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超声新技术评估乳腺结节的研究进展

点击次数：  更新时间：2017/8/28 10:00:27  

我国乳腺癌发病率虽然处于世界较低水平，但是随着经济飞速发展、生活方式的改变等，我国乳腺癌的发病率和死亡率持续上升。检查乳腺结节的影像学手段包括超声、钼靶、MRI等，其中常规超声已经成为检查乳腺结节的最重要手段之一，但有一定的局限性。

 

近年来，随着超声新技术的不断发展，超声弹性成像、超声造影、三维成像已经逐渐成熟，超声光散射成像、乳腺自动容积成像（automated breast volume scanner，ABVS）及萤火虫成像技术等新技术也逐渐应用于临床，超声新技术将在乳腺疾病的诊断、指导及监测治疗中不可或缺。

 

1.超声弹性成像

 

超声弹性成像的概念最早由Ophir等提出，可客观评价病变区域及周围正常组织的弹性信息。由于恶性肿瘤组织硬度常比良性肿瘤硬，可从一个新的角度判断肿瘤性质。根据2015年世界医学与生物学超声联合会（world federation for ultrasound in medicine and biology，WFUMB）关于超声弹性成像在临床应用的指导方针和建议，将弹性成像分为压迫式、瞬时式、声脉冲辐射力成像（acoustic radiation force impulse，ARFI）、剪切波速度弹性成像（shear wave elastography，SWE）。2002年Nightingale等首次发表了ARFI的临床研究，认为其由声触诊组织成像技术（virtual touch tissue imaging，VTI）、声触诊组织定量技术（virtual touch tissue quantification，VTQ）、声触诊组织成像与定量技术（virtual touch tissue imaging quantification，VTIQ）组成。VTIQ是一项最新的ARFI技术，已用于乳腺病变的诊断。

 

Ianculescu等的研究中基于乳腺影像报告和数据系统（breast imaging reporting and data BI-RADS）常规超声诊断乳腺良恶性病灶的敏感度、特异度分别为92.0%、62.5%，VTIQ诊断乳腺良恶性病灶的敏感度、特异度分别为92.0%、62.4%，将3.14m/s作为截断点，诊断敏感度和特异度为80.4%、73%，但是VTIQ诊断BI-RADS4A乳腺肿瘤，其敏感度和特异度分别为92.0%、72.9%，进一步明确弹性成像检测乳腺病变的能力，可减少乳腺活检率。SWE无需任何机械压力，能定量分析肿瘤的弹性信息。Berg等在2009年将其应用于临床，研究显示将SWE引入BI-RADS在提高诊断乳腺肿瘤特异度的同时不会降低敏感度。Chen等对2424例患者应用SWE鉴别诊断乳腺良恶性病变，Meta分析显示基于最大弹性值、平均弹性值、标准差的敏感度分别为93%、94%、77%，特异度分别为81%、77%、88%；SWE在以往研究中无一致的参数或临界值对乳腺肿瘤进行鉴别，而此研究中标准差具有较高准确性、可重复性、特异性，表明可作为较好的诊断指标用于以后研究。乳腺结节弹性评分标准系统称为5分评分法，3分以下考虑为良性病变，4分以上多考虑为恶性病变。应变率比值测定是一种半定量测量方法，是感兴趣区域和参考组织中同样区域产生的应变率之比。

 

Parajuly等一项研究中乳腺良恶性病变的平均应变率分别为1.87和7.9，当应变率比值以3.54为分界点时，敏感度为94.6%，特异度为94.3%，阳性预测值为95.1%，阴性预测值为93.7%，准确性为94.4%，5分评分法和应变率比值的曲线下面积分别为0.90、0.96，可见应变率比值总体诊断性能较5分评分法好。振动弹性成像（vibration sonoelastography,VA）是一种新的弹性成像技术，原理是用低频率的振动作用于组织并在组织内部传播。Mehrmohammadi等通过研发并使用准二维振动弹性成像系统可较好分辨乳腺良恶性病变，也可检测乳腺病变中的微小钙化。超声弹性成像对乳腺病变有较高的诊断价值，但仍有局限性。病灶位置深浅、乳腺组织厚薄、病变大小对弹性成像都有影响；另外，弹性成像尚无统一诊断标准。

 

2.超声造影

 

超声造影是通过外周静脉注入对比剂，使其后散射回声增强，提高诊断分辨力和敏感性。Baleyguier等研究表明，第2代声学对比剂（声诺维）能够增强乳腺病变信号水平，可检测乳腺肿瘤中恶性血管特征、评价乳腺肿瘤浸润程度及乳腺癌化疗后的反应。Du等研究微血管成像（microvascular imaging，MFI）评估61例乳腺良恶性病变血管形态和分布特征，其ROC曲线下面积为94%，准确率、敏感度、特异度分别为90.2%、93.8%、86.2%，肿块外周血管形态和分布特征ROC曲线下面积明显高于肿块内部，61个病变增强扫描时微血管结构的表现大致分为3种模式：树枝状、发根状、蟹爪状，良性病变主要为树枝状，恶性病变多表现为蟹爪状，发根状均可存在于良性和恶性病变中。微血管成像能清楚显示乳腺肿块的微血管结构，有助于乳腺良、恶性病变的鉴别。

 

Baz等应用超声造影评价乳腺恶性病变术后良恶性瘢痕组织，38例可疑的瘢痕组织（其中良性、恶性瘢痕组织分别为28例、10例）常规超声检查均表现为无或点状彩色血流信号，但超声造影发现10例恶性瘢痕组织和1例良性瘢痕组织有丰富血流信号，由此可见，超声造影可提高乳腺恶性病变术后瘢痕组织诊断的准确性。Liberman等报道空心二氧化硅纳米颗粒和硅-硼纳米颗粒通过静脉注射到相应动物模型后，超声成像的时间可持续48min，其信号可持续5d，这些纳米颗粒作为新的超声对比剂，可更早发现小乳腺癌。超声靶向微泡对比剂是在微泡表面连接特异性配体，使微泡可在靶组织及靶器官特异性聚集并显像。

 

Turtoi等研究发现，跨膜蛋白B7-H3（CD276）在人乳腺癌组织中表达较高，Bachawal等研究显示，B7-H3靶向超声分子成像技术在转基因小鼠模型中能很好区分正常乳腺组织、良性乳腺肿瘤、恶性乳腺肿瘤、癌前病变，同时对248例人乳腺标本通过免疫荧光法检测，发现B7-H3在乳腺癌新生肿瘤血管高度表达，使用B7-H3免疫荧光法鉴别人的良、恶性乳腺肿瘤、癌前病变有较高诊断正确率。

 

3.超声三维成像

 

三维超声通过内部回声、微钙化、边界、周围组织改变、血流情况等评估乳腺结节性质，可弥补常规超声在观察乳腺结节冠状面上信息的不足，有助于进一步提高超声鉴别乳腺结节性质的能力。Abbattista等报道三维超声评估乳腺结节性质的特异度、敏感度、准确率分别为93.1%、100%、94.1%。三维超声可显示出T1期乳腺结节皮肤受侵的程度，检测出二维超声漏诊的形态不规则的良性结节和浸润性恶性结节。Yen等研究发现，三维彩色血管能量多普勒超声能提供完整的肿块血供情况，如血供多少、血管走行，以及中央血管、穿支血管等，从而判别乳腺结节性质。最近开发的三维SWE，能够获得组织的弹性和单一定量三维弹性体积的彩色弹性编码图。

 

Youk等应用三维弹性成像技术鉴别乳腺良恶性结节性质，该技术结果在操作者间有较好一致性，但其诊断性能，即使联合常规超声仍不如二维弹性成像。Lai等报道应用三维能量多普勒超声计算机辅助诊断系统诊断乳腺结节性质的特异度、敏感度、正确率均为85.37%，曲线下面积为0.9104。Irwin等在三维超声结合数字化X线摄影的计算机辅助诊断穿刺活检中，成功检测出直径2mm的乳腺病变。三维超声有其局限性，如能更好地设置相应参数，优化图像采集，提高数据的处理能力，其可为乳腺疾病的诊断提供更多信息。

 

4.自动乳腺全容积成像技术（automated breast scan，ABVS）

 

ABVS是用探头以乳头或某个象限为起点对整个乳腺连续扫查，采集数据后形成一系列超声灰阶成像，最后实现乳腺三维重建。Zhang等研究表明，ABVS有助于发现小病灶、乳腺边缘的病灶、乳腺导管内病变及良恶性病灶的鉴别。Meng等对ABVS诊断乳腺良恶性结节行Meta分析，发现ABVS的诊断敏感度为92%，特异度为84.9%，阳性似然比为6.172、阴性似然比为0.101，比值比为72.226。ABVS能克服手持式超声对操作者的依赖，有效评价全面病变的形态学特征，有助于乳腺病灶的鉴别诊断。

 

5.萤火虫成像

 

超声萤火虫成像是一种组织微钙化的图像处理技术，首先将采集的数据处理，使得微钙化病灶以外正常组织完全黑化，得到微钙化凸显“滤波后图像”，然后将其与原始图像结合，使得微钙化凸显在蓝黑色背景下，从而提高超声对微小钙化的检出率。赵敏等研究发现，超声萤火虫技术检测出微钙化的敏感度（98.8%）、特异度（97.8%）、准确率（98.3%），均高于常规超声，两者联合诊断准确率明显提高；微钙化在钼靶X线摄影呈簇状或局域性分布，但在超声萤火虫成像均呈簇状分布，仅有散在分布的微钙化在钼靶和超声萤火虫成像上表现一致；超声萤火虫成像对鉴别微钙化的形态特征也有不足，形态不同的微钙化，均表现为点状强回声。因此，超声萤火虫成像能敏感检出乳腺肿块微钙化，对提高早期乳腺癌的检出率具有重要意义。

 

6.超声光散射成像

 

超声光散射乳腺成像系统是把光散射成像（diffused optical tomography，DOT）技术和超声波成像技术集成一体，通过光散射成像测量血红蛋白和脱氧血红蛋白绝对值并结合超声波成像定位获得空间信息，能对1 cm以下良恶性肿瘤作出明确诊断。该技术非侵入性测定组织氧合血红蛋白浓度、氧饱和度等光学参数，可间接反映乳腺肿块功能特征，在乳腺肿瘤的诊断、治疗过程有重要作用。张沥等研究超声和超声光散射成像系统鉴别诊断良恶性乳腺肿瘤的Meta分析中，超声、超声光散射系统的敏感度分别为89%、91%，特异度分别为66%、77%，ROC曲线下面积分别为86.22%、93.46%，表明超声光散射成像在鉴别诊断乳腺肿瘤良恶性方面有较高价值。王红磊等研究显示，超声光散射综合指数（synthesis diagnostic index，SDI）与微血管密度值（microvessel density，MVD）呈正相关。SDI与血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）和缺氧诱导因子1α（hypoxia inducible factor-lα，HIF-1α）表达密切相关，而MVD、VEGF及HIF-1与肿瘤血管生成有关，所以超声光散射成像可间接反映肿瘤的血管生成活性和肿瘤组织氧含量状况。

 

刘东阳等研究发现，乳腺癌组织中人表皮生长因子（epidermal growth factor receptor-2，CerbB-2）表达情况与血红蛋白值（hemoglobin total concentration，HBT）呈中度正相关，乳腺肿瘤CerbB-2表达影响临床治疗方案选择。超声光散射成像作为一种新的功能性乳腺成像技术，可为制订诊疗计划提供参考。

 

综述上述，超声弹性成像反映组织硬度，对乳腺结节性质的鉴别具有较高特异度和敏感度；超声造影、超声光散射成像能够直接或间接反映肿瘤新生血管的情况；超声靶向微泡对比剂在诊断和治疗乳腺结节中具有潜在应用前景；三维超声能多切面、多角度观察乳腺结节，提供较丰富的三维形态学信息，已有研究将其与弹性成像、超声引导穿刺活检相结合，这将提高超声鉴别诊断乳腺结节性质的能力；ABVS能克服手持式超声对操作者的依赖，同时具有无创、操作简便、无辐射等优点，在乳腺疾病筛查和诊断中有重要价值；萤火虫成像能检测乳腺微小钙化，提高早期乳腺癌的检出率。总之，每一项超声技术都有其自身局限，各种技术相结合，能弥补各自不足，提高乳腺疾病的诊断正确率。

 

（本文转载中国中西医结合影像学杂志2017年3月第15卷第2期）