬[26,27]。定量參數(shù)包括楊氏模量平均值(Emean)、最小值(Emin)、最 大 值 (Emax)、標(biāo)準(zhǔn)差(SD) 和彈性比值(Eratio)。Sun 等[28]研究表明SWE中的Emax和類型評分法均能較好的鑒別乳腺腫塊良惡性，且重復(fù)性較好，其中4類評分法效果最好。Berg等[27]研究結(jié)果表明在常規(guī)超聲BI-RADS分類診斷的基礎(chǔ)上聯(lián)合運(yùn)用SWE能提高整體診斷特異度，且能指導(dǎo)臨床活檢決策，減少不必要的活檢。雖然SWE能很好的輔助常規(guī)超聲診斷乳腺病變，但SWE仍存在局限性，探頭加壓、病變大小、深度、患者呼吸運(yùn)動、心跳等都會影響SWE結(jié)果，影響其診斷價值。

6 超聲造影

腫瘤的血管密度與腫瘤的大小和病理嚴(yán)重程度成正比[29]。超聲造影即通過向血管內(nèi)注射微泡造影劑，增加血管與周圍組織的回聲對比，來實(shí)時觀察腫瘤微循環(huán)分布及血流灌注情況。近幾年，造影微泡從微米級發(fā)展到納米級，從非親和性微泡發(fā)展到靶向微泡。從以Levovist為代表的第一代造影劑發(fā)展到以SonoVue為代表的第二代造影劑，提高了超聲造影對血管顯示敏感度和特異度[30]。沈若霞等[31]研究發(fā)現(xiàn)乳腺超聲造影后表現(xiàn)的強(qiáng)度增高、范圍增大、強(qiáng)化不均勻、強(qiáng)化后形態(tài)不規(guī)則及蟹足征的出現(xiàn)與病灶的惡性程度相關(guān)，可輔助常規(guī)超聲診斷。Ricci等[32]研究發(fā)現(xiàn)超聲造影鑒別乳腺癌的靈敏度和特異度能達(dá)到100% 和87.5%。但良惡性超聲造影征象之間存在交叉，故不能作為獨(dú)立判斷因素?；钴S的新生血管生成與惡性腫瘤的生長轉(zhuǎn)移息息相關(guān)，故血供情況的判斷有助于鑒別良惡性，而常規(guī)超聲在微循環(huán)探查方面存在局限性，超聲造影的出來彌補(bǔ)了其不足，有助于提高乳腺良惡性鑒別診斷價值[33]。

7 三維超聲

三維超聲在乳腺超聲領(lǐng)域有著新的發(fā)展前景。目前，三維超聲的應(yīng)用主要包括三維灰階超聲、三維超聲血流成像和三維超聲造影。三維灰階超聲主要用于獲得病灶的三維立體信息以及重建的有重要診斷價值的冠狀面信息。張冰等[34]發(fā)現(xiàn)冠狀面成像中的匯聚征與腫瘤的浸潤性生長導(dǎo)致周圍纖維結(jié)締組織的反應(yīng)性增生、結(jié)構(gòu)變異有關(guān)。以此征象來鑒別良惡性的特異度達(dá)到93.1%。三維超聲血流成像和三維超聲造影能立體觀察病灶血管分布、走行情況及與周圍血管的關(guān)系，從而有助于鑒別病灶良惡性[35]。惡性腫瘤的新生血管較密集且混雜，結(jié)構(gòu)和功能上與正常微血管有較大差異，三維超聲造影是二維超聲造影的進(jìn)一步發(fā)展，能夠通過評估微血管的豐富程度來獲取更多的信息，從而提高了常規(guī)超聲的診斷價值[36]。但良惡性乳腺腫塊的三維超聲征象仍存在交叉，且判斷受主觀因素影響，故仍需結(jié)合其他技術(shù)來輔助診斷。

8 總結(jié)

目前，超聲在乳腺癌篩查和診斷中的應(yīng)用較廣泛。超聲BI-RADS分類標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用規(guī)范化了乳腺超聲診斷。超聲MicroPure成像技術(shù)明顯提高了超聲對鈣化的檢測能力。超聲彈性成像和超聲造影為乳腺病變提供了額外的信息。彈性成像是一種定性和定量的技術(shù)，涉及病變硬度，而不是解剖。然而，當(dāng)病變和周圍組織的彈性性質(zhì)相同時，彈性成像不能區(qū)分病變和周圍組織。彈性成像圖像的質(zhì)量受到患者呼吸或病變深度等因素的限制。常規(guī)超聲和彈性成像相結(jié)合可以克服這些問題。但未來需要更加標(biāo)準(zhǔn)化的彈性成像分析和診斷標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)化的彈性成像分析和診斷標(biāo)準(zhǔn)可以使彈性成像在乳腺病變的臨床實(shí)踐中得到更廣泛的應(yīng)用。超聲造影顯示乳腺腫塊的血管結(jié)構(gòu)和灌注，并能提供定量參數(shù)，有助于區(qū)分乳腺腫塊良惡性病變。三維超聲顯示了有關(guān)乳腺病變的有用信息，包括冠狀面重建平面和廣泛的橫切面和矢狀面。故隨著超聲技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，多種技術(shù)的結(jié)合使用，優(yōu)勢互補(bǔ)能夠很好的提高超聲對乳腺腫塊的診斷效能，早期發(fā)現(xiàn)乳腺癌，改善患者預(yù)后。