超声新技术在乳腺癌新辅助化疗疗效评估中的应用进展

吴佳芮，黄晓玲

（重庆医科大学附属第一医院超声科，重庆 400016）

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，我国乳腺癌发病率呈逐年上升趋势［1］。乳腺癌新辅助化疗是指针对无远处转移的患者在手术治疗或手术加放疗局部治疗前进行的全身系统性化疗。进展期乳腺癌患者、特别是有保乳愿望患者的术前新辅助化疗已成为一种新趋势［2］。目前，临床上多采用CT、MRI评估新辅助化疗疗效，但费用较高，且CT 还有放射性危害。超声检查因其安全、经济、可重复性好且无明显禁忌证等优势，已成为乳腺疾病重要的影像学检查方法。随着超声弹性成像、超声造影、超声光散射成像及超声断层扫描等新技术的迅速发展及广泛应用，其在乳腺癌新辅助化疗评估中的作用越来越重要［3］。本文就超声新技术在乳腺癌新辅助化疗疗效评估中的应用进展进行综述。

1 超声弹性成像

超声弹性成像主要包括应变式弹性成像（strain elastography，SE）和剪切波弹性成像（shearwave elastography，SWE）。SE 是通过外力作用下组织形变反映组织硬度的一种弹性成像技术。SWE 是通过测量声脉冲作用下组织内剪切波传播速度反映组织硬度的一种弹性成像技术。恶性肿瘤普遍偏硬，而化疗能有效降低肿瘤组织的硬度［4］。SE 和SWE 可通过测量新辅助化疗前后肿瘤组织的相关参数变化评估治疗效果。

王砚等［5］使用SE 和SWE 对40 例采用新辅助化疗的乳腺癌患者进行研究，发现以脂肪组织为参照时，SE 评估新辅助化疗疗效的敏感度、特异度分别为87.5%、68.8%；SWE 评估新辅助化疗疗效的敏感度、特异度分别为83.3%、68.8%。证明SE 和SWE均可作为评价乳腺癌新辅助化疗疗效的有效手段。黄泽君等［6］对比MRI 与超声弹性成像，结果显示SE的敏感度为88.2%，特异度为83.3%，阳性预测值为93.8%，阴性预测值为71.0%，其特异度与PWI 相等，与术后病理评价具有一致性，敏感度稍低于PWI。

Jing等［7］使用SWE对62例乳腺癌肿块硬度进行了预测，发现在新辅助化疗2 个周期后，肿瘤硬度显著降低，各超声定量参数变化明显。与血液评分和氧气评分比较，SWE 弹性值评估新辅助化疗效果更佳［8］。陈磊［9］的研究结果也证明，化疗2 个周期后，用肿瘤内动脉收缩期血流峰值速度（PSV）和病变侧与对侧横向剪切波速度比值（SWVr）建立弹性成像疗效预测模型，能更有效地预测乳腺癌新辅助化疗疗效。基于此，有研究通过建立多参数预测模型证实，第2 个治疗周期后平均弹性值（△Emean）显示出比其他指标更好的预测能力［10-11］。

超声弹性成像的优点在于可早期对新辅助化疗前后肿瘤硬度的变化进行非侵袭性评估，为临床评估提供更有价值的影像学信息，且测量方便，应用广泛。超声弹性成像也有一定的局限性：对较大、较深的肿块剪切波无法完全覆盖，且对超声医师的技术要求较高，尤其对乳腺肿块来说，其受腺体及脂肪组织的影响较大。因此，应用多种技术共同评估较大、较深且不规则的肿块显得尤为重要。

2 超声造影（contrast-enhanced ultrasound，CEUS）

CEUS 是通过注射对比剂在血管内部显像。乳腺恶性肿瘤由于受血管生长因子的影响，一般血供丰富，表现为高增强。CEUS 可通过测量新辅助化疗前后肿瘤组织的灌注面积、峰值强度变化情况评估治疗效果［12］。

有研究发现，新辅助化疗后乳腺恶性肿瘤灌注面积明显减小，且TIC 的AUC 也显著降低，表明病变的微血管数减少，达到癌症降期的目的［13］。Lee 等［14］研究发现，41 例乳腺癌患者经过第1 个周期的新辅助化疗后，ROI 的TIC 已明显改变，证明能通过CEUS 在较早的时间点对新辅助化疗疗效进行预测。胡晓芳等［15］对50 例确诊的乳腺癌患者在新辅助化疗前后均行CEUS 检查，结果显示新辅助化疗后CEUS 增强范围的变化、增强效果、对比剂进入肿瘤的顺序、造影模式的变化、峰值强度、上升斜率和AUC 对疗效评估均存在较高的临床价值，但这些指标与乳腺癌不同分子分型间无相关性。

张林 等［16］研究显示，MRI 与CEUS评估新辅助化疗疗效的敏感度分别为87.5%、89.5%，特异度分别为100.0%、87.5%，与病理学评价标准相比MRI（K=0.94）优于CEUS（K=0.74），但两者各有优势。聂维齐等［17］研究表明，超声弹性成像与CEUS 评价乳腺癌新辅助化疗疗效的敏感度分别为85.7%、89.8%，特异度分别为69.2%、76.9%，与病理学评价标准相比超声弹性成像（K=0.51）与CEUS（K=0.63）一致性均较好，证明两者在预测乳腺癌新辅助化疗疗效中均具有重要的应用价值。

朱林林等［18］对52 例乳腺癌患者在新辅助化疗前后行CEUS 检查，结果发现病灶ROI 的峰值强度和AUC 的相对变化率对新辅助化疗早期疗效的预测效能显著高于病灶大小相对变化率，且其准确率、敏感度、阳性预测值和阴性预测值均显著高于病灶大小相对变化率。吴云华等［19］对50 例乳腺癌患者行CEUS 检查并分析参数变化，发现比峰值强度、AUC单参数评估新辅助化疗疗效更有价值。

CEUS 能清晰显示肿瘤组织的微小血管情况，诊断水平与准确率较高，可实时观察组织病变过程。大量研究发现，肿瘤血管的改变先于形态的改变，由于受化疗后肿块退缩模式不同的影响，仅靠测量大小的改变评估新辅助化疗疗效的误差较大，特别是对于边界不清、形状不规则的较大肿块，其大小测值及弹性成像受操作者主观因素影响较大；然而CEUS能准确反映出肿瘤微血管情况，不易受肿块大小及主观因素的干扰，且评估肿块的灌注情况对预测远期化疗疗效有重要意义，但CEUS 需注射对比剂，不如弹性成像及常规超声方便。若超声对比剂能携带治疗药物等同时进行检查及治疗，将成为一种更具优势的诊治方法。

3 超声光散射成像（ultrasound diffuse optical tomography，US-DOT）技术

US-DOT 可检测ROI 的总血红蛋白含量（THb），提供异常血管环境及血氧信息［20］。乳腺恶性肿瘤的THb 升高，血氧饱和度（SO2）降低，而THb 增加与肿瘤血管生成直接相关［21］。

常规超声在部分病灶化疗后期无法显示其血流信号，而US-DOT 对流速及血流方向无限制，可通过测量病灶微血管内血红蛋白浓度确定这部分病灶是部分缓解或完全缓解［22］。Yang 等［23］利用三维光声/超声功能成像系统研究新辅助化疗第1 个周期后，乳腺恶性肿瘤的SO2比良性肿瘤低7.7%，比健康乳房低3.9%。研究证实，新辅助化疗疗效好的THb 下降速度更快，与其疗效呈正相关［24］。以上证明，US-DOT 可通过识别病灶THb 及SO2的变化评估新辅助化疗的疗效。

刘娟等［25］对58 例行乳腺癌新辅助化疗的患者行US-DOT 监测，发现各组化疗后THb 和肿瘤最大径均低于化疗前，下降程度表现为完全缓解组最大，部分缓解组、进展组依次降低，且化疗前后肿瘤最大径变化百分比与化疗前后肿瘤血红蛋白浓度变化百分比（△HBT%）呈高度正相关，证明US-DOT 可通过监测肿瘤△HBT%预测新辅助化疗疗效。Altoe 等［26］研究了病理完全缓解组（PCR 组）肿块化疗前的脱氧血红蛋白浓度（ctHHbN）（3.97%±2.29%）高于非PCR 组（3.00%±1.72%）；化疗后，非PCR 组肿瘤的ctHHbN 平均变化（1.23%±0.67%）明显高于PCR 组（0.87%±0.61%）。由此，提供了在新辅助化疗过程的早期阶段预测患者是否对新辅助化疗有反应的依据。Lim 等［27］研究发现，红细胞指数与氧合血红蛋白在新辅助化疗治疗2 周后的变化显著相关；2 周后THb 的百分比变化对红细胞应答的敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为86.7%、68.4%、68.4%和86.7%。Gunther 等［28］的研究也证明最早可在新辅助化疗治疗2 周后预测新辅助化疗的疗效。

US-DOT 能清晰提供肿块的异常血管环境及血氧信息，可以此监测肿瘤的生长和转移，且与CEUS相比，US-DOT 无需注射对比剂，完全无创且不受检查医师的经验限制。但US-DOT 技术并未在临床上得到广泛应用，随着新技术的发展及成熟，今后有望成为乳腺癌筛查及诊断的一种新趋势。

4 超声断层扫描（ultrasound tomography，UST）

UST 通过使用声速测量估计乳房密度，可避免辐射及乳房压缩造成的畸形。乳腺恶性肿瘤平均声速与密度均较高［29］。Duric 等［22］用UST 测量乳 腺癌患者肿瘤的音量、音量平均声速及其变化部分，部分反应组的肿瘤体积和声速在化疗期前60 d 逐渐下降，而完全反应组在化疗3 周后出现更急剧的下降，证明使用UST 监测新辅助化疗疗效的可行性，以及快速识别部分反应者与完全反应者的潜力。

超声热断层扫描是利用红外辐射获取三维热分布信息，细胞和组织的这些热特性与病理变化密切相关，恶性肿瘤细胞的新陈代谢、血液流动和细胞生长会加速，这些变化均提高了肿瘤的温度。患者在新辅助化疗治疗第1 周期后肿瘤表面温差与病理反应显著相关，q-r 曲线（q：热量；r：深度）显著下降。因此，超声热断层扫描可作为监测新辅助化疗治疗早期肿瘤反应，以及预测治疗初期病理反应的一种新型成像方式［30］。UST 能够对乳腺行无辐射、无压缩的断层扫描，且热成像技术能对肿块的代谢及功能状态进行评估，但目前此项技术的研究较少，未在临床上得到更广泛的应用。

5 总结与展望

目前，大量研究已证明超声新技术在乳腺癌新辅助化疗疗效评估中的应用价值，且能在化疗早期阶段初步预测新辅助化疗的疗效［5，7-11，14-15，17，19，26-28，30］。超声弹性成像的优点在于肿瘤组织的硬度变化在早期最明显，且测量方便，应用广泛。CEUS 及US-DOT 检查的优势是能清晰显示肿瘤组织微小血管情况，但CEUS 需注射对比剂，而US-DOT 完全无创。UST 可避免辐射及压缩乳房，显示三维分布信息。各种超声新技术联合应用明显优于单参数对化疗疗效的评估，可为临床提供更多的影像学信息。但目前仍需更大的样本量进行更深入的研究。除此之外，乳腺超声人工智能技术正在兴起，目前研究致力于乳腺肿瘤筛查，期望未来能应用到乳腺癌新辅助化疗疗效评估中。