超声新技术评价甲状腺结节血流的研究进展

2020-12-15王明阳通讯作者于慧敏

影像研究与医学应用 2020年9期

王明阳，唐缨（通讯作者），于慧敏

（1天津中医药大学天津 301617）

（2天津市第一中心医院超声科天津 300192）

1 超微血流成像技术

超微血流成像技术（superb microvascular imaging，SMI）又称“魔镜成像”技术，其采用的自适应的算法，可以更真实的显示处低速血流信息。因其实时性佳、血流敏感度高及运动伪像少而引起广泛关注，并已应用于部分腹部及浅表小器官领域。

1.1 SMI技术原理

SMI技术是一种基于彩色多普勒原理基础上发展起来的新型血流显像技术[8]，包括彩色成像模式（colour superb microvascular imaging，cSMI）和灰阶成像模式（monochrome superb microvascular imaging ，mSMI），cSMI可以在组织二维灰阶图像上同时显示出彩色编码血流信息，mSMI则通过抑制二维组织信息以突出组织的血流信息[3]。在组织结构中，血流和组织运动（杂波）都会产生产生多普勒信号，强杂波信号会覆盖低速血流部分，而传统的多普勒成像采用壁滤波技术去除杂波和运动伪影，同时也会导致低速血流的损失。SMI通过分析杂波运动，并使用一种新的自适应算法来识别和去除组织运动并显示真实的血流，以高分辨率显示出极低的血流信号。因此SMI可较传统多普勒血流现象技术显示出更低流速的血流，并具有更高的分辨率及更少的运动伪像。

1.2 SMI在甲状腺实性结节血流评估中的应用

近年来，在甲状腺结节血流显示的方面，SMI技术与传统技术的对比研究越来越多，普遍认为[4]，SMI对肿物内血流的显示，优于现有传统超声血流现象技术。Ruigang[5]等的研究表明SMI与CDI/PDI相比，SMI可以检测到更多的微血管分支，并能更详细地显示结节和邻近甲状腺实质内的血管分布（CDI/PDI与SMI的准确率分别为67.31%和86.54%），且SMI技术（敏感性、特异性和准确性分别为78%、91%和85%）和CEUS技术（敏感性、特异性和准确性分别为90%、88%和89%）在良恶性结节鉴别一致性上相似。Priscilla[6]等的研究也显示SMI与CDI和PDI相比，SMI可更好的显示微血管血流信号，并提供了更好的血管分支细节描述。这种模式有潜力提供关于甲状腺微血管结构、血管分支的独特诊断信息。

在其他浅表器官中，也有SMI技术与传统显影模式的对比研究。Durmaz[7]等人研究表明SMI较CDI/PDI在对睾丸疾病的诊断中可提供更多的血流信息，可更安全的评估血流情况。亦有SMI应用于乳腺肿物血流评估的报道[11]。

SMI在甲状腺结节性质鉴别的方面已有一定的研究成果。刁雪红[8]等的研究表明SMI显示良性甲状腺实性结节血流分布模式多以周边型及混合型为主，恶性甲状腺实性结节多以中央型为主。并且良性结节内较少有杂乱的穿支血管，走形自然，多呈树枝状，而恶性结节内血管多走形迂曲、成角、呈不规则状。

1.3 SMI技术的优势及不足

SMI较常规多普勒血流现象技术可以高分辨率、高帧频的显示组织内的低速血流，并且具有更低运动伪像[9]。且无需注射造影剂，没有过敏的风险，检查费用相对低廉。对于其他影像学检查具有无创伤、无辐射、简单、易行等优点，未来可广泛应用于各个超声领域，有着广阔的发展前景。但SMI正处于初级阶段，仍存在着一些不足，如对位置较深的病变显示困难。容易受钙化等影响因素易的影响产生伪像，对紊乱重叠的血管有时无法分辨。且对操作者要求较高，需要丰富的临床经验，探头施加压力的大小等均可影响其准确性。

2 超声造影

超声造影（Contrast-Enhanced Ultrasound，CEUS）技术是通过注射造影剂，利用超声造影剂使血液的散射回声增强，增加成像对比度，从而提高超声诊断的分辨力、敏感性和特异性[10]。超声造影技术利用超声造影剂在声场中产生散射及谐波信号进行成像，能实时动态显示微细血管（直径＜100μm），可连续观察器官及肿瘤微循环灌注过程[11]。CEUS已在肝脏、肾脏等血池器官疾病的诊断中广泛使用，但对甲状腺疾病的诊断价值还需进一步研究。

2.1 CEUS原理

CEUS分为超声造影剂和造影成像技术两方面。现广泛应用于临床的第三代超声微泡造影剂主要由脂质材料包裹的惰性气体组成。在声场交替声压的作用下，超声造影剂微气泡会发生膨胀和收缩，并产生机械共振现象。产生的机械共振现象可以使微泡的散射强度大幅度增加，从而大大提高了成像的对比度[12]。造影成像技术的机制主要基于造影剂在声场激励下所产生的非线性散射回波信号[13]。通过设定接收频率，使探头可以只接收微泡的非线性回声并将之增强，而将固有组织的基波回声滤掉，因此可以显示传统超声无法探测到的微小血管和腔隙。

2.2 超声造影在甲状腺实性结节的应用

CEUS是一种能够实时观察病灶血流灌注的技术，可清晰显示组织内的微血管结构，对于甲状腺实性结节的鉴别有所帮助。徐细洁[14]等研究显示，超声造影诊断符合率为70.4%，诊断甲状腺癌的灵敏度、特异度为71.3%，67.8%。联合超声成像可较好的鉴别甲状腺良恶性病变。大部分学者[22]认为不均匀低增强及廓清是甲状腺恶性结节的超声造影特点；而内部清晰走形的血管、较长时间的造影剂停留及增强强度高于周边甲状腺组织是甲状腺良性结节的显影特点。现有研究[15]认为，甲状腺良性结节的显影特点大部分呈均匀的中等增强，并为均匀增强，而恶性结节多为不均匀低增强。甲状腺恶性结节新生血管生长紊乱，粗细不均，使结节微血管密度不同，形成了不均匀增强模式，而良性结节血管走形规律，又存在正常静脉和淋巴回流，微血管密度较低但是均衡，所以多呈均匀增强[16]。

近年来推出的超声造影定量分析软件也已取得初步的研究进展，现有研究显示[17]，超声造影结合时间-强度曲线可动态评估甲状腺结节的微血管形成，有助于良恶性结节的诊断。并且不同病理类型的甲状腺结节具有不同血流灌注特点。以时间强度曲线对甲状腺结节超声造影结果进行定量分析，较常规的超声造影定性法，大大提高了诊断的准确性及诊断效能。

2.3 超声造影的优势及缺点

超声造影可以敏感的显示甲状腺结节内的微小血管结构，相比其他超声成像技术，可以动态的观察甲状腺结节内的灌注情况。结合时间-强度曲线可动态评估甲状腺结节的微血管形成，有助于良恶性结节的鉴别。同时靶向微泡技术的问世，通过靶点和配体的选择，可以大大提高超声造影的敏感性和特异性及安全性，并在携带药物治疗，溶栓治疗及抗肿瘤治疗等研究中发挥作用[18]。超声造影对甲状腺结节血供的评估仍具有一定的局限性。如甲状腺结节实时超声造影灌注时间短暂，难以完全确定病变的增强模式。甲状腺为浅表器官，受到目前造影剂共振临床较低和线阵探头频率较高的限制，使高频声场到达共振的微泡数较少，检查受限[19]。且超声造影需要注射造影剂，有过敏的风险，相对于其他超声检查，价格相对昂贵，故尚不能普遍应用于甲状腺疾病的筛查。