徐 爭（綜述） 楊麗春（審校）

近年乳腺疾病日益增多，尤其是乳腺癌，發(fā)病率呈上升趨勢，居女性惡性腫瘤首位[1]。因此，早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷、早期治療是提高乳腺癌患者生存率的關(guān)鍵。超聲檢查目前已成為診斷乳腺疾病的常規(guī)影像學(xué)技術(shù)之一，超聲彈性成像成為診斷和鑒別診斷乳腺腫瘤良惡性的新技術(shù)，本文對超聲彈性成像新技術(shù)應(yīng)變率（strain ratio, SR）和剪切力在診斷乳腺腫塊中的應(yīng)用作一綜述。

1 乳腺彈性成像原理

1991年，Ophir等[2]首次提出彈性成像的概念。因?yàn)槿梭w組織分子結(jié)構(gòu)的排列形式有所不同，使得各組織間存在硬度差異，當(dāng)對所關(guān)注的組織進(jìn)行外界施壓時，由于各物質(zhì)的彈性形變有所不同，則組織受外壓后的形態(tài)變化也不同。彈性成像技術(shù)即運(yùn)用一些參數(shù)來反映組織間的硬度差異。超聲彈性成像是運(yùn)用探頭直接加壓或特殊的探頭發(fā)射超聲波，然后接收壓縮前后的回波信號，計算出受壓后組織各點(diǎn)的位移，利用自相關(guān)綜合分析法算出各組織的不同彈性系數(shù)。最后把獲得的數(shù)字信號以灰階或彩色的方式編碼成像，形成組織彈性力學(xué)的分布圖。初始采用灰階彩色圖來定性分析彈性圖像，該圖像將較疏松的組織設(shè)定為明亮的區(qū)域，如脂肪組織；而將較致密的組織設(shè)定為較暗的區(qū)域，如間質(zhì)成分及惡性腫瘤。

2 乳腺彈性成像最初的臨床應(yīng)用

彈性成像應(yīng)用于乳腺臨床后，Itoh等[3]于2004年提出了彈性成像評分5分法。評判標(biāo)準(zhǔn)為：1分：受壓后腫塊整體發(fā)生變形，顯示均勻的綠色；2分：腫塊大部分發(fā)生變形，但小部分未變形，現(xiàn)綠色和藍(lán)色的馬賽克狀；3分：邊緣變形，中心部分未變形，顯示中心藍(lán)色，周邊綠色；4分：腫塊整體未變形，為整體的藍(lán)色；5分：病灶及周邊均未變形，整體及周邊均為藍(lán)色。羅葆明等[4]通過研究將4分以上定為惡性，3分以下定為良性，其診斷敏感性為88.7%，特異性為96.3%，準(zhǔn)確性為94.4%。5分法對乳腺癌的診斷準(zhǔn)確性較高，但仍存在一定的誤診率，原因是不同組織間彈性系數(shù)的重疊性，如髓樣癌和黏液癌的診斷準(zhǔn)確性較低，因所含纖維等成分少，實(shí)質(zhì)成分多，質(zhì)地較軟，彈性評分相對較低，惡性病灶內(nèi)部發(fā)生出血及壞死液化時也可導(dǎo)致彈性成像評分偏低，而良性病灶發(fā)生纖維增生、鈣化或膠原化及玻璃樣變時則導(dǎo)致彈性系數(shù)增大。另外，施加外力過輕或過重也可影響病灶彈性的評判。

3 彈性成像新技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)展

3.1 SR SR指形變發(fā)生的速度，是單位時間內(nèi)的應(yīng)變，SR等于單位長度的速度差別變化。Gee等[5]提出應(yīng)變圖像能很好地顯示組織硬度的定量信息。SR測量工具是附帶的軟件，有2種計算SR的方法，①整體應(yīng)變率（entire strain ratio, ERS）：即病灶組織的整體彈性系數(shù)與正常腺體組織的比值，用于評價病灶質(zhì)地的堅硬程度；②局部應(yīng)變率（localized strain ratio, LSR）：即病灶內(nèi)最高組織彈性系數(shù)與病灶內(nèi)最低組織彈性系數(shù)之差與正常腺體組織的比值，用于評價病灶組織質(zhì)地的均勻程度。

SR測量是一種相對簡便、客觀的方法。Zhi等[6]研究表明，SD能提供比5分法更多、更可靠的診斷信息，SD的ROC曲線下面積為0.944，而5分法的ROC曲線下面積為0.885。目前國內(nèi)主要參考標(biāo)準(zhǔn)為智慧等[7]提出的ESR以3.08為最佳臨界點(diǎn)，其敏感性為97.38%，特異性為91.33%。應(yīng)變率的方法客觀地將彈性成像技術(shù)進(jìn)行量化，避免了早期評分的主觀性。

對于ESR和LSR的比較研究，秦石成等[8]提出ESR以3.16為最佳臨界點(diǎn)，LSR以31.15為最佳臨界點(diǎn)，即所獲得的彈性比率值≤3.16時為良性病灶；>3.16時為惡性病灶；LSR中≤31.15為良性，>31.15為惡性，ESR及LSR的敏感度、特異度、準(zhǔn)確率分別為88.33%、88.24%、88.28%，96.67%、94.12%、95.17%。魯媛媛等[9]研究ESR采用3.48作為參考診斷比值時，其敏感度為85.7%，特異度為78.8%；LSR采用32.05作為參考診斷比值時，其敏感度為97.1%，特異度為81.8%。上述研究提示病灶局部彈性參考比值優(yōu)于病灶整體彈性參考比值。由于惡性腫瘤生長快速，血供不足時發(fā)生液化壞死，使得腫塊內(nèi)部成分豐富多樣，當(dāng)運(yùn)用ESR時得出的應(yīng)變率小于實(shí)際腫塊本身的硬度，而運(yùn)用LSE增加了組織局部硬度參數(shù)，對病灶的量化更加全面。

然而，該技術(shù)也無法避免如髓樣癌和黏液癌因本身彈性系數(shù)小而診斷率低的情況。惡性病灶呈浸潤生長，周邊組織硬度相應(yīng)增加，若所取范圍包括惡性浸潤區(qū)域，則整體彈性比值與實(shí)際硬度不符，ESR偏小。當(dāng)病灶位于外上象限或腺體組織較大而腫瘤較小，易出現(xiàn)病灶運(yùn)動方向與壓力方向不垂直或容易滑動，影響病灶的整體組織彈性比值，整體彈性比值比實(shí)際硬度偏大。當(dāng)腫瘤內(nèi)部發(fā)生液化壞死，含有的纖維組織減少，液化壞死區(qū)SR較高，致使ESR偏小，而LSR較高。

3.2 剪切波彈性成像 Rudenko等[10]提出利用聚焦超聲波束調(diào)制使生物黏彈性組織內(nèi)產(chǎn)生聲剪切波，組織隨后發(fā)生形變，焦區(qū)外輻射力迅速衰減，剪切波局限于組織內(nèi)部區(qū)域。剪切波運(yùn)用于組織彈性中的主要原理為已知組織的密度ρ后，只需測出剪切波的傳播速度，即可算出組織的彈性組織硬度，其公式為E=3ρC2。其中E表示彈性模量（即楊氏系數(shù)），根據(jù)胡克定律，在物體的彈性限度內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變成正比，即楊氏模量越大，組織的硬度就越大，因而可以根據(jù)楊氏系數(shù)定量評價不同生物狀態(tài)下的組織彈性。常規(guī)超聲不能測出剪切波的量，只能采用獨(dú)特技術(shù)的探頭和MultiwaveTM多波技術(shù)平臺，該項(xiàng)技術(shù)由法國Supersonic Imagine公司推出，又稱聲脈沖輻射力成像技術(shù)。剪切波是橫波，傳播速度很慢，而且量少，為了達(dá)到可測量組織的楊氏模量值，只能發(fā)射連續(xù)的單頻振動脈沖波到體內(nèi)，再在不同深度的組織內(nèi)產(chǎn)生連續(xù)聚焦剪切波，并產(chǎn)生“馬赫錐”現(xiàn)象，并且超聲成像速度達(dá)到20 000 Hz/s，才能夠獲得剪切波彈性成像，做出定量判斷，而該速度是傳統(tǒng)成像速度的200倍。然后運(yùn)用超快速成像系統(tǒng)記錄剪切波，通過互相關(guān)算法定量剪切波引起斑點(diǎn)的運(yùn)動速度，所以該技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了聲波下觸診，同時有了圖像的實(shí)時性，是一種真正意義上的彈性量化技術(shù)。

Chang等[11]研究發(fā)現(xiàn)，乳腺惡性腫瘤平均彈性值為（153.3±58.1）kPa， 良 性 腫 瘤 為（46.1±42.9）kPa， 其中浸潤性導(dǎo)管癌為（157.5±57.1）kPa、浸潤性小葉癌為（169.5±61.06）kPa、導(dǎo)管內(nèi)癌為（117.8±54.7）kPa、纖維瘤為（49.58±43.51）kPa、增生病變?yōu)椋?5.3±31.2）kPa、導(dǎo)管內(nèi)乳頭狀瘤為（69.5±63.2）kPa、硬化性腺病為（149.5±132.4）kPa。乳腺良性和惡性腫塊組織彈性的絕對值明顯不同，SWE的敏感性和特異性分別為88.8%、84.9%，傳統(tǒng)超聲檢查ROC曲線下面積為0.898，SWE為0.932，表明剪切波彈性成像優(yōu)于超聲檢查。李俊來等[12]提出，采用利用組織彈性的最大值、平均值和最小值進(jìn)行組織定征，乳腺惡性病灶的彈性最大值、平均值及最小值分別為（113.92±61.05）kPa、（55.68±31.65）kPa、（23.45±16.13）kPa， 良 性 病 灶 為（37.26±24.10）kPa、（23.45±14.73）kPa、（13.61±9.49）kPa，惡性與良性病灶彈性最大值、最小值和平均值均有顯著差異。同時發(fā)現(xiàn)彈性值由大到小的順序是浸潤性導(dǎo)管癌、腺病、腺病伴纖維腺瘤形成或?qū)Ч軆?nèi)乳頭狀瘤、纖維腺瘤、腺體、脂肪，不同組織的彈性模量存在差異，由此推測量化這些不同組織后可識別出組織成分。

剪切波彈性成像的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)合常規(guī)超聲影像，檢測特定區(qū)域組織的彈性硬度；解決生物彈性重構(gòu)，且可近似統(tǒng)一不同生物組織的彈性重構(gòu)方法；有了圖像的實(shí)時性；采用的剪切波彈性成像圖用彩色編碼后疊加在二維灰階圖上，獲取客觀彈性數(shù)據(jù)，達(dá)到組織定征的目的；與以往的彈性成像相比，具有無需施壓以及定量測量結(jié)果不受操作者影響、較好的可重復(fù)性等優(yōu)點(diǎn)。

4 展望

超聲彈性成像有廣闊的應(yīng)用前景，由最初的灰階直觀圖像發(fā)展到定量分析，超聲彈性成像獲得的信息由人為直觀定性到借助組織物理指標(biāo)定量，更加準(zhǔn)確、完善、可靠，乳腺病灶與同水平腺體組織的應(yīng)變率比值能夠半定量地反映病灶的硬度，較常用的超聲彈性成像評分法更客觀地判斷病灶良惡性，剪切波彈性成像為生物彈性重構(gòu)提供了很好的基礎(chǔ)研究，為判斷乳腺病灶的良惡性提供新的檢查指標(biāo)，將大大提高早期乳腺癌的檢出率，需要接受活檢以確定良惡性的患者數(shù)也將大大減少，對臨床早期發(fā)現(xiàn)病變有重要意義。雖然現(xiàn)有技術(shù)還需要進(jìn)一步完善，不同組織內(nèi)部的彈性系數(shù)重疊性無法由上述技術(shù)避免，但彈性成像技術(shù)的不斷發(fā)展彌補(bǔ)了傳統(tǒng)超聲的不足，并將不斷在臨床上廣泛使用。將來若將三維成像技術(shù)與彈性成像相融合，就能夠多角度、多切面、多方位觀察病灶特征，反映物體的內(nèi)在屬性變化，定量獲得病變組織的材料參數(shù)。

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