超声影像融合技术对肝占位的诊断价值

张苏雅 吕 镔

1. 济宁医学院临床医学院，山东 济宁 272067； 2. 济宁市第一人民医院超声医学科，山东 济宁 272002

目前的肝脏影像学检查包括超声（ultrasound，US）、计算机体层摄影（computed tomography，CT）、磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）等形态成像和正电子发射计算机体层摄影（positron emission tomography，PET）、单光子发射计算机体层摄影（single photon emission computed tomography，SEPET）、功能磁共振成像 （functional MRI，fMRI）等一系列检查方法。肝占位性病变是对肝脏进行影像学检查时发现的不同于正常肝组织结构的部分，包括US 上肝实质内出现的异常回声区、CT 上的异常密度区或MRI 上的异常信号区等。肝占位性病变分为良性占位和恶性占位，良性占位包括肝囊肿、肝脓肿、肝血管瘤、肝细胞腺瘤等，治疗预后良好；而恶性占位主要为原发性肝癌和继发转移性肝癌等，治疗预后相对较差，因此对肝占位性病变的早期定位检出及早期定性诊断尤为重要。本文就超声影像融合技术在诊断肝占位性病变的价值进行简要综述。

1 超声影像融合技术

随着医学技术和精准医疗的不断发展，医学图像融合已经成为研究热点，并广泛应用于临床。医学图像融合技术发展于20 世纪90 年代，是将相同或不同影像设备所获取的同一组织或器官的图像，后期利用计算机技术进行准确地配准和叠加等变换处理，使其在空间位置和空间坐标上达到匹配，产生一种综合的信息影像，从而实现各种影像学检查优势互补［1-2］。图像融合包括多种分类，例如单模融合/同类方式融合、多模态融合/单样本空间融合和模板融合。单模融合是指将同一种影像学的图像融合，多模融合是指将不同影像学的图像融合［3］，可以同时体现出不同影像学检查方法的优势，消除或最小化每一种模态的劣势。

超声影像融合技术就是利用超声仪器配置的融合导航系统将其他影像图像与实时超声图像融合，融合图像可以同时体现出超声的实时动态，操作简便，空间分辨能力准确、敏感，更有利于定位、定性诊断病变，可用于肝［4-5］、前列腺［6］、乳腺［7］、肺［8］等各个组织器官占位病变的诊断与治疗，尤其是在诊断肝占位性病变中更有前景。

2 超声影像融合定位肝占位性病变

超声检查具有实时性、操作简单易获取、无辐射、成本低等优点，通常作为检出肝内占位性病变的首选，但由于二维US扫查窗有限、对腹腔气体敏感、肝硬化背景影响等局限性，某些肝内病灶在常规US下难以探查，而超声融合成像则可以利用CT/MRI 的优点来弥补此缺陷，提高肝内病灶的检出率及诊断率。

US-CT/MRI 融合是将CT/MRI 图像导航融合入常规实时超声图像中，目前已有多项研究证实，超声在定位肝占位病变中具有可行性并表现出一定优势［9-11］。赵冰霞［12］的研究证明，常规超声与US-CT融合成像的病灶检出率的差异有统计学意义，增强CT 与US-CT 融合成像的明确诊断率和诊断准确率的差异也具有统计学意义。纪昌焕等［13］研究证明，增强CT 与US-CT 融合成像的病灶检出率的差异无统计学意义，增强CT与US-CT融合成像的定性诊断符合率的差异有统计学意义。朱金彪［14］则选用了2位经验差异较大的超声医师分别对肝内病灶进行常规US 和US-CT/MRI 融合检查，证实了融合成像技术比常规超声的病灶检出率高。另外US和PETCT也可以融合定位病灶，Ewertsen等［15］就是通过US与CT、MRI或PET-CT影像融合，定位常规超声不显影的病灶，并获得最终临床诊断。

但是US-CT/MRI 图像融合后，仍有部分难以显示的病灶，定位定性困难，因此在融合图像的基础上同时进行超声造影（contrast-enhanced ultrasound，CEUS）检查，进一步结合CEUS 对血流显像的优势定位病灶。吴晓贝等［16］、王彦冬等［17］和李凯等［18］研究证明，将US-CT/MRI 图像融合并在融合成像下行CEUS，证实了融合影像联合CEUS可以提高常规US难以显示的肝内 ≤ 2 cm病灶、常规US和CEUS漏诊的肝内异常血供结节的定位检出率及定性诊断率。Jung等［19］发现，将实时CEUS与增强CT/MRI 图像融合后的病灶检出率明显高于单纯增强CT的病灶检出率，还可以监测病灶的血流灌注，对病灶做出准确的定性诊断，为实时监测病灶的介入治疗过程开辟了一条新的途径。而Rennert 等［20］回顾性分析了100 例肝脏病变，将CEUS 与增强CT/增强MRI 融合后有12例发现了额外的新病灶，并影响其最终的临床治疗决策。

3 超声影像融合引导穿刺定性肝占位性病变

由于US 的简便实时，已经成为经皮引导肝占位性病变穿刺活检以及消融治疗等介入操作的首选方式。当临床需要组织病理学确认以指导进一步的治疗决策时，需要对肝内占位病灶进行US 引导下的活检。但是由于常规超声检查的限制，对常规超声检查中显示困难的病灶，US引导下的肝内病灶穿刺活检也难以实现，而超声融合成像引导穿刺则可以在CT/MRI图像下对病灶清晰定位。

US-CT/MRI融合后，同时实现了US检查的实时动态和CT/MRI 的高空间分辨率，对定位肝内病灶有很大提升，在此基础上引导的穿刺活检结果也更准确，更有利于肝内占位性病变的诊断。韩国 Ahn 等［21］、 Park 等［22］均分析了US-CT/MRI 融合成像对肝脏局灶性病变( focal liver lesions， FLLS）穿刺活检的临床价值，结果证实实时US-CT/MRI 融合成像后，所有不可见和不可行的FLL 变得可见和可行，实时融合引导活检诊断成功率也明显优于常规超声引导活检，为FLLs的经皮穿刺活检提供了临床价值。Jung 等［23］在肝脏肿瘤CEUS-增强CT/MRI 融合技术的基础上，对体外肝脏模型进行穿刺活检，证实US-CT 容积导航引导下穿刺成功比常规超声引导下穿刺成功所需时间明显减少。而我国贺需旗等［24］通过体外模型实验也验证了对超声不可见的目标行US-CT 融合引导穿刺活检是可行的，且准确性较高。

CEUS和融合成像在经皮活检定位肝小灶性病变方面有局限性，但如果同时使用，活检的诊断率将会提高。Kang 等［25］对常规US 和CT/MRI 融合成像上完全不可见的病灶加入CEUS 检查并指导穿刺活检，证实CEUS 能提高实时超声融合成像对肝病灶活检的诊断率，活检后有68.8%的患者临床决策发生了变化。Jung 等［23］在体外肝脏模型穿刺成功的基础上，对临床患者进行了CEUS-CT/MRI融合引导下的穿刺并取得成功，即使是涉及复杂通路的小病灶，也可以通过三维实时图像融合和实时针刺跟踪获得较高的成功率。钱纪江等［26］前瞻性地对肝癌患者分别进行常规US引导、CEUS 引导、CEUS-增强MRI 融合成像引导下的射频消融，发现CEUS-MRI 组的定位时间、穿刺时间比US 组和CEUS 组明显缩短，调针次数明显减少，差异有统计学意义。因此融合影像引导下的穿刺活检定位更精准、穿刺并发症更少、更具有优势，对临床诊疗更具有指导意义。

4 超声融合成像在诊断和治疗方面的局限性

超声影像融合技术可以综合各种影像学检查的优势，将肝脏超声检查的实时动态图像与CT、MRI、PET 或fMRI 等结合到一起，对肝占位性病变的定位、定性诊断及介入微创治疗提供更丰富的肝脏检查信息。但是这项技术目前仍有一些难以解决的问题，主要包括以下几个方面［5，12］：（1）目前对于肝脏的超声融合成像缺乏一种全面的、成熟的评分标准，每位研究者的图像匹配只能根据现有的CT或MRI 影像进行图像匹配。（2）肝脏的超声融合成像对CT、MRI等影像检查的扫描层厚和操作者的自身经验要求较高，需要研发一种精度高、稳定性好、全自动化的医学图像配准和融合方法。（3）呼吸运动、心脏搏动的影响，存在个体差异。呼吸运动影响右半肝，心脏搏动影响左半肝，幅度过大、频率过快均会出现肝脏及肝内病灶的移位，使得图像融合匹配出现误差，并且影响肝内病灶的穿刺活检及消融治疗。目前常用控制呼吸的方法包括自主吸气末配准、全麻插管后应用呼吸机控制呼吸等，但均未能解决呼吸位移问题；而心脏搏动过快只能给予患者人文关怀、心理安慰等。（4）肝脏形变的影响。肝组织是非刚体结构，受到外力作用后会产生形变，例如超声探头的人为按压、呼吸运动、体位改变等，都可能影响图像融合精度，希望将来可以通过肝组织的力学特性及组织形变的仿真模型来解决肝脏形变对图像融合精度的影响。（5）超声融合时间受个体差异影响而不同，需要受检者保持体位，对体能消耗较大，有时年龄较大的受检者难以坚持。

综上所述，尽管肝脏超声影像融合技术仍存在待完善的问题，但其对肝内占位性病变的定位诊断、穿刺活检定性诊断、消融治疗、术后复查、判断预后以及观察疗效等各个方面均有重要意义。尤其是常规超声检查或CEUS检查不能显示的隐匿性肝内病灶，采用融合技术可以更早期地发现病灶并采取治疗，融合引导下的消融治疗对此更具有优势，使患者受益。目前肝脏的超声影像融合最常用US-CT/MRI融合和CEUS-CT/MRI融合，US-PET、USSEPET、US-fMRI 等融合成像也会逐渐发展并成熟，肝脏的超声融合成像将拥有广泛的应用前景，对肝内占位性病变提供更大的诊断价值。

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