超声弹性成像评价肝占位性病变的研究进展

杨金芳+黎引丽+禹岳华

【摘要】 目前肝活体组织检查是肝占位性病变临床诊断的金标准，但肝活体组织检查作为侵入性操作具有局限性，不仅会增加患者诊断痛苦，而且会增加患者并发症，从而限制其临床适用范围，而常规性超声诊断成像效果差，诊断灵敏性及特异性较低，从而影响诊断准确性。超声弹性成像作为近年新发展的无创检测手段，在定量诊断及评估肝占位性病变中起到重要的诊断作用。本研究将探讨超声弹性成像在肝占位性病变中成像原理、诊断价值、临床应用优缺点及其应用在肝占位性病变中的发展趋势。

【关键词】 超声弹性成像； 肝占位性病变； 诊断； 临床应用价值

【Abstract】 Liver biopsy is currently the gold standard for clinical diagnosis of liver lesions，but the liver biopsy as invasive operation has limitations，will not only increase the suffering of patients diagnosis，and will increase patient complications，thereby limiting its clinical scope，whereas the conventional ultrasound diagnostic imaging is poor，poor diagnostic sensitivity and specificity，thus affecting the diagnostic accuracy.Ultrasound elastography as a noninvasive means of new development in recent years，has played an important role in the diagnosis and assessment of quantitative diagnosis of liver lesions.This study will explore the principles of ultrasound elastography imaging diagnostic value，clinical application and its advantages and disadvantages in liver lesions in trends in liver lesions.

【Key words】 Ultrasound elastography； Liver lesions； Diagnosis； Clinical value

First-authors address：NO.303 Hospital of Chinese Peoples Liberation Army，Nanning 530021，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2016.36.040

肝占位性病变是肝脏病变早期类型，患者表现为肝功能正常，但在B超或CT下出现异常回音[1]。导致异常回音的原因可能是该肝脏区域发生了良性或恶性病变，如原发性肝癌早期、肝血管瘤、肝腺瘤、肝硬化再生结节等良性病变患者均可出现超声下异常回音，但生化指标功能正常的现象[2-3]。准确判断肝占位性病变性质对临床诊断、治疗时机的选择及患者预后具有重要的意义。超声弹性成像技术是近年发展起来的新技术，其原理是基于不同生物组织结构硬度或弹性存在差异，这种差异可通过弹性系数反映，从而能客观评价生物组织结构是否发生病变[4]。超声弹性技术在浅表性器官病变诊断中已经非常成熟，如在乳腺病变、甲状腺结节诊断中的价值已获得肯定，但由于肝脏占位性病变生理解剖位置较为特殊，弹性超声在肝脏占位病变中的诊断价值还需要进一步探讨[5]。该文复习了近二十年的国内外文献，旨在阐述超声弹性成像评价肝占位性病变的临床应用研究进展。

1 超声弹性成像技术的原理及其评价肝占位性病变的可行性

超声弹性成像通过对组织施加外在或内在、静态或动态的作用力，并在生物力学或弹性力学规律下在组织内部发生应变、位移等一系列物理学改变[6]。将超声弹性成像技术与数字图像处理技术及数字信号相结合，可对组织内部情况进行清晰的评估，从而直接或间接了解组织内部差异。由于不同组织生物学结构不同，因此弹性系数也存在差异，在施加外在作用力后组织将发生明显的形态学改变。超声弹性成像系统通过收集各组织信号，并将信号转化为彩色编码并以此鉴别正常组织与病变组织。对于弹性系数小的组织受力后位移变大，图像显示为红色；对于弹性系数大的组织在受力后位移变小，图像显示为蓝色[7]。国外学者Khalil等[5]认为不同病因所致的肝占位性病变由于组织硬度不一样，因此在超声弹性成像系统中的表现也不相同，从而能有效鉴别肝脏占位性病变类型，有利于临床早期诊断及治疗。如对于肝管细胞癌平均硬度为75 kPa，原发性肝癌平均硬度为55 kPa，转移性肝癌平均硬度为66.5 kPa，由于硬度不一样，导致超声弹性成像系统图像存在差异，因此能鉴别肝脏占位性病变类型。

超声弹性成像技术根据成像原理可分为：压迫性成像、瞬时成像及振动性弹性成[8]，超声系统通过收集组织压缩前后的回波信号，计算组织内部的位移变化及应变程度，再进行灰阶或彩色编码成像。实时组织弹性成像（RTE）技术具有以下优点：（1）二维实时灰阶图像；（2）感兴趣区面积可任意调整，所得到的组织变化的信息量较丰富；（3）输出结果可得到特征参数，也可通过比较周围背景组织与病灶的应变，得到应变率比值来反映病灶的相对硬度。

超声技术在肝脏良恶性病变鉴别中具有重要的价值。目前临床上对肝脏良恶性病變诊断技术主要为常规二维超声和彩色多普勒超声。常规二维超声对肝脏良恶性病变的诊断主要依据肿瘤形态、边缘及超声分布特征；彩色多普勒超声对肝脏良恶性诊断主要依靠病灶彩色血流显示、阻力指数、搏动指数、峰值速度、血流分布及形态，但两种诊断技术在肝脏占位性病变诊断中的临床应用价值并不高，灵敏性及特异性较低。常规二维超声图像识别效果较差，诊断准确性较低；而彩色多普勒超声价格昂贵，对于浸入深度大于10 cm的病灶无法显示，从而限制其在肝脏占位性病变中的应用。因此积极寻找一种灵敏性、特异性较高，能清晰显示病灶图像，能准确鉴别良恶性病灶的诊断技术对提高肝占位性病变患者临床检出率具有重要的意义。超声弹性成像技术作为新型的辅助诊断技术，与既往二维超声或彩色多普超声成像原理截然不同，超声弹性成像可根据组织弹性系数及硬度差异而获取组织信息，并根据组织成像差异而起到鉴别良恶性病变的作用。近年随着超声弹性成像系统的不断更新及发展，超声弹性成像对病变组织的诊断准确性、灵敏性及特异性不断提高，使得其在临床上应用越快越广泛。endprint

2 超声弹性成像在肝占位性病变中的应用

2.1 超声弹性成像硬度分级 组织生物硬度并不是不变的，当组织发生病变时，随着病情进展，病变组织硬度较正常组织硬度会增加，通过利于这种特性，能有效鉴别良恶性病变[9]。超声弹性成像系统通过对病灶区不同染色情况来反映组织软硬度，临床上不少研究根据超声弹性系统渲染颜色对组织软硬度进行分级，目前常用的分级方法为Ueno分级法，即根据组织软硬度分为5级[10]，Ⅰ级：病灶组织与正常组织弹性图像下为绿色；Ⅱ级：病变组织部分为蓝色；Ⅲ级为病灶染为蓝绿色，超声弹性成像为蓝绿色相间；Ⅳ级为病灶区基本为蓝色；V级为病灶区完全为蓝色渲染，且病变周围少部分组织也为蓝色渲染，级别越高表示组织硬度越大，患者病变程度越严重。

2.2 SR（弹性应变率比值）在良恶性肿瘤鉴别诊断中的应用 SR是一定量指标，它可以将周围组织及病灶弹性图像色彩分布数值化，能客观有效地反映病变组织硬度信息。SR测量是基于CAM技术实时检测组织弹性应变率，通过分析弹性图彩色的不同分布，比较两个区域的比值。Pallwein等[11]研究发现，SR与病灶及其周围组织弹性比呈正相关，能有效反映病灶相对硬度。Masuzaki等[12]研究指出，SR在良恶性占位性病变中，差异有统计学意义，可将硬度3.08 kPa作为判断肝占位性病变良恶性诊断标准。de Korte等[13]对64例患者二维超声检出的91个甲状腺结节行超声弹性成像检查及SR测量应变率值最佳临界点，经ROC曲线分析可知，以SR<5.525为最佳诊断界点，其在甲状腺恶性结节中的诊断敏感性为81.5%，特异性为96.8%。应用SR指标评价肝脏良恶性病变时，应保持这两个感兴趣区域的划定范围同大小、同形状、同深度。Lupsor等[14]对乳腺超声弹性图像分析发现：在进行乳腺 SR测量时可知，SR值能反应病灶的相对硬度，可作为肝硬化病变的诊断指标。

2.3 超声弹性成像在肝占位性病变诊断中应用 由于肝脏特殊生理解剖结构，常规影像下观察肝脏容易出现视图模糊；对于病灶体积较大者则由于兴趣区被完全包绕，弹性图像效果模糊，因此应用SR能更好地显示肝脏病变特征；SR这一定量指标的引入，可以弥补这一缺陷，在评价肿瘤性质上，更为客观和准确。日本学者Khalil等[5]用瞬时弹性技术（fibroscan）分析研究了不同病理类型肝脏肿瘤的硬度，显示ICC的平均硬度约为75 kPa，转移性肝癌的平均硬度约为66.5 kPa，而HCC的平均硬度约为55 kPa，ICC的硬度高于转移性肝癌及HCC。董敬东等[15]研究证实，肝内肿瘤的硬度：ICC>HCC>肝血管瘤。Franco等[16]研究指出，肝血管瘤在超声弹性成像系统中分级多为Ⅰ～Ⅱ级，肝细胞癌主要为Ⅲ级，肝转移癌主要为Ⅳ级，肝内胆管癌主要为Ⅴ级，肝组织硬度从软至硬依次为肝血管瘤<肝细胞癌<肝转移癌<肝血管瘤<肝细胞癌<肝内胆管细胞癌。崔彦等[17]研究也发现，肝转移癌主要为Ⅳ级，由此可知肝占位病变弹性分级越高，肝组织硬度越硬，组织恶性可能性越大。方玲等[18]对20例肝占位性病变患者应用超声弹性成像进行鉴别，结果表明与常规性超声诊断相比，超声弹性成像灵敏性及特异性均大于80%。Andersen等[19]60例可疑性肝占位性病变患者分别应用常规性超声及超声弹性成像系统进行诊断，并与组织活检进行对比，结果显示常规性超声诊断真阳性率（51.1%）显著低于超声弹性成像（78.5%）。

2.4 超声弹性成像在肝占位良惡性病变鉴别中的应用 根据超声弹性成像硬度分级，对于病灶被评估为Ⅲ级或以上的患者其临床恶性可能性较大。de Korte等[13]研究发现肝脏良恶性肿瘤的SR各不相同，差异有统计学意义（P<0.05），反映了在一定外力作用下，良恶性肿瘤的形变程度不同，良性肿瘤质软形变大，恶性肿瘤质硬而形变小；冀建峰等[20]研究认为SR作为肝脏良恶性肿瘤的诊断标准具有较高的准确性，他们对157例肝占位病变患者（其中良性组53例，恶性组104例），通过ROC曲线确定的SR最佳诊断界点为4.0，以SR<4.0为最佳诊断界点，SR在肝脏良性占位性病变中诊断准确率为88.5%，在肝脏恶性占位性病变中的诊断准确率为86.5%。de Korte等[13]认为超声弹性成像系统中Ⅲ～Ⅴ级可作为恶性病变诊断标准，在肝占位性良恶性病变诊断中的敏感性、特异性及准确性分别为93.2%、87.0%、91.2%。Schaar等[21]研究也认为，以Ⅲ～Ⅴ级作为肝占位性病变良恶性诊断标准具有较高的灵敏性、特异性。由此可见，超声弹性成像在鉴别肝占位性良恶性病变中具有较高的诊断价值。Geier等[22]应用超声弹性成像技术分析了不同病理类型的肝脏肿瘤硬度，结果显示转移性肝癌患者平均硬度为66.5 kPa，肝管细胞癌平均硬度为75 kPa，肝细胞癌平均硬度为55 kPa。罗建文等[23]通过大样本病理研究发现，通过切开肿瘤后，能发现肝管细胞癌内部稀松及致密的病理结构，这是由于肝管细胞癌富含血供，肿瘤细胞间充满血窦，肿瘤细胞内部分布较均匀有关。肝管细胞癌则由于血供减少，在肿瘤边缘以肿瘤细胞为主，肿瘤细胞纤维组织增加而血管分布减少，且病灶多被包埋在间质纤维中，肿瘤内部含有众多纤维组织成分。肝血管瘤体体质地柔软，切面为蜂窝状，具有较大的压缩性，形状如海绵，在显微镜下表现为血液扩张性血窦。但在临床实践中发现，超声弹性成像系统在肝占位性病变诊断中存在一定的交叉重叠，如一些良性病灶分级较高，一些恶性病灶分级较低，这病变周围组织硬度及病灶组成成分有密切的关系，如动脉血管成分或肝血管瘤内纤维成分较多时则组织表现较硬，弹性分级较高。当肝肿瘤体积较大，则肿瘤内部液化坏死时硬度会明显降低，弹性分级也显著降低。因此，对肝占位性病变患者应用实施弹性成像进行诊断需要多方面、多切面进行综合性评价。

2.5 超声弹性成像对肝占位病变病情及预后的评价 在恶性肝占位性病变患者中，随着肿瘤的生长、增殖、侵袭、浸润及转移等一系列生理病理学的改变，肝组织纤维化的程度明显加重，使得肝脏硬度及剪切波速度显著增加。Varghese等[24]对54例行肝穿刺活检的肝占位性患者应用超声弹性成像系统进行检查，并于健康志愿者进行比较，结果显示，肝占位性病变患者肝纤维化程度显著大于对照组，且肝脏硬度明显大于对照组，且随着患者病情的进展，肝脏组织硬度显著增加。恶性占位性病变患者剪切波速度中位数为1.130 m/s显著大于健康对照组。Soliman等[25]研究指出，剪切波速度在肝纤维化诊断中的敏感性及特异性分别为92.5%、72.8%。在一项研究中指出，超声弹性成像技术在区分肝脏纤维化方面具有较高的应用价值，在超声弹性成像技术下可组织学纤维化分级与肝脏硬度呈正相关。对于恶性肝占位病变患者随着病情发展，患者预后效果越差，因此尽早对该类患者进行明确的诊断将有助于改善患者预后。Manickam等[26]研究指出，超声弹性成像技术不仅能有效评价肝脏占位性病变发生及进展情况，而且能有效评价肝脏恶性占位病变并发症情况，其通过应用超声弹性成像技术测定肝脏占位性病变静脉压力梯度及肝脏硬度，结果显示，肝脏硬度临界值为17.6 kPa，肝静脉压力梯度为12 mm Hg，临床诊断敏感性为94%。endprint

近年隨着超声弹性成像技术在良恶性肿瘤鉴别中的应用，肝脏占位性病变的诊断准确性、灵敏性及特异性越来越高。弹性应变率作为超声弹性成像技术中的重要指标能客观反映肝组织病变情况，是一种能准确评价肝占位性病变的新型技术。它弥补了二维超声及彩色多普勒超声存在的不足，扩大了超声诊断应用范围，提高了肝脏占位病变临床诊断准确性。超声弹性成像技术使现代超声技术更为完善，在临床实践中逐渐显现出的独特的应用价值，有着广阔的应用前景。尽管起步伊始，超声弹性成像提供了与传统影像学不同的、有助于临床诊断的新信息。相信随着弹性成像设备的不断完善及临床应用技能的不断成熟，超声弹性成像将在临床工作中发挥更加重要的作用。

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（收稿日期：2016-07-28） （本文編辑：程旭然）endprint