徐珊珊 孫健瑋
昆明醫(yī)科大學第五附屬醫(yī)院個舊市人民醫(yī)院超聲科,云南個舊 661000
乳腺癌是女性癌癥死亡的主要原因,只有早發(fā)現(xiàn)、早診斷和早治療才能降低乳腺癌患者的死亡率及提高患者的生存質(zhì)量[1-2]。因此,選擇一種能早期發(fā)現(xiàn)乳腺癌的檢查手段十分重要。聲脈沖輻射力成像技術(shù)(acoustic radiation force impulse,ARFI)近幾年來被大量應(yīng)用于鑒別乳腺良惡性病變方面,其在某些方面可以彌補助力式彈性成像技術(shù)的缺陷。目前,ARFI 主要包括聲觸診組織成像技術(shù)(virtual touch tissue imaging,VTI)、聲觸診組織量化技術(shù)(virtual touch tissue quantification,VTQ)以及聲觸診組織成像量化技術(shù)(virtual touch tissue imaging quantification,VTIQ)[3]。本 文 就ARFI 各項技術(shù)在乳腺良惡性病變鑒別的應(yīng)用進展作一綜述。
ARFI 主要是利用聲學射頻壓力來誘發(fā)組織局部內(nèi)部振動,并追蹤組織運動的軌跡來探測出組織的微細變化,然后算出剪切波速度(shear wave velocity,SWV)[4]。傳統(tǒng)的ARFI 包括半定量的VTI和定量的VTQ。VTI是以組織的縱向位移作為考查指標,通過黑白的顯示來反映出組織彈性。VTQ則是檢測出組織橫向振動的剪切波,然后,計算出SWV,進而評估出組織彈性。傳統(tǒng)的ARFI 利用這兩項技術(shù)對組織的硬度進行定性和定量評價[5],然而,傳統(tǒng)的ARFI 存在取樣框較大、經(jīng)常出現(xiàn)“溢值”、僅能獲取腫塊內(nèi)某一點硬度等局限性,而最新的VTIQ很好地改進了以上缺陷[6]。
乳腺病變有良、惡性之分,間質(zhì)比較疏松,富含黏多糖的為良性病變[4],它們質(zhì)地較軟,包括纖維腺瘤、導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀瘤、乳腺腺病、良性葉狀腫瘤、導(dǎo)管及小葉上皮非典型增生、乳腺囊性增生等病變,預(yù)后良好;惡性乳腺病變的間質(zhì)較致密,質(zhì)地較硬,包括浸潤性導(dǎo)管癌、導(dǎo)管內(nèi)癌、黏液腺癌、低度惡性葉狀腫瘤、髓樣癌等病變,其中乳腺非特殊性癌(浸潤性導(dǎo)管癌)是最常見的,其嚴重影響了患者的存活率和生活質(zhì)量,預(yù)后較差[4]。綜上,乳腺良性病變常質(zhì)地較軟,惡性病灶常較硬,ARFI的VTI、VTQ、VTIQ三項技術(shù)均可以對乳腺良惡性病變組織的硬度進行定量、定性的評價,因此,在乳腺病變良惡性的鑒別診斷方面,ARFI有獨特的應(yīng)用價值。
3.1.1 VTI的原理 聲脈沖輻射力可以使感興趣區(qū)(region of interest,ROI)內(nèi)的組織產(chǎn)生橫向的振動及縱向的壓縮,VTI以縱向位移為基礎(chǔ)進行成像。VTI采用灰階或彩色編碼成像,根據(jù)圖像中黑灰白的比例對組織硬度進行評估,以判斷病變的良惡性,相比較于普通二維超聲圖像,VTI能更直觀地評估病變的性質(zhì)[7]。
3.1.2 VTI對乳腺病變的定性診斷 對照肝局灶性病變的VTI研究,有的學者[8]提出了乳腺病變VTI5分評分法,診斷標準如下。5分:腫塊整體為黑色,或灰黑色(但是黑色為主),如果白色越少而黑色越多,就反映該組織彈性越差、越硬;4分:腫塊為灰黑色(以灰色為主);3分:腫塊整體為灰色;2分:腫塊為灰白色混合;1分:腫塊整體呈白色。1~3分診斷為良性,4~5分診斷為惡性。目前國內(nèi)常用VTI評分=4分作為乳腺良惡性病變的鑒別診斷界值,如王榮等[9]的研究把VTI≥4分當作乳腺惡性病變的診斷準則,結(jié)果顯示,診斷乳腺良惡性病變的靈敏度為89.1%,特異度為78.7%,準確率為83.2%。VTI是將同一個ROI 內(nèi)組織的縱向位移表示為灰度圖,來表現(xiàn)出組織相對的軟硬度,在同一個彈性圖像里,圖像越黑,就表示組織越硬[10]。
3.1.3 VTI對乳腺病變的半定量診斷 僅用VTI的評分法,在乳腺病變的良惡性鑒別上會有一定的局限性,所以,運用病變在VTI彈性圖和二維超聲圖上的面積比可以讓VTI更為客觀地評價乳腺病變的良惡性[11]。因為乳腺的良性病變通常會有完整纖維包膜、邊界清晰,而惡性病變通常沒有完整的包膜、邊界不清,呈侵襲性地生長。因此,惡性病變在彈性圖與二維超聲圖上的面積比常比良性病變高。而且,VTI圖像也可以間接地反饋出病變對周圍組織的累及程度[1,11]。相較于惡性病變,乳腺良性病變在VTI圖像和二維超聲圖上的面積接近,甚至比二維超聲圖的面積小。程祥勇等[12]的研究表示,乳腺良惡性病變的VTI圖像與二維超聲圖的面積比有明顯的差別,其研究中將面積比=1.45 作為良惡性病變鑒別診斷的界值,面積比≥1.45 考慮為惡性病變,面積比<1.45 考慮良性可能,診斷的敏感性為88.4%,特異性為78.4%,準確性為82.9%;面積比與評分法聯(lián)合應(yīng)用時,VTI診斷乳腺良惡性病變的敏感性、特異性、準確性分別為86.5%、96.9%、92.3%,與常規(guī)二維超聲相比,診斷的特異性有所提升。所以,VTI圖像與超聲灰階圖的面積比可以較為客觀地評價病變的硬度,且與評分法聯(lián)合應(yīng)用時,可以一定程度地提高診斷乳腺良惡性病變的靈敏性、特異性、準確性[13]。
3.1.4 VTI在乳腺病變應(yīng)用的不足 VTI是根據(jù)ROI黑色、白色所占比例來判斷組織的軟硬程度,用VTI彈性評分或彈性圖像與超聲灰階圖的面積比來對乳腺病變的良惡性進行診斷,這些方法都會被許多主觀因素影響,因而不能對組織的硬度進行客觀、定量地評估。如張燕妮[14]的研究中發(fā)現(xiàn):患者乳腺病變的VTI評分<4分,但是病理結(jié)果為浸潤性導(dǎo)管癌、導(dǎo)管內(nèi)癌、黏液腺癌等病變,推斷其原因可能為浸潤性導(dǎo)管癌伴液化、出血、壞死時就會導(dǎo)致病變硬度降低;而導(dǎo)管內(nèi)癌局限在導(dǎo)管內(nèi),因為腫塊較小,就會和周圍正常的腺體組織比較難區(qū)分開,故兩者硬度的差異不明顯;黏液腺癌病理構(gòu)成為黏液腺細胞較多,黏液大量聚集,因此病變的硬度會較低。而當VTI的評分≥4分時,也有病變的病理結(jié)果為腺病伴纖維腺瘤、纖維腺瘤、導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀瘤等。估測其原因可能和良性病變存在間質(zhì)纖維化、不同程度的鈣化及膠原化從而使病變的硬度增加有關(guān)。并且,乳腺良惡性病變的彈性系數(shù)之間也有部分重疊[15]。因此,VTI對乳腺良惡性病變的鑒別診斷仍需聯(lián)合二維超聲、VTQ及其他影像學檢查綜合評價,以減少誤診。
3.2.1 VTQ原理 聲脈沖輻射力使ROI的組織產(chǎn)生橫向的振動,橫向振動會以剪切波的方式向周邊傳播,超聲探頭會檢測到ROI組織產(chǎn)生的剪切波,然后,系統(tǒng)會記錄并演算出ROI 內(nèi)SWV值。VTQ就通過SWV來對組織的硬度進行定量評價,SWV值越高,反映該組織越硬[3,16]。VTQ技術(shù)能定量反映組織的彈性特征,對組織硬度進行估計[17]。
3.2.2 VTQ對乳腺病變的定量診斷 VTQ可以定量地評價乳腺病變的良惡性,在張婉瑩等[18]的研究中,利用病變與周邊組織SWV 的比值及乳腺病變內(nèi)SWV值來對乳腺良惡性病變進行診斷,其最佳診斷的病變與周邊組織SWV 比值為3.05,SWV值為4.36 m/s,SWV值診斷的準確率、特異度和靈敏度分別為89.22%、95.72%和62.22%;病變與周邊組織SWV 比值診斷的準確率、特異度和靈敏度分別為87.93%、95.19%和57.78%。王芳等[19]的研究表明,在研究VTQ對乳腺良惡性病變的鑒別時,以SWV值為6.13 m/s 作為診斷界點來判斷乳腺良惡性病變的特異度、敏感度及準確度分別為84.4%、95.6%、88.5%。以上研究均認為VTQ檢查較BI-RADS分類診斷乳腺良惡性病變的特異性有所提高。此外,歐冰等[20]研究表明,對于乳腺運用VTQ技術(shù)所測得SWV值不隨腺體內(nèi)深度增加而有改變,但葉建美等[3]的研究發(fā)現(xiàn)SWV值受測量深度的影響,深度越深,SWV值越低。這可能是因為其研究時深度測量取值范圍沒有固定,取值范圍較小,再加上樣本量偏少,而導(dǎo)致結(jié)果的差異性,還需進一步研究。綜上,對于乳腺這一淺表器官,VTQ可以對組織的硬度情況進行客觀地評價,但是VTQ診斷良惡性病變的SWV 界值和VTQ的SWV值是否會受測量深度的影響暫時還沒有一明確定論,需要進一步研究。
3.2.3 VTQ存在的不足 VTQ量化了組織硬度的評價指標,使診斷中的人為干擾因素減少。但VTQ本身還存在一些不足,如:①受病變本身的運動影響較大,所以,測量時需要患者屏氣配合;②當所測量的病變組織硬度太高,超出了VTQ所能測量的SWV值的上限(9 m/s),或者被檢測病變組織為囊性或液性成分所占比例較大時,VTQ都無法顯示具體的SWV值(因為剪切波不能在液體和氣體中傳播,所以液性成分無法產(chǎn)生剪切波)[21];③VTQ的取樣框的大小是固定的(5 mm×6 mm),對于較小的乳腺病變,VTQ測量時,周圍正常的乳腺組織就會被包容進VTQ的ROI 內(nèi),造成測量的誤差,同理,在測量伴有液化壞死的較大腫塊時,VTQ的測量同樣也會有偏誤[22];另外,VTQ的取樣框大小不可調(diào)節(jié),也成它的限制。
3.3.1 VTIQ原理及優(yōu)勢 由于VTQ和VTI都存在缺陷,VTIQ就在VTI和VTQ的基礎(chǔ)上進行了改革。不同于VTQ只能提供單點的SWV值,VTIQ可以同時在ROI 內(nèi)進行多點測量,因此,VTIQ對病變整體硬度的反映會更直接、全面。VTIQ取樣框的范圍較VTQ的ROI 范圍顯著減小,為1 mm×1 mm,所以,VTIQ能使測量更加精確,也比較適合較小病變的測量;VTIQ還具有質(zhì)量、位移、速度及時間四種模式,質(zhì)量模式可以使取樣框被放置在成像質(zhì)量高的區(qū)域,因此,讓測得SWV值更精確;而且,VTIQ中SWV 的測量限值可以達到10 m/s,較VTQ的限值有所提高,所以,VTIQ避免了部分因組織硬度過高而使SWV值無法被測出的情況[6]。這些優(yōu)點意味著VTIQ在臨床鑒別乳腺良惡性病變的診斷上可以發(fā)揮更大的作用。
3.3.2 VTIQ對乳腺病變的定性和定量診斷 VTIQ作為最新技術(shù),目前在國內(nèi)外的研究均較多。如李小龍等[23]研究VTIQ在BI-RADS 4類乳腺病變的良惡性鑒別診斷價值,研究發(fā)現(xiàn)以VTIQ的SWV=3.49 m/s為臨界點用于鑒別診斷BI-RADS4類乳腺病變的良惡性,對于乳腺BI-RADS4類病變診斷的準確性、特異性、敏感性、陰性預(yù)測值、陽性預(yù)測值分別為86.3%、81.4%、94.4%、96.0%、75.6%。田妍等[24]以SWV=4.01 m/s 為截斷值時,對乳腺病變診斷的靈敏度為94.12%,特異度為100%,陽性預(yù)測值為94.12%。蒲歡等[25]研究VTIQ與BI-RADS分類聯(lián)合評估乳腺導(dǎo)管內(nèi)病變良惡性的效果,研究方案為:將乳腺導(dǎo)管內(nèi)病變先進行BI-RADS分類,之后行VTIQ檢查,記錄每個病變的SWV值,再繪制SWV 診斷乳腺導(dǎo)管內(nèi)病變的ROC曲線,得出VTIQ檢查乳腺導(dǎo)管內(nèi)病變的最佳截斷值,之后對所有研究的乳腺導(dǎo)管內(nèi)病變進行再評估,當乳腺腫塊的SWV 高于最佳截斷值時,將該乳腺腫塊的BI-RADS分類相應(yīng)得升高一類,相應(yīng)的,當SWV 低于最佳截斷值時,結(jié)節(jié)的BI-RADS分類降低一類。蒲歡等[25]的研究中,SWV 界值取3.45 m/s時,VTIQ聯(lián)合BI-RADS分類診斷位于導(dǎo)管內(nèi)的乳腺病變的準確率、特異度、靈敏度、陰性預(yù)測值、陽性預(yù)測值分別為85.9%、80.0%、93.9%、94.7%、77.5%。曾增等[26]以VTIQ的SWV值=3.73 m/s 為界值,當乳腺病變的SWV值小于界值時判斷為良性病變,大于或等于界值時判斷為惡性病變,其研究的BI-RADS分類與VTIQ聯(lián)合診斷的標準為:兩者均符合良性診斷時判斷為良性病變,兩者中任一符合惡性診斷時判斷為惡性病變,結(jié)果表明,VTIQ檢查的診斷乳腺病變的特異度、陽性預(yù)測值、診斷準確率均最高,分別為88.89%、70.37%、86.45%;而聯(lián)合VTIQ與BI-RADS分類診斷良惡性乳腺微小病變的陰性預(yù)測值和敏感度最高,分別為91.67%,96.67%;但是特異度最低,為80.56%。其研究認為VTIQ與BI-RADS分類聯(lián)合診斷可以提升BI-RADS分類對乳腺良惡性病變診斷的敏感度,VTIQ可以提高BI-RADS分類對乳腺微小癌的診斷敏感度。Ianculescu 等[27]的研究利用BI-RADS分類與VTIQ來對乳腺病變進行診斷評估,發(fā)現(xiàn)以SWV=3.31 m/s為界值對乳腺病變的良惡性進行診斷,其特異度、靈敏度分別為73%、80.4%;用這個臨界值來對BIRADS4a類病變的良惡性進行診斷,其特異度、靈敏度分別為72.9%、92%。綜上,國內(nèi)外現(xiàn)在對VTIQ在乳腺良惡性病變鑒別的SWV 界值研究及VTIQ與BI-RADS分類聯(lián)合在乳腺良惡性病變鑒別診斷的應(yīng)用研究均較多,以上各項研究均表明:VTIQ能提高超聲對乳腺病變的診斷價值,VTIQ在乳腺良惡性病變的鑒別診斷方面具有很好的潛力。
3.3.3 VTIQ存在的不足 VTIQ的成像會被受許多因素的影響,如:乳房的大小、密度和深度,對于位置比較深的病變,還有乳房比較大的患者,VTIQ的質(zhì)量和速度圖常常成像效果不佳;另外對于位于乳頭和乳暈附近的病變,也很難在所有情況下獲得最佳質(zhì)量的圖像。此外,患者的呼吸和探頭的壓力對VTIQ的測量也有一定的影響,探頭的過度加壓就會使SWV值增大。所以,雖然VTIQ作為一種新型的剪切波彈性成像技術(shù),在評價乳腺病變的良惡性中具有潛在的指導(dǎo)價值,但是現(xiàn)在還需要大量的研究加以證實VTIQ在乳腺良惡性病變鑒別診斷的應(yīng)用價值,也需要研究怎樣可以使VTIQ的成像性達到最優(yōu),怎樣盡量減少外界因素對VTIQ成像的干擾。
ARFI 在臨床對乳腺病變的良惡性鑒別診斷應(yīng)用中有較大的作用。VTI可定性、半定量地鑒別乳腺病變的良惡性,VTQ可定量地判斷乳腺病變的軟硬度,但其均受深度、鈣化和主觀因素的影響,良惡性界定存在一定交叉,重復(fù)性差,且VTQ還受取樣框大小等因素的影響;而VTIQ是在前兩項技術(shù)上發(fā)展起來的,改良了他們的不足,可更精確地計算出乳腺病變的SWV。三種技術(shù)在乳腺良惡性病變的鑒別診斷上各有其優(yōu)缺點??偟膩碚f,對于無法在常規(guī)二維超聲上被明確診斷的乳腺病變,ARFI可以彌補一定的缺陷;可以在一定程度上減少乳腺癌的漏診及誤診,避免了部分不必要的穿刺和手術(shù)?,F(xiàn)在,ARFI 中的VTI及VTQ在乳腺良惡性病變鑒別中的應(yīng)用已經(jīng)很成熟,而新興的VTIQ被研究的相對較少,但VTIQ在乳腺良惡性病變鑒別上已經(jīng)顯示出良好的應(yīng)用前景。但是,目前國內(nèi)外還沒有一個統(tǒng)一的VTIQ在乳腺良惡性病變鑒別診斷的SWV 界值,也沒有VTIQ與BIRADS分類對乳腺良惡性病變進行聯(lián)合評分的應(yīng)用研究,因此有必要更深地研究VTIQ對乳腺良惡性病變的鑒別診斷價值,還需研究VTIQ與BI-RADS分類對乳腺良惡性病變進行聯(lián)合評分后的診斷價值,為乳腺癌的早期診斷和減少不必要的乳腺病變穿刺活檢發(fā)揮更大作用,從而更好地發(fā)揮VTIQ在乳腺良惡性病變鑒別方面的作用。