超聲新技術(shù)在乳腺癌新輔助化療療效評(píng)估中的應(yīng)用進(jìn)展

吳佳芮，黃曉玲

（重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院超聲科，重慶 400016）

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，我國(guó)乳腺癌發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)［1］。乳腺癌新輔助化療是指針對(duì)無(wú)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的患者在手術(shù)治療或手術(shù)加放療局部治療前進(jìn)行的全身系統(tǒng)性化療。進(jìn)展期乳腺癌患者、特別是有保乳愿望患者的術(shù)前新輔助化療已成為一種新趨勢(shì)［2］。目前，臨床上多采用CT、MRI評(píng)估新輔助化療療效，但費(fèi)用較高，且CT 還有放射性危害。超聲檢查因其安全、經(jīng)濟(jì)、可重復(fù)性好且無(wú)明顯禁忌證等優(yōu)勢(shì)，已成為乳腺疾病重要的影像學(xué)檢查方法。隨著超聲彈性成像、超聲造影、超聲光散射成像及超聲斷層掃描等新技術(shù)的迅速發(fā)展及廣泛應(yīng)用，其在乳腺癌新輔助化療評(píng)估中的作用越來(lái)越重要［3］。本文就超聲新技術(shù)在乳腺癌新輔助化療療效評(píng)估中的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 超聲彈性成像

超聲彈性成像主要包括應(yīng)變式彈性成像（strain elastography，SE）和剪切波彈性成像（shearwave elastography，SWE）。SE 是通過(guò)外力作用下組織形變反映組織硬度的一種彈性成像技術(shù)。SWE 是通過(guò)測(cè)量聲脈沖作用下組織內(nèi)剪切波傳播速度反映組織硬度的一種彈性成像技術(shù)。惡性腫瘤普遍偏硬，而化療能有效降低腫瘤組織的硬度［4］。SE 和SWE 可通過(guò)測(cè)量新輔助化療前后腫瘤組織的相關(guān)參數(shù)變化評(píng)估治療效果。

王硯等［5］使用SE 和SWE 對(duì)40 例采用新輔助化療的乳腺癌患者進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)以脂肪組織為參照時(shí)，SE 評(píng)估新輔助化療療效的敏感度、特異度分別為87.5%、68.8%；SWE 評(píng)估新輔助化療療效的敏感度、特異度分別為83.3%、68.8%。證明SE 和SWE均可作為評(píng)價(jià)乳腺癌新輔助化療療效的有效手段。黃澤君等［6］對(duì)比MRI 與超聲彈性成像，結(jié)果顯示SE的敏感度為88.2%，特異度為83.3%，陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為93.8%，陰性預(yù)測(cè)值為71.0%，其特異度與PWI 相等，與術(shù)后病理評(píng)價(jià)具有一致性，敏感度稍低于PWI。

Jing等［7］使用SWE對(duì)62例乳腺癌腫塊硬度進(jìn)行了預(yù)測(cè)，發(fā)現(xiàn)在新輔助化療2 個(gè)周期后，腫瘤硬度顯著降低，各超聲定量參數(shù)變化明顯。與血液評(píng)分和氧氣評(píng)分比較，SWE 彈性值評(píng)估新輔助化療效果更佳［8］。陳磊［9］的研究結(jié)果也證明，化療2 個(gè)周期后，用腫瘤內(nèi)動(dòng)脈收縮期血流峰值速度（PSV）和病變側(cè)與對(duì)側(cè)橫向剪切波速度比值（SWVr）建立彈性成像療效預(yù)測(cè)模型，能更有效地預(yù)測(cè)乳腺癌新輔助化療療效?；诖?，有研究通過(guò)建立多參數(shù)預(yù)測(cè)模型證實(shí)，第2 個(gè)治療周期后平均彈性值（△Emean）顯示出比其他指標(biāo)更好的預(yù)測(cè)能力［10-11］。

超聲彈性成像的優(yōu)點(diǎn)在于可早期對(duì)新輔助化療前后腫瘤硬度的變化進(jìn)行非侵襲性評(píng)估，為臨床評(píng)估提供更有價(jià)值的影像學(xué)信息，且測(cè)量方便，應(yīng)用廣泛。超聲彈性成像也有一定的局限性：對(duì)較大、較深的腫塊剪切波無(wú)法完全覆蓋，且對(duì)超聲醫(yī)師的技術(shù)要求較高，尤其對(duì)乳腺腫塊來(lái)說(shuō)，其受腺體及脂肪組織的影響較大。因此，應(yīng)用多種技術(shù)共同評(píng)估較大、較深且不規(guī)則的腫塊顯得尤為重要。

2 超聲造影（contrast-enhanced ultrasound，CEUS）

CEUS 是通過(guò)注射對(duì)比劑在血管內(nèi)部顯像。乳腺惡性腫瘤由于受血管生長(zhǎng)因子的影響，一般血供豐富，表現(xiàn)為高增強(qiáng)。CEUS 可通過(guò)測(cè)量新輔助化療前后腫瘤組織的灌注面積、峰值強(qiáng)度變化情況評(píng)估治療效果［12］。

有研究發(fā)現(xiàn)，新輔助化療后乳腺惡性腫瘤灌注面積明顯減小，且TIC 的AUC 也顯著降低，表明病變的微血管數(shù)減少，達(dá)到癌癥降期的目的［13］。Lee 等［14］研究發(fā)現(xiàn)，41 例乳腺癌患者經(jīng)過(guò)第1 個(gè)周期的新輔助化療后，ROI 的TIC 已明顯改變，證明能通過(guò)CEUS 在較早的時(shí)間點(diǎn)對(duì)新輔助化療療效進(jìn)行預(yù)測(cè)。胡曉芳等［15］對(duì)50 例確診的乳腺癌患者在新輔助化療前后均行CEUS 檢查，結(jié)果顯示新輔助化療后CEUS 增強(qiáng)范圍的變化、增強(qiáng)效果、對(duì)比劑進(jìn)入腫瘤的順序、造影模式的變化、峰值強(qiáng)度、上升斜率和AUC 對(duì)療效評(píng)估均存在較高的臨床價(jià)值，但這些指標(biāo)與乳腺癌不同分子分型間無(wú)相關(guān)性。

張林 等［16］研究顯示，MRI 與CEUS評(píng)估新輔助化療療效的敏感度分別為87.5%、89.5%，特異度分別為100.0%、87.5%，與病理學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)相比MRI（K=0.94）優(yōu)于CEUS（K=0.74），但兩者各有優(yōu)勢(shì)。聶維齊等［17］研究表明，超聲彈性成像與CEUS 評(píng)價(jià)乳腺癌新輔助化療療效的敏感度分別為85.7%、89.8%，特異度分別為69.2%、76.9%，與病理學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)相比超聲彈性成像（K=0.51）與CEUS（K=0.63）一致性均較好，證明兩者在預(yù)測(cè)乳腺癌新輔助化療療效中均具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

朱林林等［18］對(duì)52 例乳腺癌患者在新輔助化療前后行CEUS 檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)病灶ROI 的峰值強(qiáng)度和AUC 的相對(duì)變化率對(duì)新輔助化療早期療效的預(yù)測(cè)效能顯著高于病灶大小相對(duì)變化率，且其準(zhǔn)確率、敏感度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值和陰性預(yù)測(cè)值均顯著高于病灶大小相對(duì)變化率。吳云華等［19］對(duì)50 例乳腺癌患者行CEUS 檢查并分析參數(shù)變化，發(fā)現(xiàn)比峰值強(qiáng)度、AUC單參數(shù)評(píng)估新輔助化療療效更有價(jià)值。

CEUS 能清晰顯示腫瘤組織的微小血管情況，診斷水平與準(zhǔn)確率較高，可實(shí)時(shí)觀察組織病變過(guò)程。大量研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤血管的改變先于形態(tài)的改變，由于受化療后腫塊退縮模式不同的影響，僅靠測(cè)量大小的改變?cè)u(píng)估新輔助化療療效的誤差較大，特別是對(duì)于邊界不清、形狀不規(guī)則的較大腫塊，其大小測(cè)值及彈性成像受操作者主觀因素影響較大；然而CEUS能準(zhǔn)確反映出腫瘤微血管情況，不易受腫塊大小及主觀因素的干擾，且評(píng)估腫塊的灌注情況對(duì)預(yù)測(cè)遠(yuǎn)期化療療效有重要意義，但CEUS 需注射對(duì)比劑，不如彈性成像及常規(guī)超聲方便。若超聲對(duì)比劑能攜帶治療藥物等同時(shí)進(jìn)行檢查及治療，將成為一種更具優(yōu)勢(shì)的診治方法。

3 超聲光散射成像（ultrasound diffuse optical tomography，US-DOT）技術(shù)

US-DOT 可檢測(cè)ROI 的總血紅蛋白含量（THb），提供異常血管環(huán)境及血氧信息［20］。乳腺惡性腫瘤的THb 升高，血氧飽和度（SO2）降低，而THb 增加與腫瘤血管生成直接相關(guān)［21］。

常規(guī)超聲在部分病灶化療后期無(wú)法顯示其血流信號(hào)，而US-DOT 對(duì)流速及血流方向無(wú)限制，可通過(guò)測(cè)量病灶微血管內(nèi)血紅蛋白濃度確定這部分病灶是部分緩解或完全緩解［22］。Yang 等［23］利用三維光聲/超聲功能成像系統(tǒng)研究新輔助化療第1 個(gè)周期后，乳腺惡性腫瘤的SO2比良性腫瘤低7.7%，比健康乳房低3.9%。研究證實(shí)，新輔助化療療效好的THb 下降速度更快，與其療效呈正相關(guān)［24］。以上證明，US-DOT 可通過(guò)識(shí)別病灶THb 及SO2的變化評(píng)估新輔助化療的療效。

劉娟等［25］對(duì)58 例行乳腺癌新輔助化療的患者行US-DOT 監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)各組化療后THb 和腫瘤最大徑均低于化療前，下降程度表現(xiàn)為完全緩解組最大，部分緩解組、進(jìn)展組依次降低，且化療前后腫瘤最大徑變化百分比與化療前后腫瘤血紅蛋白濃度變化百分比（△HBT%）呈高度正相關(guān)，證明US-DOT 可通過(guò)監(jiān)測(cè)腫瘤△HBT%預(yù)測(cè)新輔助化療療效。Altoe 等［26］研究了病理完全緩解組（PCR 組）腫塊化療前的脫氧血紅蛋白濃度（ctHHbN）（3.97%±2.29%）高于非PCR 組（3.00%±1.72%）；化療后，非PCR 組腫瘤的ctHHbN 平均變化（1.23%±0.67%）明顯高于PCR 組（0.87%±0.61%）。由此，提供了在新輔助化療過(guò)程的早期階段預(yù)測(cè)患者是否對(duì)新輔助化療有反應(yīng)的依據(jù)。Lim 等［27］研究發(fā)現(xiàn)，紅細(xì)胞指數(shù)與氧合血紅蛋白在新輔助化療治療2 周后的變化顯著相關(guān)；2 周后THb 的百分比變化對(duì)紅細(xì)胞應(yīng)答的敏感度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值和陰性預(yù)測(cè)值分別為86.7%、68.4%、68.4%和86.7%。Gunther 等［28］的研究也證明最早可在新輔助化療治療2 周后預(yù)測(cè)新輔助化療的療效。

US-DOT 能清晰提供腫塊的異常血管環(huán)境及血氧信息，可以此監(jiān)測(cè)腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移，且與CEUS相比，US-DOT 無(wú)需注射對(duì)比劑，完全無(wú)創(chuàng)且不受檢查醫(yī)師的經(jīng)驗(yàn)限制。但US-DOT 技術(shù)并未在臨床上得到廣泛應(yīng)用，隨著新技術(shù)的發(fā)展及成熟，今后有望成為乳腺癌篩查及診斷的一種新趨勢(shì)。

4 超聲斷層掃描（ultrasound tomography，UST）

UST 通過(guò)使用聲速測(cè)量估計(jì)乳房密度，可避免輻射及乳房壓縮造成的畸形。乳腺惡性腫瘤平均聲速與密度均較高［29］。Duric 等［22］用UST 測(cè)量乳 腺癌患者腫瘤的音量、音量平均聲速及其變化部分，部分反應(yīng)組的腫瘤體積和聲速在化療期前60 d 逐漸下降，而完全反應(yīng)組在化療3 周后出現(xiàn)更急劇的下降，證明使用UST 監(jiān)測(cè)新輔助化療療效的可行性，以及快速識(shí)別部分反應(yīng)者與完全反應(yīng)者的潛力。

超聲熱斷層掃描是利用紅外輻射獲取三維熱分布信息，細(xì)胞和組織的這些熱特性與病理變化密切相關(guān)，惡性腫瘤細(xì)胞的新陳代謝、血液流動(dòng)和細(xì)胞生長(zhǎng)會(huì)加速，這些變化均提高了腫瘤的溫度?；颊咴谛螺o助化療治療第1 周期后腫瘤表面溫差與病理反應(yīng)顯著相關(guān)，q-r 曲線（q：熱量；r：深度）顯著下降。因此，超聲熱斷層掃描可作為監(jiān)測(cè)新輔助化療治療早期腫瘤反應(yīng)，以及預(yù)測(cè)治療初期病理反應(yīng)的一種新型成像方式［30］。UST 能夠?qū)θ橄傩袩o(wú)輻射、無(wú)壓縮的斷層掃描，且熱成像技術(shù)能對(duì)腫塊的代謝及功能狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，但目前此項(xiàng)技術(shù)的研究較少，未在臨床上得到更廣泛的應(yīng)用。

5 總結(jié)與展望

目前，大量研究已證明超聲新技術(shù)在乳腺癌新輔助化療療效評(píng)估中的應(yīng)用價(jià)值，且能在化療早期階段初步預(yù)測(cè)新輔助化療的療效［5，7-11，14-15，17，19，26-28，30］。超聲彈性成像的優(yōu)點(diǎn)在于腫瘤組織的硬度變化在早期最明顯，且測(cè)量方便，應(yīng)用廣泛。CEUS 及US-DOT 檢查的優(yōu)勢(shì)是能清晰顯示腫瘤組織微小血管情況，但CEUS 需注射對(duì)比劑，而US-DOT 完全無(wú)創(chuàng)。UST 可避免輻射及壓縮乳房，顯示三維分布信息。各種超聲新技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用明顯優(yōu)于單參數(shù)對(duì)化療療效的評(píng)估，可為臨床提供更多的影像學(xué)信息。但目前仍需更大的樣本量進(jìn)行更深入的研究。除此之外，乳腺超聲人工智能技術(shù)正在興起，目前研究致力于乳腺腫瘤篩查，期望未來(lái)能應(yīng)用到乳腺癌新輔助化療療效評(píng)估中。