聲脈沖輻射力彈性成像聯合三維超聲對乳腺癌的診斷價值初探

蔡玉英，胡萍香，胡業深，肖小鵬

（廣東省深圳市中醫院超聲影像科，廣東深圳518033）

聲脈沖輻射力彈性成像聯合三維超聲對乳腺癌的診斷價值初探

蔡玉英，胡萍香，胡業深，肖小鵬

（廣東省深圳市中醫院超聲影像科，廣東深圳518033）

本文通過論述乳腺癌的流行病學、超聲診斷方法，聲脈沖輻射力彈性成像及三維超聲的原理、優勢、不足，以探討聲脈沖輻射力彈性成像聯合三維超聲對乳腺癌的應用價值。

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，能為手術方式的選擇提供依據，具有獨特的優勢。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）聯合三維超聲乳腺癌診斷中的應用，綜述如下。

1 乳腺癌的流行病學情況

乳腺癌在女性惡性腫瘤發病中居首位，同時也是致死率最高的惡性腫瘤之一［1-2］。在全球，乳腺癌的發病率有明顯的地域差異，其中美國、北歐發病率最高。據國際腫瘤研究協會統計，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，在此基礎上，每年新增發病率0.5%～3.0%［3］。我國原屬于乳腺癌相對低發區［4］，但隨著全球化的發展，文化差異與生活習慣的變化，我國乳腺癌的發病率逐年上升。據統計，2000—2005年間，在全身惡性腫瘤中，我國女性乳腺癌發病死亡率增長幅度最大［4］。據國家癌癥中心收集各登記處2012年數據，我國乳腺癌的發病率為0.23%，占全身惡性腫瘤發病率的7.6%，成為女性發病第一的惡性腫瘤，約6萬多人死于乳腺癌［1］。據研究報道［2］，早期乳腺癌的5年生存率高達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量具有重要意義。超聲檢查具有經濟、無創、無輻射、方便、實時動態連續性掃查等特點，是評估乳腺的首選影像學檢查方法，對乳腺腫塊良惡性的鑒別、乳腺癌的檢出有著獨特的優勢。

2 超聲診斷乳腺癌的國內外進展

1958年，國內首次使用A型超聲波檢查乳腺［5］。1974年，實時超聲顯像法開始應用［5］?；译A超聲診斷乳腺腫塊以腫塊形態不規則、縱橫比失調、邊緣不光滑、內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90年代初，我國開始采用彩色多普勒超聲系統研究乳腺病，認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等方面差異有統計學意義。CDFI檢測病灶內及其周邊的血流信號，通過血流信號數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，此后多項研究工作開始發展。2002年，李泉水等［5］報道了三維超聲重建冠狀面診斷乳腺良惡腫物，認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］采用步進電機和螺旋裝置驅動嵌有探頭的擠壓平板對組織施加壓力進行實驗研究以實現彈性成像。1998年Krouskop等［9］報道，乳腺彈性系數從小到大為脂肪組織＜乳腺組織＜乳腺纖維化組織＜非浸潤性導管癌＜浸潤性導管癌，提出乳腺內組織彈性與病理學有密切關系。2005年徐智章總結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值，之后，羅葆明等對超聲彈性成像又進行了深入細致的研究，認為超聲彈性成像與常規超聲互補不足、取長補短［5］。國內對三維成像技術的作用是肯定的，但對彈性成像，《中國抗癌協會乳腺癌診治指南與規范（2013版）》中提到“彈性成像是針對不同組織的彈性差別進行的，一般認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定，彈性成像未能形成統一的診斷標準”［10］。

3 ARFI聯合三維超聲診斷乳腺癌的臨床價值及應用

對乳腺腫塊的診斷，臨床醫師一般采用手觸診物理檢查，根據乳腺腫塊的硬度、活動度及其與鄰近組織的關系初步確定腫塊的性質。一般認為，物理觸診較軟、邊界清楚、活動度較好的腫塊為良性；而觸診較硬或者較韌、邊界不清，活動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，因不同醫師的臨床經驗不同，對同一病灶的觸診感覺也不同；且同一醫師在不同時間觸診的結果也可能不同。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用于臨床，以期為臨床提供更多客觀量化的指標。

3.1 ARFI的原理彈性成像是指利用探頭對組織施加一個激勵作用，組織產生響應，應用互相關方法對信號分析，從而得到的組織內部應變分布［11］。相較于傳統的彈性成像，ARFI有以下優勢［12］：無需手動額外向組織施加壓力，或依賴患者自身的運動（如呼吸、心跳），壓力穩定，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；具有更好的重復性、可操作性。

ARFI的原理是探頭向ROI發射低壓脈沖波，使ROI發生縱向壓縮和橫向振動，從而產生聲剪切波，進而衍生出聲觸診組織定量（virtual touch tissue quantification，VTQ）技術和聲觸診組織成像（virtual touch tissue imaging，VTI）技術，而2種技術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［7-13］。VTI以ROI內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技術則根據時間峰值計算出ROI內剪切波的速度值（shear wave velocity，SWV），單位為“m/s”。VTQ通過SWV進行組織彈性估測，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］認為，乳腺內組織的硬度依次為浸潤性導管癌＞導管內原位癌＞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特優勢：無創，無需任何外部壓力，重復性好，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］認為，非均質性組織在本質上會吸收超聲能量，所以當乳腺腫塊內回聲不均（如出現了不規則分布的壞死液性暗區及鈣化灶），VTQ值＞9 m/s，即當SWV超出了機器預設的生物力學范圍時，很難顯示出一個具體數值，出現x.xx m/s的情況；當部分脈沖以不同斜角進入組織間的界面時，聲速會不同，也會影響測量結果；當乳腺腫塊靠近心臟或患者不能配合完成屏息時，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，按照一定順序將圖像加以重建而獲得3個互相垂直的平面（橫斷面A、矢狀面B及冠狀面C）及重建后的空間立體形態，通過調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構［19］。三維超聲斷層顯像技術（volume contrast imaging，TUI）和容積對比成像（volume contrast imaging，VCI）是三維超聲新技術。TUI與CT和MRI顯像方式相似，能同時顯示檢查部位的一系列平行斷面，可對靜態容積數據行多方位斷層成像，也可實時斷層成像［20-21］，通過適當調整層間距，X、Y、Z 3個軸位隨意調整，直至顯示出最佳圖像，可選擇性保留圖像重點，并對圖像進行不同方位全面顯示［22］，以更好地顯示病灶的細微特征。VCI提供厚層或薄層成像［23］，既能對表面結構進行評估，以更加詳細地顯示病灶立體表面信息；又能顯示臟器內回聲較強的結構，還部分地保留了周圍組織的灰階信息［21］，與傳統二維超聲相比，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、邊界及內部回聲的細微特征，可更清晰地顯示病灶和周圍組織的立體形態、內部結構及其空間關系，并能完整地提供界面回聲聚集的情況，定量評價腫瘤的體積、了解腫瘤內部情況，清晰顯示腫瘤與周邊組織的關系及其內部、周邊血流情況，在乳腺良惡性腫瘤的切除中進行術中引導以提高手術效率［23］。特別是三維圖像中的冠狀切面能顯現的“星芒征”（也稱“匯聚征”、“太陽征”），國內外多個研究者［24-27］以此鑒別乳腺腫塊良惡性，敏感性最高達78.38%，特異性最高達94.94%，準確性最高為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系，為臨床手術提供更多的信息［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，對內部結構顯示不盡如人意［28］；采用的探頭一般都較大，當操作時間較長、手臂力量控制不好時，圖像會出現偽像；當乳腺腫塊位于心臟部分時，圖像也會出現偽像，特別是在能量模式下，易造成誤診。

3.4 ARFI聯合三維超聲診斷乳腺癌的優勢三維超聲在二維超聲的基礎上，增加了冠狀切面圖像、三維重建及新技術TUI、VCI，可清晰顯示乳腺腫塊的大小、形態、邊界、內部回聲、后方回聲、血流情況及立體結構、空間關系。冠狀切面“星芒征”的特異性及三維分辨血流顯像顯現的“血管造影”效果，乳腺癌形態學和血流動力學上的改變則能基本在圖像中顯現出來。而ARFI則從乳腺腫塊的軟硬度方面判斷，根據臨床經驗，乳腺癌一般較乳腺良性腫塊硬，VTI表現為藍色，VTQ則表現為SWV＞3.42或3.58 m/s［17-29］。三維超聲與ARFI聯合既能反映乳腺腫塊的形態學、血流動力學信息，同時將乳腺腫塊的軟硬度情況以圖像和數據的方式展現出來，提高了乳腺癌的診斷準確性。

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2016-04-18）

10.3969/j.issn.1672-0512.2017.01.041

2013年深圳市市科技計劃項目（201302121）。

胡萍香，E-mail：1572420472@qq.com。