超声自动全容积扫查系统在浅表组织病变诊断中的初步应用

陈璐 陈悦 方靓 陈林 裘之瑛 朱隽 庞芸 钟春艳

全自动乳腺容积成像（automated breast volume scanner,ABVS）技术是由西门子公司最新开发并应用于乳腺检查的一种全新的影像模式。目前该技术仅局限于乳腺检查,其他领域的应用尚未见公开报道。本研究将ABVS系统拓展应用于除乳腺之外的其他浅表部位疾病的检查与诊断,并将其重新命名为超声自动全容积扫查系统（automated volume scanner system,AVSS）,初步探讨AVSS技术在浅表组织病变诊断中的应用价值。

1 资料和方法

1.1 研究对象

2010年8月6日—2010年12月20日于本院门诊和病房就诊患者,病变类型包括肢体或躯干浅表组织肿块（31例）、四肢血管病变（15例）、腹壁疝（15例）,共计60例,其中男性38例,女性27例,年龄24～70岁,平均（45.3±22.1）岁。

1.2 仪器和方法

采用SIEMENS ACUSON S2000型彩色多普勒超声诊断仪及其配套AVSS,二维灰阶超声探头为14L5,ABVS探头为14L5BV,频率均为5～14 MHz。探头长度15.4 cm,扫描宽度16.8 cm,扫描深度可达6 cm。

对所有病例,首先进行常规二维超声扫查,并存储图像。随后采用AVSS,将扫查部件置于肢体、躯干等感兴趣区表面,根据病变部位的特征,调整聚扫描焦点、灰阶、方向及深度,对扫描部位施加适当的压力,使探头紧密附着于病变部位皮肤,进行正位扫描,每一个方位扫查约需60 s; 对于血管疾病,特别对大隐静脉曲张的患者,扫描时探头不宜过度施压,以免将血管压扁变形。所得图像进行断层采集后,系统自动重建全容积成像。扫描完成后,将图像传输至图像工作站进行脱机图像分析。

图像扫描与采集由经验丰富的专职技师完成,图像分析由另两名临床经验丰富的超声科医生共同阅片。阅片时根据病变部位、大小及深度,重新调整亮度、对比度、大小和断层厚度（0.5～8.0 mm）。通过移动取样光标,同时观察AVSS获取的矢状面、横断面及平行表皮的冠状面（等深扫查或C-型）成像,分析病变部位结构形态、大小、累及范围及与周围毗邻组织结构的关系等。

2 结果

2.1 外周血管疾病

15例血管病变患者包括四肢静脉疾病8例、动脉疾病7例,具体部位及类型分别为股静脉血栓1例、上肢静脉血栓1例、大隐静脉曲张5例、小隐静脉曲张1例、股动脉管壁粥样硬化4例、股动脉-腘动脉管壁粥样硬化伴血栓形成3例。

2.1.1 下肢静脉曲张二维超声检查仅观察到局部静脉管腔的扩张,由于传统切面的局限,扩张的静脉管腔及走形不能同时显示; AVSS的C-型成像可显示曲张静脉在皮下的走形分布情况,呈特征性的蚯蚓状即“蜿蜒”声像图,并可观察曲张静脉间的水平面交通支状况以及曲张静脉和周围皮下软组织间的关系（图1）。

图1 大隐静脉曲张AVSS冠状面多层面声像图（层厚0.5 mm）

2.1.2 动脉粥样硬化二维超声图像表现为局限性动脉管壁内膜增厚、毛糙或回声不均匀,见不规则斑片状高回声或中等回声; AVSS的C-型成像可更大范围地显示动脉整体走形,并可根据不同断面完整显示血管腔内斑块的形态、边界及范围。

2.1.3 静脉血栓二维超声图像表现为血管腔局部扩张,血管腔内探及条索状低回声或中等回声,血栓处静脉管腔不能完全被压扁,彩色多普勒血流显像示无血流充填、或周边血流、血流变细、血流绕行等; AVSS可在C-型显示血栓的整体分布、范围、与血管壁的关系以及内部回声情况（图2）。

图2 上肢静脉血栓AVSS冠状面声像图

2.2 腹壁疝

15例腹外疝包含腹壁切口疝8例、腹股沟斜疝3例、腹股沟直疝2例、股疝2例。二维超声仅能从一个矢状面和横切面局限地观察疝囊、疝环及疝内容物状况; 而AVSS可更大范围地观察腹壁疝的组织结构,包括疝囊和疝环的边界、形态,疝环和疝囊最大冠状面面积、疝内容物性质、大小和范围,以及疝内容物与疝囊壁附着情况。在C-型成像上,可测量疝环口的面积,并观察疝环口的边缘形态及是否嵌顿征象等（图3）。

图3 腹壁切口疝AVSS冠状面多层面声像图（层厚3.5 mm）图像正中黄点为脐,左下方为切口疝,内容物为肠管,肠管和疝囊壁无粘连

2.3 浅表组织病变

31例浅表组织肿块患者的病理结果包括:皮下脂肪瘤10例、皮脂腺瘤7例、神经源性肿瘤13例（神经纤维瘤病2例、神经纤维瘤5例、神经鞘瘤6例）、腹壁转移性肿瘤1例。

图4 脂肪瘤AVSS冠状面多层面声像图（层厚1.5 mm）

2.3.1 脂肪瘤二维超声图像上表现为脂肪层或肌肉层内见单个或多个低回声或中等回声团块,呈椭圆形或类圆形,与周围组织分界欠清晰,有包膜; AVSS的C-型成像可清晰显示脂肪瘤所在部位、形态、范围、边界,深度及与周围组织的关系。随着深度层次的调整表现出特有的肿瘤球体感,并可清晰地显示其特有的分叶状结构（图4）。

2.3.2 神经纤维瘤病二维超声显示皮下多个低回声结节,多数凸起病灶过于表浅,无法显示; AVSS的C-型成像可在不同层面观察到弥漫性结节,中央为无回声,周围呈高回声环形结构,类似“月球火山征”,并可在浅筋膜层观察到皮下异常增生的神经纤维束和神经节（图5）。

图5 神经纤维瘤病AVSS冠状面多层面声像图（层厚1.5 mm）

2.3.3 皮脂腺瘤二维超声在胸背、臀部等部位的皮下观察到椭圆形或类圆形低回声或中高回声团块,形态规则,边界清晰,内部回声尚均匀,内部无血流;AVSS的C-型成像显示为类圆形或椭圆形团块,无包膜,周围有环形声晕,多层断面观察,表现为特异性的“沙丘征”（图6）。

2.3.4 神经鞘瘤二维超声图像上呈梭形或纺锤形团块,形态规整,边界清楚,有包膜,内部呈低回声,肿瘤两端见延续神经干,但无法辨别瘤体与神经干之间的关系; AVSS的C-型成像在清晰显示瘤体形态结构的同时,还能观察到瘤体沿神经干偏心性生长（图7）。

图7 神经鞘瘤AVSS冠状面多层面声像图（层厚2.0 mm）

3 讨论

ABVS系统作为一项新型超声影像学技术,开始应用于乳腺疾病检查,从全新的声像图角度来解析乳腺组织的病变特点,是超声成像领域内一项重大的技术性突破[1]。在临床应用中笔者发现,除乳腺外的其他部位的浅表组织,由于表面平坦、部位表浅,可与超声探头紧密贴合,也可应用ABVS扫查,因此将其拓展应用于浅表组织病变。

传统二维超声高频浅表探头长度只有6～8 cm,可以显示病灶的系列矢状面和横断面,但对较大范围及过于表浅的病灶显示较为困难。AVSS扫描探头最大容积15.4 cm×16.8 cm×6.0 cm,层间距 0.5～8.0 mm（可调）,可扫查大于或等于500个层面,在短时间内完成图像采集后,进入AVSS分析系统,可对采集的全容积图像数据进行冠状面、矢状面和横断面图像特征即时分析,因此称为全容积扫描[2]。该技术可以立体地展现各组织结构的解剖特征和空间关系,特别可观察二维所不能显示的冠状断面,通过多角度、多切面对病灶进行图像重建,可以更直观、更形象地观察病灶的立体形态、肿块与周围组织的关系,在一定程度上弥补了二维超声的矢状面和横断面的不足[3],为临床治疗提供更可靠、更全面的影像学依据。

本研究应用AVSS对 61例浅表组织肿块及外周血管疾病的患者进行研究,发现AVSS的矢状面、横断面及冠状面成像均能清晰显示病变部位的结构,C-型成像对某些浅表组织病灶具有较高的诊断价值。外周血管AVSS冠状面成像可扩大范围显示血管走形及形态,对于管腔内的异常回声也能清晰显示,因此可应用于粥样硬化斑块及血栓的检测。大隐静脉曲张C-型成像特异性的“蜿蜒”声像图可观察血管的整体扩张及侧枝循环建立的情况,浅静脉和深静脉的空间路径关系及相互联通性,结合逐层冠状位剖析成像可以观察到“蜿蜒”声像图特征累及的结构层次,范围和严重程度。

在腹壁疝的AVSS应用中,本研究发现AVSS冠状面成像对于位置表浅的疝如腹壁切口疝和脐疝检查具有明显优越性。矢状面和横断面仅能显示疝环的单一径面,而冠状面成像能清晰显示疝的组织结构,包括疝的边界、疝内容物范围和活动方式（肠型和蠕动波等）以及相互毗邻关系; 能方便、快捷地观察多发性复杂疝的数量、形态、部位及分布情况。且可为外科医生制定腹壁疝修补术方案、术前选择补片类型和大小、以及补片的缝合部位提供了更准确的信息和依据。

正常浅表组织按皮肤、皮下脂肪、筋膜层和肌层等特定的顺序排列,因此异常病灶生长也会遵循这一规律,按组织结构排列的冠状面规律性生长。许多浅表肿块在二维超声上仅表现为低回声或中等回声,其与周围组织的关系、边界、形态均不能完整显示。而AVSS的C-型成像能更清晰、直观地显示浅表肿块的形态、结构以及与周边组织结构的毗邻关系。各种浅表肿块在冠状面上表现出特征性成像,如脂肪瘤的“分叶征”、神经纤维瘤病的“月球火山征”、皮脂腺瘤的“沙丘征”,及神经鞘瘤沿神经束“偏心性”生长征,这对于此类疾病的诊断与鉴别诊断都提供了重要的影像学依据。

AVSS从采集的操作流程上也大大简化了扫描程序,降低了人为经验性因素,减少对施检者依赖性,使得图像的获取更加客观。弥补了目前常规超声检查耗时,扫查切面不全的不足,减少漏诊的发生率,实现了超声诊断规范化流程。完整的数据扫查及图像存储更利于对资料的回顾性分析,在对于整个学科的建设和规范化流程也体现了独特的指引趋势,为临床提供了更加客观准确的信息。但是该技术也存在一定局限性,例如无法显示血流信号,对扫描部位平整性有一定要求,对深度大于4 cm的组织显示欠佳。

AVSS在浅表组织病变中的应用刚刚起步,特别其C-型成像声像图对某些浅表组织病变的特征性表现,极大丰富了该类疾病的诊断信息,在临床应用中有良好的前景。

[1]Tozaki M,Fukuma E.Accuracy of determining preoperative cancer extent measured by automated breast ultrasonography [J].Jpn J Radiol,2010,28(10):771-773.

[2]Tozaki M,Isobe S,Yamaguchi M,et al.Optimal scanning technique to cover the whole breast using an automated breast volume scanner [J].Jpn J Radiol,2010,28(4):325-328.

[3]Wohrle NK,Hellerhoff K,Notohamiprodjo M,Reiser MF,Clevert DA.Automated breast volume scanner (ABVS) :a new approach for breast imaging [J].Radiologe,2010,50(11):973-981.