聯合應用兩種超聲彈性成像技術診斷肝臟局灶性病變良惡性的價值研究

陳曦，牛佳美，蔣佩岑，葉乃源，楊秀華

(哈爾濱醫科大學附屬第一醫院腹部超聲科，哈爾濱 150001)

隨著人們健康意識的提高以及影像學檢測技術的發展，近年來肝臟局灶性病變(focal liver lesions，FLLs)的檢出率逐漸升高，良惡性FLLs的早期確診對于疾病治療以及提高患者預后和生存率具有重要意義。目前，超聲檢查是檢測FLLs的常用方法，但大多數情況下，傳統超聲檢查尚不能確定FLLs病灶的良惡性。近年來，隨著影像學技術的發展，超聲彈性成像的大量應用在很大程度上彌補了常規超聲檢查的不足[1]。彈性成像可客觀、定量檢測FLLs的硬度，可作為其他影像學檢查的重要補充。本研究通過分析實時組織彈性成像(real-time elastography，RTE)與剪切波速度測量(shear wave measurement，SWM)對FLLs良惡性的診斷效能，探討兩種方法單獨應用和聯合應用(又稱聯合彈性成像)對FLLs良惡性鑒別的診斷價值，為臨床提供診斷提供新思路，現報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2018年10月至2019年5月在哈爾濱醫科大學附屬第一醫院腹部超聲科檢查的FLLs患者51例，其中男27例、女24例；年齡20～72歲，平均(52±11)歲；共59處病灶，直徑10.2～148.2 mm，中位直徑37.70 mm。納入標準：①經手術或超聲引導下穿刺活組織檢查確診FLLs[2]；②年齡18歲以上；③超聲檢查示肝右葉至少有1個肝結節，直徑>1 cm。排除標準：①病灶接近肝包膜或大血管；②病灶距皮膚表面>8 cm，呼吸或心跳導致病灶過度運動[3]；③丙氨酸轉氨酶水平高于正常值上限的5倍[4]；④孕婦、心力衰竭、急性冠狀動脈綜合征患者。本研究經哈爾濱醫科大學附屬第一醫院醫學倫理委員會批準，患者均簽署知情同意書。

1.2儀器與方法 使用同時具備RTE及SWM功能的彩色超聲診斷儀(日立公司生產，型號：HI VISION Ascendus)，僅用凸陣探頭(型號：EUP-C715)即可實現聯合彈性成像。患者取仰臥位，將凸陣探頭置于肋間或肋下掃查肝臟，根據超聲顯示記錄病灶數目、位置、大小、距體表深度等。

1.2.1RTE 將彩色超聲診斷儀切換至RTE模式，囑患者在自然呼吸狀態下屏氣，探頭垂直于皮膚輕輕施加壓力，根據超聲圖像評價，圖像中紅色代表質地較軟，藍色代表質地較硬。采用5分法定性FLLs，病灶呈綠色為1分，病灶呈藍綠相間且以綠為主為2分，病灶呈藍綠相間且比例相近為3分，病灶呈藍綠相間且以藍為主為4分，病灶呈藍色為5分[5]。RTE評分≥3分，病灶診斷為惡性，RTE評分<3分，病灶診斷為良性。

1.2.2SWM RTE檢查完成后，將彩色超聲診斷儀轉換為SWM模式，囑患者屏氣，根據超聲顯示圖像在肝包膜下方定位1 cm×1.5 cm大小的感興趣區域，該區域內無大血管，按update鍵聚焦超聲脈沖產生剪切波，約2 s內顯示剪切波傳播速度(Vs值)，并計算出組織硬度，重復測量10次，以中位數作為參考值。對于較大病灶，選取病灶內不同位置的感興趣區域，測量5次，取平均值。

1.2.3聯合評分方法 RTE采用5分法對FLLs進行評分，與SWM進行聯合，SWM以本研究中得出的最佳截斷值為界進行判斷，良性為-1分，惡性為1分，將RTE、SWM評分相加得出聯合評分。聯合評分<3分診斷為良性，≥3分診斷為惡性。

2 結 果

2.1確診結果 59個FLLs病灶病理檢查結果顯示：惡性病灶39個(肝細胞癌26個，膽管細胞癌5個，肝轉移癌8個)，良性病灶20個(血管瘤11個，肝硬化結節3個，腺瘤3個，炎性結節3個)，見表1。

表1 FLLs病理檢查結果分布

2.2RTE診斷結果 采用RTE 5分法診斷FLLs的結果見表2；參照病理組織檢查結果，共確診惡性病灶31個，良性病灶10個，準確度為69.49%(41/59)，RTE對FLLs的診斷效能見表3。

表2 RTE 5分法診斷FLLs的結果 (個)

表3 RTE對FLLs的診斷效能(個)

2.3SWM診斷結果 在59個FLLs病灶中，良性組Vs值、E值分別為1.45(1.23,1.95) m/s、6.31(4.59,11.45) kPa，惡性組Vs值、E值分別為1.92(1.50,2.27) m/s、11.14(6.77,15.44) kPa。Mann-WhitneyU檢驗顯示，良性組的楊氏模量值低于惡性組(Z=-2.771，P=0.006)；在惡性病灶中，膽管細胞癌楊氏模量值高于肝細胞癌(Z=-2.875，P=0.002)，且膽管細胞癌楊氏模量值高于肝轉移癌(Z=-2.196，P=0.030)。見表4。受試者工作特征曲線顯示，SWM的曲線下面積為0.722，診斷FLLs良惡性的截斷值為7.075 kPa，其中23個病灶截斷值<7.075 kPa，診斷為良性；36個病灶截斷值≥7.075 kPa，診斷為惡性，見圖1、表5。

表4 SWM診斷FLLs結果[M(P25，P75)]

SWM：剪切波速度測量；FLLs：肝臟局灶性病變

表5 SWM對FLLs的診斷效能 (個)

2.4聯合彈性成像的診斷結果 對59個FLLs病灶的聯合評分顯示，6分5例、5分9例、4分12例、3分17例、2分10例、1分3例、0分3例，其中3分及以上診斷為惡性，3分以下診斷為良性，聯合彈性成像診斷的準確度為83.05%(49/59)，其診斷效能見表6。聯合彈性成像的靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值、準確度均高于兩種方法的單獨檢驗，其中聯合檢測的陽性率與RTE的陽性率比較差異無統計學意義[72.9%(43/59))比69.5%(41/59)](χ2=0.071，P=0.791)，兩種方法診斷結果的一致性一般(Kappa=0.422，P<0.001)；聯合檢測的陽性率與SWM的陽性率比較差異無統計學意義[72.9%(43/59)比61.0%(36/39)](χ2=2.400，P=0.118)，兩種方法診斷結果的一致性一般(Kappa=0.435，P<0.001)。

表6 RTE和SWM聯合對FLLs的診斷效能 (個)

2.5典型病例 病例1：患者，女，38歲，病灶大小約為53.4 mm×47.2 mm，見圖2a；病灶彈性渲染呈藍綠相間，以綠色為主，RTE 5分法評分為2分，見圖2b；SWM顯示病灶硬度為14.84 kPa，截斷值>7.075 kPa，SWM評分1分，見圖2c。聯合彈性成像最終評分為3分，錯誤判斷該病灶為惡性，但病理結果證實該病灶為海綿狀血管瘤。

2a：常規超聲聲像圖；2b：實時組織彈性成像聲像圖；2c：剪切波速度測量聲像圖

病例2：患者，男，45歲，病灶大小約為38.7 mm×38.4 mm，見圖3a；病灶彈性渲染呈藍綠相間，RTE 5分法評分為3分，見圖3b；SWM顯示病灶硬度為3.45 kPa，截斷值<7.075 kPa，SWM評分-1分，見圖3c。聯合彈性成像評分2分，判斷該病灶為良性，病理結果證實該病灶為肝腺瘤。

3a：常規超聲聲像圖；3b：實時組織彈性成像聲像圖；3c：剪切波速度測量聲像圖

病例3：患者，男，52歲，病灶大小約為38 mm×30.9 mm，見圖4a；病灶彈性渲染以藍色為主，RTE 5分法評分4分，見圖4b；SWM顯示病灶硬度21.38 kPa，截斷值>7.075 kPa，SWM評分1分，見圖4c。聯合彈性成像評分5分，判斷該病灶為惡性，病理結果證實該病灶為肝細胞癌。

4a：常規超聲聲像圖；4b：實時組織彈性成像聲像圖；4c：剪切波速度測量聲像圖

病例4：患者，男，66歲，病灶大小約12.4 mm×10.5 mm，見圖5a，病灶彈性渲染呈藍色，RTE 5分法為5分，見圖5b；SWM顯示病灶硬度為10.49 kPa，截斷值>7.075 kPa，SWM評分1分，見圖5c。聯合彈性成像評分為6分，判斷該病灶為惡性，病理結果證實該病灶為肝轉移癌。

5a：常規超聲聲像圖；5b：實時組織彈性成像聲像圖；5c：剪切波速度測量聲像圖

3 討 論

FLLs是肝內結構增生、代謝異常或炎癥所致的病理改變。超聲引導下穿刺活檢可作為判斷FLLs良惡性的金標準，但可能引發疼痛、出血和穿孔等創傷，并可能因取樣錯誤而出現偏差，因此應用非侵入性方法檢測是FLLs確診的首選。超聲彈性成像作為一種評估組織生物學特性的非侵入性工具，具有安全、低成本、便捷的特點[4]。彈性成像可客觀、定量檢測FLLs的硬度，具有方便、無痛、可視化的特點，所獲取的信息是對傳統超聲檢查的重要補充[6-7]，可為臨床判斷FLLs性質提供有價值的信息。

良、惡性病灶的纖維與腫瘤細胞比例不同，故病灶硬度存在差異[8]。本研究中的聯合彈性成像技術是指對同一病灶進行RTE和SWM的聯合應用。RTE是一種色彩圖，屬于位移/應變彈性成像，可實時顯示組織的相對應變，通過檢測外在壓力壓迫肝內組織產生的形變，利用組織彌散定量分析技術對彈性圖像進行分析，獲得有關FLLs的相對硬度信息。SWM通過計算剪切波橫向傳播速度，通過計算得到病灶的楊氏模量(絕對硬度)。Guibal等[9]應用剪切波彈性成像技術測量FLLs病灶的硬度發現，良性FLLs組織的硬度明顯低于惡性FLLs組織。本研究中，Mann-WhitneyU檢驗結果顯示，良性組楊氏模量值低于惡性組(P<0.05)。

歐洲超聲醫學與生物學協會聯合會的超聲彈性成像指南[10]指出，RTE測量FLLs的相對硬度可反映肝組織內部硬度的差異，但嚴重肝硬化患者的FLLs硬度比無法準確反映病灶硬度。本研究中，有8例惡性病灶在嚴重肝硬化背景下采用RTE 5分法診斷FLLs硬度比相對較低，導致了錯誤的診斷。SWM測量肝臟的楊氏模量受到肝炎癥活動度、肝外膽汁淤積、中心靜脈壓升高等因素的影響。Gerber等[3]應用SWM對FLLs硬度進行測量，由于病灶位置接近肝包膜、大血管或病灶深度>8 cm等解剖特征，呼吸或心跳導致組織過度運動，或嚴重的脂肪變性和肥胖等，導致部分FLLs病灶的硬度測量不準確。另外，SWM測量的感興趣區域固定大小為1 cm×1.5 cm，忽略了FLLs潛在的不均勻性也可能是影響SWM的診斷準確率的原因之一。本研究中，SWM的診斷錯誤率為28.81%(17/59)，RTE、SWM聯合應用的診斷效能大于RTE、SWM的單獨檢測。

Sandulescu等[11]的研究發現，血管瘤的硬度低于肝細胞癌、肝轉移癌、膽管細胞癌等惡性病變。在組織學上，血管瘤由大量的血管內皮細胞構成，其間有纖維間隔，切面呈蜂窩狀，表現為血液擴張性血竇，其硬度稍高于周圍肝組織，但低于惡性病灶[12-13]。本研究中，肝血管瘤硬度值低于肝細胞癌、肝轉移癌、膽管細胞癌，但肝血管瘤病灶內動脈血管成分或纖維成分較多可能使病灶硬度值升高，從而誤診為惡性病灶。

Frulio等[14]的研究表明,聲輻射力脈沖彈性成像可以分別應用于肝腺瘤與肝細胞癌和肝腺瘤與膽管細胞癌的鑒別診斷。肝細胞癌是一種臨床中常見的原發性惡性腫瘤，Inoue等[15]研究指出，肝細胞癌伴肝硬化的比率明顯高于肝轉移癌或其他良性病變。肝細胞癌超聲造影特征通常為動脈期腫瘤整體高增強，門脈期呈等增強或低增強，延遲期呈低增強。肝腺瘤動脈期超聲造影常表現為快速增強，門脈期、延遲期可呈等增強或低增強，與肝細胞癌的增強模式具有一定的相似性，可能導致醫師判斷困難[16-17]。本研究中，聯合彈性成像技術可以提供病灶硬度的相關信息，能夠有效診斷FLLs的良惡性，為正確判斷病灶性質提供可靠依據。

膽管細胞癌為乏血供病灶，腫瘤邊緣以腫瘤細胞為主，腫瘤細胞纖維組織增加，而血管分布減少，且大部分病灶位于間質纖維內，腫瘤內部含有許多纖維組織成分。與肝細胞癌和肝轉移癌相比，膽管癌的聲輻射力脈沖彈性成像硬度值顯著升高[18-19]。Gerber等[3]研究認為，在惡性FLLs中，膽管細胞癌的剪切波彈性成像的硬度最大，顯著高于肝細胞癌和肝轉移癌。此外，美國放射學院制訂和發布的肝臟影像報告及數據系統[20]指出，膽管細胞癌與肝細胞癌的超聲造影特征有一定的相似性。肝細胞癌超聲造影特征通常為動脈期腫瘤整體高增強，病灶壞死區域可表現為無增強區，門脈期呈等增強或低增強，延遲期呈低增強；膽管細胞癌動脈期通常呈周邊環狀增強，門脈期、延遲期呈低增強或無增強。本研究中，Mann-WhitneyU檢驗結果顯示，膽管細胞癌的楊氏模量值高于肝細胞癌(P<0.01)。因此，可將聯合彈性成像用于肝臟局灶性病變類型的鑒別，以為區分肝細胞癌和膽管細胞癌提供有價值的信息[21-22]。

目前，有關肝轉移癌的彈性成像研究較少。Kato等[23]應用RTE成像方法檢測肝轉移癌的準確度為89.1%，認為肝轉移癌硬度大于肝細胞癌。Gerber等[3]認為，肝轉移癌與肝細胞癌的硬度無明顯差異。由于肝轉移癌的硬度與原發灶位置的關系密切，導致不同研究的肝轉移癌彈性成像結果存在差異,且多數肝轉移癌患者曾接受不同程度的化療等治療，均可影響肝轉移癌硬度[24]。本研究中，肝轉移癌的硬度值中位數明顯小于膽管細胞癌和肝細胞癌，由于肝轉移癌例數較少，關于其硬度的影響因素有待進一步研究。歐洲超聲醫學與生物學協會聯合會彈性成像指南[10]強調，不同機器、不同彈性成像方法所獲得的結果不能類推。目前應用彈性成像診斷FLLs的研究較少，彈性成像指南也不推薦采用彈性成像診斷FLLs[25]，但彈性成像技術可提供病灶的硬度信息，與其他影像學方法聯合應用診斷效能進一步提高，在臨床實踐前，仍需要進行大量多學科診療模式的研究。本研究樣本量有限，聯合彈性成像的陽性率與單獨檢測比較差異無統計學意義，且聯合彈性成像與單獨檢測的診斷一致性一般，仍需大樣本量研究進一步確定。

綜上所述，聯合彈性成像能夠提供病灶的絕對硬度和相對硬度信息。RTE與SWM聯合應用能夠彌補單獨應用的局限性，提高診斷效能，為鑒別FLLs良惡性提供重要幫助。