耿群,馬喆,陶國(guó)偉,袁野
1.山東第一醫(yī)科大學(xué)附屬省立醫(yī)院超聲診療科,山東濟(jì)南 250012;2.山東第一醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院超聲科,山東濟(jì)南 250012;3.山東大學(xué)齊魯醫(yī)院超聲診療科,山東濟(jì)南 250012; *通訊作者 耿群 1905057739@qq.com
聲脈沖輻射力成像(acoustic radiation force impulse imaging,ARFI)主要通過(guò)超聲探頭發(fā)射高強(qiáng)度聚焦激勵(lì)脈沖作用于組織,測(cè)量剪切波速度,即可獲得組織的硬度信息。硬度信息是鑒別腫物良惡性的重要指標(biāo)。目前剪切波彈性成像廣泛應(yīng)用于鑒別診斷肝臟、甲狀腺、乳腺腫物的良惡性[1-3];而對(duì)于肺部腫物的鑒別診斷應(yīng)用較少。由于肺組織受肋骨遮擋,無(wú)法通過(guò)觸診獲取肺腫物的硬度信息;而ARFI 可獲取肺部腫物的硬度信息,從而對(duì)其他影像學(xué)檢查進(jìn)行驗(yàn)證和補(bǔ)充。本研究擬通過(guò)ARFI 對(duì)周圍型肺腫物的性質(zhì)進(jìn)行鑒別,探討其診斷肺部疾病的可行性和臨床價(jià)值。
1.1 研究對(duì)象 收集2012年12月—2018年12月在山東大學(xué)齊魯醫(yī)院住院治療的周圍型肺部腫物患者153 例,其中男85 例,女68 例;年齡25~78 歲,平均(50.1±15.4)歲。納入標(biāo)準(zhǔn):①可配合超聲掃查;②具備合適的透聲窗可進(jìn)行肺部病灶觀察;③受設(shè)備取樣深度限制,腫物最大深度<6.0 cm。最終納入病例包括惡性腫物88 例,其中腺癌44 例,鱗癌25 例,小細(xì)胞肺癌14 例,轉(zhuǎn)移瘤4 例(1 例結(jié)腸腺癌轉(zhuǎn)移瘤、1 例胃腺癌轉(zhuǎn)移瘤、1 例惡性黑色素瘤轉(zhuǎn)移瘤、1 例乳腺癌轉(zhuǎn)移瘤),彌漫性胸膜間皮瘤1 例;良性病灶65 例,其中肺急慢性炎性腫物58 例,錯(cuò)構(gòu)瘤4 例,肺泡性腺瘤2 例,肺乳頭狀腺瘤1 例。所有病例均經(jīng)病理明確診斷。所有患者均被告知研究目的,并簽署知情同意告知書。
1.2 儀器與方法 采用西門子ACUSON S2000 超聲診斷儀,配置4C1 凸陣探頭,探頭頻率3.0~4.5 MHz,掃查深度2.0~6.0 cm。儀器內(nèi)置聲觸診組織定量檢測(cè)系統(tǒng)(virtual touch tissue quantification,VTQ)。患者體位的選擇依據(jù)病灶部位而定,標(biāo)準(zhǔn)為可充分暴露腫物部位;同時(shí)盡量舒適,充分展開肋間隙以利于超聲波穿透。首先在二維超聲下觀察腫物形態(tài)、邊界、內(nèi)部回聲、空氣支氣管征等,測(cè)量腫物大小后行VTQ 檢測(cè)。盡量使探頭垂直于體表,固定于目標(biāo)部位,取樣深度2~6 cm。吸氣結(jié)束后屏氣階段測(cè)量剪切波速度(shear wave velocity,SWV),以減少呼吸運(yùn)動(dòng)的干擾。在腫物不同部位取樣5 次,盡量避開明顯液化壞死、鈣化區(qū)域及支氣管走行區(qū),取平均值作為測(cè)量結(jié)果以減少測(cè)量偏倚。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 19.0 軟件,符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示。首先對(duì)兩組患者的分類變量行χ2檢驗(yàn);對(duì)連續(xù)型變量進(jìn)行方差齊性檢驗(yàn),并根據(jù)方差齊性檢驗(yàn)結(jié)果選擇獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)或秩和檢驗(yàn)。P<0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。最后通過(guò)良性組與惡性組的SWV 值建立受試者工作特征(ROC)曲線,并確定SWV 鑒別腫物性質(zhì)的截?cái)嘀怠?/p>
2.1 常規(guī)超聲表現(xiàn) 本組肺良性腫物表現(xiàn)為形態(tài)不規(guī)則的不均質(zhì)低回聲,界限不清晰,內(nèi)部多存在樹枝狀分布的“等號(hào)征”,即空氣支氣管征;惡性腫塊多為類圓形較均質(zhì)的低回聲,與正常肺組織界限多清晰,部分病例可見支氣管扭曲、變形、中斷、內(nèi)部軟組織填充等,空氣支氣管征相對(duì)少見,累及胸膜時(shí)可見胸膜中斷或隆起。典型病例見圖1、2。
2.2 良、惡性腫物比較 良、惡性組患者性別、年齡、吸煙史、腫物部位比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。良、惡性腫塊大小及空氣支氣管征占比差異亦無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);兩組SWV 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表1。鱗癌SWV 為(2.00±0.75)m/s,高于腺癌[(1.67±0.55)m/s]和小細(xì)胞肺癌[(1.45±0.41)m/s],差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);小細(xì)胞肺癌與腺癌間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.283)。
圖1 女,45 歲,機(jī)化性肺炎。常規(guī)超聲檢查示肺部腫塊內(nèi)可見樹枝狀分布的空氣支氣管征,箭頭示肺部腫塊邊界,箭示空氣支氣管征(A);肺部腫塊ARFI,取樣框深度為4.1 cm,取樣部位SWV 值為0.84 m/s(B)
圖2 男,66 歲,小細(xì)胞肺癌。常規(guī)超聲圖像示肺部腫塊內(nèi)無(wú)明顯空氣支氣管征,箭頭示肺部腫塊邊界(A);肺部腫塊ARFI,取樣框深度為2.9 cm,取樣部位SWV 值為2.49 m/s(B)
2.3 診斷效能 SWV 值診斷腫物性質(zhì)的ROC 曲線下面積為0.818。取1.31 m/s 作為鑒別良、惡性病變的截?cái)嘀?,其敏感度、特異度分別為72.4%、84.4%,陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值分別為82.3%、75.4%(圖3)。
圖3 SWV 診斷肺周圍型腫塊性質(zhì)的ROC 曲線
肺癌是目前我國(guó)病死率最高的癌癥[4]。隨著人民健康意識(shí)的增強(qiáng),越來(lái)越多的肺部腫物在常規(guī)體檢中被發(fā)現(xiàn)。當(dāng)病變緊鄰心臟或患者無(wú)法在檢查時(shí)屏住呼吸,可能會(huì)出現(xiàn)SWV 因心跳或呼吸運(yùn)動(dòng)的影響而無(wú)法測(cè)量,限制了該技術(shù)的應(yīng)用。如病灶內(nèi)發(fā)生出血、鈣化以及液化性壞死時(shí),局部硬度可能發(fā)生顯著變化,而在這些部位通過(guò)進(jìn)行ARFI 測(cè)量以反映腫物硬度可能導(dǎo)致一定的偏差。故應(yīng)盡量避開上述區(qū)域及明顯的支氣管走行區(qū),選擇在實(shí)性、回聲均勻的組織部位進(jìn)行測(cè)量。另外,深度不同也會(huì)對(duì)SWV 的測(cè)值產(chǎn)生影響。易文鴻等[5]發(fā)現(xiàn)應(yīng)用剪切波彈性成像測(cè)量健康人腓腸肌彈性時(shí),深層肌肉彈性測(cè)值大于淺層。王麗娟等[6]發(fā)現(xiàn)應(yīng)用剪切波技術(shù)測(cè)量彈性值結(jié)果與探頭頻率、探測(cè)深度、本身硬度相關(guān),但同一深度測(cè)值無(wú)明顯差異。崔亞云等[7]報(bào)道乳腺腫物與周圍正常組織SWV 測(cè)值的比值不會(huì)隨病灶深度的改變而發(fā)生顯著變化,結(jié)果相對(duì)穩(wěn)定。因此,本研究將測(cè)量深度固定在2~6 cm,且選取胸膜下病變,盡量貼近胸膜處測(cè)量,以減少系統(tǒng)性誤差。
本研究中良性組SWV 值明顯小于惡性組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。肺部良、惡性腫物在組織學(xué)上存在差異。炎性組織的主要病理學(xué)改變?yōu)檠装Y細(xì)胞對(duì)正常解剖結(jié)構(gòu)的浸潤(rùn),局部組織充血水腫,慢性炎癥可伴有不同程度的纖維組織增生,肺內(nèi)良性腫瘤多為腫瘤細(xì)胞堆積,而血管等間質(zhì)成分較少。因此,這些良性病灶相對(duì)較軟,且對(duì)正常解剖結(jié)構(gòu)無(wú)明顯破壞,故常規(guī)超聲圖像表現(xiàn)為胸膜完整光滑,肺組織內(nèi)支氣管常含有氣體而表現(xiàn)為空氣支氣管征。而惡性腫瘤由于腫瘤細(xì)胞增殖,同時(shí)對(duì)正常組織結(jié)構(gòu)侵襲破壞,如胸膜和細(xì)支氣管,細(xì)胞間質(zhì)及血管成分增生明顯而組織常較硬[8-9]。常規(guī)超聲圖像表現(xiàn)為胸膜受侵犯而隆起或中斷,肺組織內(nèi)支氣管受侵犯而扭曲中斷,其內(nèi)氣體消失。因此,通過(guò)組織硬度可鑒別腫物性質(zhì)。以SWV≥1.31 m/s 為診斷閾值時(shí),診斷肺良、惡性腫物的敏感度、特異度分別為72.4%、84.4%。黃文樂(lè)等[10]的研究同樣發(fā)現(xiàn)實(shí)時(shí)剪切波彈性成像可用于評(píng)估周圍型肺部腫塊的彈性特征,可作為鑒別肺部良、惡性周圍型腫塊的重要影像學(xué)手段。而常規(guī)超聲主觀性較強(qiáng),故選取相對(duì)客觀的空氣支氣管征衡量常規(guī)超聲對(duì)肺良、惡性腫物的鑒別效能。本研究發(fā)現(xiàn),肺良、惡性腫物的空氣支氣管征發(fā)生率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,故認(rèn)為相對(duì)于剪切波彈性成像,常規(guī)超聲對(duì)于肺良、惡性腫物的鑒別缺乏明顯優(yōu)勢(shì)[11]。
在不同病理類型的惡性腫瘤中,鱗癌SWV 值高于腺癌及小細(xì)胞肺癌,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,考慮這可能是由于鱗癌病理學(xué)上存在不同程度的角化珠,因此組織上較腺癌及小細(xì)胞肺癌更硬。Sperandeo 等[12]也有類似發(fā)現(xiàn),但此結(jié)論尚需要更大標(biāo)本量研究證實(shí)。
目前ARFI 的臨床研究及應(yīng)用較為廣泛,包括對(duì)甲狀腺、乳腺結(jié)節(jié)的鑒別診斷,動(dòng)脈斑塊及深靜脈血栓性質(zhì)的評(píng)估,對(duì)肝硬化定量診斷與分期,對(duì)慢性腎病彈性成像評(píng)估疾病分期等[13-16]。本研究在行超聲引導(dǎo)下肺腫物穿刺前進(jìn)行ARFI,選取較硬的組織進(jìn)行穿刺活檢,提高了穿刺陽(yáng)性率,取得了較好的效果;但因病例數(shù)較少,尚需要進(jìn)一步研究。
ARFI 可以獲取肺部腫物的硬度信息,從而提高超聲對(duì)周圍型肺部腫物的診斷價(jià)值。該方法也存在一定的局限性:如有限的探測(cè)深度;對(duì)于靠近心臟的病變或患者無(wú)法配合屏氣時(shí)應(yīng)用受限;對(duì)目標(biāo)區(qū)域的反復(fù)測(cè)量會(huì)導(dǎo)致局部溫度升高,從而一定程度上影響測(cè)量的準(zhǔn)確性[17]。
ARFI 通過(guò)測(cè)量SWV 值定量反映病灶的硬度,可用于肺部腫物性質(zhì)的鑒別,甚至可區(qū)分部分病理類型。以1.31 m/s 作為鑒別良、惡性腫物的截?cái)嘀禃r(shí),其診斷特異度和敏感度均較高。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)ARFI在肺部疾病中的應(yīng)用仍處于探索階段,值得繼續(xù)研究和臨床推廣。