自动乳腺超声成像系统的临床应用进展

许泓 综述 徐晓红 审校

广东医科大学附属医院超声科，广东 湛江 524000

乳腺癌是全球女性最常见、死亡率最高的恶性肿瘤，且发病率呈逐渐上升趋势[1]。其影像学检查包括超声、钼靶、MRI等。其中超声检查具有便捷、无辐射、无创等优点，但常规的手持超声(HHUS)依赖于操作者，缺乏稳定性和再现性，而自动乳腺超声成像技术是一种新型的三维超声成像技术，具有自动扫描、数字存储等特点，它可以克服HHUS的限制，不需过于依赖操作人员，稳定的图像也有利于后期随访分析，并且，它能够进行多平面重建，能体现常规二维超声所不能显示的冠状面特征。自动乳腺超声成像技术在乳腺疾病的诊断中有良好应用前景。本文的目的是概述当前的自动乳腺超声成像技术，并对其在临床上应用价值的现有文献进行综述。

1 自动乳腺超声成像系统设备概述

超声科目前较常用的自动乳腺超声仪器有西门子的ACUSON S2000 ABVS(automated breast volume scanner，自动乳腺全容积扫查)与GE公司的Invenia ABUS(automated breast ultrasound system，自动乳腺超声系统)。ABVS的基本结构由主机(超声诊断仪)、信息采集系统(机械臂及探头)、影像数据处理系统组成。探头的频率为5~14 MHz，扫描的面积是15.4 cm×16.8 cm，扫描最大的深度达6 cm。扫描时，患者取仰卧位，根据患者乳房大小，检查者可选择仪器的最佳预设条件，扫查结束后，以乳头作为标志定位，储存图像信息后传至工作站进行分析，可通过多平面重建进而对病灶进行各平面的分析。ABUS用的是C15-6XW的弧形探头，它的优点在于其传感器采用了弧形技术，外形更贴合乳房，使患者被检查时更具舒适感，且均匀的压力能进一步提升乳腺边缘图像的质量，以及降低乳头后方阴影。

2 自动乳腺超声成像系统在乳腺病变中的应用价值

2.1 在乳腺癌诊断中的应用价值

2.1.1 冠状面的特点和应用价值 冠状面图像是自动乳腺超声成像系统特有的重建成像，它可以较直观地观察到乳腺小叶导管系统的情况。这使得自动乳腺超声成像在观察乳腺肿块的位置、大小、毛刺征以及与周围组织关系等有显著的优势[2]。“汇聚征”是冠状面上特有的表现，它表现为肿块回声增高，周边出现呈放射状伸展的条索状低回声与高回声相间，并伴有肿块周边正常组织的变形、扭曲[3-4]。目前已有不少研究表明，“汇聚征”是诊断乳腺癌的一个重要征象，部分学者通过研究得出，“汇聚征”诊断乳腺恶性病变的特异度高(91.1%~98.3%)，敏感度较低(21.9%~70.1%)[3-6]。TANG等[6]通过ABUS对377例乳腺恶性肿块的扫查，得出“汇聚征”的诊断特异度为91.1%，敏感度为42.3%。阳练等[3]对140处乳腺病灶进行超声检查，结果显示在判断对乳腺癌的诊断效能方面，ABVS汇聚征的诊断敏感度(61.1%)低于HHUS的边界不规整(80.6%)，其诊断特异度(97.1%)高于HHUS的边界不规整(66.2%)。ZHENG等[4]的研究对237个乳腺病灶进行ABVS检查，通过多变量Logistic回归分析，提示汇聚征是鉴别乳腺良、恶性病变最强有力的独立预测因子，特异度达98.3%，灵敏度为70.1%。该征象体现了病变与周围组织之间的关系，它的出现是由于乳腺纤维组织增生，从而导致病灶被牵拉并向周围组织浸润，其诊断乳腺良恶性病变的特异度较高，敏感度较低。

2.1.2 对微钙化诊断的研究 钙化灶由钙盐沉积形成。乳腺癌钙化的形成机制尚不明确，有学者认为是肿瘤导致的乳腺组织发生代谢异常而诱导了钙盐沉积，或是乳腺肿瘤内血供不足导致缺血坏死，从而引起钙盐沉积[7-8]。微钙化是乳腺癌的一个重要征象，即使是正常腺体内出现微钙化灶，也需警惕恶性病变发生的可能。而常规超声对于钙化，尤其是无肿块背景的钙化灶的检出存在较大局限，自动乳腺超声成像系统重建的冠状面与钼靶的头足位相符，可显示出的钙化灶数量往往多于常规超声的横断面和纵断面，另外，其连续断层图像的动态显示以及可调节图像对比度的工作站后处理功能，让观察者所获得的信息量多于常规超声，这些优势均有利于微钙化的检出[9]。阮飞娜[10]对142个乳腺病灶进行分析，得出ABVS对微钙化的检出率达91.5%，接近于乳腺癌钙化在病理上的检出率(60%~85%)[11]。自动乳腺超声成像系统的冠状面能直观观察乳腺导管内的情况，更有助于观察到导管内的钙化灶，有利于乳腺导管原位癌的检出。包凌云等[12]研究得出钼靶(MG)、ABVS对导管原位癌的检出率均高于HHUS，分别为84%、91%、70%，并且ABVS(58%)与MG(63%)对单纯钙化或伴微钙化的导管原位癌的检出率相近，均高于HHUS(45%)。另外，微钙化对IDC与DCIS有鉴别诊断价值，李斯琦等[13]通过分析经ABVS扫查的102个乳腺癌病灶，发现微钙化对乳腺浸润性导管癌(IDC)和导管内原位癌(DCIS)有鉴别诊断意义，在ABVS冠状面图像中，肿块内见微钙化、散在少量的微钙化对IDC的更具诊断价值；导管内见微钙化、散在大量的微钙化以及钙化簇的出现，对DCIS的诊断价值更大；由于DCIS沿乳腺导管走行侵犯，当图像显示病灶累及乳头时，对DCIS的诊断价值更大。综上，自动乳腺超声成像系统能弥补常规超声诊断钙化的不足，提高超声对乳腺恶性病变的诊断价值。

2.2 对乳腺病灶大小的测量

2.2.1 在保乳手术中的应用 乳腺恶性肿瘤最大径是评价肿瘤T分期、辅助化疗效果以及乳腺癌治疗方案选择的依据，也是保乳手术术前评估的重要指标[14]。有报道得出，亚洲乳腺癌患者行手术治疗后，N分期、HER-2、肿瘤分期、肿瘤大小、肿瘤分级、雌激素受体(ER)和孕激素受体(PR)状态均与肿瘤是否出现局部复发相关[15]。因此为了保证保乳术的效果，及获得病理阴性的切缘及避免病灶残留引起复发，术前需准确评估肿瘤的大小和分布。ABVS多切面的显示能更好地显示病灶的形态特征，冠状面图像与外科医生在手术台上观察乳房的方向一致，能够提供更完整的结构表现，有助于确定乳腺癌保乳术的病灶切除边缘及提高测量术前病变大小的准确率。有研究表明，ABVS评估的肿瘤体积与组织病理学所测量的肿瘤体积有极好的相关性(ICC 0.78)[16]。GIROMETTI等[17]研究认为，在测量乳腺恶性肿瘤大小方面，ABVS优于HHUS，而与MRI相当，但当病灶≤2 cm，ABVS测量的准确性大于MRI。

2.2.2 在新辅助化疗中的应用 已有研究证实，乳腺肿瘤最大径的变化可作为判断新辅助化疗(NAC)的疗效，对病理反应性具有预测价值[18-19]。核磁共振被认为是评估乳腺肿瘤最大径的首选方法，但超声检查简单便捷，更常被用作测量行NAC患者的病灶大小的工具。而自动乳腺成像系统可呈现三维图像，弥补了常规超声只能观察某个断面的不足。刘小明等[20]证实ABVS对乳腺癌NAC疗效的评价与术后病理疗效评价有较好的一致性，并建议在评估病灶完全缓解时，应将肿瘤最大径变化率的阈值设置为70%。

2.2.3 在乳房重建中的应用 自动乳腺成像技术可通过准确地测量双侧乳房的体积差，为临床提供较准确的重建术前信息，在测量乳房和假体体积方面具有实际的应用价值。黄坚等[21]用ABVS测量20个大小不等的乳房凝胶植入体体积，并将其与出厂体积进行对比，差异无统计学意义，表明ABVS可准确测量不规则易变形物体的体积。另有研究表明，乳房重建术前应用ABVS所得出的双侧乳房测量差值明显优于传统手工加经验公式的测量，其认为ABVS在乳房重建术前测量的相关数据，可显著加强患者术后双侧乳房对称性，为提高术后生活质量提供有力保证[22]。综上所述，自动乳腺容积成像技术可辅助临床对乳房重建术进行术前设计及术后效果评估。

3 自动乳腺超声成像系统与其他影像学手段的对比

3.1 MG 乳腺钼靶对乳腺微钙化灶有较高检出率，在乳腺癌筛查中有不可替代的优势。在西方国家，乳房钼靶一直被认为是检测和诊断乳腺癌的最佳筛查技术，其能够清晰地显示微钙化，对仅表现为微钙化的乳腺癌具有很大的优势[23-24]。然而，大部分中国女性较西方女性的乳腺相对小而致密，这会使乳腺钼靶的诊断敏感性大为降低[25]。乳腺超声的特点可使其用于提高乳腺组织致密女性乳腺癌检测和评估的有效性。LIN等[26]对1 245例患者(40~69岁)进行分析，得出ABUS、HHUS和MG对乳腺癌的敏感性分别为93.46%、96.57%和87.85%，特异性分别为92.97%、89.94%和91.56%，在致密型腺体患者中，ABUS和HHUS的敏感性均高于MG，而其余非致密型腺体的患者，ABUS、HHUS、MG对病灶的敏感性无明显差异。在ZHANG等[27]对385例患者594个病灶进行分析研究，70.91%的患者腺体呈C或D型，将病理结果作为参考标准，ABUS和MG的灵敏度、特异度、准确度分别为90.67%/84.00%、92.49%/92.87%、92.26%/91.75%、0.83/0.77，16%的恶性肿瘤在MG检测中出现假阴性。对于乳腺密度较高或罹患乳腺癌风险较高的女性，MG结合ABUS筛查可将晚期乳腺癌的发生率降低40%[28]。

3.2 MRI乳腺MRI检查有不同参数成像序列及较高的软组织分辨率，可更好地显示肿瘤内部结构及瘤周改变，反应肿瘤信号的不均匀性、瘤内出血、肿瘤和硬膜的关系及增强特点等。其动态增强序列能较准确地反映病灶血流动力学特点，使其成为乳腺恶性病灶准确筛查的主要手段[29-30]。但MRI检查成本较高、耗时较长等，因此一般不用于常规乳腺病灶的筛查。大多数学者研究得出，二者在测量乳腺病灶大小方面的差异没有统计学意义。王培蕾等[30]比较了50例乳腺病灶ABVS和MRI动态增强检查的诊断效能，发现两者的特异度(88.46%和80.77%)、敏感度(91.67%和95.83%)、准确度(90.00%和88.00%)差异无统计学意义，这与阳练[31]的结果一致，而两者的联合使用能使诊断的敏感度和特异度达到99.65%和97.78%，可提高诊断的准确性。GIROMETTI等[17]对98例患者的乳腺病灶分别进行了US、ABVS、MRI检查，通过统计分析，总结出ABVS在预测乳腺癌大小方面优于常规超声及MRI。MRI能更好地显示非肿块病变及腋窝淋巴结的情况，而ABVS在检测钙化灶方面更具优势。

4 超声图像特征与乳腺癌分子生物学之间的相关性

乳腺癌是一种异质性疾病，不同分子亚型乳腺癌的生物学特征、临床治疗和预后差异显著，因此在术前鉴别乳腺癌不同分子亚型有重要的临床意义。乳腺癌的四个主要分子亚型是Luminal A(LA)、Luminal B(LB)、人表皮生长因子受体2-过表达型(HER2)和三阴型(TN)。有研究显示，三阴性乳腺癌在超声图像上常表现为不伴边缘毛刺征、微钙化及后方回声衰减的局限性肿块[32]。这与其他文献结果[33-34]相似。Luminal A、B型乳腺癌病灶直径常小于三阴性与HER-2阳性型[35]，且Luminal A型乳腺癌的钙化高于其他3型，Luminal A型比B型更常见到乳腺癌毛刺征；HER-2过表达型的病灶常呈不规则、边界模糊、可见毛刺、后方回声无变化[34]。肿瘤的生物学行为影响其形态学改变，进而影响其超声表现，自动乳腺超声图像可多切面显示病灶的形态特征，其冠状面上可更直观观察乳腺小叶导管系统的情况，故根据乳腺癌在ABUS的超声表现可更好地预测肿瘤的生物学行为。郑逢洋等[36]研究发现，冠状面出现“汇聚征”的独立危险因素是Luminal A型及淋巴结转移，其中Luminal A型是最强的独立危险因素。

5 展望

对比二维超声，自动乳腺超声成像系统可克服操作者依赖性、反复随时读图，并且其冠状面能为乳腺病灶的诊断提供更多的信息，对微小病灶及钙化的显示也优于二维超声，但自动乳腺超声成像缺乏标准化的诊断规范，且无法观察病变的血流情况和腋窝淋巴结等，也不适用于皮肤表面破溃、肿物明显突出于体表以及活动度大的肿物，会导致成像效果不佳。

自动乳腺超声成像技术在实际应用中有待进一步发展，此技术现已被应用于除乳腺外的其他部位，相关操作人员需对其诊断标准进行统一化处理，优化工作流程、改善耗时长的问题，还可结合CAD等，以进一步提高早期乳腺癌的筛查率。