付靜，李小青，劉利，張明瓊，趙懷，李芳

（重慶市腫瘤研究所超聲醫(yī)學(xué)科，重慶400030）

實(shí)時(shí)組織彈性成像在直腸癌術(shù)前分期中的應(yīng)用

付靜，李小青，劉利，張明瓊，趙懷，李芳

（重慶市腫瘤研究所超聲醫(yī)學(xué)科，重慶400030）

目的探討經(jīng)直腸實(shí)時(shí)組織彈性成像技術(shù)在直腸癌浸潤深度分期診斷中的應(yīng)用價(jià)值。方法回顧性分析41例直腸癌患者經(jīng)直腸雙平面常規(guī)超聲及實(shí)時(shí)組織彈性成像檢查，對(duì)腫瘤整體彈性硬度評(píng)分及應(yīng)變比值與術(shù)后病理分期結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果經(jīng)直腸雙平面超聲對(duì)直腸癌術(shù)前分期準(zhǔn)確度為80.49%；經(jīng)直腸實(shí)時(shí)組織彈性成像中直腸癌彈性硬度評(píng)分和應(yīng)變比值T1期與T2、T3、T4期及T4期與T2、T3期比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；以彈性評(píng)分3分為最佳臨界值，診斷T1期直腸癌的敏感度、特異度、陽性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值分別為66.67%、96.88%、85.71%、91.18%。結(jié)論經(jīng)直腸實(shí)時(shí)組織彈性成像可反映直腸癌的彈性硬度，對(duì)直腸癌術(shù)前分期診斷有意義。

實(shí)時(shí)組織彈性成像；直腸癌；彈性評(píng)分；應(yīng)變率；術(shù)前分期

直腸癌是一種發(fā)病率高、預(yù)后差的消化道惡性腫瘤，極大威脅患者的生命及生存質(zhì)量，直腸癌的診斷及術(shù)前分期對(duì)制定治療方案及評(píng)估預(yù)后十分重要［1］。經(jīng)直腸超聲因具有全面顯示腫瘤形態(tài)特征及血流，同時(shí)還能清晰顯示腫瘤浸潤程度及直腸周圍淋巴結(jié)情況等優(yōu)勢(shì)，已成為直腸癌術(shù)前分期的重要檢查方法［2-3］。超聲彈性成像技術(shù)［4-5］能夠反映組織的彈性硬度，為腫瘤良惡性鑒別及浸潤程度提供更多信息。本研究通過經(jīng)直腸超聲檢查結(jié)合實(shí)時(shí)組織彈性成像評(píng)估直腸癌浸潤深度，探討超聲彈性成像技術(shù)在直腸癌術(shù)前分期中的應(yīng)用價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象

收集2014年4月至2016年4月在我院行經(jīng)直腸雙平面超聲檢查的直腸癌患者41例。其中男14例，女27例，年齡29～79歲，平均年齡（58±12）歲，均經(jīng)術(shù)后病理證實(shí)為直腸癌并明確術(shù)后病理分期。入選標(biāo)準(zhǔn)：（1）術(shù)前未行放化療治療；（2）病灶距肛緣≤15 cm，且腸腔無明顯狹窄，不影響經(jīng)直腸雙平面超聲檢查；（3）超聲檢查后1～2周內(nèi)行腫瘤切除手術(shù)。

1.2 儀器與方法

Hivision Preirus二郎神彩色超聲診斷儀、Hivision Avius二郎神彩色超聲診斷儀（日本日立公司），配備經(jīng)直腸雙平面探頭（型號(hào)EUP-U533，頻率4～8 MHz）。所有直腸腫瘤經(jīng)直腸雙平面常規(guī)超聲及實(shí)時(shí)組織彈性超聲檢查均由1名從事超聲專業(yè)20年以上、從事超聲組織彈性成像檢查3年以上、具有豐富經(jīng)驗(yàn)的超聲醫(yī)師完成；同時(shí)，所有直腸腫瘤常規(guī)超聲及彈性超聲圖像采集并存儲(chǔ)后，由另一名具有相同資質(zhì)、豐富經(jīng)驗(yàn)的超聲醫(yī)師獨(dú)立評(píng)估并得出結(jié)論。2名醫(yī)生均記錄各自獲取的數(shù)據(jù)和診斷結(jié)果。直腸癌超聲T分期（ultrasonic tumor staging，UT）標(biāo)準(zhǔn)采用國際抗癌聯(lián)盟（Union for International Cancer Control，UICC）2002年公布的TNM分期標(biāo)準(zhǔn)［6］。超聲圖像顯示直腸癌侵及黏膜下層但未突破該層為UT1期，侵及固有肌層但未突破該層為UT2期，侵及漿膜層但未突破該層為UT3期，突破漿膜層侵及其他組織為UT4期。

患者左側(cè)屈膝臥位，超聲醫(yī)生常規(guī)進(jìn)行肛門指檢判斷腫瘤位置、大小及腸腔狹窄程度等。然后行經(jīng)直腸雙平面常規(guī)超聲檢查，通過環(huán)陣及線陣探頭全面檢測(cè)腫瘤方向、位置、大小、邊界、內(nèi)部回聲、血流情況及浸潤深度，并進(jìn)行診斷及分期。于經(jīng)直腸雙平面環(huán)陣掃查切面切換到實(shí)時(shí)彈性成像模式，同步顯示灰階及彈性圖像，將取樣框調(diào)節(jié)到大于腫塊面積（如腫塊較大則包含腫塊大部分面積），同時(shí)取樣框內(nèi)須含有直腸腸壁、腸周結(jié)締組織等正常組織。手動(dòng)規(guī)律施壓探頭取得最佳的一致穩(wěn)定的彩色編碼，以超聲診斷儀上顯示的時(shí)間—壓力曲線連續(xù)出現(xiàn)5個(gè)穩(wěn)定的波峰—波谷為宜。選取其中一個(gè)穩(wěn)定波形的波谷處凍結(jié)圖像并對(duì)腫塊整體進(jìn)行彈性評(píng)分及應(yīng)變比值測(cè)量。彈性評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為Tsukuba準(zhǔn)則Itoh’s 5分評(píng)分法［7］，病灶表現(xiàn)為均勻綠色為1分，病灶表現(xiàn)為綠色為主的藍(lán)綠相間為2分，病灶表現(xiàn)為藍(lán)色為主為3分，整個(gè)病灶均表現(xiàn)為藍(lán)色為4分，病灶及周邊組織均為藍(lán)色為5分。所有操作均至少進(jìn)行3次，最終采用超聲圖文工作站對(duì)檢查全程進(jìn)行同步記錄、取圖和存檔。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料以x±s表示，經(jīng)直腸超聲分期與術(shù)后病理分期一致性強(qiáng)度檢驗(yàn)采用Kappa檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 直腸癌經(jīng)直腸雙平面常規(guī)彩超

41例直腸癌組織病理分型：腺癌40例，鱗癌1例；病理結(jié)果：T1期9例，T2期6例，T3期9例，T4期17例。常規(guī)彩超UT分期與病理分期對(duì)照見表1。經(jīng)直腸雙平面常規(guī)超聲對(duì)直腸癌病理分期診斷準(zhǔn)確度為80.49%。

2.2 直腸癌經(jīng)直腸雙平面實(shí)時(shí)組織彈性成像

表1 直腸癌術(shù)前超聲分期與術(shù)后病理分期對(duì)照Tab.1 Preoperative ultrasound staging and postoperative pathological staging of rectal cancer

直腸癌T1～T4期彈性硬度評(píng)分及應(yīng)變比值平均值見表2。彈性硬度評(píng)分及應(yīng)變比值T1期與T2、T3、T4期比較，T2、T3期與T4期比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；T2期與T3期比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。直腸癌經(jīng)直腸雙平面實(shí)時(shí)組織彈性成像聲像圖見圖1。

2.3 直腸癌經(jīng)直腸雙平面實(shí)時(shí)組織彈性成像受試者工作特征曲線（receiver operating characteristic curve，ROC）曲線

以彈性硬度評(píng)分構(gòu)ROC曲線（圖2），獲得AUC為0.846。選擇彈性硬度評(píng)分3分為最佳臨界值（即＜3分為T1期，≥3分為T2～T4期）診斷T1期直腸癌的敏感度、特異度、陽性預(yù)測(cè)值及陰性預(yù)測(cè)值分別為66.67%、96.88%、85.71%、91.18%。

表2 直腸癌術(shù)后病理分期與術(shù)前超聲彈性成像對(duì)照Tab.2 Comparison between postoperative patho logical staging and p reoperative u ltrasound elastography of rectal cancer

圖1 直腸癌實(shí)時(shí)組織超聲彈性成像圖Fig.1 An elastography im age of rectal cancer

圖2 以直腸癌彈性硬度評(píng)分構(gòu)建的ROC曲線Fig.2 ROC curve based on the u ltrasound e lasticity scores of rectal cancer

3 討論

直腸癌的分期對(duì)其治療方案具有指導(dǎo)意義，早期直腸癌可通過局部切除手術(shù)保留肛管結(jié)構(gòu)和功能；而進(jìn)展期直腸癌可行新輔助放化療，通過控制腫瘤進(jìn)展、縮小腫瘤體積達(dá)到提高腫瘤手術(shù)切除率和減低局部復(fù)發(fā)率的目的［8］。經(jīng)直腸常規(guī)超聲能清晰顯示直腸癌浸潤腸壁深度，并據(jù)此進(jìn)行術(shù)前分期，本研究中經(jīng)直腸雙平面常規(guī)超聲對(duì)直腸癌超聲分期的準(zhǔn)確度為80.49%，與病理分期具有較高一致性。但受直腸管腔不同程度狹窄、患者耐受程度以及直腸癌邊緣炎性、水腫、粘連等導(dǎo)致的腫瘤與腸壁結(jié)構(gòu)分界不清等因素的影響，經(jīng)直腸雙平面常規(guī)超聲對(duì)直腸癌的浸潤程度精準(zhǔn)判斷及分期難免會(huì)過度或不足［9-10］。超聲彈性成像技術(shù)是基于組織彈性硬度的物理性質(zhì)不同，將硬度信息成像出來的新技術(shù)，目前主要應(yīng)用于經(jīng)腔道的超聲彈性成像主要是實(shí)時(shí)組織彈性成像技術(shù)。WAAGE等［11-12］、仲光熙等［13］在經(jīng)直腸雙平面常規(guī)超聲基礎(chǔ)上結(jié)合經(jīng)直腸實(shí)時(shí)組織彈性成像對(duì)直腸腺瘤和直腸癌進(jìn)行鑒別診斷，均發(fā)現(xiàn)直腸良惡性腫瘤組織彈性硬度存在差異，直腸癌彈性硬度評(píng)分及應(yīng)變比值高于直腸腺瘤，能有效對(duì)二者進(jìn)行鑒別診斷。

直腸癌與直腸腺瘤相比彈性減低、硬度變大，那么隨著直腸癌的進(jìn)展，不同分期的直腸癌彈性硬度是否存在差異呢？WAAGE等［14］研究表明腺瘤、T1期及T2期直腸癌應(yīng)變比值逐漸增高，經(jīng)直腸超聲聯(lián)合實(shí)時(shí)組織彈性成像有助于T1、T2期直腸癌分期。楊思揚(yáng)等［15］研究也證實(shí)進(jìn)展期直腸癌T2～T4期彈性硬度評(píng)分及應(yīng)變比值高于T1期，前者彈性面積比值也大于后者，實(shí)時(shí)組織彈性成像能有效鑒別早期及進(jìn)展期直腸癌。張春爽等［16］以進(jìn)展期直腸癌實(shí)時(shí)組織彈性成像圖像腫瘤表面紅色帶狀回聲連續(xù)性中斷判斷T3、T4期的敏感度、特異度及準(zhǔn)確性均高于經(jīng)直腸雙平面常規(guī)超聲。不同病理分期的直腸癌彈性硬度也在發(fā)生改變，實(shí)時(shí)組織彈性成像能夠不同程度反映出不同分期間的硬度差異，從而有助于提高直腸癌術(shù)前超聲分期的準(zhǔn)確性。

本研究通過對(duì)41例不同病理分期的直腸癌進(jìn)行經(jīng)直腸組織實(shí)時(shí)織彈性成像，發(fā)現(xiàn)T1期腫瘤彈性聲像圖主要表現(xiàn)為紅綠相間或綠色為主，硬度評(píng)分為1分、2分（6/9），彈性硬度評(píng)分及應(yīng)變比值均低于T2～T4期（P＜0.05）。T4期直腸癌彈性硬度高于前3期，彈性聲像圖主要表現(xiàn)為幾乎全藍(lán)色或周邊組織也呈藍(lán)色，硬度評(píng)分為4分、5分（14/17），T4期彈性硬度評(píng)分及應(yīng)變比值平均值均高于T1～T3各期（P＜0.05），而T2、T3期直腸癌間彈性硬度評(píng)分及應(yīng)變比值無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。以彈性硬度評(píng)分構(gòu)建T1期診斷ROC曲線，獲得AUC為0.846，以彈性硬度評(píng)分3分為臨界值診斷T1期直腸癌的敏感度、特異度、陽性預(yù)測(cè)值及陰性預(yù)測(cè)值分別為66.67%、96.88%、85.71%、91.18%。本研究認(rèn)為經(jīng)直腸實(shí)時(shí)組織彈性成像能反映出直腸癌不同分期的組織硬度，尤其是T1期及T4期，二者的彈性硬度評(píng)分及應(yīng)變比值分別與其他3期存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，對(duì)直腸癌超聲分期診斷具有價(jià)值。本研究中直腸癌各分期樣本量較小，且實(shí)時(shí)組織彈性成像受操作者主觀影響較大，因此存在一定局限性，但實(shí)時(shí)組織彈性成像可作為常規(guī)經(jīng)直腸超聲直腸癌分期的補(bǔ)充手段，為T1期及T4期直腸癌的診斷提供更多依據(jù)。

目前有研究［17］已經(jīng)將經(jīng)直腸實(shí)時(shí)組織彈性成像用于直腸癌新輔助放化療的療效評(píng)估中，也有學(xué)者將聲輻射力脈沖成像技術(shù)用于直腸腫瘤的診斷［18］。隨著超聲彈性成像技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)直腸彈性成像會(huì)有更廣闊的應(yīng)用前景，成為直腸癌術(shù)前診斷、分期及療效評(píng)估的有效檢查方法，為臨床提供更多有價(jià)值的信息。

［1］ELLIOT AH，MARTLING A，GLIMELIUS B，et al.Preoperative treatment selection in rectal cancer：a population-based cohort study［J］.Eur J Surg Oncol，2014，40（12）：1782-1788.DOI：10.1016/j. ejso.2014.08.481.

［2］DE JONG EA，TEN BERGE JC，DWARKASING RS，et al.The accuracy of MRI，endorectal ultrasonography，and computed tomography in predicting the response of locally advanced rectal cancer after preoperative therapy：a meta analysis［J］.Surgery，2016，159（3）：688-699.DOI：10.1016/j.surg.2015.10.019.

［3］LI XT，ZHANG XY，SUN YS，et al.Evaluating rectal tumor staging with magnetic resonance imaging，computed tomography，and endoluminal ultrasound：a meta-analysis［J］.Medicine（Baltimore），2016，95（44）：e5333.DOI：10.1097/MD.0000000000005333.

［4］LI LJ，ZENG H，OU B，et al.Ultrasonic elastography features of phyllodes tumors of the breast：a clinical research［J］.PLoS One， 2014，9（1）：e85257.DOI：10.1371/journal.pone.0085257.

［5］CILEGAG N，ARDA K，AKTAS E，et al.A pilot study on real-time transvaginal ultrasonographic elastography of cystic ovarian lesions［J］.Indian J Med Res，2013，137（6）：1089-1092.DOI：10.1002/ uog.9057.

［6］SOBIN LH，WITTEKIND C.International Union Against Cancer（UICC）TNM classification of malignant tumours［M］.6th ed.New York：Wiley-Blackwell，2002：99-103.

［7］ITOH A，UENO E，TOHNO E，et al.Breast disease：clinical application of US elastography for diagnosis［J］.Radiology，2006，239（2）：341-350.DOI：10.1148/radiol.2391041676.

［8］JOYE I，SILVERSMIT G，VAN EYCKEN E，et al.Survival among clinical stageⅠ-Ⅲrectal cancer patients treated with different preoperative treatments：a population-based comparison［J］.Cancer Epidemiol，2016，43：35-41.DOI：10.1016/j.canep.2016.06.00.

［9］XU D，JU HX，QIAN CW，et al.The value of TRUS in the staging of rectal carcinoma before and after radiotherapy and comparison with the staging postoperative pathology［J］.Clin Radiol，2014，69（5）：481-484.DOI：10.1016/j.crad.2013.12.005.

［10］PANZIRONI G，GUERRIERI D，DE CRISTOFARO F，et al.Endorectal ultrasonography performance in staging rectal cancer before and after neoadjuvent［J］.Ann Ital Chir，2014，85（6）：569-575.

［11］WAAGE JER，HAVRE RF，ODEGAARD S，et a1.Endorectal elastography in the evaluation of rectal tumours［J］.Colorectal Dis，2011，13（10）：l130-1137.DOI：10.1111/j.1463-1318.2010.02440. x.

［12］WAAGE JER，LEH S，ROSLER C，et al.Endorectal ultrasonography，strain elastography and MRI differentiation of rectal adenomas and adenocarcinomas［J］.Colorectal Dis，2015，17（2）：124-131.DOI：10.1111/codi.12845.

［13］仲光熙，呂珂，戴晴，等.直腸腔內(nèi)超聲彈性成像在直腸腺瘤惡變?cè)\斷中的價(jià)值［J］.中華醫(yī)學(xué)超聲雜志電子版，2015，12（3）：211-217.DOI：10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2015.03.009.

［14］WAAGE JER，BACH SP，PFEFFER F，et al.Combined endorectal ultrasonography and strain rlastography for the staging of early rectal cancer［J］.Colorectal Dis，2015，17（1）：50-56.DOI：10.1111/ codi.12764.

［15］楊思揚(yáng)，楊一林，楊瑞靜，等.經(jīng)直腸彈性成像技術(shù)在直腸癌術(shù)前分期評(píng)估中的應(yīng)用［J］.中國超聲醫(yī)學(xué)雜志，2014，30（11）：1020-1022.

［16］張春爽，趙世芬，項(xiàng)玉平，等.經(jīng)直腸腔內(nèi)超聲彈性成像術(shù)前評(píng)價(jià)T4期直腸癌［J］.中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，2013，29（12）：1994-1997.DOI：10.13929/j.1003-3289.2013.12.048.

［17］RAFAELSEN SR，VAGN-HANSEN C，S?RENSEN T，et al.Ultrasound elastography in patients with rectal cancer treated with chemoradiation［J］.Eur J Radiol，2013，82（6）：913-917.DOI：10.1016/j.ejrad.2012.12.030.

［18］RAFAELSEN SR，VAGN-HANSEN C，S?RENSEN T，et al.Elastography and diffusion-weighted MRI in patients with rectal cancer［J］.Br J Radiol，2015，88（1056）：20150294.DOI：10.1259/ bjr.20150294.

（編輯陳姜）

Application of Real-time Ultrasound Elastography for Preoperative Staging of Rectal Cancer

FU Jing，LI Xiaoqing，LIU Li，ZHANG Mingqiong，ZHAO Huai，LI Fang

（Department of Ultrasonic Medicine，Chongqing Cancer Institute，Chongqing 400030，China）

Objective To explore the role of real-time ultrasound elastography（RUE）in the staging of rectal cancer.Methods We retrospectively analyzed 41 cases of rectal cancer by both double plane transrectal conventional ultrasonography（CU）and RUE and comparatively assessed elasticity scores and strain ratios（SR）of the tumor along with postoperative pathological staging results.Results The accuracy of CU for preoperative staging of rectal tumors was 80.49%.There were significant differences between the elasticity scores and strain ratios of the T1stage and T2，T3，and T4stages，and also in elasticity scores and strain ratios of the T4stage and T2and T3stages of rectal cancer by using RUE（P＜0.05）.Taking the elasticity score of 3 points as the optimal ritical value in the diagnosis of the T1stage of rectal cancer，the sensitivity，specificity，positive predictive value，and negative predictive value were 66.67%，96.88%，85.71%，and 91.18%respectively.Conclusion Endorectal RUE can assess the elastic stiffness of rectal cancer，and it helps in the preoperative staging of rectal cancer.

real-time ultrasonic elastography；rectal cancer；elasticity score；strain ratio；preoperative staging

R735.37

B

0258-4646（2017）07-0632-04

10.12007/j.issn.0258-4646.2017.07.013

重慶市衛(wèi)生局實(shí)驗(yàn)性臨床醫(yī)療科研面上項(xiàng)目（2014-2-095）

付靜（1985-），女，主治醫(yī)師，碩士.

李芳，E-mail：rxm fanglitt618@163.com

2016-11-28

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