程玉玲,周 軍
(三峽大學第一臨床醫(yī)學院超聲科,湖北 宜昌 443003)
二維、三維超聲及超聲造影在乳腺癌診療中的應用進展
程玉玲,周 軍
(三峽大學第一臨床醫(yī)學院超聲科,湖北 宜昌 443003)
超聲檢查在乳腺腫瘤的診斷及治療評價方面起著重要作用。二維超聲是乳腺腫瘤診斷與鑒別診斷的最基本檢查方法;彩色多普勒超聲可以獲取腫瘤內部的血流信息,根據血供豐富與否進行良惡性的鑒別;超聲造影可以動態(tài)觀察乳腺腫瘤內微血管血流灌注情況,借助輔助軟件進行量化分析,從而提高乳腺腫瘤良惡性的鑒別診斷。隨著超聲設備和技術的不斷發(fā)展,三維超聲、彈性成像和聯合超聲造影也逐漸應用于乳腺腫瘤的診斷及評價。
乳腺腫瘤;二維超聲;三維超聲;超聲造影
乳腺癌已成為全世界女性發(fā)病率最高的惡性腫瘤,死亡率居于惡性腫瘤第二位[1]。超聲因其便捷、價廉、高效和無輻射的優(yōu)勢,是乳腺腫瘤影像檢查的主要方式之一,已被廣泛應用于乳腺腫瘤的臨床診斷檢查和乳腺疾病治療后評價。早期檢出并鑒別乳腺腫瘤的良、惡性,對患者的治療及預后具有十分重要的意義。隨著超聲技術不斷的更新和研究的深入,超聲檢查對乳腺腫瘤的良惡性能作出較為全面的評價。本文就二維超聲、三維超聲及超聲造影在乳腺腫瘤的診斷及臨床應用做一綜述。
1.1 二維灰階超聲 常規(guī)二維超聲掃查是診斷乳腺腫瘤的基礎,可觀察腫塊的位置、大小、形態(tài)、邊界、內部回聲、有無鈣化及后方回聲衰減。乳腺癌特征性聲像圖表現:腫塊形態(tài)不規(guī)則,邊界不整,無包膜,界限往往不清,內部多呈弱回聲實性衰減暗區(qū),分布不均,后方回聲衰減,向組織或皮膚呈蟹足樣浸潤,內部可見微小鈣化。但部分乳腺腫塊二維聲像圖并不典型,體積較小的乳腺癌尚未表現出浸潤性生長的特征[2],從而造成乳腺腫瘤良惡性的鑒別較困難。
1.2 多普勒超聲 乳腺癌的病理機制尚未完全明確,近年研究結果顯示,腫瘤血管生成和抗腫瘤免疫功能抑制是瘤體生長和轉移的兩大病理條件,亦為眾多惡性腫瘤的共有特征[3]。因此,評價乳腺腫瘤血管生成對于鑒別腫瘤良惡性和指導臨床起著重要作用。多普勒超聲能夠評價腫瘤血管豐富程度、分布情況及其血流動力學參數,為乳腺良惡性腫瘤鑒別診斷提供了更豐富的信息[4]。大多數學者認為乳腺惡性腫塊彩色多普勒超聲表現為:血供豐富,血管粗細不一、呈分支狀,腫塊可見血管融合成血池,多數見穿入型血管,血流呈高速高阻型,多數惡性腫塊的RI值大于0.7。在乳腺癌血流分布方面,Shaheen等[5]的研究發(fā)現多數乳腺癌腫塊為周圍型血流。此外,Seghal等[6]研究認為良性腫瘤血流豐富程度多為Ⅰ、Ⅱ級,惡性腫瘤多為Ⅲ、Ⅳ級;良性腫塊血流信號2.2倍于周圍正常組織,而惡性腫塊的血流信號約為周圍正常組織的5倍。值得注意的是,彩色多普勒血流信號的多少、強弱與腫塊的大小等多因素有關[7]。例如,小乳腺癌(直徑≤1 cm)因內部血管細小以及檢查時探頭壓迫,其內血流信號常不能顯示。乳腺良惡性腫塊間血供豐富程度存在重疊交叉,部分惡性腫瘤表現為缺乏血供,某些良性腫瘤卻血供豐富,因此乳腺腫塊的鑒別診斷不能單依據血流信號的多少。一些少見的特殊類型乳腺癌,其血供特點會有所不同。Gatalano等[8]分析24例囊性乳腺腫塊,惡性腫瘤顯示多發(fā)散在血流信號,而良性腫瘤或非腫瘤無血流信號或僅有微弱的血流信號,此研究對鑒別囊性腫物良惡性有重要意義。能量多普勒(PDI)彌補了彩色多普勒受血流方向和血流速度影響的缺陷,其對血流的敏感性高于彩色多普勒,尤其在小血管和低速血流的顯示較彩色多普勒更敏感。韓增輝等[9]對127個乳腺病灶應用彩色多普勒和能量多普勒進行對照分析,認為PDI對腫瘤周邊和內部的血流顯示率較高,且在血流連續(xù)性及血管內邊界顯示上較彩色多普勒為優(yōu)。但是,PDI存在不能定量檢測血流和易產生運動偽影的缺陷。
1.3 二維超聲造影 超聲造影利用血液中氣體微泡在聲場中的非線性效應和強烈的背向散射來獲得對比增強圖像[10]。超聲造影對比增強在診斷乳腺疾病中的應用主要是增強二維灰階和彩色多普勒血流信號,利用其顯示腫瘤內的低速低流量血管的優(yōu)勢,幫助評估乳腺腫瘤血管生成[11]。目前超聲造影對良惡性乳腺腫瘤的鑒別診斷還沒有統一的評估參數和診斷標準,研究者們通過定性和時間-強度曲線的定量來分析良惡性腫瘤間的差異。多數學者傾向于惡性腫瘤多出現早期增強且呈“快進快出”的模式,達峰時間短,峰值強度較良性腫瘤強[12-15]。此外,部分學者支持惡性腫瘤呈現非均勻增強、灌注缺損和周邊增強為主的觀點[16-17]。盡管乳腺超聲造影目前尚未形成明確的量化診斷標準,但是大多學者認為超聲造影能夠提高乳腺腫瘤良惡性鑒別診斷準確性,還可以通過顯示微循環(huán)分布及灌注特征,在一定程度上評價腫瘤血管生成[18-19]。超聲造影微血管成像(MVI)是通過跟蹤描記造影劑微氣泡的運動軌跡,將不同時間點的圖像進行疊加來顯示微血管網的新成像技術[20]。此技術能實時反映造影劑在腫瘤中的動態(tài)灌注過程,清晰顯示病灶周圍血管的走行和分布狀況并反映腫瘤血管的形態(tài)學特征[21]。Du等[22]用此技術評估61例乳腺腫瘤患者發(fā)現乳腺良惡性病變的微血管結構有顯著差異,惡性腫塊血管呈蟹爪樣放射狀分布,外周增粗和扭曲的血管計數一般大于2,而良性腫塊內部微血管分布均勻,因此該研究認為超聲造影微血管成像能清楚顯示乳腺病變的微血管結構并且可以幫助乳腺良、惡性病變的鑒別。超聲造影技術具有安全、無創(chuàng)、直觀地反映腫瘤內新生血管網的優(yōu)勢,以此間接體現新輔助化療術的療效,具有很高的指導臨床治療的應用價值。曹小麗等[23]利用超聲造影技術定性定量評估乳腺癌新輔助化療前后腫瘤大小的改變和內部血流灌注變化,認為超聲造影可以早期評價和預測乳腺癌新輔助化療療效。此外,經皮超聲造影應用于乳腺癌前哨淋巴結(Sentinel lymph node,SLN)的檢測具有重要價值。Sever等[24]研究表明,超聲造影用于淋巴系統可以顯示SLN并能于術前進行準確定位。劉健等[25]向乳腺腫塊周圍皮下注射SonoVue使SLN顯像,結果表明經皮淋巴系統超聲造影檢查可以為臨床上無創(chuàng)性地鑒別炎性和腫瘤轉移性淋巴結提供依據。Cox等[26]的研究認為,盡管超聲造影技術有助于確定SLN是否發(fā)生轉移,但在早期乳腺癌患者中仍不能替代手術活檢。
2.1 三維灰階超聲 目前,乳腺疾病三維超聲檢查中比較常用的是三維容積探頭,系統自動采集二維圖像,獲得橫切面、矢狀面及重建后冠狀面的三維立體圖像,通過調整旋轉方向與角度等獲得病變不同區(qū)域的空間立體形態(tài)、邊緣及周圍結構等。三維超聲成像能夠提供更為直觀的三維腫瘤信息和對診斷有重要價值的冠狀面信息。有學者指出冠狀面上的“匯聚征”(也有稱“太陽征”)、“邊緣不規(guī)則征”及“完整界面征”是乳腺惡性腫物三維超聲所特有的,對乳腺良惡性腫瘤的鑒別診斷具有重要價值[27]。三維超聲可以多切面、多角度觀察乳腺病變,勾勒腫瘤邊界和測算腫瘤大小,而且不受乳腺腺體致密度的影響,為致密性乳腺患者提供了一種可靠的檢查方式[28]。
2.2 三維超聲血流成像 由于乳房大多數供血動脈穿過腺體深部區(qū)域并朝皮下和乳暈區(qū)走行,即沿著乳房冠狀面走行[29]。二維超聲不能顯示冠狀面,僅能獲得某一斷面的血流圖,因而在反映乳腺及乳腺腫瘤血管分布情況方面,三維超聲血流成像顯示出其優(yōu)勢。三維超聲血流成像分為三維彩色多普勒超聲和三維能量多普勒超聲。馬燕等[30]應用三維彩色多普勒超聲研究乳腺腫物血管分布情況,結果發(fā)現乳腺惡性腫物的血管分布形態(tài)以“荊棘狀”、“珊瑚狀”和“花環(huán)狀”三種多見,以其作為乳腺惡性腫物的診斷標準,敏感性為73.3%、特異性為89.8%、Youden指數為0.63。Chang等[31]運用三維能量多普勒超聲對113例乳腺腫塊內外部血管形態(tài)及彎曲血管進行評價,聯合神經元分析方法對血管13項指標外加腫瘤大小綜合分析,結果表明血管彎曲及腫瘤周邊血管形態(tài)可以幫助腫瘤良惡性的鑒別。因此,三維超聲血流成像對乳腺腫瘤的血管評估有一定的指導價值。
2.3 三維超聲造影 三維超聲造影是二維超聲造影的補充和發(fā)展,對腫瘤的血供特點顯示更為完整直觀,能清晰顯示腫瘤血管的進入路徑、空間分布及與周圍血管的關系,從而有助于鑒別腫瘤良惡性及評估腫瘤血管的生成。Forsberg等[32]對比三維超聲造影能量多普勒成像、傳統二維超聲和三維超聲成像在乳腺腫瘤中的診斷結果,三維超聲造影能量多普勒成像能提高乳腺腫瘤的鑒別診斷率。Jia等[33]使用三維超聲造影技術對183例乳腺腫瘤患者的腫瘤血管特點進行評分評估,獲得的結果與動態(tài)增強MRI評分存在較好的一致性,且與MVD、VEGF、MMP-2和MMP-9的表達有很好的相關性。
常規(guī)二維超聲是鑒別診斷乳腺腫瘤良惡性的基礎,可以獲取腫瘤的基本信息,但尚不能進行定性診斷;相對常規(guī)二維超聲,二維超聲造影能獲取更為豐富的血流信息,但是也只能觀察到單一切面。由于良惡性腫瘤間血供豐富程度存在交叉性,簡單地評價血管的多寡是遠遠不夠的。三維超聲成像為乳腺疾病提供了直觀的空間立體結構、與周鄰組織的浸潤關系、三維血管空間分布特點,還提供了二維超聲不能獲得的冠狀切面信息,可將其作為二維超聲的有益補充。由于超聲造影對顯示微細血管有更好的敏感性,三維超聲成像能全面地顯示腫瘤內部的血管走行和空間分布,因此集合了二者優(yōu)勢的三維超聲造影在整體評估乳腺腫瘤的新生血管網和血管形態(tài)學信息,進而幫助臨床了解腫瘤的生物學特性方面具有更加廣闊的應用前景。
[1]Siegel R,Naishadham D,Jemal A.Cancer statistics,2013[J].CA, 2013,63(1):11-30.
[2]王 泓,曹鐵生,樂桂容,等.增強超聲診斷小乳腺癌及評價血管生成活性的價值[J].中國醫(yī)學影像技術,2005,21(10):1519-1521.
[3]Li T,Feng Z,Wang W,et al.Daintain/AIF-1 promotes breast cancer cell migration by up-regulated TNF-alpha via activate p38 MAPK signaling pathway[J].Breast Cancer Res Treat,2012,131(3): 891-898.
[4]Fu Q,Xie M,Wang J,et al.Assessment of regional left ventricular myocardial function in rats after acute occlusion of left anterior descending artery by two-dimensional speckle tracking imaging[J].J Huazhong Univ Sci Technolog Med Sci,2009,29(6):786-790.
[5]Shaheen R,Sohail S,Siddiqui KJ.Neovascularity patterns in breast carcinoma:correlation of Doppler ultrasound features with sonographic tumour morphology[J].J Coll Physicians Surg Pak,2010, 20(3):162-166.
[6]Sehgal CM,Weinstein SP,Arger PH,et al.A review of breast ultrasound[J].J Mammary Gland Biol Neoplasia,2006,11(2):113-123.
[7]Sehgal CM,Arqer PH,Rowling SE,et al.Quantitative vascularity of breast masses by Doppler imaging:regional variations and diagnostic implications[J].J Ultrasound Med,2000,19(7):427-440.
[8]Catalano O,Raso MM,D’Aiuto M,et al.Additional role of colour Doppler ultrasound imaging in intracystic breast tumours[J].Radiol Med,2009,114(2):253-266.
[9]韓增輝,王全華,錢蘊秋,等.能量多普勒顯像鑒別乳腺腫塊及其臨床應用價值[J].中國超聲醫(yī)學雜志,1997,13(1):34-36.
[10]Quaia E.Microbubble ultrasound contrast agents:an update[J].European Radiology,2007,17(8):1995-2008.
[11]鄒璐璐,周 軍.乳腺腫瘤血供的超聲評價方法及研究進展[J].中國醫(yī)學影像學雜志,2013,10:795-797.
[12]Zhao H,Xu R,Ouyang Q,et al.Contrast-enhanced ultrasound is helpful in the differentiation of malignant and benign breast lesions [J].European Journal of Radiology,2010,73(2):288-293.
[13]Caproni N,Marchisio F,Pecchi A,et al.Contrast-enhanced ultrasound in the characterisation of breast masses:utility of quantitative analysis in comparison with MRI[J].European Radiology,2010,20 (6):1384-1395.
[14]Wan C,Du J,Fang H,et al.Evaluation of breast lesions by contrast enhanced ultrasound:Qualitative and quantitative analysis[J].European Journal of Radiology,2012,81(4):444-450.
[15]Mostbeck G.Real-time ultrasound(US)and contrast-enhanced US for suspicious axillary lymph nodes in breast cancer-a love and hate relationship?[J].Ultraschall in der Medizin,2010,31(01):4-7.
[16]Cao XL,Bao W,Zhu SG,et al.Contrast-enhanced ultrasound characteristics of breast cancer:correlation with prognostic factors[J]. Ultrasound Med Biol,2014,40(1):11-17.
[17]Liu H,Jiang YX,Liu JB,et al.Evaluation of breast lesions with contrast-enhanced ultrasound using the microvascular imaging technique:initial observations[J].The Breast,2008,17(5):532-539.
[18]李穎嘉,文 戈,吳鳳林,等.超聲造影定量分析對乳腺良惡性腫塊區(qū)域血流動力學灌注特征的研究[J].生物醫(yī)學工程與臨床, 2009,13(5):431-435.
[19]Ricci P,Cantisani V,Ballesio L,et al.Benign and malignant breast lesions:efficacy of real time contrast-enhanced ultrasound vs magnetic resonance imaging[J].Ultraschall Med,2007.28(1):57-62.
[20]楊 紅,呂明德,謝曉燕,等.超聲造影微血管成像技術評價肝細胞性肝癌微血管構筑及病理相關[J].中國超聲醫(yī)學雜志,2007,23 (3):218-220.
[21]李穎嘉,文 戈,何 潔.超聲造影對乳腺良惡性病變及其相關預后評價的研究進展[J].中國醫(yī)學影像學雜志,2011,19(2): 155-157.
[22]Du J,Li FH,Fang H,et al.Microvascular architecture of breast lesions:evaluation with contrast-enhanced ultrasonographic micro flow imaging[J].J Ultrasound Med,2008.27(6):833-842.
[23]曹小麗.超聲造影在乳腺癌診斷及療效評估中的應用研究[D].濟南:山東大學,2012.
[24]Sever AR,Mills P,Weeks J,et al.Preoperative needle biopsy of sentinel lymph nodes using intradermal microbubbles and contrast-enhanced ultrasound in patients with breast cancer[J].American Journal of Roentgenology,2012,199(2):465-470.
[25]劉 健,曾凌青,趙小波,等.經皮超聲造影鑒別診斷乳腺癌及乳腺炎引起的腋窩淋巴結增大的價值[J].中國醫(yī)學影像學雜志, 2013,21(9):662-665.
[26]Cox K,Sever A,Jones S,et al.Validation of a technique using microbubbles and contrast enhanced ultrasound(CEUS)to biopsy sentinel lymph nodes(SLN)in pre-operative breast cancer patients with a normal grey-scale axillary ultrasound[J].European Journal of Surgical Oncology(EJSO),2013,39(7):760-765.
[27]張 淵,江 泉,陳 劍,等.三維超聲鑒別診斷乳腺腫塊良惡性的優(yōu)勢[J].中國超聲醫(yī)學雜志,2010,26(4):311-314.
[28]李培培.飛利浦乳腺超聲成像整體解決方案[J].中華超聲影像學雜志,2010,6:542-543.
[29]Rizzatto GJ.Towards a more sophisticated use of breast ultrasound [J].Eur Radiol,2001,11(12):2425-2435.
[30]馬 燕,李 晶,韓曄,等.三維彩色多普勒超聲在乳腺良惡性腫物血管分布方面的研究[J].醫(yī)學影像學雜志,2010,20(4): 503-507.
[31]Chang YC,Huang YH,Huang CS,et al.Vascular morphology and tortuosity analysis of breast tumor inside and outside contour by 3-D power Doppler ultrasound[J].Ultrasound Med Biol,2012,38 (11):1859-1869.
[32]Forsberg F,Goldberg B B,Merritt C R B,et al.Diagnosing breast lesions with contrast-enhanced 3-dimensional power Doppler imaging[J].Journal of Ultrasound in Medicine,2004,23(2):173-182.
[33]Jia WR,Chai WM,Tang L,et al.Three-dimensional contrast enhanced ultrasound score and dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging score in evaluating breast tumor angiogenesis: Correlation with biological factors[J].European Journal of Radiology,2014,83(7):1098-1105.
R737.9
A
1003—6350(2015)13—1949—03
10.3969/j.issn.1003-6350.2015.13.0702
2014-11-17)
湖北省自然科學基金(編號:2011CDB327)
周 軍。E-mail:zjsts8@163.com