動態三維超聲造影在肝局灶性病變診斷中的應用

毛麗娟 曹佳穎 王文平 韓 紅 陳凱玲 毛 楓 董 怡

（復旦大學附屬中山醫院超聲科 上海 200032）

超聲檢查是臨床上最常用的肝臟影像學檢查方法，常規灰階超聲可早期、敏感地檢出肝局灶性病變（focal liver lesions，FLLs），采用常規二維超聲造影（two-dimensional contrast-enhanced ultrasound，2D-CEUS）技術則可進一步提高肝臟病灶的檢出率及診斷準確率，提高診斷信心［1-2］。但FLLs 是立體的且可能為不均質，2D-CEUS 僅能評估病灶的某一切面，不能全面和客觀地反映病灶的整體情況。動態三維超聲造影（three-dimensional contrastenhanced ultrasound，3D-CEUS）是近年發展起來的一項超聲成像新技術，它綜合了三維超聲與2DCEUS 的優點，不僅能夠像2D-CEUS 一樣顯示病灶的血流灌注模式，還能從3 個正交平面全方位顯示病灶周圍滋養血管的分布與來源情況以及病灶與周圍組織的空間關系，可在2D-CEUS 的診斷基礎上提供惡性病灶侵襲性的證據，為FLLs 的臨床診治提供可靠的信息。既往已有部分學者研究了3DCEUS 在顯示FLLs 的滋養動脈和腫瘤增強方式方面的能力［3-4］。本研究通過對比分析較大樣本量FLLs 的 2D-CEUS 及動態 3D-CEUS 聲像圖特征，旨在探討動態3D-CEUS 在顯示FLLs 滋養血管情況和病灶動脈期增強模式上的應用價值，以及其進一步顯示病灶內部血管形態的能力。

資料和方法

研究對象選擇2016 年 1 月至 2019 年 5 月于復旦大學附屬中山醫院超聲科行超聲檢查的患者。入選標準：（1）常規超聲或其他影像學檢查懷疑有FLLs；（2）目標病灶（當肝內病灶為多發性時，將最大病灶作為目標病灶）同時行2D-CEUS 和動態3DCEUS 檢查；（3）最終診斷經手術/穿刺活檢病理確診或臨床隨訪1 年以上證實。排除標準：（1）目標病灶在超聲造影檢查過程中無增強；（2）患者屏氣欠佳等原因致圖像質量不合格；（3）圖像或病史資料不完整。本研究經復旦大學附屬中山醫院倫理委員會批準（編號：B2017-149），并獲得受檢者的知情同意。

儀器與方法采用Toshiba Aplio 500 彩色多普勒超聲檢查儀（日本Canon Medical Systems Corporation公司），配置對比諧波成像（contrast harmonic imaging，CHI）技術。常規超聲及2D-CEUS 采用PVT-375BT凸陣探頭，動態3D-CEUS 采用PVT-382MV 機械三維探頭，中心頻率均為3.5 MHz。對比劑采用SonoVue（意大利Bracco 公司），超聲造影檢查前將5 mL 生理鹽水加入凍干粉瓶中，充分震蕩至全部溶解，呈白色渾濁液體。抽出2.4 mL 六氟化硫微泡混懸液經肘靜脈團注，并尾隨快速推注5 mL 生理鹽水沖管。如需再次推注對比劑，確保2 次注射間隔時間不少于10 min，且觀察范圍內無微氣泡殘留。從開始推注對比劑時刻開始計時并存儲，連續實時存儲并觀察3 min 以上。

患者在超聲掃查過程中取平臥位或左側臥位。首先采用常規超聲掃查全肝，發現目標病灶，觀察病灶在常規超聲圖像上的顯示情況，包括回聲、大小、位置、邊界、彩色血流分布及形態等。使目標病灶處于顯示器中央，保持探頭位置與方向不動，然后切換至2D-CEUS 模式，觀察病灶的增強特點，包括增強模式及增強減退時間，10 min 后改用3DCEUS 探頭，探頭固定放置于與2D-CEUS 檢查時相同的方位，使目標病灶大致占據圖像正中橫向三分之一的大小，以便病灶在掃描過程中在呼吸運動時不出畫面。囑患者平靜呼吸，保持固定體位；探頭位置不變，切換至3D-CEUS 模式。

本次研究由一位同時具有2D-CEUS 及3DCEUS 操作經驗5 年以上的醫師對目標病灶進行超聲造影檢查。由另2 位超聲醫師對圖像進行后處理及評估，遇分歧后經討論達成一致。

對所有 FLLs 經 2D-CEUS 和動態 3D-CEUS 檢查獲得的聲像圖的動脈期滋養血管情況、增強模式及病灶內部血管形態進行評估。滋養血管的評估包括顯示的滋養血管數目、連續性及形態。增強模式包括整體增強及周邊環形增強。病灶內部血管形態包括條索狀、結節狀、離心性、向心性，以及顯示不清5 種情況。

統計學分析采用SPSS 20.0 軟件進行分析。計量資料以表示，計數資料以n表示。兩種成像技術顯示的病灶周圍滋養血管、病灶增強模式和病灶內部血管形態的比較采用χ2檢驗。P<0.05 為差異有統計學意義。

結 果

一般情況本研究最終共納入210 名患者，其中 男 性 155 例 ，女 性 55 例 ，年 齡 18~81 歲 ，平 均（56.2±12.4）歲。共210 個FLLs 納入研究。其中原發性肝癌140 例（肝細胞肝癌131 例，膽管細胞癌9例），轉移性肝癌36 例（來源于結直腸癌21 例，肺癌5 例，乳腺癌 3 例，胰腺癌 3 例，胃癌 3 例，腎癌 1 例），肝良性病變34 例（局灶性結節性增生17 例，腺瘤7例，炎性病變5 例，血管瘤3 例，血管平滑肌脂肪瘤2例）。所有FLLs 在超聲造影過程中均有增強。

病灶周圍滋養血管的比較比較同一病灶在常規2D-CEUS 及動態3D-CEUS 動脈期圖像上動脈期滋養血管顯示的數目、連續性及形態（表1）。結果顯示，動態3D-CEUS 觀察到FLLs 周圍的滋養血管數目較常規 2D-CEUS 多（χ2=222.081，P<0.001），動態3D-CEUS 顯示FLLs 滋養血管連續性較常規2DCEUS 佳（χ2=148.717，P<0.001）。動態 3D-CEUS較常規2D-CEUS 可更清晰地觀察到腫塊周圍滋養血管的形態（χ2=20.742，P<0.001）（圖 1、2）。

表1 FLLs 的 2D-CEUS 及動 態 3D-CEUS 動 脈期滋養血管顯示情況的比較Tab 1 Comparison of the feeding vessels around lesions between dynamic 3D-CEUS and 2D-CEUS （n）

病灶增強模式和內部血管形態的比較觀察同一FLLs 的常規2D-CEUS 及動態3D-CEUS 的動脈期增強表現。從表2 中可見，兩種成像技術的增強模式差異無統計學意義，采用動態3D-CEUS 觀察FLLs 的動脈期微泡自滋養血管進入病灶內部至增強達峰值間的增強模式的能力并不亞于2DCEUS（χ2=0.020，P=0.887）。兩種成像技術顯示病灶內部血管的差異有統計學意義，動態3D-CEUS較2D-CEUS 可觀察到病灶內部更多更清晰的血管形態（χ2=68.451，P<0.001）。

表2 FLLs 的2D-CEUS 和動態3D-CEUS 動脈期增強模式及內部血管形態表現比較Tab 2 Comparison of enhancement pattern and intratumoral vessels of FLLss between dynamic 3D-CEUS and 2D-CEUS（n）

在131 例肝細胞肝癌中，動態3D-CEUS 圖像上有115 例（115/131，87.8%）病灶可觀察到瘤內血管形態，其中113 例為條索狀，2 例為結節狀；而2DCEUS 圖像上有 85 例（85/131，64.9%）病灶可觀察到瘤內血管均為條索狀。9 例膽管細胞癌中，動態3D-CEUS 圖像上有6 例（6/9，66.7%）病灶可觀察到內部血管均為條索狀（圖1）；而2D-CEUS 圖像上僅有1 例（1/9，11.1%）病灶可觀察到瘤內血管為條索狀。36 例轉移性肝癌中，動態3D-CEUS 圖像上有34 例（34/36，94.4%）病灶內部可觀察到內部血管形態，其中31 例為條索狀，3 例為結節狀；而2D-CEUS圖像上有3 例（3/36，8.3%）病灶可觀察到瘤內血管均為條索狀。34 例良性病變中，動態3D-CEUS 圖像上有28 例（28/34，82.4%）病灶可觀察到內部血管形態，其中21 例為條索狀，2 例為結節狀，4 例為離心性（圖 2），1 例為向心性；而 2D-CEUS 圖像上有 19例（19/34，55.9%）病灶可觀察到瘤內血管形態，其中 8 例為條索狀，4 例為結節狀，5 例為離心性，2 例為向心性。其余均為均勻或不均勻強化，瘤內血管形態顯示不清?？梢姡徽撌橇夹圆∽冞€是惡性腫瘤，動態3D-CEUS 相比2D-CEUS 均能更清晰地顯示FLLs 病灶內部的血管形態。

圖1 1 例肝細胞肝癌病灶（A）的2D-CEUS（B~D）和動態3D-CEUS（E~H）血管顯示比較Fig 1 Comparison of vascular characteristics in a HCC lesion（A）between 2D-CEUS（B-D）and dynamic 3D-CEUS（E-H）

圖2 1 例局灶性結節性增生病灶（A）的2D-CEUS（B~D）和動態3D-CEUS（E~H）動脈期增強模式及血管顯示的比較Fig 2 Comparison of enhancement pattern and vascular characteristics in a focal nodular hyperplasia lesion（A）between 2D-CEUS（B-D）and dynamic 3D-CEUS（E-H）

討 論

腫瘤的影像學增強模式、病灶滋養血管和內部血管的顯示情況在FLLs 的診斷及療效評估中至關重要。常規2D-CEUS 目前應用較為成熟，在臨床工作中已成為FLLs 不可或缺的影像學診斷工具［5］，其對于單個病灶的診斷能力可與臨床上最常用的增強 CT 和增強 MRI 相媲美［6-7］。2D-CEUS 還能實時顯示病灶的血流灌注過程，其動態觀察能力甚至優于以上兩種方法。但是，2D-CEUS 僅能在單個平面上顯示腫瘤的增強表現和血管情況，如果腫瘤情況較為復雜，如病灶為不均質、血管數目較多和血管走行扭曲等，則可能因無法同時觀察到其他平面的情況而導致獲取病灶信息不全面，甚至影響2DCEUS 對FLLs 診斷和療效評價的結果。

動態3D-CEUS 是一種新興的成像技術，它能從3 個平面連續、動態地采集病灶和周邊組織的信息，通過機器內置軟件在后臺重建，直接在屏幕上顯示出病灶的動態三維血流灌注圖像。在檢查完成后，還可通過機器內置軟件對原始數據進行后處理，從不同角度旋轉體數據并找到圖像最佳顯示位置，以全面分析選定的感興趣區，從而彌補單個2DCEUS 平面顯示病灶信息不全的局限性。已有研究證實3D-CEUS 應用于臨床肝腫瘤的診斷時，不同醫師的組間一致性及同一醫師的組內可重復性均較好，具有臨床應用的可行性［8-9］。

本研究通過比較FLLs 的2D-CEUS 和動態3DCEUS 動脈期增強圖像發現，二者對FLLs 的動脈期增強模式的判斷基本一致，動態3D-CEUS 和2D-CEUS 同樣能顯示病灶動脈期增強情況，較常規超聲明顯提高醫師對肝腫瘤的診斷信心。既往的研究也證明了這一點［10］。

本研究還發現，動態3D-CEUS 顯示肝腫瘤周圍的滋養血管較常規2D-CEUS 有明顯優勢。動態3D-CEUS 較常規2D-CEUS 在顯示滋養血管的數目、連續性和形態方面，均優于2D-CEUS，與之前文獻研究結果相符［3-4，11］。動態 3D-CEUS 具有空間顯示優勢，結合肝實質為雙重血供灌注的特點，通常能在肝實質整體增強前將病灶的所有滋養血管較為完整地呈現出來。此外，動態3D-CEUS 不僅對FLLs 的外部滋養血管顯示有優勢，還能較2DCEUS 更詳細和清晰地顯示腫塊內部的血管形態，提供更多的細節信息。本研究中，動態3D-CEUS和2D-CEUS 在顯示病灶內部血管形態方面的差異具有統計學意義，動態3D-CEUS 清晰顯示病灶內部血管的能力優于2D-CEUS，在肝癌局部治療的療效評估方面具有臨床應用潛力。

本研究存在的局限性：（1）動態3D-CEUS 目前僅能對FLLs 實現動態顯示，其觀察及存儲過程中所能達到的幀頻無法滿足實時顯像的要求，在掃描過程中可能遺漏一些重要的細節信息；（2）3DCEUS 的空間分辨率受限，與常規2D-CEUS 有一定差距；（3）本研究僅觀察了病灶動脈期的增強表現。因為考慮到肝臟病灶的血供特點，病灶在動脈期與肝實質的對比最為明顯，顯示最為清晰；而門脈期和延遲期圖像質量較差，故未納入研究之中。

綜上所述，動態3D-CEUS 可用于觀察FLLs 動脈期的增強表現，包括增強模式、病灶內部與外部的血管顯示與形態呈現，有助于提高醫師對肝腫瘤診斷和療效評估的信心。

作者貢獻聲明毛麗娟 數據采集、分析和解釋，論文構思、撰寫和修訂。曹佳穎 數據采集、分析和解釋，論文構思和撰寫。王文平 獲取資助，監督指導，論文修訂。韓紅 文獻調研與整理，可行性分析。陳凱玲 數據整理和保存。毛楓，董怡 可行性分析，提供案例，監督指導。

利益沖突聲明所有作者均聲明不存在利益沖突。