超声光散射断层成像与剪切波弹性成像在诊断乳腺良恶性病灶中的研究进展

黄艳琦，房秀霞

（内蒙古医科大学附属医院超声诊断科，内蒙古 呼和浩特）

0 引言

随着生活方式的改变及生活节奏的加快，我国癌症的发病率及死亡率呈持续上升，严重威胁着中国居民的健康[1]。Globocan2018 数据显示，全球范围内乳腺癌新发病例约210 万，在全球100 多个国家中，乳腺癌也是癌症相关死亡的主要原因[2]。乳腺癌现有影像学检查方式有：钼靶、核磁、超声等，钼靶对致密型腺体病变检出率较低[3]，核磁检查时间长且费用昂贵，而超声与钼靶相比，具有定位较精准，无辐射的优势；与核磁相比，具有简便、经济、无创的特点被广泛应用于乳腺疾病的筛查。常规超声可提供病灶大小、形态、边缘、有无钙化等特征[4]，但一些良恶性病变图像存在重叠，这使得常规超声有时未能提供有效的诊断信息。目前，超声新技术的开发与应用使多模态超声越来越受到关注，包括：超声造影、自动乳腺全容积成像技术、剪切波弹性成像技术、超声光散射成像、萤火虫技术等，新技术与常规超声的联合应用将在乳腺结节的诊断及鉴别诊断中显示出独特的优势。本文就多模态超声的新型诊断技术进行综述。

1 乳腺影像报告和数据系统（BI-RADS）

由美国放射学会（American College of Radiology，ACR）制定的乳腺影像报告和数据系统（breast imaging reporting and data system，BI-RADS）减少了操作者因主观性导致的诊断误差，其通过规范通用术语为临床评价乳腺结节的良恶性提供了便利。第五版（2013 版）超声BI-RADS 新增了乳腺解剖、图像质量及弹性成像，进一步丰富了相关内容[4]。但是，各分类恶性可能跨度较大，尤其是4 类病灶，虽然已进一步划分为4A、4B 及4C 三个亚类，在实际应用中仍存在一些困难。随着超声新技术的发展，将其与BI-RADS 分类相互结合，提供更多的参考信息，以提高乳腺病灶诊断的准确率。

2 乳腺影像报告和数据系统（BI-RADS）与超声光散射成像（DOT）

2.1 DOT

超声光散射断层成像系统（optical tomography image ultrasongraphy system，OPTIMUS）将常规超声与光散射成像（diffuse optical tomography，DOT）相结合，不仅可以了解乳腺结节二维及彩色多普勒信息，还可利用近红外光来评估超声定位下生物组织的吸收和散射特性。DOT 通过检测肿块内部血氧饱和度和血红蛋白浓度等生理参数，以反映肿瘤的代谢功能，从而鉴别肿块的良恶性[5,6]。恶性肿瘤含大量新生毛细血管且代谢旺盛，造成恶性肿瘤血红蛋白含量高，氧含量低的特点[7]。有研究显示，对于直径≤1.0cm 的早期乳腺癌，因病灶处于始发阶段，周围组织病理改变轻微，常规二维声像图尚未显示出形状不规整、毛刺、钙化、周围高回声晕环等典型恶性征象，彩色多普勒血流受肿块大小影响较大，且对低速血流不敏感，作出准确的BI-RADS 分类可能存在误差，导致这一部分肿块受诊断技术所限而漏诊，但DOT 图像上乳腺癌表现为红色为主的肿块，血红蛋白测定高于正常值，弥补了常规超声在≤1.0cm 乳腺癌诊断上的不足[8]。

此外，DOT 在评价乳腺癌新辅助化疗效果方面显示出独特的优势，新辅助化疗使肿瘤细胞死亡，滋养血管破坏，表现为肿瘤直径的缩小、血管内血红蛋白量减少，应用DOT 获得相关功能参数，可以检测化疗效果并指导临床调整用药[9,10]。

2.2 BI-RADS 联合DOT

常规超声不能提供乳腺结节的功能参数，而将BI-RADS与DOT 结合则实现了结构成像与功能成像的结合，从而对病灶的良恶性进行定性诊断。DOT 的诊断标准为：血红蛋白总量（total hemoglobin concentrations，HBT）＜140μmol/L 为良性可能，≥140μmol/L 为恶性可能。韦彩芬等[11]的研究显示，BI-RADS分类联合DOT 诊断对乳腺4A、4B、4C 类肿块的准确率分别为94.2%、91.3%、97.4%；与单独BI-RADS、DOT 诊断乳腺病变的准确率比较差异有统计学意义，证实DOT 有助于乳腺良恶性肿块的鉴别诊断。DOT 可为BI-RADS 分类增添更多血管信息，优化BIRADS 分类，减少漏诊的同时避免不必要的穿刺活检。

尽管良性结节血红蛋白浓度多较低，恶性结节通常为富血供，但是对于一些血供丰富的良性病灶，血红蛋白浓度高于正常，DOT提示为恶性；而一部分乏血供或内部易发生液化坏死的恶性结节，因新生血管的破坏，血红蛋白浓度较低[12]。

3 乳腺影像报告和数据系统（BI-RADS）与剪切波弹性成像 （SWE）

3.1 SWE

正常组织细胞发生恶变，将导致间质中的成纤维细胞异常增生，从而发生成纤维细胞活化蛋白（FAP）表达增加，造成乳腺恶性病灶较周围正常腺体组织硬度高[13,14]。剪切波弹性成像 （shear wave elastography，SWE）通过发射声辐射脉冲产生剪切波，由于剪切波在病变组织与正常组织间的传播速度不同，使组织产生不同程度的形变。SWE 不仅能通过彩色弹性图像定性获取病灶的硬度差异，还可以定量分析组织硬度值，且无需施压，较应变弹性成像（strain elastography，SE）客观准确，具有非依赖性[15]。薛姗姗等[16]对500 例乳腺肿块患者共667 枚病灶进行评估，研究表明部分恶性肿瘤SWE 图像边缘出现红、黄环状明亮区，显示了病灶对周围组织的浸润等恶性生物学行为，且平均弹性模量值（Emean）、标准差（SD）等弹性模量参数灵敏度及特异度均较高，得出了SWE 技术对乳腺良恶性肿块的鉴别有意义的结论。Hong S 等[17]研究发现SWE 彩色弹性图像和最大弹性模量值（Emax）可以用来评估乳腺肿块性质，具有高度的重复性和可靠性。与定量弹性值相比，彩色弹性图像在评估乳腺实性肿块时可能是足够可靠的。

3.2 BI-RADS 联合SWE

在应用BI-RADS 分类评估乳腺结节恶性风险时，由于乳腺癌病理类型复杂多样，发生发展过程不尽相同，由病理不同所致声像图表现亦存在差异。SWE 技术使临床对乳腺肿瘤硬度有了更多的认识，但单凭硬度测量值和弹性图像特点所提供的诊断价值有限[18]。因此，有学者将两者联合用于乳腺结节的鉴别诊断。王伟等[19]研究剪切波弹性成像定量参数对乳腺结节BI-RADS 分类的优化结果显示，应用病灶周围3mm 组织Emax 值优化后的BIRADS 分类虽然小幅度降低了特异度，但是明显提升了敏感度，说明可用SWE 对乳腺肿块的性质判定结果调整BI-RADS 分类。何凤洁等[20]以BI-RADS 4B 类、4C 类、5 类并且Emax ≥54.75 kPa作为两种方法联合诊断的恶性标准，结果单独应用BI-RADS 诊断而误诊的22 个结节得以纠正，这表明将两者联合应用有助于提高诊断的正确率。郑伟伟等[21]对118 个结节建立二元Logistic 回归模型，研究证实利用SWE 弹性参数评估BI-RADS4 类结节的硬度差异有助于乳腺癌检出敏感度的提高。

SWE 结合BI-RADS 分类对乳腺肿块的诊断价值毋庸置疑，然而仍存在欠缺。Yoon 等[22]提出结节大小及深度、乳腺厚度是影响SWE 结果的因素，肿块较小、病灶较深、乳腺组织较厚易造成假阴性。有学者报道导管内乳头状瘤上皮组织增生、硬度较大，导致SWE 出现假阳性，当良性结节发生纤维化、钙化时，亦可使SWE 硬度升高[23]。

4 总结

现阶段，超声凭借其经济、方便却又能为临床及患者提供有价值的诊断结果而广泛应用于乳腺疾病的筛查。BI-RADS 分类对乳腺结节危险可能性的评估，使乳腺超声报告规范化，也提示临床医师根据分类给出患者合理的建议：良性结节通常采取随访观察、择期手术等措施，恶性可能性大的结节则采取手术、放疗及化疗等综合治疗手段。良恶性肿块在常规超声声像图上的表现存在交叉重叠，使其BI-RADS 分类结果出现偏差，造成误诊与漏诊；超声新技术的开发与使用一定程度上克服这一障碍，增添常规超声不能提供的功能参数。BI-RADS 分类联合多种超声新技术可各自发挥优势，互相弥补不足，但仍有其局限性，并不能将全部的良恶性肿块得以正确区分，在实际工作中，应详细了解各检查方法的优势，以期早期诊断乳腺癌，提高患者生存率，同时及时纠正被误诊为恶性结节的病灶，减少患者的心理负担。而将DOT 及SWE 联合应用是否可以优化BI-RADS 分类也是今后研究的方向。