超聲診斷技術在伴鈣化乳腺腫塊BI-RADS分類診斷中的研究進展

熊佳佳 于 韜

中國醫科大學腫瘤醫院(遼寧省腫瘤醫院)醫學影像科(遼寧 沈陽 110042)

乳腺癌是全球女性發病率最高的癌癥，也是癌癥死亡率的主要原因，嚴重威脅著女性患者的身心健康[1]。早發現早診斷對提高患者治愈率和生存率至關重要。微鈣化是早期乳腺癌非常重要的征象，伴鈣化腫塊發生癌變幾率比不伴鈣化者高達4.5倍[2]。在過去的二十年中，人們對乳腺疾病的不斷認識和乳腺檢查技術的不斷進步發展，對乳腺癌的診斷和篩查產生了積極影[3]。乳腺癌的診斷包括病史和體格檢查、乳腺X線檢查、超聲檢查、MRI檢查、細針穿刺活檢檢查等。影像學檢查中乳腺X線對鈣化檢出有一定優勢，但對于致密性乳腺患者判斷較困難。常規超聲對微鈣化的檢率較低，但隨著超聲新技術如MicroPure成像技術、聲輻射力脈沖彈性成像(acoustic radiation force impulse,ARFI)、超聲造影和三維超聲等技術的出現，大大提高了超聲對鈣化的檢出率以及對乳腺腫塊良惡性的診斷價值。本文就其在乳腺腫塊的臨床應用價值進行綜述。

1 乳腺鈣化的形成機制

乳腺鈣化的形成機制尚未有統一的認識，可能是由于乳腺活檢或者放療后局部營養不良，缺血壞死，從而形成鈣化灶，也可能是腫瘤細胞新陳代謝旺盛，導致鈣離子過多的釋放從而形成鈣化灶，還可能與測骨轉錄因子(Runx2)、骨橋蛋白(OPN) 和骨形成蛋白-2(BMP-2)等在人乳腺癌組織中的陽性表達有關[4]。

2 乳腺影像報告和數據系統(Breast Imaging Report And Date System,BI-RADS)

美國放射學會(ACR)的乳腺影像報告和數據系統(BI-RADS)已廣泛應用于大多數國家的乳腺癌篩查診斷中。BI-RADS旨在減少放射科醫生對于乳腺X線、超聲和MRI檢查結果的差異。使用BI-RADS可以準確一致的描述和診斷乳腺病變，基于BI-RADS分類的超聲診斷，觀察者的組內一致性和組間一致性較好[5]。隨著臨床實踐的不斷積累，BI-RADS也在不斷進行修訂完善，由第四版(2003年)到現在的第五版(2013)BI-RADS分類，都對臨床乳腺診斷產生了積極影響。

3 常規超聲

超聲因其操作簡單、無創、高敏感度、高分辨率和可重復等優點，廣泛應用于臨床乳腺癌篩查和診斷。高頻二維超聲檢查通過觀察腫塊的二維特征來鑒別良惡性。對于鈣化的描述，因乳腺組織內強回聲鈣化灶有時與腺體內纖維結締組織斷面較難鑒別，故不如乳腺X線攝影將鈣化形態分為典型良性鈣化和可疑惡性鈣化。二維超聲將鈣化分為粗大鈣化(>0.5mm)和小鈣化(<0.5mm)，形態上分為泥沙狀、顆粒狀、短段狀和弧狀等，分布上分為單一、成堆、成簇、散在或彌漫等[6]。惡性腫塊內微鈣化多表現為簇狀分布、良性腫塊內微鈣化多表現為散在分布[7]。彩色多普勒超聲通過觀察腫塊的血流動力學特征，測量動脈收縮期峰值流速、阻力指數和搏動指數來鑒別良惡性。腫塊內血流信號采用Adler等[8]半定量分級方法：0級代表未探及明顯血流信號；I級為腫塊內可見1～2條點狀血流；Ⅱ級為結節內可見1條長徑超過腫塊一半的主要血管或3～4條點狀血流信號；Ⅲ級為腫塊內可見4條以上血流信號。良性腫塊血流評分多為0-I級，RI多小于0.7；惡性腫塊血流評分多為Ⅱ-Ⅲ級，RI多大于0.7[9]。

4 MicroPure成像技術

MicroPure成像技術通過弱化纖維腺體及噪聲來顯著提高微鈣化點亮度，減少偽影，彌補傳統高頻超聲對較弱的、散在的強回聲及隱藏在腺體中的強回聲檢出不足的缺點，提高了超聲診斷微小鈣化的效能[10]。梁麗華等[11]研究發現對于乳腺微鈣化，常規超聲的檢出率為61.64%，螢火蟲成像技術的檢出率為97.26%，在低回聲背景內的微鈣化，超聲螢火蟲成像技術對微鈣化的檢出率也明顯高于常規超聲。但崔海歐[12]等研究發現超聲螢火蟲成像技術與高頻超聲比較，對于粗鈣化的檢出率，前者不如后者，但對于直徑小于1mm的微鈣化，超聲螢火蟲技術明顯存在優勢，而微鈣化又與乳腺癌息息相關，故在實際應用中可以兩者結合用于更好的檢出鈣化。超聲螢火蟲成像技術的應用提高了超聲對鈣化的辨別能力從而提高了對乳腺癌的檢出率，但不能僅憑鈣化來鑒別良惡性，鈣化的檢出存在假陽性，故仍需要其他新技術來輔助常規超聲診斷。

5 超聲彈性成像

5.1應變式彈性成像(Strain elastography，SE) SE在手動加壓超聲探頭或呼吸運動的情況下，通過估計沿縱軸的形變和內部組織的應變分布，獲得楊氏模量來間接反應組織的硬度信息。SE可以定性、半定量地研究病變與周圍正常組織的彈性信息。不同乳腺組織的彈性模量不同，Samani等[13]對169個活體外乳腺組織樣本進行研究表明，正常乳腺脂肪和纖維腺組織的彈性模量相似，而纖維腺瘤的硬度大約是正常乳腺脂肪和纖維腺組織的兩倍。與纖維腺組織相比，纖維囊性疾病和惡性腫瘤的硬度增加了3-6倍，而高級別浸潤性導管癌的硬度增加了13倍。盡管手動加壓易于實現，但它具有較高的操作依賴性和較差的重復性。

實時彈性成像(RTE)通過加壓產生特定感興趣區的彩色編碼圖，來獲得組織的相對彈性。通過對圖像進行Tsukuba 評分(5分評分法)來獲得病變與周圍組織的硬度比，1分是病變硬度小于或等于周圍組織；2分病變硬度相對于周圍組織存在混合(增加、減少或相等)的硬度；3分病變硬度高于周圍組織，但病灶大小在彈性圖中小于常規B超；4分病變硬度高于周圍組織，但病灶大小在彈性圖中等于常規B超；5分病變硬度高于周圍組織，但病灶大小在彈性圖中大于常規B超。分數越高代表硬度越大，Itoh等[14]研究發現Tsukuba 評分在鑒別乳腺良惡性的診斷敏感度、特異度和準確度分別為86.5%，89.9% 和88.3%。在常規超聲的基礎上應用SE的Tsukuba 評分，BI-RADS分類的診斷準確性和特異度均能明顯提高[15,16]。但相對彈性可能隨著研究組織、感興趣區大小和施加的壓力而變化。

5.2聲輻射力脈沖成像(acoustic radiation force impulse，ARFI) ARFI能夠定性定量反應組織彈性信息。通過脈沖聲輻射力激勵組織粒子產生振動，在縱向壓縮的同時產生橫向位移。在此基礎上可進行聲觸診組織成像(virtual touch tissue imaging,VTI)和聲觸診組織量化(virtual touch tissue quantification,VTQ)[17]。

VTI技術通過灰階或彩色疊加法來定性反應組織的彈性特征。Tozaki等[18]提出的灰階4分法包括：1分，不能辨別病灶組織；2分，病灶區域顯示為白色；3分，病灶顯示黑白相間；4分，病灶顯示為黑色，4分中又根據黑色區域的大小，將黑色區域等于或者小于病灶大小的定為4a，大于病灶大小的定為4b，以1、2分為良性，4b為惡性，得到的陽性預測值和準確性分別為100%、92%。Kim等[19]提出的彩色評分法包括：腫塊內無紅色1分；腫塊內點狀紅色2分；腫塊中央區域為紅色3分；腫塊整個為紅色4分；腫塊整個及其周圍均為紅色5分。以2～3分為截斷值診斷價值最高。惡性腫瘤浸潤性生長特征使VTI圖像上病灶范圍明顯大于二維圖像，故可根據VTI與二維超聲圖像病灶面積比(AR)來區分二維超聲難以鑒別的回聲強度相同而硬度不同的病變組織。

VTQ技術通過剪切波速度(shear wave velocity,SWV)在不同組織內的傳播速度差異，可間接反映組織彈性，定量表示組織硬度[17,20]。Zhou等[21]研究發現乳腺病變內部(SWVi)、邊緣(SWVb)、正常腺體組織(SWVg)及脂肪組織(SWVf)的SWV值依次降低，其鑒別良惡性的界值分別為4.19m/s、2.03m/s、1.70m/s和1.19m/s，SWVi的診斷價值最高。VTI和VTQ技術的聯合應用能提高乳腺腫塊診斷價值。BaoXian Liu等[22]研究發現用VTI診斷的敏感度和特異度分別為91.3%、87.1%，VTQ診斷的敏感度和特異度分別為84.9%、88.9%，VTI和VTQ兩者聯合診斷的敏感度和特異度分別為93.5%、88.1%。與SE相比，ARFI成像具有更好的分辨率、更少的觀察者間差異，并且在深層組織中也能顯示出很好的圖像，但ARFI彈性成像容易受到患者呼吸、吞咽或探頭位置滑動等因素影響，而且受VTQ取樣框不能調節的限制，故需多次重復測量取平均值，VTI圖像面積為人工描記所得，易受主觀判斷影響，因此需要規范化操作減少誤差產生[23]。

5.3剪切波彈性成像(Shear wave elastography，SWE) 施加到組織表面變化的壓力產生剪切變形以及縱向傳播。超聲檢查中能利用剪切變形的傳播波來獲得關于組織的彈性信息。SWE即通過聲脈沖來產生剪切變形從而產生橫向剪切波，通過測量橫向剪切波速度來反應組織硬度，剪切波速度與楊氏模量成比例[24-25]。SWE能根據彩色編碼圖像和根據剪切波速度計算得到的楊氏模量來定性、定量鑒別乳腺病灶的良惡性。對彩色編碼圖進行定性分析包括4類評分法和5類顏色評分法。均為組織越偏藍色越軟，越偏紅色越硬[26,27]。定量參數包括楊氏模量平均值(Emean)、最小值(Emin)、最 大 值 (Emax)、標準差(SD) 和彈性比值(Eratio)。Sun 等[28]研究表明SWE中的Emax和類型評分法均能較好的鑒別乳腺腫塊良惡性，且重復性較好，其中4類評分法效果最好。Berg等[27]研究結果表明在常規超聲BI-RADS分類診斷的基礎上聯合運用SWE能提高整體診斷特異度，且能指導臨床活檢決策，減少不必要的活檢。雖然SWE能很好的輔助常規超聲診斷乳腺病變，但SWE仍存在局限性，探頭加壓、病變大小、深度、患者呼吸運動、心跳等都會影響SWE結果，影響其診斷價值。

6 超聲造影

腫瘤的血管密度與腫瘤的大小和病理嚴重程度成正比[29]。超聲造影即通過向血管內注射微泡造影劑，增加血管與周圍組織的回聲對比，來實時觀察腫瘤微循環分布及血流灌注情況。近幾年，造影微泡從微米級發展到納米級，從非親和性微泡發展到靶向微泡。從以Levovist為代表的第一代造影劑發展到以SonoVue為代表的第二代造影劑，提高了超聲造影對血管顯示敏感度和特異度[30]。沈若霞等[31]研究發現乳腺超聲造影后表現的強度增高、范圍增大、強化不均勻、強化后形態不規則及蟹足征的出現與病灶的惡性程度相關，可輔助常規超聲診斷。Ricci等[32]研究發現超聲造影鑒別乳腺癌的靈敏度和特異度能達到100% 和87.5%。但良惡性超聲造影征象之間存在交叉，故不能作為獨立判斷因素。活躍的新生血管生成與惡性腫瘤的生長轉移息息相關，故血供情況的判斷有助于鑒別良惡性，而常規超聲在微循環探查方面存在局限性，超聲造影的出來彌補了其不足，有助于提高乳腺良惡性鑒別診斷價值[33]。

7 三維超聲

三維超聲在乳腺超聲領域有著新的發展前景。目前，三維超聲的應用主要包括三維灰階超聲、三維超聲血流成像和三維超聲造影。三維灰階超聲主要用于獲得病灶的三維立體信息以及重建的有重要診斷價值的冠狀面信息。張冰等[34]發現冠狀面成像中的匯聚征與腫瘤的浸潤性生長導致周圍纖維結締組織的反應性增生、結構變異有關。以此征象來鑒別良惡性的特異度達到93.1%。三維超聲血流成像和三維超聲造影能立體觀察病灶血管分布、走行情況及與周圍血管的關系，從而有助于鑒別病灶良惡性[35]。惡性腫瘤的新生血管較密集且混雜，結構和功能上與正常微血管有較大差異，三維超聲造影是二維超聲造影的進一步發展，能夠通過評估微血管的豐富程度來獲取更多的信息，從而提高了常規超聲的診斷價值[36]。但良惡性乳腺腫塊的三維超聲征象仍存在交叉，且判斷受主觀因素影響，故仍需結合其他技術來輔助診斷。

8 總結

目前，超聲在乳腺癌篩查和診斷中的應用較廣泛。超聲BI-RADS分類標準的應用規范化了乳腺超聲診斷。超聲MicroPure成像技術明顯提高了超聲對鈣化的檢測能力。超聲彈性成像和超聲造影為乳腺病變提供了額外的信息。彈性成像是一種定性和定量的技術，涉及病變硬度，而不是解剖。然而，當病變和周圍組織的彈性性質相同時，彈性成像不能區分病變和周圍組織。彈性成像圖像的質量受到患者呼吸或病變深度等因素的限制。常規超聲和彈性成像相結合可以克服這些問題。但未來需要更加標準化的彈性成像分析和診斷標準。標準化的彈性成像分析和診斷標準可以使彈性成像在乳腺病變的臨床實踐中得到更廣泛的應用。超聲造影顯示乳腺腫塊的血管結構和灌注，并能提供定量參數，有助于區分乳腺腫塊良惡性病變。三維超聲顯示了有關乳腺病變的有用信息，包括冠狀面重建平面和廣泛的橫切面和矢狀面。故隨著超聲技術的不斷進步和發展，多種技術的結合使用，優勢互補能夠很好的提高超聲對乳腺腫塊的診斷效能，早期發現乳腺癌，改善患者預后。