趙陽,宋宏萍,肖迎聰
1 陜西中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)技術(shù)學(xué)院,陜西咸陽 712046;
2 空軍軍醫(yī)大學(xué)附屬西京醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科
乳腺癌是全球發(fā)病率最高的惡性腫瘤,嚴(yán)重危害女性的身心健康[1]。新輔助化療(NAC)是乳腺癌的一種術(shù)前常規(guī)療法,具有縮小腫瘤體積、治療腋窩淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移灶、早期觀察瘤體對(duì)化療方案的敏感性等優(yōu)勢(shì)[2]。NAC 療效可因腫瘤分子亞型的不同而有所不同,達(dá)到平均病理完全緩解(pCR)率為19%[3]。如果不能早期對(duì)NAC 療效進(jìn)行評(píng)估,會(huì)導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞耐藥、病情進(jìn)展及貽誤手術(shù)時(shí)機(jī),因此早期評(píng)估NAC 療效對(duì)于指導(dǎo)臨床個(gè)體化術(shù)前化療、提高術(shù)后生存率具有重要意義[4]。超聲檢查是利用超聲波的物理特性和人體組織聲學(xué)參數(shù)進(jìn)行成像,結(jié)合解剖學(xué)、病理生理學(xué)及臨床醫(yī)學(xué)等學(xué)科的醫(yī)學(xué)影像檢查技術(shù)。與臨床檢查、乳腺X 線攝影、乳腺磁共振成像(MRI)等評(píng)估NAC 療效的常用檢查方法比較,超聲檢查具有無創(chuàng)、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、經(jīng)濟(jì)、便捷等特點(diǎn)。隨著超聲技術(shù)的不斷發(fā)展,不同的超聲新技術(shù)在乳腺癌NAC 療效的評(píng)估方面發(fā)揮著各自優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)就臨床中使用較為廣泛的超聲技術(shù)在乳腺癌NAC 療效評(píng)估中的應(yīng)用展開綜述,以期為乳腺癌患者治療方案的選擇及預(yù)后評(píng)估提供影像學(xué)參考。
作為常規(guī)超聲檢查方法,手持灰階超聲是評(píng)估乳腺癌NAC 療效最基礎(chǔ)也是最常用的方法。研究顯示,超聲評(píng)估乳腺癌NAC 后pCR 在不同腫瘤分子亞型中的診斷效能存在差異,其整體準(zhǔn)確率為89.6%,受試者工作特征曲線下面積(AUC)為0.82,可幫助臨床醫(yī)生為患者選擇后續(xù)治療方案提供客觀的影像學(xué)依據(jù)[5]。彩色多普勒超聲主要通過觀察NAC 前后腫瘤內(nèi)部血流的變化情況評(píng)估NAC 療效。乳腺癌是一種富血供腫瘤,腫瘤生長(zhǎng)速度較快,當(dāng)腫瘤體積增大后,壓迫瘤體內(nèi)血管,致血流阻力指數(shù)(RI)增高[6];而對(duì)乳腺癌NAC敏感的腫瘤,治療后遠(yuǎn)端微血管閉塞、新生血管被破壞,導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞凋亡及縮?。?]。研究表明,NAC 有效者收縮期峰值血流速度(PSV)及RI 降低,彩色多普勒超聲檢查在預(yù)測(cè)乳腺癌NAC反應(yīng)方面可發(fā)揮一定價(jià)值[8]。但部分腫瘤化療后出現(xiàn)炎癥反應(yīng)、間質(zhì)水腫、纖維化或膠原化,使得腫塊形態(tài)更加不規(guī)則且病灶與正常組織界限更模糊,由于手持灰階超聲視野小、操作者依賴性大、可重復(fù)性差致無法標(biāo)準(zhǔn)化且精確地評(píng)估腫瘤大小變化。
應(yīng)變彈性成像(SE)及剪切波彈性成像(SWE)是兩種臨床常用的超聲彈性成像方式,SE 通過比較外力加壓時(shí)成像區(qū)內(nèi)不同組織的形變程度,生成反映組織相對(duì)硬度的圖像;SWE 是一種通過測(cè)量組織彈性數(shù)值來判斷組織硬度的新興成像技術(shù)。
既往研究表明,腫瘤硬度變化與NAC 反應(yīng)之間有良好相關(guān)性[9]。腫瘤細(xì)胞在NAC 后變性壞死,腫瘤細(xì)胞外基質(zhì)重構(gòu),組織硬度發(fā)生改變[10]。研究顯示,彈性成像評(píng)估腫塊硬度具有預(yù)測(cè)NAC 療效的潛力,硬度小的腫塊更可能在NAC 后達(dá)到pCR[11]。有研究采用SE 對(duì)92例乳腺癌患者的NAC 療效進(jìn)行評(píng)估,發(fā)現(xiàn)SE 預(yù)測(cè)乳腺癌NAC 后pCR 的敏感度為84%,特異度為85%,受試者工作特征AUC 為0.81,提示SE能以測(cè)量腫瘤硬度的特性,較準(zhǔn)確地評(píng)估乳腺癌患者NAC 后的療效[12]。GU 等[13]前瞻性研究發(fā)現(xiàn),SWE 有助于準(zhǔn)確評(píng)估和早期預(yù)測(cè)腫瘤對(duì)NAC 的反應(yīng),對(duì)于乳腺雌激素受體陽性腫瘤,結(jié)合細(xì)胞核增殖指數(shù)可以提高SWE 的預(yù)測(cè)能力。該研究還表明,SWE 的質(zhì)量特征頻率是預(yù)測(cè)乳腺癌NAC 后達(dá)到pCR 的新型標(biāo)志物,SWE 可以作為乳腺癌NAC 療效評(píng)價(jià)的一種方法。雖然彈性成像有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),但是其對(duì)操作者要求較高,尤其是在操作時(shí)施加力度方面。
乳腺癌是血管依賴性腫瘤,CEUS 可以通過觀察乳腺癌NAC 后血流微循環(huán)變化評(píng)估NAC 療效。使用CEUS 可以在腫瘤形態(tài)變化之前顯示病灶內(nèi)血流變化情況。一項(xiàng)關(guān)于CEUS 定量參數(shù)的研究表明,乳腺癌NAC 后CEUS 的定量參數(shù)峰值強(qiáng)度(PI)下降,達(dá)峰時(shí)間(TTP)增加,CEUS 的定量參數(shù)與乳腺癌NAC 預(yù)后有關(guān)[14]。AMIOKA 等[15]對(duì)完成了4個(gè)周期NAC 后的63 名乳腺癌患者進(jìn)行了CEUS 評(píng)估,結(jié)果顯示PI 對(duì)預(yù)測(cè)乳腺癌患者pCR 具有較高的準(zhǔn)確率,其對(duì)pCR 預(yù)測(cè)的敏感度、特異度和準(zhǔn)確度分別為95.7%、77.5%及84.1%。此外,CEUS 預(yù)測(cè)乳腺癌患者pCR 的敏感度高于MRI、特異度高于正電子發(fā)射斷層、準(zhǔn)確度高于X 線計(jì)算機(jī)斷層掃描。近期有研究發(fā)現(xiàn),完成乳腺癌NAC 第2 個(gè)周期后可能是使用CEUS 評(píng)估局部晚期乳腺癌(LABC)NAC 療效的最佳時(shí)間,通過觀察CEUS 定量參數(shù)PI、TTP 及平均通過時(shí)間(MTT)的變化有助于評(píng)估LABC 患者對(duì)NAC 的反應(yīng)[16]。使用CEUS 定量參數(shù)作為客觀數(shù)據(jù)來評(píng)估NAC療效,可以客觀反映NAC后腫瘤新生血管和微血管的減少情況,從而有助于區(qū)分乳腺癌NAC的應(yīng)答者及無應(yīng)答者。
此外,對(duì)于NAC 后腋窩淋巴結(jié)的評(píng)估,有研究發(fā)現(xiàn)CEUS 檢查相關(guān)參數(shù)、淋巴結(jié)髓質(zhì)和淋巴結(jié)長(zhǎng)寬比是NAC 后預(yù)測(cè)腋窩淋巴結(jié)pCR 的獨(dú)立影響因素。這三個(gè)影像學(xué)特征聯(lián)合預(yù)測(cè)患者淋巴結(jié)pCR狀態(tài)的受試者工作特征AUC 為0.882,準(zhǔn)確度為78.1%,提示CEUS技術(shù)結(jié)合傳統(tǒng)超聲檢查可以較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)乳腺癌患者在NAC 后的腋窩淋巴結(jié)狀況[17]。CEUS 相對(duì)于MRI 檢查,其造影劑無腎臟毒性,安全性高,且檢查費(fèi)用較低,操作簡(jiǎn)便,可重復(fù)性好,有望成為常規(guī)監(jiān)測(cè)乳腺癌NAC 療效的新型影像學(xué)手段。
ABUS 是一種新型高分辨率乳腺三維超聲成像技術(shù),其具有圖像標(biāo)準(zhǔn)化、可重復(fù)性強(qiáng)、操作者依賴性低、可冠狀面成像等優(yōu)勢(shì),可從三維角度多層面觀察乳腺結(jié)構(gòu)[18]。ABUS 通過三維重建可獲取腫瘤表面積、體積及與周圍組織關(guān)系等,可明顯提高乳腺癌NAC療效評(píng)估的準(zhǔn)確性。
既往研究顯示,ABUS 預(yù)測(cè)乳腺癌NAC 后pCR狀況的受試者工作特征AUC 為0.890,是評(píng)價(jià)乳腺癌NAC 療效的有效手段[19]。多項(xiàng)研究表明,ABUS與乳腺M(fèi)RI 在乳腺癌NAC 療效的早期評(píng)估中一致性良好,顯示出較高的特異度、敏感度及診斷準(zhǔn)確率,其評(píng)估價(jià)值高于手持探頭超聲[20-22]。另有研究發(fā)現(xiàn),ABUS 與MRI 在測(cè)量腫瘤體積變化來評(píng)估乳腺癌患者NAC 期間腫瘤反應(yīng)方面具有良好的相關(guān)性,且患者對(duì)ABUS 的感受滿意度(93%)高于乳腺M(fèi)RI(12%)[23]。ABUS 不僅克服了手持探頭超聲的局限性,而且允許重建3D圖像及腫瘤大小和體積的測(cè)量,ABUS 比MRI 耗時(shí)少、費(fèi)用低,且不需要注射造影劑,可作為中低收入國(guó)家評(píng)估乳腺腫瘤對(duì)NAC反應(yīng)的方法[24]。但是NAC 后部分腫瘤的退縮方式呈異質(zhì)性,尤其是非中心性退縮和纖維間質(zhì)的存在,常導(dǎo)致癌灶邊界不易界定,可能影響ABUS 評(píng)估的準(zhǔn)確性[25]。
人工智能技術(shù)和超聲技術(shù)的不斷發(fā)展,為超聲影像組學(xué)聯(lián)合人工智能技術(shù)在臨床上的應(yīng)用提供了技術(shù)支持。DLR 可以從影像圖像中提取高維放射學(xué)特征,能夠捕捉到肉眼無法獲得的腫瘤更詳細(xì)特征,從而更全面地評(píng)價(jià)乳腺腫瘤[26]。
目前,DLR 已被應(yīng)用于NAC 療效評(píng)估中。DLR列線圖(DLRN)可以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)LABC 患者NAC 后pCR 狀態(tài),其在驗(yàn)證隊(duì)列中的受試者工作特征AUC為0.940,DLRN 表現(xiàn)優(yōu)于臨床預(yù)測(cè)模型、單一放射學(xué)特征預(yù)測(cè)模型及兩位專家對(duì)受試者pCR 的預(yù)測(cè)。同時(shí),DLRN 對(duì)于不同乳腺癌亞型的NAC 療效預(yù)測(cè)也取得了良好表現(xiàn)。這提示基于超聲的DLRN 對(duì)NAC 后LABC 患者pCR 有良好的預(yù)測(cè)價(jià)值,可為個(gè)體化治療提供有價(jià)值的信息[27]。另有研究在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)的超聲圖像基礎(chǔ)上建立了兩種DLR 模型(DLR-2、DLR-4),用于預(yù)測(cè)乳腺腫瘤在第二、四療程N(yùn)AC 后的反應(yīng),發(fā)現(xiàn)兩個(gè)模型都具有良好的表現(xiàn),DLR-2 的受試者工作特征AUC 為0.812,DLR-4 的受試者工作特征AUC 為0.937。同時(shí),在21 例無反應(yīng)乳腺癌患者中,有19例被深度學(xué)習(xí)放射組學(xué)管道(DLRP)正確診斷,提示DLRP 可以在早期有效評(píng)估乳腺癌NAC 反應(yīng)[28]。近期有研究提出了兩種基于NAC 前和NAC 后超聲圖像的DLRN 模型,用于獨(dú)立預(yù)測(cè)NAC 后腫瘤和腋窩淋巴結(jié)的狀態(tài)。在驗(yàn)證和測(cè)試隊(duì)列中,DLRN 預(yù)測(cè)pCR 狀態(tài)的受試者工作特征AUC 分別為0.903 及0.896,靈敏度分別為91.2%及75.0%;DLRN 預(yù)測(cè)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的受試者工作特征AUC 分別為0.853 和0.863,特異度分別為82.0%和81.8%,陰性預(yù)測(cè)值分別為81.3%和87.2%。同時(shí),基于不同的乳腺癌亞型,兩種DLRN模型也均取得了滿意的預(yù)測(cè)效能。該研究結(jié)果顯示,DLRN 模型在預(yù)測(cè)腫瘤狀態(tài)和腋窩淋巴結(jié)狀態(tài)方面表現(xiàn)優(yōu)于臨床模型,提示使用DLRN 模型從超聲圖像中提取特征的可行性,通過分別預(yù)測(cè)腫瘤和腋窩淋巴結(jié)的狀態(tài),可以更全面地評(píng)估乳腺癌患者NAC 療效[29]。但是,目前DLRN 模型還無法應(yīng)用于臨床,尚需在更大樣本量且多中心的臨床研究中進(jìn)行驗(yàn)證。
綜上所述,NAC 目前已廣泛用于乳腺癌的術(shù)前治療,其療效的早期評(píng)估對(duì)指導(dǎo)臨床治療具有重要意義。常規(guī)超聲、彈性成像、CEUS、ABUS、DLR 等超聲技術(shù)被應(yīng)用到乳腺癌NAC 療效評(píng)估的臨床工作中,有助于臨床醫(yī)生為乳腺癌患者選擇個(gè)體化治療方案、及時(shí)調(diào)整治療策略、減輕患者化療不良反應(yīng)并改善患者預(yù)后。如何更好地評(píng)估乳腺癌NAC 的腫瘤反應(yīng),目前尚缺乏共識(shí)的實(shí)踐指南。未來可通過常規(guī)超聲、彈性成像、ABUS 及DLR 等技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用來監(jiān)測(cè)腫瘤的形態(tài)學(xué)和功能變化,以幫助臨床醫(yī)生更準(zhǔn)確地評(píng)估乳腺癌NAC療效。