超声造影技术在肝肿瘤诊察中的应用分析

王振铎 边倩

摘要：超声造影技术已经成为肿瘤诊察的重要手段，该文介绍了超声造影技术的原理，分析了其优缺点，并介绍了超声造影技术在肿瘤诊察具体的应用。

关键词：超声造影;肿瘤;CT

中图分类号：TP391 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）01-0263-01

超声造影又称为声学造影，是利用造影剂增强后散射回声，明显提高超声诊断的分辨力、敏感性和特异性的技术。随着仪器性能的提升和新型声学造影剂的应用，超声造影已能有效地增强肝、肾、脑、心肌等实质性器官的二维超声影像和血流多普勒信号，以及反映和观察血流灌注在正常组织和病变组织的情况。当前已成为超声诊断的一个十分重要和很有前途的发展方向。有人把其看作是继二维超声、多普勒和彩色血流成像之后的第三次革命。

声学造影在其他脏器（肝、肾、子宫、乳腺等）的临床应用中，也已经证实在肿瘤的检出和定性诊断中的重要的意义。研究表明，尤其在肝肿瘤数量的诊断方面，声学造影优于常规超声和Spiral CT。特别在检测1cm以下的亚厘米病灶方面，声学造影的诊断能力可优于或至少与spiral CT具有同样的敏感性。与CT和MRI相比，声学造影拥有更多的优越性，如安全性好、无过敏反应，实时眭，检查费用相对较低。

1超声造影技术的原理

超声波遇见散射体（小于入射声波的界面）会发生散射，其散射的强弱与散射体的大小、形状及与周边组织的声阻抗差别相关。血液内尽管含有白细胞、红细胞、血小板等有形物质，但其散射很微弱、声阻抗差很小，故在普通超声仪上无法显示。如果人为地在血液中加入声阻抗与血液截然不同的介质（微气泡），则血液内的散射增强，出现云雾状的回声，即超声造影的基本原理。组织声学造影正是利用这一原理，静脉注入超声造影剂（含微气泡的溶液），造影剂随血流灌注进入器官、组织，使器官、组织显影或显影增强，从而为临床诊断提供重要依据。

2超声造影技术的优势

肝癌是消化系统常见的高度恶性肿瘤，全世界癌症相关病死率中位居第三，在我国肿瘤相关死亡病中位居第二。其发病隐匿，进展迅速，确诊较晚，严重影响患者的生存和预后。多数患者在初诊时已属于中、晚期。由于肝癌高转移、高复发的生物学特性，其临床早期精准诊断、制定个性化治疗方案、敏感准确地判断疗效、客观评估预后对于延长患者生存期及生存質量具有至关重要的意义。

影像学检查是肝肿瘤诊断与监测的重要手段，提高生存率，降低复发的关键室敏感的早期诊断和精确的分期治疗。随着影像医学的不断发展，CT、MRI以及PET-CT超声成像等技术在肝癌的诸多方面发挥更加巨大的作用，例如：早期筛查、定性诊断、预后评估、治疗方案决策、治疗监控及疗效评价等。cT和MRI不仅能够提供高质量、高空间分辨率图像，而且能准确反映病灶本身、周围血管及淋巴结等情况。但是，CT和PET-CT检查有辐射性和造影剂过敏的风险。MRI操作相对复杂，成本较高且不适用于体内有金属支架的患者，导致其很难广泛应用于肝癌监测或疗效评价。低机械指数下实时超声造影（con-trast-enhanced ultrasound，CEUs）通过静脉注射超声造影剂，实现了对肿瘤内微循环灌注血流信号的实时动态检测，从而增加了肝癌和退变结节检出的敏感性和特异性。超声造影是临床常用的肝肿瘤良恶性鉴别新技术。在临床实践中，基于造影剂代谢动脉期、门脉期和延迟期这三个时相的典型图像信息，为肝脏病变的诊断和鉴别诊断提供了可靠的信息基础。但是目前临床超声造影诊断的判断存在较大的主观性，和医师的个人经验及操作手法有关。往往需要高年资的专业超声科医师才能给出准确的诊断结果，限制了CEUS在各级医院的广泛临床应用。

3应用实践

超声造影技术在肿瘤中诊察的主要实验步骤如下：

第一，数据的采集和整理。收集整理50例患者临床资料与影像数据作为模型开发的训练集。人选数据的条件：（1）手术及病理证实的原发性HCC患者;（2）病理报告中含HCC分级结果;（3）患者术前1月内做过超声造影检查，且病灶在超声图像上清晰可辨。同时，收集整理以下数据：患者基本临床信息、临床血液肿瘤学指标、肝肿瘤病理结果及分级结果、常规灰阶超声及超声造影的影像数据。

第二，肿瘤区域识别与分割。首先对肝肿瘤病灶进行区域定位，在此基础上实现肝肿瘤分割。2018欧洲计算机视觉会议（ECCV）上，最新提出的实时分割算法BiSeNet为目标识别定位提供了灵活通用的框架，能够同时准确输出目标位置及分割结果，在自然图像识别定位与分割中取得了优异的结果。

第三，肿瘤分割精度评估。采用以下四个指标量化评价分割结果：（1）Dice相似性系数（Dice similarity coefficient，DSC），衡量分割结果与金标准之间的重合度，Dice相似性系数越大，表明分割结果越准确;（2）敏感度系数（Sensitivity），评价正确分割面积占真实面积的比例。敏感度系数的值越大，分割精度越高;（3）Hammoude距离（Hammoude distance，HM），衡量分割结果与金标准之间的差异性，Hammoude距离的值越大，算法的误分割情况越严重;（4）Hausdorff距离（HaUSdorff distance，HD），评估分割结果与金标准之间的不匹配性，Hausdorff距离的值越小，代表该方法检测和定位目标区域的鲁棒性越强，分割结果与金标准的匹配度越高。

第四，模型诊断能力及临床价值评估

在训练集与测试集上对模型分别进行评估与确认：以ROC曲线下面积（AUC）为主要评价指标，AUC越大则模型的诊断能力越强，确定诊断模型的诊断能力。依据ROC曲线确定最佳截断点（cutoff），计算诊断模型的准确度、灵敏度、特异度等诊断指标。

4结论

超声成像具有无创伤性，无射线，可行床旁检查，操作简单，诊断率高，便于复查等优点。但影像诊断非病理诊断，影像诊断只有结合病理诊断才能不断提高诊查效果和正确率。同时，影像检查应用常规检查、临床等多方分析才能做出正确诊断。