動態三維超聲造影在肝癌消融療效評估中的初步研究

王彥冬 經翔 丁建民 趙新民 張倩華

天津市第三中心醫院超聲科，天津市人工細胞重點實驗室，天津 300170

肝癌經皮消融是一種安全有效的局部微創治療方法，在臨床廣泛應用[1-2]。超聲作為理想的引導治療手段，具有定位準確、實時監控等優點，已成功應用于其療效評價[3-4]。但由于消融治療后殘癌多位于腫瘤邊緣，而造影時動脈期時相短，很難在短時間內兼顧整個消融區邊緣；同時，殘癌形態多不規則，難以在短時間內獲得良好的空間信息。本研究旨在評價動態三維超聲造影（three-dimensional contrast-enhanced ultrasound，3D-CEUS）對消融局部療效的診斷效能。

1 資料和方法

1.1 研究對象

回顧性分析2011 年10月—2012年9月因肝細胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）在本院行超聲引導經皮消融治療的75例患者共89個病灶，全部經穿刺活檢得到病理證實。其中男性58例、女性27例；年齡29～84歲，平均（57.5±13.5）歲。腫瘤最大徑1.2～6.3 cm，平均（3.7±1.3）cm。施行經皮射頻或微波消融57例（68個病灶）、無水乙醇消融18例（21個病灶）。全部病例在消融治療后1個月均接受3D-CEUS和對比增強CT（contrastenhanced CT，CECT）或對比增強MRI（contrastenhanced MRI，CEMRI）檢查。

1.2 儀器和方法

應用PHILIPS iU 22彩色超聲診斷儀，X6-1 xMATRIX全電子矩陣相控偏轉三維容積探頭，頻率為1.0～6.0 MHz。超聲造影的機械指數為0.05～0.09，用于動態3D-CEUS。造影劑為SonoVue（意大利Bracco公司），59 mg干粉劑中加入生理鹽水5 mL振蕩溶解稀釋，配成容積濃度為8μL/mL的SF6微泡混懸液。

先按常規對肝臟及病灶行二維灰階檢查，然后進入動態3D-CEUS模式，選擇最佳聲窗，調節取樣框及取樣角度至合適范圍，經肘部淺靜脈注入1.0～1.5 mL造影劑并在注入開始時計時，在第10秒囑患者屏氣，同時啟動3D-CEUS采集數據，連續采集4～6 min以記錄完整時相。參照《歐洲臨床超聲造影指南（2008）》的分期，將整個動態3D-CESU過程分為動脈期（注射造影劑10～20s開始，25～35 s結束），門靜脈期（30～45 s開始，120 s結束），延遲期（120 s開始，微泡消失結束）。

1.3 圖像處理和分析

使用PHILIPS公司提供的Qlab專用圖像處理軟件，對所采集動態3D-CEUS 的DICOM數據進行分析。三維立體檢測消融灶的增強水平、增強形態及增強隨時間的變化。

1.4 結果判定

CECT/CEMRI以消融灶整體無增強判定為完全消融，表現為完全的低密度或低信號區。如消融灶內局部出現動脈期高增強，并在門靜脈期增強減退，則判定為消融不全，即有癌灶殘留[5]。3DCEUS以消融灶整體無增強呈邊界清晰的空洞樣改變判定為完全消融。如消融灶局部出現動脈期結節狀、新月狀高增強，并在門靜脈期消退，則判定為消融不全[6]。以CECT/CEMRI的判定結果為標準，用診斷性試驗檢測動態3D-CEUS對消融療效的診斷效能。

2 結果

本組75例HCC共89個結節，消融治療后1個月的CECT/CEMRI檢查顯示，80.9%（72/89）的消融灶無增強，判定為腫瘤得到完全消融。動態3DCEUS檢查顯示，82.0%（73/89）的消融灶在造影顯像全過程中未見增強表現，呈邊界清晰空洞樣改變，符合完全消融。CECT/CEMRI顯示，19.1%（17/89）的腫瘤邊緣部分在動脈期可見結節狀高增強，門靜脈期消退，診斷為癌灶殘留。3D-CEUS顯示，18.0%（16/89）的腫瘤于動脈期在邊緣處見結節狀、新月狀高增強，至門靜脈期消退為低增強，提示癌灶殘留（圖1、2）。以CECT/CEMRI作為金標準，診斷性試驗表明CEUS判定消融后癌灶殘留的靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值及準確率分別為88.2% (15/17)、98.6% (71/72)、93.8%(15/16)、97.3% (71/73)、96.6% (86/89)。動態3DCEUS出現假陰性2例：1例消融灶位于近膈頂處顯示困難，1例消融灶范圍較大而顯示不全。假陽性1例，表現為動脈期消融灶邊緣環狀高增強，門靜脈期及延遲期略減退為稍低增強。

3 討論

圖2 3D-CEUS及殘癌與消融壞死區空間形態與關系示意圖

超聲引導下肝癌經皮熱消融或化學消融是目前廣泛應用的肝癌非手術治療方法，影響其療效的因素仍是術后腫瘤殘留與復發[2]。盡早發現腫瘤殘留與復發，并及時補充相應治療是提高療效的關鍵。影像學方法在評價和隨訪肝腫瘤射頻消融治療中發揮著重要作用。CECT或CEMRI顯示無強化被公認為判斷消融治療后腫瘤完全壞死的金標準[5,7]。近年來，超聲造影在消融治療效果評價中的作用已得到廣泛認可。但超聲造影僅是從一個斷面對消融灶進行觀察，其整體觀察需超聲醫師通過連續側動探頭以獲取不同斷面的信息在大腦中重建后獲得，容易忽略切面以外異常血供信息而導致誤診。

3D-CEUS融合了2D-CEUS與三維超聲成像技術的優勢，可從立體角度動態、全程獲取感興趣區血流灌注信息。已有學者將其應用于肝腫瘤的診斷[8-9]。但以往研究多采用靜態3D-CEUS，所顯示的是超聲造影某一時刻腫瘤內血流灌注瞬間的三維圖像，圖像質量水平與影像采集開始時間及采集速度密切相關，操作難度較大，可能需多次重復注藥和采集才能獲得理想圖像。本研究采用最新動態3D-CEUS技術，可連續動態采集整個造影劑灌注過程，同步生成一系列連續的動態3D-CEUS圖像。將三維超聲的空間顯示優勢與超聲造影的實時顯示優勢相互結合，并將2D-CEUS的實時平面造影拓展為動態立體造影，不同時相會出現與2D-CEUS相匹配的立體造影圖像，有效彌補了2D-CEUS及靜態3D-CEUS的不足，對提高消融灶邊緣異常血供的顯示及診斷準確率具有實際意義。

本研究顯示，消融治療后殘癌動態3D-CEUS主要表現為動脈期消融灶邊緣不規則結節狀、新月狀高增強，門靜脈期、延遲期造影劑消退呈低增強，這與HCC以肝動脈供血為主的病理特點有關。對殘癌空間形態顯示以動脈期效果最好，立體感最強，這與HCC的超聲造影血流灌注特征相關。通常動脈期增強早于肝實質，與肝實質的回聲反差最大，故立體感效果最好。

分析動態3D-CEUS對89個肝癌消融病灶局部療效的判定結果，診斷性試驗顯示動態3D-CEUS與CECT或CEMRI具有很高的一致性，3D-CEUS判斷癌灶局部殘留具有較高的靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值和準確率，顯示3D-CEUS在腫瘤消融局部監測方面與CECT或CEMRI具有同等的判斷效能。3D-CEUS與CECT或CEMRI相比，還具有以下優點：從三維視角立體顯示整個腫瘤邊緣的血流動態灌注情況，更直觀、更形象，造影過程無放射性損傷，過敏發生率極低，對心、腎功能無影響，操作簡便快捷，費用相對低廉。

動態3D-CEUS在本研究中出現2例假陰性，其中1例由于腫瘤靠近膈頂而超聲顯示困難，另1例則由于消融灶較大而顯示不全，反映了動態3D-CEUS的不足，同時也提示在這種情況下更適合用CECT或CEMRI來評估。1例假陽性CECT診斷為炎癥反應帶，經6個月隨訪觀察無腫瘤進展。治療后消融灶周圍的炎癥充血反應多在1個月內消失，但少數炎癥反應會持續更長時間。有文獻報道炎癥性病變可表現出類似惡性腫瘤的增強模式，即動脈期高增強，門靜脈期或延遲期增強消退[10]。這種情況會引起動態3D-CEUS的誤判，必要時可對增強部分進行穿刺活檢以避免漏診。

此外，我們通過臨床實踐對如何獲得動態3D-CEUS高質量圖像有一些體會：①進行3D-CEUS前，利用常規超聲選擇最佳透聲窗，通過側動探頭觀察腫瘤是否能完整顯示和包納；②在對圖像進行后處理時，要適當調節閾值、透明度等成像參數，如閾值調節不宜過高或過低，過高會丟失部分容積信息，過低則噪聲過多影響診斷；③通過旋轉、切割全方位觀察滋養動脈分布情況，避免因圖像前后重疊交錯而遺漏診斷信息。

總之，動態3D-CEUS技術在評價消融治療后近期療效方面與CECT或CEMRI的價值相當，可直觀、動態和有效顯示消融治療后殘癌的立體血流灌注模式及與消融壞死區之間的空間關系，為進一步提高殘癌檢出的準確率提供了新的手段。但本研究僅為初步臨床應用，尚需積累更多經驗進行深入研究。

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