BI-RADS分級4級以上乳腺病灶邊緣帶的多模態超聲觀察

冷曉玲，黃國福，馬富成

（1.新疆醫科大學附屬腫瘤醫院超聲科，新疆 烏魯木齊 830011；2.新疆醫科大學第五附屬醫院放化療科，新疆 烏魯木齊 830011）

BI-RADS分級4級以上乳腺病灶邊緣帶的多模態超聲觀察

冷曉玲1，黃國福2，馬富成1

（1.新疆醫科大學附屬腫瘤醫院超聲科，新疆 烏魯木齊 830011；2.新疆醫科大學第五附屬醫院放化療科，新疆 烏魯木齊 830011）

目的：評價二維超聲造影、三維能量多普勒及三維超聲造影聯合應用觀察BI-RADS分級4級以上乳腺病灶邊緣帶的價值。方法：收集經病理證實的超聲分級為BI-RADS 4級及以上的乳腺良惡性病灶182例，依次行2D-CEUS、3D-CPA、3D-CEUS檢查并存儲圖像。應用QLab軟件對乳腺良惡性病灶邊緣帶、病灶中央區域、病灶旁乳腺組織進行時間強度曲線分析并進行比較。對乳腺病灶邊緣帶進行3D-CPA及3D-CEUS重建，按血供豐富程度將圖像分為4級。比較3D-CEUS與3D-CPA對乳腺病灶血管結構的顯示情況。結果：乳腺癌邊緣帶超聲造影灌注參數不同于中央部及病灶旁乳腺組織（F=7.782 7，P＜0.000 1）。癌邊緣帶與癌中央區域均相對于癌旁乳腺組織呈快進慢退高增強，癌邊緣帶的造影模式相對于中央區域呈現相對快進慢退高增強（P＜0.05）。乳腺良性病灶邊緣帶與中央區域相對于病灶旁乳腺組織呈快進快退高增強，乳腺良性病灶邊緣帶相對中央區域呈快進快退等增強（P＜0.05）。乳腺癌邊緣帶的3D-CPA及3D-CEUS血供級別均以Ⅲ級或Ⅳ級為主，且高于乳腺良性病灶邊緣帶的血供級別（P＜0.05）。乳腺癌邊緣帶的3D-CEUS血供級別高于3D-CPA（P＜0.05）。結論：癌邊緣帶對乳腺癌超聲造影的惡性征象的貢獻大于癌中央區域。3D-CEUS顯示BI-RADS分級4級以上乳腺病灶邊緣帶的血管結構優于3D-CPA。2D-CEUS聯合3D-CPA與3D-CEUS可更好呈現乳腺癌邊緣帶的血流灌注狀態。

乳腺腫瘤；超聲檢查，乳房；超聲檢查，多普勒，彩色

乳腺癌占女性惡性腫瘤的第2位，對乳腺癌的正確診斷具有重要意義。腫瘤誘導生成的新生血管結構異常，排列紊亂，基底膜不完整，血管壁薄，通透性好，存在大量動靜脈瘺以及間質液體壓力升高均可導致腫瘤血流灌注的不規則[1]。因此，如何對腫瘤新生血管結構的異質性和功能進行客觀準確評價，是應用影像學方法評價腫瘤血管的關鍵。眾所周知，檢測腫瘤血管生成、血流動力學特點及血管的形態最常用彩色多普勒超聲。近來，隨著二維乳腺造影（2D-CEUS）、三維超聲等新技術日趨成熟，在此基礎上又產生了三維能量多普勒（3D-CPA）及三維超聲造影技術（3D-CEUS），新技術對乳腺癌微循環的精細度及空間分辨率進一步提升。本研究應用2DCEUS、3D-CPA及3D-CEUS對乳腺癌的邊緣帶進行觀察，評價這些新技術在乳腺癌邊緣帶的應用價值。

1 材料與方法

1.1 研究對象

182例臨床及影像可疑的超聲分級為BI-RADS 4級及以上的乳腺病灶，2013年12月—2014年12月在超聲科行超聲造影檢查并經我院手術病理證實，其中119例乳腺癌病例，63例良性病例，年齡29～82歲，平均（47.3±3.0）歲。

1.2 使用儀器及使用試劑

超聲檢查使用Philips IU22彩色多普勒超聲診斷儀，2D-CEUS使用L9-3探頭，三維檢查使用V13-5三維容積探頭。造影特異性成像技術為對比脈沖序列，機械指數調為 0.06～0.11。造影劑為SonoVue，每次注射5mL。

1.3 方法

常規超聲觀察乳腺病灶，記錄腫瘤的二維圖像特征及其彩色多普勒血供情況。造影前在彩色多普勒能量條件下，以3D-CPA采集腫瘤血管的三維圖像。對每例病灶先行2D-CEUS檢查，掌握病灶的增強程度及達峰時間后再行3D-CEUS檢查。進入3D-CEUS模式，對病灶及部分正常乳腺組織，選擇適當的取樣框，再次團注造影劑5mL進行造影檢查。開始顯影時即反復采集和存儲圖像，連續存儲3分鐘。無論二維還是三維成像均囑咐患者緩慢呼吸。

全部圖像存入硬盤，應用QLAB軟件進行圖像處理和分析。3D-CPA重建采用能量多普勒和組織結合的模式。3D-CEUS采用透明成像模式。三維圖像成功建立后，旋轉圖像動態觀察腫瘤內微血管的分布和供血血管的顯示，將兩種三維成像方式對腫瘤供血動脈的顯示作比較。

1.4 圖像分析

2D-CEUS的時間強度曲線（TIC）分析過程為：動態回放觀察造影的全過程，開啟QLAB分析軟件，選取興趣區：分別選取乳腺腫瘤病灶邊緣帶、病灶中央部、腫瘤旁乳腺組織為興趣區，軟件自動處理得出各興趣區的TIC及中位強度、峰值強度、上升時間、上升斜率、始增強度、平均渡越時間、曲線下面積、半降時間、消除斜率、達峰時間等灌注參數。

3D-CPA成像及3D-CEUS的取樣框放置腫瘤邊緣帶，選取部位與2D-CEUS相同。本研究根據乳腺良惡性病灶的血供情況，參考Alder分級，進行3D-CPA及3D-CEUS的分級評判，分為：Ⅰ級：星點狀；Ⅱ級：區域線狀；Ⅲ級：網狀；Ⅳ級：雜亂樹枝狀。根據血供分級標準記錄每個乳腺病灶邊緣帶的3DCPA及3D-CEUS血供級別。

1.5 統計學分析

統計學分析采用SPSS 17.0軟件進行數據分析。分析2D-CEUS乳腺良惡性病灶邊緣帶、病灶中央部、腫瘤旁乳腺組織的TIC類型及灌注參數之間的差別。符合正態分布的數據采用均數±標準差表示，不符合正態分布的數據采用中位數和四分位數間距表示。3D-CPA和3D-CEUS兩種檢查方式對乳腺腫瘤血供顯示情況比較采用卡方檢驗，P＜0.05為差異有顯著性統計學意義。

2 結果

2.1 BI-RADS 4級以上乳腺良惡性病灶邊緣帶2DCEUS表現

2.1.1 乳腺癌不同區域2D-CEUS的參數的比較見表1。

表1 乳腺癌邊緣帶、癌中央部、癌旁乳腺組織灌注參數的比較

將乳腺癌邊緣帶、癌中央部、癌旁乳腺組織作為3個不同的總體，對其灌注參數進行多元方差分析，結果表明，乳腺癌邊緣帶超聲造影灌注參數不同于中央部及病灶旁乳腺組織 （F=7.782 7，P＜0.000 1）（圖1）。將乳腺癌不同區域的超聲造影灌注參數進行比較，結果發現，癌邊緣帶與癌中央區域相對于癌旁組織均呈快進慢退高增強，癌邊緣帶的造影模式相對于中央區域呈現相對快進慢退高增強（P＜0.05）。

2.1.2 乳腺良性病灶不同區域2D-CEUS的參數的比較

見表2。

表2 乳腺良惡性病灶邊緣帶2D-CEUS的參數的比較

乳腺良性病灶邊緣帶與中央區域相對于病灶旁乳腺組織呈快進快退高增強，乳腺良性病灶邊緣帶相對于中央區域呈快進快退等增強（P＜0.05）。

2.2 乳腺良惡性病灶邊緣帶3D-CPA血供分級情況

63例良性病例中，血供分級Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別為15例、23例、17例、8例。119例惡性病例中，血供分級Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別為24例、29例、30例、36例。結果表明，乳腺良惡性腫瘤邊緣帶3D-CPA血供特點不同（P＜0.01），乳腺癌血供級別高于乳腺良性腫瘤，66例 （55.46%）乳腺癌血供方式是Ⅲ級或Ⅳ級（圖2）。

2.3 乳腺癌邊緣帶3D-CEUS表現及與3D-CPA的比較

119例乳腺癌中，乳腺癌邊緣帶3D-CPA血供分級Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別為24例、29例、30例、36例。3D-CEUS血供分級Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別為7例、17例、57例、38例。統計結果顯示，乳腺癌邊緣帶的3D-CEUS血供級別高于3D-CPA（P＜0.01）（圖3）。

圖1 浸潤性導管癌患者的超聲造影圖像，病灶邊緣帶呈快進慢退、高增強，相對病灶中央區域及病灶旁乳腺組織具有明顯差異。 圖2同一乳腺癌患者，病灶邊緣帶3D-CPA的血供為Ⅲ級，周邊及內部可見較豐富線狀彩色血流，血管分叉、走行迂曲或粗細不均。 圖3 同一乳腺癌患者，病灶邊緣帶3D-CEUS的血供為Ⅳ級，血供分級高于3D-CPA，呈雜亂樹枝狀，可見迂曲擴張粗細不等的滋養血管及雜亂分支。Figure 1. Ultrasound contrast images of invasive ductal carcinoma.The marginal zone of the lesion shows obvious enhancement with fast access and slow retreat.It is different in the central region and adjacent tissue. Figure 2. 3D-CPA images of the same patient.The blood supply in the periphery is gradeⅢ.Abundant linear blood flow can be seen in the peripheral and inner foci of the lesion.There are bifurcated,circuitous or irregular vessels. Figure 3. 3D-CEUS images of the same patient.The blood supply in the periphery is gradeⅣ, which is higher than that of 3D-CPA.There are irregularly dendritic vessels with circuitous and messy nourishing branches.

2.4 乳腺癌邊緣帶3D-CEUS與3D-CPA血供級別的相關性

對乳腺癌邊緣帶3D-CEUS與3D-CPA血供級別進行Spearman相關性分析的統計結果表明，3DCEUS與3D-CPA顯示的乳腺癌邊緣帶的血供級別呈正相關（Spearman，P＜0.05，ρ=0.20）（見表3）。

表3 乳腺癌邊緣帶3D-CEUS與3D-CPA血供級別的關聯

3 討論

血管是腫瘤生長發展過程中極為重要的結構，同時血管生成也是腫瘤侵襲和轉移的重要條件，有研究認為[2-3]，腫瘤的新生血管情況是評價腫瘤生長、轉移及惡性程度的重要指標。目前對乳腺病灶血管的影像學研究多采用一種方法，只能從某個方面評價乳腺病灶的血管生成，并且其血流灌注指標單一，評價時并未考慮腫瘤血管分布在空間的多樣性及不平衡性，不能準確的反映腫瘤的血管生成狀態。本研究鎖定了腫瘤生物學行為的關鍵區域——邊緣帶，針對常規超聲BI-RADS分級4級以上的可疑乳腺病灶，對其血管生成狀態進行超聲影像學的深入研究，并結合多模態超聲技術各自的優勢對乳腺腫瘤的血管分布進行研究。

2D-CEUS利用造影劑可顯示低速血流，較好顯示腫瘤的血流灌注特點，可提高診斷準確性[4-6]，且還可進行TIC定量分析，但不能顯示空間關系。3DCPA可以顯示病灶滋養血管的空間關系，并且可以顯示腫瘤與血管的空間位置關系、血管受壓的方向和血管受壓變形的程度，從而對腫瘤的定位和手術方式的選擇提供更多的信息，但相對超聲造影而言對低速血流的顯示有局限性[7]。3D-CPA能顯示病灶滋養血管的空間分布，而且能顯示低速血流，但無法定量分析TIC[8]。3D-CEUS及3D-CPA分別為CEUS技術及彩色血管能量成像技術與三維顯像技術的結合，可從任意角度顯示腫瘤結構，觀察腫瘤血管的分布及走行[9]，三者結合可更好呈現乳腺癌邊緣帶的血流灌注。

3.1 乳腺癌邊緣帶血流灌注模式

癌邊緣帶與癌中央區域相對于癌旁組織均呈快進慢退高增強，這種灌注表現與乳腺癌血流豐富且表面滲透性較高有關，腫瘤區血流灌注要明顯高于正常乳腺組織，在多數文獻中均得到證實[10]，但目前研究很少將乳腺癌分為邊緣帶與中央區域分別研究它們的灌注特點。本研究TIC結果顯示，乳腺癌邊緣帶超聲造影參數不同于中央部及病灶旁乳腺組織，癌邊緣帶的造影模式相對于中央區域呈現相對快進慢退高增強，這說明，在乳腺癌超聲造影的惡性征象中，癌邊緣帶的貢獻要大于癌中央區域。這與腫瘤邊緣區域血管密集、高代謝、血管生成活躍有關；由于腫瘤的過度生長，中心區血供變得相對較差。研究乳腺癌TIC灌注特征，實質就是研究乳腺癌內部血管的血流特征，而乳腺癌組織復雜的血管特點決定了其灌注的多樣性與復雜性[11]，邊緣區域腫瘤細胞增殖活躍，病理微血管密度較高且通透性增加，造影后病灶的邊緣早期即呈現明顯增強，而中心微血管較少，造影后增強延遲或無明顯增強。故對乳腺癌的血管情況應全面分析，而且要對腫瘤不同區域進行評價，因為腫瘤不同部位的微血管密度及結構不同。

乳腺良性病灶邊緣帶與中央區域相對于病灶旁乳腺組織呈快進快退高增強，乳腺良性病灶邊緣帶相對于中央區域呈快進快退等增強。故乳腺良性病灶不同區域的造影模式的差異相對于乳腺癌是完全不同的。文獻研究表明[12]，乳腺良性病灶的微血管主要走行于病灶實質及間質內，在乳腺良性病灶內的分布總體上比較均勻，病灶中心和邊緣區域的分布無顯著性差異，這與本研究中兩個區域的增強強度無差異相吻合。

3.2 乳腺癌邊緣帶血管的空間分布特點

癌的邊緣帶大多顯示扭曲的血管和雜亂的微小血管組成的血管團，良性腫瘤則顯示了較為平直規則的血管[13-14]。本研究中不論3D-CPA還是3D-CEUS，均以Ⅲ級或Ⅳ血供為主，亦印證了乳腺癌邊緣帶血供豐富雜亂的特點；本研究結果也證實針對腫瘤邊緣帶3D-CPA的血供分級，乳腺癌邊緣帶血供級別高于乳腺良性腫瘤邊緣帶。

3D-CPA存在彩色溢出的多普勒偽像和角度依賴性，對較小病灶的血流顯示、腫瘤內部微小動脈的顯示、腫瘤主要動脈滋養血管的進入路徑及周圍動脈血管分布的顯示等方面亦有局限性。3D-CEUS可彌補上述不足，對病灶周邊和內部血管的分布和空間關系顯示較清晰[15]。故本研究顯示不但3D-CEUS 與3D-CPA顯示的乳腺癌邊緣帶的血供級別呈正相關，而且前者高于后者，也印證了3D-CEUS顯示乳腺腫瘤血管結構優于3D-CPA。

但3D-CEUS效果與二維圖像質量密切相關，凡是影響常規超聲和CEUS的因素也會影響3DCEUS的效果，比如腫瘤大小、呼吸的影響、造影劑的劑量、CEUS增強特點等[16]。大小適中的病灶圖像質量較好，病灶體積過大難免超出取樣框范圍導致圖像不全，病灶過小則重建后內部血管結構分辨率欠佳。3D-CEUS檢查時應盡量避免不利因素，合理調節成像參數，以獲得最佳圖像。

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Multimodality ultrasonic observation in the marginal zone of breast lesions with BI-RADS grade 4 or above

LENG Xiao-ling1,HUANG Guo-fu2,MA Fu-cheng1
(1.Department of Ultrasonography,the Affiliated Tumor Hospital of Xinjiang Medical University,Urumqi 830011,China; 2.Department of Radiochemotherapy,the Fifth Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University,Urumqi 830011,China)

Objective:To evaluate their application value in observing the marginal zone of breast lesions with BI-RADS grade 4 or above by 2D-CEUS,3D-CPA and 3D-CEUS.Method:One hundred and eighty-two pathologically proved benign and malignant breast lesions with BI-RADS grade 4 or above received examinations in the order of 2D-CEUS,3D-CPA and 3D-CEUS.The marginal zone,the central region and the adjacent gland tissue for all lesions were analyzed and compared by time-intensity curve using QLab software.Three dimensional reconstruction of power Doppler and contrast-enhanced images were performed in the marginal zone and 4 levels were divided according to the blood supply.The abilities to display the vascular structure of breast lesions by 3D-CEUS and 3D-CPA were compared.Results:For cancers,the marginal zone had different ultrasonic perfusion parameters from the central region and adjacent normal gland tissue(F=7.782 7,P＜0.000 1).Compared with the adjacent tissue,the marginal and central regions showed obvious enhancement with quick access and slow retreat.Compared with the central region,the marginal zone showed medium enhancement with quick access and slow retreat(P＜0.05).For benign lesions,the marginal and central zones showed obvious enhancement with quick access and quick retreat in comparison to adjacent normal tissue.Compared with the central region,the marginal zone showed medium enhancement with quick access and quick retreat(P＜0.05).3D-CPA and 3D-CEUS in the periphery of breast cancers were characterized by more blood supply of gradeⅢ orⅣ compared to benign breast lesions(P＜0.05).Blood supply levels were higher by 3D-CEUS than by 3D-CPA(P＜0.05).Conclusion:The marginal zone contributed more to the malignant imaging features than the central region for contrast-enhanced ultrasound in breast cancer.3D-CEUS was superior to 3D-CPA in manifesting the blood vascular structure in the marginal zone of breast lesions of BI-RADS grade 4 or above.2D-CEUS combined with 3D-CPA and 3DCEUS can better display blood perfusion in the marginal zone of breast cancers.

Breast neoplasms;Ultrasonography,mammary;Ultrasonography,Doppler,color

R737.7；R445.1

A

1008－1062（2016）01－0014－05

2015-02-06；

2015-04-02

冷曉玲（1980-），女，烏魯木齊人，主治醫師。E-mail：58281431@qq.com

馬富成，新疆醫科大學附屬腫瘤超聲科，830011。E-mail：mafuchengchao@sina.com

新疆醫科大學附屬腫瘤醫院科研啟動基金（編號：腫2013-12）。