超聲造影技術在肺部腫瘤應用中的研究進展

樓軍 雷志鍇?

統計表明，目前我國肺癌發病率每年增長約26.9%，肺癌已成為我國惡性腫瘤死亡原因第一位。以往，肺部腫瘤的影像學診斷主要依賴于X線、CT、纖維支氣管鏡等檢查，由于含氣肺組織及肋骨的影響，超聲檢查主要局限于胸腔積液的診斷，對肺部腫瘤的診斷存在一定的困難，超聲造影（CEUS）技術能清晰顯示組織和腫瘤內的血管和微血管，動態觀察腫瘤組織的微循環灌注狀態，目前已經廣泛應用于臨床，尤其在肝臟占位病變的診斷中，超聲造影檢查甚至優于增強CT和增強MRI檢查［1-2］。本文對超聲造影技術在肺部腫瘤的應用作一綜述。

1 超聲造影成像技術的發展

1.1 二次諧波顯像 主要由非線性二次諧波信號構成，非線性效應強，可強于組織上百倍，組織回聲中提取的信號，經編程，使儀器只接收這些諧波，提高圖像信噪比，以此獲得良好的造影效果。

1.2 諧波能量多普勒顯像 二次諧波結合多普勒能量成像技術，僅造影劑產生的諧波能量信號可以被接收。加入諧波技術可有效抑制運動偽像，以檢測更低速的血流。

1.3 間歇延遲成像 應用高聲壓下大量微泡的瞬間破裂，產生高強度的散射提高微泡顯示。微泡破裂后感興趣區再次被充填需經過一段時間，在兩次高聲壓超聲波的發射中間可設置間歇時間。此技術可檢測到細小血管內的低速血流。

1.4 實時超聲造影匹配成像技術 實時超聲造影匹配成像技術是發射低聲壓的超聲波與造影劑聲諾維結合，分別接收來自組織及造影劑微泡的信號，操作者根據需要選擇模式，應用對比造影成像技術，可實時動態觀察微氣泡的灌注過程。

2 肺部腫瘤超聲造影基礎

與肝臟供血相似，肺具有雙重供血，即由肺動脈及支氣管動脈供血，組成肺循環的肺動脈和靜脈，流出右心室，回至左心房，運載全身靜脈性血液在肺內進行氣體交換，屬肺的功能血管；體循環的支氣管動脈和靜脈，起自胸主動脈或肋間動脈，源于左心室，回至右心房，運載動脈性血在肺內進行物質交換，是肺的營養血管。由于肺癌的血供主要來源于支氣管動脈，偶有肺動脈參與供血，因此肺癌在肺動脈期呈無或輕微增強，而在支氣管動脈期呈輕微或明顯增強，該特征性表現是超聲造影診斷肺癌的重要依據。中央型肺癌伴肺不張的超聲造影具有典型的增強模式，即肺組織主要在肺動脈期開始增強，而腫瘤在支氣管動脈期出現增強，且增強強度明顯低于不張的肺組織。

3 超聲造影對周圍型肺部占位性病變的鑒別診斷價值

周圍型肺部占位性病變主要包括良性腫瘤、原發或轉移的惡性腫瘤。肺部腫瘤的定性診斷一直是影像界研究的熱點和難點，正確的定性判斷是后續制定治療方案的關鍵。部分學者研究認為病灶的形態學和血供特征可以為肺部病變的鑒別提供有用的信息［3-4］，但彩色多普勒超聲對低速血流的敏感性有限，同時又受到操作者的手法、儀器的分辨力、參數的調節以及取樣的角度等因素的限制，故不能全面、細致地反映病灶內部血供情況，無法分辨是否存在壞死病灶。目前文獻較多報道是應用超聲造影對肺癌的診斷研究［5-6］，認為超聲造影增強時相對肺部腫瘤良惡性的鑒別診斷有重要意義。

多數研究結果表明肺癌的增強時相大多始于支氣管動脈期，對于判斷腫瘤性質和顯示隱藏在不張的肺組織中的腫瘤有重要意義。肺動脈期及支氣管動脈期的界定在肺占位病變診斷及鑒別中有重要意義。目前，較多學者對CEUS肺動脈期及支氣管動脈期的界定進行研究，但尚無公認的標準，Gorg［7］認為注入造影劑后增強＜6s為“肺動脈期”，增強≥6s為“支氣管動脈期”，綜合國內外文獻［8-9］報道，良性病變始增時間（time to enhancement，TE）多在4.8～10.0s，惡性病變TE多在 10～15s。羅志艷等［6］報道28例周圍性肺癌，24 例（85.7%）始增時間在6～24s，平均（11.1±3.6）s，表明惡性腫瘤在“肺動脈期”無或少灌注而表現無增強，但在“支氣管動脈期”稀疏或明顯灌注呈低或高增強，此增強表現是超聲造影診斷肺癌的重要依據。Sperandeo等［10］報道78例肺癌，始增時間15～45s，平均25～32.5s，均位于支氣管動脈期，晚于正常肺組織始增時間，亦表明肺癌的主要血供是支氣管動脈供血。由此可見，肺癌增強開始于支氣管動脈期，一般＞10s，而肺臟的炎性病變的增強則開始于肺動脈期，一般＜10s。這是因肺癌的新生血管主要來自支氣管動脈，而肺的炎性病變如肺炎和支氣管肺炎，主要是肺動脈供血，該特征性表現是超聲造影診斷肺癌的重要依據。

4 超聲造影在中央型肺癌伴阻塞性肺不張中的應用

當中央型肺癌壓迫或阻塞支氣管時，可引起遠端的肺組織實變，實變的肺組織可作為透聲窗，使肺門部腫塊在超聲圖像上顯示，但常規超聲檢查常難以區分其腫瘤部分及不張的肺組織，多數研究結果表明肺癌的增強時相大多始于支氣管動脈期，增強強度多低于不張的肺組織，因此超聲造影可以較好的區分其腫瘤部分與不張的肺組織。中央型肺癌伴肺不張的超聲造影具有典型的增強模式，由于超聲造影劑從右心肺動脈首先灌注不張的肺組織，不張的肺在“肺動脈期”開始明顯增強，而隱藏在不張肺組織內的腫瘤造影劑灌注時間明顯遲于前者，同周圍型肺癌相似，主要在“支氣管動脈期”出現增強，且增強強度明顯低于不張的肺組織。因此，超聲造影應用肺存在支氣管動脈及肺動脈雙血供的特點，易分辨腫瘤與不張肺組織。

5 實時超聲造影在肺部腫瘤精準介入中的應用

對于不同病理學類型的肺癌，其治療方案差異較大，因此對肺部腫瘤進行精準穿刺活檢，獲得病理學診斷尤為重要，超聲引導下經皮肺穿刺活檢術可對支氣管鏡難以到達或難以診斷的肺部胸膜相鄰處病變進行取材，且操作全過程均實時動態觀測，取材成功率高，已得到臨床的廣泛認可和應用［11］。但當肺部較大病灶（直徑＞5cm），常是壞死、炎癥、肺不張及腫瘤組織等多種病變組織并存，二維超聲無法區別病灶內壞死區域和活性區域，彩色多普勒超聲檢查常不能反映出病變真實的血流信號情況，給穿刺操作帶來一定的盲目性，易造成穿刺失敗，而實時超聲造影能實時顯示病灶內的血流灌注信息，羅志艷等［6］研究報道超聲造影在肺癌中的初步研究，為肺周圍型病變的穿刺活檢提供了十分有價值的信息。何文等［12］和曹兵生等［13］均在2011年報道對肺周圍腫塊先行超聲造影檢查再行穿刺的研究，穿刺成功率分別在100.00%、98.10%。黃偉俊等［14］研究顯示38個病灶中不均勻增強達76.3%（29/38），尤其是在較大的病灶達89.3%（25/28），表明CEUS更能體現病灶內不同組織血供情況，實時超聲造影引導可以顯示腫塊的活性區，能避開穿刺路徑上的大血管，可以對肺部腫塊進行精準穿刺活檢，可以明顯提高穿刺的陽性率、準確率及安全性。

6 超聲造影在肺腫瘤消融術后評估中的應用

對于早期肺癌不能耐受手術或不愿手術治療或其他局部治療后復發的周圍型肺癌患者，熱消融已成為有效替代手段；超聲造影具有實時動態、敏感性高的優勢，目前大量研究證實 CEUS 對發現消融術后殘留或復發具有較高的靈敏度、 特異度和準確性，與增強 CT/MRI 診斷價值相似，已經成為評價射頻消融治療療效的有效方法［15-16］。

7 展望

超聲造影檢查操作簡便、省時、無輻射、可反復應用，可以顯示腫瘤血管形態學及血流動力學情況，對已失去手術機會而采取放化療治療的患者，超聲造影新技術可以反映放化療前后病灶微循環的改變，用于評估放化療療效，尤其適用于碘過敏、心肝腎功能不全、哮喘、甲狀腺功能亢進、各種藥物過敏者等高危因素而無法進行增強CT或MRI檢查的患者。腫瘤血管生成和抗血管生成治療可引起組織血流灌注改變，隨著超聲造影及其成像技術的不斷發展和臨床研究的不斷深入，超聲造影定量分析技術在腫瘤血管靶向治療療效評估方面有較大發展潛力［17］。Williams等［18］應用超聲造影定量分析對多種血管靶向藥物進行療效評估，發現超聲造影定量分析可顯示腫瘤血流灌注變化，與CT灌注成像［19］、MR灌注成像和PET/CT等［20］其他功能性成像方法比較有優勢，其可早期發現腫瘤血流灌注改變，具有預測療效潛力。

超聲造影與CT/MR圖像融合導航技術是基于影像融合和定位追蹤技術發展的一項嶄新的實時虛擬導航技術。其應用超聲探頭及超聲儀器上配置的磁感應傳感器產生一個磁場區域，將 CT/MR 的DICOM 圖像通過三點對應法映射至實時超聲圖像上，通過特定的軟件對每一幀圖像進行對位融合，實現實時對應，使CT/MR圖像上顯示的病灶也能在超聲圖像上準確定位。因部分周圍型肺腫瘤較小，易受肋骨、肺氣體等影響難以顯示，通過實時虛擬導航技術，并結合超聲檢查時可以任意調整體位，可使一部分常規超聲不易顯示的肺腫瘤能在該技術的引導下及聯合超聲造影而得以顯示，并能引導穿刺針或消融針準確到達病灶，達到肺癌病灶安全消融治療目的。隨著超聲儀器和超聲技術的進一步發展，超聲造影劑的不斷改進，超聲造影技術在肺部疾病中的應用將展現出更廣闊的前景。

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