聲脈沖輻射力成像技術(shù)在乳腺疾病診斷中的應(yīng)用進(jìn)展

劉　卉(綜述)，吳　蓉(審校)

(同濟(jì)大學(xué)附屬第十人民醫(yī)院超聲科，上海 200072)

聲脈沖輻射力成像技術(shù)在乳腺疾病診斷中的應(yīng)用進(jìn)展

劉卉△(綜述)，吳蓉※(審校)

(同濟(jì)大學(xué)附屬第十人民醫(yī)院超聲科，上海 200072)

摘要：聲脈沖輻射力成像技術(shù)(ARFI)是一項(xiàng)新的無創(chuàng)性評(píng)估組織硬度的超聲成像技術(shù)。隨著彈性成像技術(shù)的發(fā)展，逐漸由助力式彈性成像發(fā)展為定性與定量相結(jié)合的成像技術(shù)。ARFI被廣泛應(yīng)用于甲狀腺、肝臟等疾病的診斷，同時(shí)也為乳腺疾病提供了新的診斷方法。聲觸診組織成像技術(shù)與聲觸診組織量化技術(shù)融合的聲觸診組織成像量化技術(shù)也逐漸被用于乳腺良惡性疾病的鑒別診斷。

關(guān)鍵詞：乳腺腫塊；聲脈沖輻射力成像技術(shù)；診斷

乳腺癌是女性常見惡性腫瘤，在世界范圍內(nèi)每年新增患者高達(dá)100萬，每年因乳腺癌死亡人數(shù)也達(dá)478 000之多[1]。提高乳腺癌患者治愈率、存活率及生存質(zhì)量的方法就是早發(fā)現(xiàn)、早診斷和早治療。聲脈沖輻射力成像技術(shù)(acoustic radiation force impulse，ARFI)是近年來新興的一種超聲彈性成像技術(shù)，在一定程度上彌補(bǔ)了助力式彈性成像技術(shù)的不足。ARFI利用探頭發(fā)射聚焦聲脈沖，使感興趣區(qū)域橫向上產(chǎn)生剪切波，從而對(duì)組織的硬度進(jìn)行定性和定量評(píng)價(jià)。ARFI對(duì)乳腺良惡性腫塊的鑒別診斷有一定的臨床意義，目前主要包括聲觸診組織成像技術(shù)(virtual touch tissue imaging，VTI)、聲觸診組織量化技術(shù)(virtual touch tissue quantification，VTQ)以及最新的聲觸診組織成像量化技術(shù)(virtual touch tissue imaging quantification，VTIQ)[2-4]。現(xiàn)就ARFI在乳腺良惡性疾病診斷中的應(yīng)用進(jìn)展予以綜述。

1VTI在乳腺疾病診斷中的應(yīng)用

1.1VTI原理聲脈沖輻射力使感興趣區(qū)產(chǎn)生縱向壓縮及橫向振動(dòng)，縱向位移在一定程度上與組織彈性有關(guān)，以縱向位移為基礎(chǔ)的彈性成像稱為VTI，可直觀反映組織彈性。VTI技術(shù)通過對(duì)病灶軟硬度檢測(cè)，采用灰階或彩色編碼成像，相對(duì)于普通二維超聲圖像，在外觀上能更直觀、準(zhǔn)確地評(píng)估結(jié)節(jié)的性質(zhì)[2]。

1.2VTI對(duì)乳腺疾病的定性診斷為了對(duì)VTI圖像進(jìn)行評(píng)估，有學(xué)者參照肝局灶性病變VTI相關(guān)研究，提出了乳腺腫塊VTI硬度評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：1分，整個(gè)病灶呈白色；2分，病灶灰白或病灶灰白混合；3分，整個(gè)病灶呈灰色；4分，灰黑，以灰為主；5分，整個(gè)病灶呈黑色，或黑灰以黑為主；黑色越多白色越少，反映該組織越硬、彈性越差[5-6]。王榮等[6]研究以≥4分作為惡性腫瘤的診斷標(biāo)準(zhǔn)，診斷良惡性腫瘤的靈敏度、特異度和準(zhǔn)確率分別為89.1%、78.7%和83.2%。VTI是以在同一感興趣區(qū)內(nèi)病變的灰度圖對(duì)比來表示組織的相對(duì)軟硬度，對(duì)于同一個(gè)給定的彈性圖像，圖像越暗，表示組織越硬；圖像越亮，表示組織越軟[2]。但是，單純以VTI彈性評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)判定乳腺腫塊的良惡性，仍然會(huì)受到眾多主觀因素的影響，不能準(zhǔn)確、客觀和定量地評(píng)估組織硬度。并且，由于乳腺良惡性病灶的彈性系數(shù)之間有部分重疊，且當(dāng)惡性病灶內(nèi)部出現(xiàn)液化或良性病灶出現(xiàn)機(jī)化、鈣化時(shí)，也會(huì)使病灶的硬度改變[7]。因此，仍需綜合評(píng)價(jià)，以減少誤診。

1.3VTI對(duì)乳腺疾病的半定量診斷單獨(dú)采用彈性評(píng)分法鑒別乳腺腫塊良惡性尚有一定的局限性，而利用腫塊在超聲灰階圖與彈性圖的面積比為彈性圖像的評(píng)價(jià)提供了新的實(shí)時(shí)半定量方法，能夠較客觀地評(píng)估病灶硬度。由于乳腺惡性腫瘤多呈浸潤(rùn)性生長(zhǎng)，牽拉周圍正常組織，導(dǎo)致硬度增加，引起彈性圖像面積增大，因此，彈性圖像能間接反映腫塊周圍組織的受累程度和范圍[8]。乳腺良性腫塊在彈性圖像和常規(guī)二維聲像圖上面積大小基本相近，甚至略小于常規(guī)二維聲像圖的面積。在計(jì)算面積比時(shí)，盡可能將腫塊調(diào)至感興趣區(qū)中心位置。宮霞等[9]研究顯示，乳腺良惡性腫塊的彈性圖像面積比具有顯著差異，這也是利用面積比作為診斷依據(jù)的基礎(chǔ)；其研究中將面積比=1.65作為良惡性腫瘤的診斷界值，診斷靈敏度、特異度和準(zhǔn)確率分別為76.47%、96.77%和89.58%；面積比≥1.65考慮為惡性病變，面積比<1.65考慮良性可能。王榮等[6]研究以VTI圖與灰階圖面積比1.53為截點(diǎn)，診斷乳腺惡性腫瘤的敏感度、特異度分別為95.7%和92.5%，與普通超聲相比，靈敏度和準(zhǔn)確率沒有顯著差異，但特異度顯著提高，因此彈性成像面積比在乳腺良惡性腫瘤診斷中有一定的診斷價(jià)值。面積比客觀地評(píng)價(jià)腫塊硬度，是一種新的實(shí)時(shí)半定量方法，且觀察者間存在一致性，彌補(bǔ)了評(píng)分法的不足[10]。

2VTQ在乳腺疾病診斷中的應(yīng)用

2.1VTQ 原理橫向振動(dòng)以剪切波方式向周邊傳播，VTQ即通過檢測(cè)剪切波傳播，計(jì)算剪切波速(shear wave velocity，SWV)，對(duì)組織硬度進(jìn)行估計(jì)，剪切波只局限組織內(nèi)部區(qū)域[11]。VTQ技術(shù)通過SWV對(duì)組織彈性進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，惡性病灶組織較硬，而良性組織較軟，SWV 值越高，反映該組織越硬、彈性越差[12-13]。

2.2VTQ 對(duì)乳腺疾病的定量診斷VTQ技術(shù)使超聲彈性成像由定性和半定量模式走向了定量模式，張婉瑩等[14]研究顯示，乳腺腫塊內(nèi)SWV值及病灶/周邊SWV比可鑒別乳腺良惡性腫塊，其最佳診斷界值為SWV 4.36 m/s，病灶/周邊SWV為3.05；良性腫塊SWV 為(2.41±1.35) m/s，惡性腫塊SWV為(5.87±3.15) m/s；SWV診斷的靈敏度、特異度和準(zhǔn)確率分別為62.22%、95.72%和89.22%；病灶/周邊SWV在良性腫塊中為1.59±0.90，惡性為3.67±2.25；病灶/周邊SWV的診斷靈敏度、特異度和準(zhǔn)確率分別為57.78%、95.19%和87.93%。Yao等[15]將206個(gè)乳腺病灶根據(jù)病灶大小分為3組(<10 mm組、10～20 mm組和>20 mm組)，結(jié)果顯示，惡性病灶的SWV值高于良性病灶，而對(duì)于<10 mm的病灶區(qū)別并不明顯；VTQ對(duì)于<10 mm病灶的靈敏度為33.33%，與其他組比較相對(duì)較低，對(duì)于>10 mm的乳腺病灶VTQ是一個(gè)有前景的方法，進(jìn)一步研究<10 mm乳腺腫塊，提高靈敏度是必要的。徐光等[16]研究顯示，SWV值鑒別診斷BI-RADS(breast imaging reporting and data system) 3級(jí)以上乳腺腫塊良惡性的最佳診斷閾值為4.34 m/s，靈敏度為64.4%，特異度為87.5%。歐冰等[17]研究表明，對(duì)乳腺這種淺表器官而言，運(yùn)用VTQ技術(shù)所測(cè)得的0.5 cm、1.0 cm和1.5 cm處腺體內(nèi)SWV值無差異，即SWV不隨腺體內(nèi)深度增加而有改變。可能由于壓迫式彈性成像所給予的壓迫頻率遠(yuǎn)低于ARFI技術(shù)探頭所發(fā)射的聲脈沖頻率。對(duì)于乳腺這一淺表器官，其深度對(duì)ARFI技術(shù)所發(fā)射的聲脈沖未造成影響，可較客觀地反映組織的硬度情況，為臨床判斷乳腺病灶良惡性提供了一種新的方法。

2.3VTQ存在的不足VTQ技術(shù)在評(píng)價(jià)組織彈性方面提供量化指標(biāo)，避免了診斷過程中人為因素的干擾，對(duì)常規(guī)聲像圖中模糊不清或較小的病變顯示較好，并揭示了腫塊組織的彈性系數(shù)與周圍組織結(jié)構(gòu)之間的密切關(guān)系[18-19]。但臨床中有些惡性病灶與良性病灶的硬度是有重疊性的，有些乳腺惡性腫塊(如黏液樣癌、髓樣癌)可能偏軟，而有些纖維腺瘤可能偏硬，影響ARFI的診斷效能，結(jié)合常規(guī)二維超聲及彩色多普勒血流成像特征，可作出鑒別診斷。VTQ技術(shù)也存在諸多不足，主要為：①受病變本身運(yùn)動(dòng)影響較大，測(cè)量時(shí)需患者屏氣配合；②病灶過硬時(shí)無法測(cè)出具體數(shù)值，在有液化的腫塊中SWV衰減厲害(由于剪切波是一種橫波，橫波不能在液體和氣體中傳播)[20]。VTQ取樣框?yàn)楣潭ù笮?5 mm×6 mm)，對(duì)于腫塊小于取樣框面積的乳腺病灶會(huì)將其周圍正常乳腺組織包納進(jìn)去，可能會(huì)造成測(cè)量結(jié)果偏差；在腫塊較大且中間有液化壞死時(shí)，取樣框放置的位置同樣會(huì)導(dǎo)致彈性值偏差[21]。另外，取樣框大小不可調(diào)節(jié)，也成為該技術(shù)的限制之一。

3VTIQ在乳腺疾病診斷中的應(yīng)用

3.1VTIQ原理由于VTI和VTQ存在不足，VTIQ技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它是在VTQ基礎(chǔ)上進(jìn)行了革新。不同于其他組織彈性的定量方法(例如VTQ只提供了單個(gè)點(diǎn)的SWV值)，VTIQ 的感興趣區(qū)大小最低為1 mm1 mm，VTIQ將在0.5～10 m/s范圍內(nèi)的SWV進(jìn)行圖像編碼，得到SWV分布圖。速度分布圖同時(shí)也可切換成質(zhì)量、時(shí)間和組織位移圖。這就解決了VTQ取樣框存在位置不確定性以及良惡性腫塊特征的重疊對(duì)SWV測(cè)定的影響。它與以前的借助檢查者手動(dòng)施壓的助力式彈性成像不同[22]。為了提高檢查者的獨(dú)立性和可重復(fù)性，在VTIQ中對(duì)組織施加的壓力是自動(dòng)的，探頭能產(chǎn)生低頻縱向的推進(jìn)脈沖，引起感興趣區(qū)盡可能小的位移，用檢測(cè)性的脈沖進(jìn)行示蹤[23-24]。因此，與其他的彈性成像方法相比，測(cè)量由自動(dòng)推進(jìn)脈沖產(chǎn)生與聲束垂直走向的剪切波，意味著能夠成為使檢查者最獨(dú)立的新技術(shù)；VTIQ用檢測(cè)脈沖測(cè)定SWV(SWV與組織彈性相關(guān))，并進(jìn)行彩色圖像編碼，得出直觀的彩色SWV分布圖[25-26]。

3.2VTIQ對(duì)乳腺疾病的定性和定量診斷VTIQ作為最新技術(shù)，目前報(bào)道較少。Golatta等[27-28]將VTIQ與BI-RADS分級(jí)聯(lián)合，測(cè)得的臨床診斷中最佳的臨界點(diǎn)波速為5.18 m/s，其靈敏度為98%、特異度為82%、陽性預(yù)測(cè)值為86%、陰性預(yù)測(cè)值為98%，乳腺良惡性病變最大平均速度的不同，提示惡性病變更加堅(jiān)硬；將VTIQ添加到乳腺影像報(bào)告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)中可提高特異性；同時(shí)，利用VTIQ技術(shù)對(duì)乳腺正常組織的硬度進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果顯示，乳腺實(shí)質(zhì)的VTIQ值比脂肪組織高；正常乳腺的VTIQ值與良性或惡性病灶周圍的乳腺實(shí)質(zhì)VTIQ值相似。Ianculescu等[29]利用此技術(shù)與BI-RADS分級(jí)對(duì)乳腺占位進(jìn)行評(píng)估，對(duì)110例病灶進(jìn)行研究(48例良性，62例惡性)發(fā)現(xiàn)，病灶和周圍組織的SWV有顯著差異；以3.31 m/s為臨界值診斷乳腺病灶的良惡性，其靈敏度為80.4%，特異度為73%；對(duì)于BI-RADS分級(jí)4a類的腫塊應(yīng)用這個(gè)臨界值來判斷乳腺病灶的良惡性，其靈敏度為92%，特異度為72.9%，說明VTIQ定性和定量結(jié)果具有很好的潛力，能提高超聲對(duì)乳腺占位的診斷價(jià)值，增加診斷特異性，減少不必要的穿刺。

4小結(jié)

ARFI 技術(shù)在乳腺腫塊的鑒別診斷中具有較高的價(jià)值。VTI可定性、半定量鑒別乳腺腫塊良惡性，但受深度、鈣化和主觀因素的影響，良惡性界定存在一定交叉，重復(fù)性差；VTQ可定量判斷乳腺腫塊的軟硬度，但受取樣框大小等因素的影響；而VTIQ可更精確地計(jì)算出乳腺腫塊的SWV。對(duì)于常規(guī)灰階圖像上無法明確診斷的腫塊，ARFI是一種有效的補(bǔ)充手段，減少了乳腺癌的漏診及誤診，避免了不必要的穿刺和手術(shù)，在乳腺良惡性腫塊鑒別上顯示出良好的應(yīng)用前景。

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The Progress of Acoustic Radiation Force Impulse Technology′s Application in Diagnosis of Breast DiseaseLIUHui,WURong.(DepartmentofUltrasonography,TenthPeople′sHospitalAffiliatedtoTongjiUniversitySchoolofMedicine,Shanghai200072,China)

Abstract：Acoustic radiation force impulse(ARFI) technology is a new non-invasive ultrasonic imaging technology to assess tissue hardness.With the development of the elasticity imaging technology,elasticity imaging gradually developed from semi-quantitative into ARFI with combination of qualitative and quantitative imaging.ARFI is widely used in the diagnosis of thyroid and liver diseases,which also provides a new method for the diagnosis of breast diseases.Virtual touch(imaging) and virtual touch quantification integrated virtual touch imaging quantification，is also being used in breast benign and malignant differential diagnosis.

Key words：Breast mass； Acoustic radiation force impulse； Diagnosis

收稿日期：2015-01-21修回日期：2015-03-31編輯：鄭雪

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.22.040

中圖分類號(hào):R445. 1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-2084(2015)22-4139-03