超聲助力式彈性成像和聲觸診組織成像量化技術(shù)對淺表軟組織腫物診斷的價值

曹麗 高嫄 張凱 張雪君

淺表軟組織腫物分布范圍廣泛， 組織分類復(fù)雜多樣，常規(guī)超聲因操作便捷、安全性高，常作為檢測淺表軟組織腫物的首選檢查方法， 但常規(guī)超聲鑒別腫物良惡性的準(zhǔn)確性較低。超聲彈性成像（elasticity imaging，EI） 通過彈性參數(shù)表示不同組織間硬度的差異，依據(jù)激勵組織發(fā)生形變方式的不同，分為助力式EI 及聲觸診組織成像量化 （virtual touch tissue quantification，VTQ）技術(shù)，目前常用于鑒別腫瘤的良惡性。 本研究應(yīng)用助力式EI 和VTQ 分析淺表軟組織腫物內(nèi)部的彈性特征， 評估其對鑒別淺表軟組織腫物良惡性的應(yīng)用價值， 從而為臨床提供無創(chuàng)精確的診斷方法。

1 資料與方法

1.1 研究對象 回顧性收集2012 年3 月—2014 年3 月于天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院經(jīng)活檢或手術(shù)病理證實且常規(guī)超聲診斷為淺表軟組織腫物的病人50 例，其中男性26 例， 女性24 例， 年齡24~88 歲， 平均（52.7±20.0）歲。 共64 個腫物，其中1 個腫物表面合并較小潰瘍， 其余腫物表面皮膚完整， 無潰瘍或出血。 納入標(biāo)準(zhǔn)：①所有病人均經(jīng)病理確診，臨床和病理資料完整；②術(shù)前無放化療史，腫物周圍無大面積潰瘍、出血；③超聲影像質(zhì)量清晰，符合診斷要求。排除標(biāo)準(zhǔn)：①超聲影像存在偽影，影響數(shù)據(jù)測量；②病人超聲檢查與手術(shù)間隔時間超過1 個月。

1.2 設(shè)備與方法 采用西門子S2000 彩色超聲診斷儀（包括助力式EI 及VTQ 模式），線陣探頭9L4，探頭頻率為4～9 MHz。 手術(shù)前對所有病人進(jìn)行常規(guī)超聲檢查。 超聲檢查前先通過觸診定位病變部位并獲取其與周圍組織的關(guān)系，然后應(yīng)用高頻探頭（頻率為9 MHz）對各部位軟組織腫物進(jìn)行常規(guī)超聲檢查，測量腫物大小、縱橫比并觀察其形態(tài)、邊界、內(nèi)部回聲及彩色多普勒血流信號。 采用助力式EI 模式，質(zhì)控指數(shù)為60~80， 同時顯示腫物的彈性圖與灰階超聲圖。應(yīng)用EI 5 分評分法[1]對腫物進(jìn)行評估：1 分，腫物整體或大部分為綠色；2 分，腫物綠色內(nèi)摻雜少許藍(lán)色；3 分，腫物范圍內(nèi)綠色和藍(lán)色相近；4 分，腫物整體為藍(lán)色，內(nèi)可有少許綠色；5 分，腫物及周邊為藍(lán)色， 內(nèi)可有少許綠色。 評分≥4 分診斷為惡性腫物，≤3 分診斷為良性腫物。將常規(guī)超聲檢查結(jié)果與EI 評分相結(jié)合， 即采用EI 評分替代內(nèi)部回聲這一特征，根據(jù)EI 評分、形態(tài)、縱橫比、邊界、血流信號這5 個特征診斷腫物良惡性[2]。 在VTQ 模式下測量腫物內(nèi)的剪切波速度（shear wave velocity，SWV），取樣框應(yīng)盡量完全包括腫物，如果腫物較大，應(yīng)將取樣框盡可能放置在腫物中央。 測量時囑病人屏氣， 手持探頭并相對固定， 盡量保證探頭與皮膚良好接觸而不加外力。 操作者對同一腫物測量5 次SWV 值，取其平均值。由于儀器可測量的SWV 范圍為0～9 m/s，若重復(fù)測量腫物內(nèi)的SWV 無明確數(shù)值（即顯示為×.××m/s），則將此類數(shù)值記錄為9 m/s。 測量時注意避開鈣化或液化壞死區(qū)域。 由2 名10 年以上年資的超聲診斷醫(yī)師采用雙盲法進(jìn)行檢查測量， 當(dāng)結(jié)果不一致時經(jīng)討論后確定。

1.3 病理學(xué)檢查 全部腫物均行活檢和/或手術(shù)切除獲得標(biāo)本，對所有標(biāo)本進(jìn)行常規(guī)取材固定、脫水、石蠟包埋、切片，行HE 染色，光鏡下觀察病理切片。由2 名高年資病理醫(yī)師做出診斷， 若結(jié)果不一致則經(jīng)討論后確定。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 19.0 統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。 非正態(tài)分布的計量資料以中位數(shù)和四分位間距[M（P25，P75）]表示，2 組間比較采用非參數(shù)Wilcoxon 秩和檢驗。 以病理結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，計算常規(guī)超聲、EI 評分以及EI 聯(lián)合常規(guī)超聲診斷的敏感度、特異度、準(zhǔn)確度，并繪制SWV 的受試者操作特征（ROC）曲線，以約登指數(shù)最大值作為最佳診斷閾值，計算ROC 曲線下面積（AUC）。

2 結(jié)果

2.1 病理結(jié)果 64 個淺表軟組織腫物中良性腫物51 個，包括脂肪瘤26 個、表皮樣囊腫5 個、皮脂腺囊腫4 個、腘窩囊腫2 個、神經(jīng)纖維瘤3 個、軟纖維瘤4 個、血管瘤3 個、肉芽腫性病變2 個、副乳2 個；惡性腫物13 個，包括惡性纖維組織細(xì)胞瘤3 個、黑色素瘤1 個、淋巴瘤3 個、轉(zhuǎn)移癌3 個、汗腺癌2 個、纖維肉瘤1 個。 典型腫物的病理表現(xiàn)見圖1A、圖2A。

2.2 常規(guī)超聲的診斷效能 常規(guī)超聲與病理診斷淺表軟組織腫物的良惡性結(jié)果見表1。 常規(guī)超聲診斷淺表軟組織腫物良惡性的敏感度、特異度、準(zhǔn)確度分別為76.9%（10/13）、90．2%（46/51）、87．5%（56/64）。

表1 常規(guī)超聲與病理結(jié)果對照

2.3 EI 評分及其聯(lián)合常規(guī)超聲的診斷效能 以病理結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，EI 評分對淺表軟組織腫物良惡性的判斷有55 個正確、9 個錯誤， 其對淺表軟組織腫物良惡性的診斷敏感度、 特異度、 準(zhǔn)確度分別為76.9%（10/13）、88.2%（45/51）、85.9% （55/64），見 表2，圖1B、圖2B。EI 評分聯(lián)合常規(guī)超聲對腫物良惡性判斷有59 個正確，5 個錯誤，其診斷敏感度、特異度及 準(zhǔn) 確 度 分 別 為84.6%（11/13）、94．1%（48/51）、92.2%（59/64），見表3。

2.4 良惡性腫物間SWV 比較及ROC 曲線分析 VTQ診斷淺表軟組織惡性腫物的SWV 值[5.37（4.71，6.90） m/s]高于良性腫物[1.87（1.51，2.41） m/s]（Z=5.3406，P＜0.001）（圖1C、圖2C）。 取SWV=2.995 m/s作為診斷閾值時，VTQ 鑒別診斷淺表軟組織腫物良惡性的AUC=0.983，其診斷敏感度為92.3%，特異度為90.2%（圖3）。

表2 EI 評分與病理診斷結(jié)果對照

3 討論

淺表軟組織腫物分布范圍廣泛，組織分類繁多。常規(guī)超聲可顯示腫物的位置、大小、形態(tài)、邊界、包膜、縱橫比及內(nèi)部回聲等信息，彩色多普勒可顯示腫塊的血流特征及血流參數(shù)，因其無創(chuàng)、可重復(fù)性好，常作為淺表軟組織腫物首選的影像檢查方法。Charnock 等[3]回顧性研究2 399 個軟組織腫物的常規(guī)超聲檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，以組織病理學(xué)結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，其診斷軟組織腫物的敏感度為94%，主要由于常規(guī)超聲是根據(jù)組織的聲阻抗差異來顯示組織解剖結(jié)構(gòu)，因此對淺表軟組織腫物的診斷效能較高，但其鑒別腫物良惡性的特異度和準(zhǔn)確度均不高， 分別為71%和73%。

圖1 病人女，36 歲，脂肪瘤。 A 圖，鏡下見腫瘤由成熟的脂肪細(xì)胞構(gòu)成，胞漿呈空泡狀，核被擠于一側(cè)呈細(xì)長狀， 腫瘤內(nèi)毛細(xì)血管數(shù)量增多且分布不均勻 （HE，×200）；B 圖，EI 圖， 評分為2 分；C 圖，VTQ 圖，SWV=2.18 m/s。

圖2 病人女，57 歲，惡性纖維組織細(xì)胞瘤。A 圖，鏡下見腫瘤細(xì)胞呈多形性，異型的纖維樣細(xì)胞和組織樣細(xì)胞，異型性大，核呈多形性，可見多核瘤巨細(xì)胞以及核分裂和病理性核分裂（HE，×200）；B 圖，EI 圖，評分為3分；C 圖，VTQ 圖，SWV 為×.××m/s。

表3 助力式EI 和常規(guī)超聲聯(lián)合診斷與病理結(jié)果對照

圖3 VTQ 鑒別診斷淺表軟組織腫物良惡性的ROC 曲線。

EI 技術(shù)能實時、無創(chuàng)和準(zhǔn)確地測量軟組織硬度的改變[4]，其根據(jù)各種組織的彈性系數(shù)(應(yīng)力/應(yīng)變)不同，受到外力壓迫后組織發(fā)生不同的形變，以回聲信號的形式表示， 將受壓前后的回聲信號移動幅度的變化轉(zhuǎn)化為實時彩色圖像， 借助圖像的色彩來反映不同組織的硬度[5]。EI 因疊加在實時二維聲像圖上，可同時顯示二維圖像和彈性圖像， 便于對比觀察。本研究中，根據(jù)EI 評分為1 分和2 分腫物的診斷與其病理結(jié)果一致，準(zhǔn)確度均達(dá)到100%，與國內(nèi)Li等[6]的研究結(jié)果一致。 因此EI 評分l～2 分者可輔助鑒別常規(guī)超聲上難以確定的腫物良惡性。 本研究中EI 評分≥3 分者共有9 例誤診，分析原因是組織EI反映組織硬度信息， 而組織的硬度與其內(nèi)部的構(gòu)成相關(guān)，當(dāng)腫物內(nèi)的不同組織成分相互混合，其硬度存在一定的差異，如良性結(jié)節(jié)內(nèi)伴鈣化時，其彈性評分增加，而惡性結(jié)節(jié)組織成分復(fù)雜或血管較豐富者，其質(zhì)地相對較軟，彈性評分減低。 有研究[7]將彈性評分≥3 分作為診斷惡性腫瘤的閾值， 結(jié)果顯示有較高的敏感度（100%），但特異度不高（51.6%）。本研究將EI 評分≥4 分作為診斷惡性腫瘤的標(biāo)準(zhǔn)，其診斷的敏感度同于常規(guī)超聲（76.9%），特異度（88.2%）和準(zhǔn)確度（85.9%）略低于常規(guī)超聲（90.2%，87.5%）。采用EI 評分聯(lián)合常規(guī)超聲診斷的敏感度、特異度和準(zhǔn)確度均有提高（84.6%，94.1%，92.2%），提示聯(lián)合診斷對淺表軟組織腫物良惡性鑒別診斷的效能較高。

VTQ 技術(shù)通過剪切波對組織彈性進(jìn)行定量評價，利用提供的有關(guān)組織生物力學(xué)性質(zhì)的定量數(shù)據(jù)，通過測量傳感器產(chǎn)生的橫波傳播速度推斷出組織的彈性[8]。 剪切波的傳播速度與組織彈性的平方根成正比，可間接反映組織彈性，已被應(yīng)用于診斷身體多部位的病變[9-13]。 有研究[14]對206 例軟組織腫物進(jìn)行超聲聯(lián)合剪切波、MRI 及組織病理學(xué)綜合評價，認(rèn)為應(yīng)用剪切波能夠提高診斷軟組織腫物的準(zhǔn)確性。本研究中VTQ 檢測惡性腫物的SWV 值高于良性腫物，并以2.995 m/s 作為診斷閾值判斷淺表軟組織腫物良惡性時其敏感度、特異度分別為92.3%、90.2%。組織的硬度與其病理結(jié)構(gòu)密切相關(guān)， 惡性腫物一般由堅硬的病變組織組成， 其SWV 值較高可能是由于腫物中含有較多的彈力纖維與間質(zhì)成分， 且彈力纖維排列密集，并向周圍組織浸潤生長，與周圍組織粘連，牽拉周圍結(jié)締組織使其活動度降低，從而減低彈性，并且有些腫物發(fā)生鈣化，也增加其硬度，而良性腫物組織較軟，彈性較大[15-17]。 在本研究中1 例惡性纖維組織細(xì)胞瘤和1 例轉(zhuǎn)移癌多次測量SWV 值均為x.xx m/s，后經(jīng)病理對照后發(fā)現(xiàn)這2 例腫物內(nèi)部存在組織壞死、機(jī)化，考慮為該腫物內(nèi)鈣化部分的力學(xué)特性超出了儀器設(shè)定的生物力學(xué)范圍， 因此無法呈現(xiàn)出具體的數(shù)值，而以x.xx m/s 表示，本研究中為了便于統(tǒng)計分析，均將此類數(shù)值記錄為9 m/s。 在以往研究[13]中也出現(xiàn)過此類情況。因此，我們認(rèn)為VTQ可以定量測量腫瘤組織硬度，并與病理學(xué)改變相符，可為淺表軟組織腫物的良惡性鑒別提供依據(jù)。

淺表軟組織腫物大多為良性， 且75%位于肢體，惡性腫物發(fā)病率約為1%[18]。 由于淺表軟組織腫瘤種類繁多，良性腫瘤如纖維瘤、脂肪瘤、血管瘤，惡性腫瘤如多形性橫紋肌肉瘤、 多形性脂肪肉瘤與纖維組織細(xì)胞肉瘤和滑膜肉瘤， 腫物構(gòu)成組織成分復(fù)雜，常規(guī)超聲易誤診，惡性腫物內(nèi)脂肪含量增多或合并囊性變與出現(xiàn)液化壞死區(qū)會導(dǎo)致SWE 值下降，良性腫物內(nèi)的鈣化或血管重疊會導(dǎo)致SWE 值升高，從而影響VTQ 的診斷效能。

本研究尚存在一定的局限性： ①納入的惡性腫物病例數(shù)及種類相對較少。 ②EI 檢查存在無法避免的人為因素影響， 如不同醫(yī)生的操作熟練程度及對組織施加的力度。 ③由于儀器設(shè)定VTQ 取樣框為5 mm×5 mm 大小，框內(nèi)可能包括體積較小腫物的周圍組織，造成SWV 平均值有偏差。

助力式EI 是一種無創(chuàng)的超聲成像技術(shù)，可以反映組織的硬度， 與常規(guī)超聲聯(lián)合診斷可以定性和半定量輔助鑒別淺表軟組織腫物良惡性。 VTQ 技術(shù)是由探頭發(fā)出輻射脈沖激勵局部組織， 使組織局部產(chǎn)生微小形變，與壓力性EI 比較，可以克服EI 無法從體外對深部組織有效施加壓力的不足， 避免人為壓力誤差，降低操作者依賴性，而且VTQ 具有較高的特異性和敏感性， 從而可以更加客觀地反映組織的彈性或硬度?？傊κ紼I 和VTQ 可為良惡性淺表軟組織腫物的鑒別診斷提供依據(jù)。