超聲造影技術在肝腫瘤診察中的應用分析

王振鐸 邊倩

摘要：超聲造影技術已經成為腫瘤診察的重要手段，該文介紹了超聲造影技術的原理，分析了其優缺點，并介紹了超聲造影技術在腫瘤診察具體的應用。

關鍵詞：超聲造影;腫瘤;CT

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）01-0263-01

超聲造影又稱為聲學造影，是利用造影劑增強后散射回聲，明顯提高超聲診斷的分辨力、敏感性和特異性的技術。隨著儀器性能的提升和新型聲學造影劑的應用，超聲造影已能有效地增強肝、腎、腦、心肌等實質性器官的二維超聲影像和血流多普勒信號，以及反映和觀察血流灌注在正常組織和病變組織的情況。當前已成為超聲診斷的一個十分重要和很有前途的發展方向。有人把其看作是繼二維超聲、多普勒和彩色血流成像之后的第三次革命。

聲學造影在其他臟器（肝、腎、子宮、乳腺等）的臨床應用中，也已經證實在腫瘤的檢出和定性診斷中的重要的意義。研究表明，尤其在肝腫瘤數量的診斷方面，聲學造影優于常規超聲和Spiral CT。特別在檢測1cm以下的亞厘米病灶方面，聲學造影的診斷能力可優于或至少與spiral CT具有同樣的敏感性。與CT和MRI相比，聲學造影擁有更多的優越性，如安全性好、無過敏反應，實時眭，檢查費用相對較低。

1超聲造影技術的原理

超聲波遇見散射體（小于入射聲波的界面）會發生散射，其散射的強弱與散射體的大小、形狀及與周邊組織的聲阻抗差別相關。血液內盡管含有白細胞、紅細胞、血小板等有形物質，但其散射很微弱、聲阻抗差很小，故在普通超聲儀上無法顯示。如果人為地在血液中加入聲阻抗與血液截然不同的介質（微氣泡），則血液內的散射增強，出現云霧狀的回聲，即超聲造影的基本原理。組織聲學造影正是利用這一原理，靜脈注入超聲造影劑（含微氣泡的溶液），造影劑隨血流灌注進入器官、組織，使器官、組織顯影或顯影增強，從而為臨床診斷提供重要依據。

2超聲造影技術的優勢

肝癌是消化系統常見的高度惡性腫瘤，全世界癌癥相關病死率中位居第三，在我國腫瘤相關死亡病中位居第二。其發病隱匿，進展迅速，確診較晚，嚴重影響患者的生存和預后。多數患者在初診時已屬于中、晚期。由于肝癌高轉移、高復發的生物學特性，其臨床早期精準診斷、制定個性化治療方案、敏感準確地判斷療效、客觀評估預后對于延長患者生存期及生存質量具有至關重要的意義。

影像學檢查是肝腫瘤診斷與監測的重要手段，提高生存率，降低復發的關鍵室敏感的早期診斷和精確的分期治療。隨著影像醫學的不斷發展，CT、MRI以及PET-CT超聲成像等技術在肝癌的諸多方面發揮更加巨大的作用，例如：早期篩查、定性診斷、預后評估、治療方案決策、治療監控及療效評價等。cT和MRI不僅能夠提供高質量、高空間分辨率圖像，而且能準確反映病灶本身、周圍血管及淋巴結等情況。但是，CT和PET-CT檢查有輻射性和造影劑過敏的風險。MRI操作相對復雜，成本較高且不適用于體內有金屬支架的患者，導致其很難廣泛應用于肝癌監測或療效評價。低機械指數下實時超聲造影（con-trast-enhanced ultrasound，CEUs）通過靜脈注射超聲造影劑，實現了對腫瘤內微循環灌注血流信號的實時動態檢測，從而增加了肝癌和退變結節檢出的敏感性和特異性。超聲造影是臨床常用的肝腫瘤良惡性鑒別新技術。在臨床實踐中，基于造影劑代謝動脈期、門脈期和延遲期這三個時相的典型圖像信息，為肝臟病變的診斷和鑒別診斷提供了可靠的信息基礎。但是目前臨床超聲造影診斷的判斷存在較大的主觀性，和醫師的個人經驗及操作手法有關。往往需要高年資的專業超聲科醫師才能給出準確的診斷結果，限制了CEUS在各級醫院的廣泛臨床應用。

3應用實踐

超聲造影技術在腫瘤中診察的主要實驗步驟如下：

第一，數據的采集和整理。收集整理50例患者臨床資料與影像數據作為模型開發的訓練集。人選數據的條件：（1）手術及病理證實的原發性HCC患者;（2）病理報告中含HCC分級結果;（3）患者術前1月內做過超聲造影檢查，且病灶在超聲圖像上清晰可辨。同時，收集整理以下數據：患者基本臨床信息、臨床血液腫瘤學指標、肝腫瘤病理結果及分級結果、常規灰階超聲及超聲造影的影像數據。

第二，腫瘤區域識別與分割。首先對肝腫瘤病灶進行區域定位，在此基礎上實現肝腫瘤分割。2018歐洲計算機視覺會議（ECCV）上，最新提出的實時分割算法BiSeNet為目標識別定位提供了靈活通用的框架，能夠同時準確輸出目標位置及分割結果，在自然圖像識別定位與分割中取得了優異的結果。

第三，腫瘤分割精度評估。采用以下四個指標量化評價分割結果：（1）Dice相似性系數（Dice similarity coefficient，DSC），衡量分割結果與金標準之間的重合度，Dice相似性系數越大，表明分割結果越準確;（2）敏感度系數（Sensitivity），評價正確分割面積占真實面積的比例。敏感度系數的值越大，分割精度越高;（3）Hammoude距離（Hammoude distance，HM），衡量分割結果與金標準之間的差異性，Hammoude距離的值越大，算法的誤分割情況越嚴重;（4）Hausdorff距離（HaUSdorff distance，HD），評估分割結果與金標準之間的不匹配性，Hausdorff距離的值越小，代表該方法檢測和定位目標區域的魯棒性越強，分割結果與金標準的匹配度越高。

第四，模型診斷能力及臨床價值評估

在訓練集與測試集上對模型分別進行評估與確認：以ROC曲線下面積（AUC）為主要評價指標，AUC越大則模型的診斷能力越強，確定診斷模型的診斷能力。依據ROC曲線確定最佳截斷點（cutoff），計算診斷模型的準確度、靈敏度、特異度等診斷指標。

4結論

超聲成像具有無創傷性，無射線，可行床旁檢查，操作簡單，診斷率高，便于復查等優點。但影像診斷非病理診斷，影像診斷只有結合病理診斷才能不斷提高診查效果和正確率。同時，影像檢查應用常規檢查、臨床等多方分析才能做出正確診斷。