声脉冲辐射力成像技术评估肝细胞癌射频消融术后24 h疗效的价值

周玲慧，何 云，杨 红，卢景宁，彭金波，吴玉泉，李勋泰，甘雨洋，潘登华

（广西医科大学第一附属医院，广西 南宁 530021）

声脉冲辐射力成像技术评估肝细胞癌射频消融术后24 h疗效的价值

周玲慧，何 云，杨 红，卢景宁，彭金波，吴玉泉，李勋泰，甘雨洋，潘登华

（广西医科大学第一附属医院，广西 南宁 530021）

目的：探讨声脉冲辐射力成像技术（Acoustic radiation force impulse，ARFI）对评估肝细胞癌（Hepathocellular carcinoma，HCC）射频消融（Radiofrequency ablation，RFA）术后24 h疗效的临床价值。材料与方法：2015年12月—2016年6月我院行RFA治疗22例患者共23个HCC病灶纳入本研究。分别于RFA术前1 d、术后24 h及术后1月行常规超声、超声造影（Contrast enhanced ultrasound，CEUS）及ARFI检查，观察消融灶硬度变化，对比3种方法对消融灶范围的显示情况。结果：23个消融灶RFA术后24 h及术后1月ARFI弹性图均表现为黑暗色（质硬），较术前质硬，边界清晰，范围增大。术后24 h消融灶内部及边缘ARFI弹性值较术前显著升高，差异有统计学意义（P＜0.01，P＜0.01），与术后1月比较无统计学差异（P=0.46，P=0.50）；术后24 h及术后1月消融灶周边肝实质ARFI弹性值较术前无统计学差异 （P=0.74，P=0.92）。术后24 h及术后1月ARFI与CEUS显示面积的大小比较均无统计学差异（P=0.88，P=0.49），与常规超声比较差异有统计学意义（P＜0.01，P＜0.01）。结论：ARFI能够清晰显示RFA术后24 h消融灶范围，与CEUS结果相似，优于常规超声，并能定量反应消融灶硬度变化情况。

癌，肝细胞；导管消融术；超声检查，多普勒，彩色

声脉冲辐射力成像技术 （Acoustic radiation force impulse，ARFI）是新兴发展的弹性成像技术，包括声触诊组织弹性成像 （Virtual touch tissue imaging，VTI）（定性反应组织相对硬度）及声触诊组织 量化 （Virtual touch tissue quantification，VTQ）（定量反应组织硬度值）。目前，ARFI多用于肝脏纤维化严重程度分级[1]及甲状腺[2]、乳腺[3]、肝脏[4]良恶性疾病的鉴别，在评估肝脏肿瘤消融后疗效的研究尚少，且尚无研究报道ARFI在评估病灶消融后24 h疗效方面的作用。本研究将从ARFI的VTI弹性图像及VTQ值两方面评估RFA术后24 h消融灶范围及硬度变化的显示情况，与常规超声及超声造影（Contrast enhanced ultrasound，CEUS） 对比，探讨ARFI在肝细胞癌（Hepathocellular carcinoma，HCC）射频消融（Radiofrequency ablation，RFA）术后 24 h疗效评估的临床价值。

1 材料与方法

1.1 研究对象

根据纳入及排除标准，2015年12月—2016年6月在我院行RFA治疗的22例HCC患者共23个病灶纳入本研究。其中男18例，女4例；年龄35～73岁，平均（50.0±9.7）岁；病灶最大直径 1.1～3.2 cm，平均（1.9±0.5）cm。21例乙肝病毒感染史，1例无肝炎病史。纳入标准：经两种以上增强影像学或穿刺活检病理确诊的HCC患者；病灶最大直径≤5 cm，或肝内多发病灶（n≤3）；肝功能Child-Pugh A或B级。排除标准：目标病灶已行其他治疗（PEI、TACE）或既往消融治疗后局部复发；病灶靠近膈顶或受气体、心脏大血管影响；病灶距体表＞8 cm或＜2 cm；患者无法屏住呼吸配合检查。所有患者均签署手术及造影检查知情同意书。

1.2 仪器

ARFI检查使用德国西门子S2000彩色多普勒超声诊断仪，6C1凸阵探头，频率 2.0～6.0 MHz；CEUS检查采用LOGIQ E9（GE公司），配备低机械指数CEUS，凸阵探头，频率1～5 MHz；RFA使用Cool-tip RF 仪器 （Valleylab，Boulder，CO，USA），功率0～200 W，自带冷却循环系统。

1.3 RFA方法

患者取仰卧位或左侧卧位，术前常规使用镇痛药杜冷丁肌注+特耐静脉推注。确定目标病灶后消毒铺巾麻醉，2%利多卡因局部麻醉后，在常规超声引导下将电极针布至病灶内，根据病灶大小选择电极针型号、布针次数及消融时间，待病灶完全被气体强回声覆盖后，灼烧针道逐步退出射频针。

1.4 影像学检查及图像分析

常规超声检查：RFA术前1 d、术后24 h及术后1月初步观察病灶位置、大小（经过电极针道所在切面的最大横径及最大长径）、内部回声、边界及多普勒血流情况。以椭圆形面积计算公式：S=π×a×b（a为最大横径，b为最大长径）计算消融灶面积，反应消融范围。

CEUS检查：使用第二代超声造影剂SonoVue（意大利Bracco公司），先用5 mL生理盐水溶解造影剂，充分震荡形成乳白色混悬液，抽取2.4 mL造影剂悬浮液由外周静脉 （一般为左肘静脉）迅速团注，随后5 mL生理盐水冲管。启动超声造影程序，实时观察病灶所有切面3～5 min，存储动态图像供后期分析。图像分析采用双盲法，门脉期在经过电极针道的所在切面测量消融灶无增强区域的最大长轴及最大短轴，按上述公式计算面积。术后1月CEUS评估标准：消融完全：病灶内部3期为无增强，动脉期未见强化；不完全消融：病灶内局部动脉期有强化，门脉及延迟期可见消退[5]。

ARFI检查：首先以二维超声观察目标病灶，对符合条件的病灶启动ARFI操作系统。为获取满意的图像，检查前训练患者进行呼吸配合。启动ARFI软件的VTI技术，使取样框完全覆盖目标病灶（大小约为病灶面积的2～3倍），调整图像切面 （与CEUS测量切面相同），嘱患者屏住呼吸以获取VTI图像，并计算消融灶面积。观察VTI图像表现，将病灶硬度分为：质软（病灶以亮白色覆盖为主）、质中（病灶呈灰色或黑白混杂）、质硬 （病灶呈相对黑暗色）。随后保持原切面，启动VTQ，取样框（大小10mm×5 mm，最大取样深度8 cm）分别置于病灶内部、病灶边缘及同一深度周边肝实质（距病灶2～3 cm处），获取VTQ值并存储，每个位置测量5次，若测值偏差较大，则多次测量选取测值较稳定的5组数据，取平均值。当测值中出现“X.XX m/s”时，根据文献报道[6]，在排除囊性病变或操作不当因素下，以9.00 m/s表示。

1.5 统计学方法

2 结果

2.1 常规超声、CEUS及VTI检查

RFA术后24 h，常规超声23个病灶均表现为不均质回声，与周边肝组织分界欠清，CDFI示病灶内未探及血流信号。CEUS所有病灶均表现为动脉期病灶周边环状或半环状高增强，门脉及延迟期未见消退呈等增强，病灶内部3期无增强。RFA术后1月CEUS复查，所有病灶均表现为3期无增强，无局部残留病灶。VTI检查RFA术前，5例（21.74%）表现为亮白色，边界清（质软）；9 例（39.13%）为灰色，边界不清（质中）；9 例（39.13%）为黑暗色，边界清（质硬）。所有病灶RFA术后24 h及术后1月VTI弹性图像均表现为黑暗色，边界清（质硬）（图1）。

2.2 VTQ检查

图1 HCC射频前、后VTI弹性图及VTQ值。图1a～1c分别为RFA术前1 d、术后24 h及术后1月VTQ值。图1d～1f分别为RFA术前1 d、术后24 h及术后1月VTI弹性图像。Figure 1. The VTI images before and after HCC radiofrequency ablation and VTO values.Figure 1a～1c：VTQ values 1 day before RFA,24 hours after RFA and one month after RFA,respectively.Figure 1d～1f：VTI images 1 day before RFA,24 hours after RFA and one month after RFA,respectively.

RFA术前1 d、术后24 h及术后1月病灶内部、边缘及周边肝组织VTQ值见表1。术后24 h消融灶内部及边缘VTQ值较术前显著升高，差异有统计学意义（P＜0.01，P＜0.01），与术后 1 月比较无统计学差异（P=0.46，P=0.50）；术后 24 h及术后 1月消融灶周边肝实质ARFI弹性值较术前无统计学差异 （P=0.74，P=0.92）（表1，图1）。

2.3 常规超声、CEUS及VTI显示消融灶面积比较

RFA术前常规超声、CEUS及VTI显示病灶面积分别为（10.44 ±5.54） cm2、 （10.48 ±5.39） cm2、（11.50±5.96）cm2，各检查方法差异无统计学意义（P=0.81）。RFA 术后 24 h常规超声、CEUS及 VTI显示消融灶面积分别为 （20.78±10.40） cm2、（34.41±12.30） cm2、（34.92±8.83） cm2，RFA 术后 1 月常规超声、CEUS及VTI显示消融灶面积分别为 （19.87±8.89） cm2、（29.86±8.33） cm2、（31.78±7.69） cm2。RFA术后24 h及术后1月常规超声显示消融灶面积均显著小于 CEUS 及 VTI （P＜0.01，P＜0.01），RFA 术后24 h及术后1月VTI显示消融灶面积与CEUS比较差异无统计学意义 （P=0.88，P=0.49），3种检查方法RFA术后显示消融灶面积均较术前扩大 （表2，图2，3）。

表1 不同时间点病灶不同区域VTQ值（m/s）

表2 不同时间点常规超声、CEUS及VTI对消融灶面积显示的比较（cm2）

3 讨论

图2 RFA术后24 h VTI弹性图像（图2a）与 CEUS 门脉期图像（图2b）。VTI弹性图及CEUS显示消融灶面积分别为31.10 cm2、29.15 cm2，两者差异无统计学意义（P=0.88）。Figure 2. The images of VTI(Figure 2a)and CEUS in portal phase(Figure 2b)24 hours after RFA.The ablation area on VTI and CEUS are 31.10 cm2and 29.15 cm2respectively with no significant difference(P=0.88).

图3 常规超声、CEUS及VTI对消融灶的显示情况。Figure 3. Bar diagram of the ablation area on BUS,CEUS and VTI.

RFA范围及肿瘤存活情况的有效评估对患者预后至关重要。根据肝癌RFA治疗规范的专家共识，RFA治疗除需覆盖原肿瘤组织外，还应具有5～10 mm的安全范围[5]，消融灶范围可以间接反映肿瘤病灶消融是否完全，是术后疗效评估的重要指标。指南推荐消融疗效的评估金标准为术后1月增强CT/MRI或 CEUS 检查[5，7-8]。但如肿瘤残留，1 月的时间有可能造成病灶扩散，增加再次治疗难度，影响患者预后。研究表明1次疗程内的病灶完全消融率是影响预后的独立影响因素[9]，但受气体及炎性充血带的影响，术后早期增强CT/MRI常难以鉴别炎性充血带和残留病灶，无法准确判断消融灶范围。在前期研究中，我们发现术后24 h CEUS能够比较客观的反应病灶消融区域微循环状况，对准确判断病灶消融安全范围有重要价值，与术后1月增强CT/MRI结果无明显统计学差异，但仍有少数病灶受炎性充血带影响，无法鉴别残留病灶[10]。

弹性成像技术可通过图像显示组织硬度的差别，而炎性充血对硬度的影响较小，因此从理论上，可有效显示消融后的真实坏死范围。ARFI的应用近年来趋于广泛，利用短周期（＜1 s）脉冲声压作用于ROI，使组织内部产生纵向及横向位移，同时发射声脉冲序列探测组织位移，采集组织内部纵向及横向剪切波，分别获得VTI弹性图像及VTQ弹性值[11-12]，与传统的实时弹性成像不同，无需对靶器官施加额外压力，操作者依赖性较小，可重复性较高，且与患者体质量指数、年龄及性别无显著相关性[13]。并且，ARFI不仅能够定性反应组织相对硬度（VTI技术），还能通过VTQ技术定量分析组织硬度值。陈洁鑫等首先在动物实验中用ARFI评估牛肝组织消融灶范围，发现与大体标本比较具有较高的相关性[14]，后进行临床实验以ARFI评估HCC患者射频术后1月病灶范围与CEUS对比，发现二者对消融灶面积显示无明显差异[15]。但是，目前尚无研究探讨术后24 h ARFI评估HCC RFA疗效的价值。

本研究结果显示，术后24 h VTI弹性图像较术前变暗，硬度增加，边界清晰，范围扩大，较常规超声能够更清晰显示消融灶范围，显示消融范围与CEUS比较无统计学差异，且术后24 h VTI显示消融灶的范围与术后1月无统计学差异。为保证治疗效果，RFA时需留有5～10 mm的安全边缘，故消融后CEUS及VTI显示的范围较术前明显增大。VTI根据组织弹性特征成像，反应组织硬度变化，受气体及炎性充血带影响小，可较好显示消融灶范围。除此之外，ARFI的VTQ技术能够定量提供消融灶硬度变化值，本研究显示射频术后24 h病灶内部及边缘VTQ值明显增高，差异有统计学意义，而术后24 h与术后1月VTQ值差异无统计学意义。RFA是通过电极头部产生高频的射频波激发离子震荡，产生高热，使电极周围组织细胞脱水，发生凝固性坏死，从而有效快速的杀死局部肿瘤细胞。本研究表明，RFA术后24 h病灶已达到凝固性坏死，且随时间推移，硬度无明显变化。这与国内外研究结果一致。Correa-Gallego等[16]对猪肝消融灶测量发现消融后0 min、5 min及10 min弹性应变比无明显变化。李巧凤[17]分别于术后7 d、1月、2月及3月对消融灶进行ARFI成像，发现病灶内部及边缘VTQ值无明显改变。

由于CE CT/MRI为横断面成像，与超声多切面成像不同，为避免测量误差，本文未将VTI弹性图像与CE CT/MRI对比，仅以CEUS作为参考标准。而CEUS对消融灶的显示效果与CE CT/MRI相当[8]。由于本研究着重探讨ARFI对术后24 h消融灶的评估，随访时间较短，无肿瘤残留病例，未能探讨ARFI显示肿瘤残留的效能。ARFI为静态成像，不能动态观察病灶血供，易受患者呼吸、心脏大血管及病灶深度影响。因此我们仍需扩大样本量，延长随访时间，充分论证ARFI评估肝癌RFA的可行性。

ARFI成像技术仍处于初步研究阶段，理论上可用于RFA的实时监控、术后评估范围等方面，本研究也表明AFRI在射频术后24 h能够清晰显示消融灶范围，优于常规超声，可作为CEUS的补充，并能提供消融灶硬度变化信息，为准确判断消融术后早期效果提供诊断信心。

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The value of ARFI in assessing the therapeutic response 24 h after RFA in HCC

ZHOU Ling-hui,HE Yun,YANG Hong,LU Jing-ning,PENG Jin-bo,WU Yu-quan,LI Xun-tai,GAN Yu-yang,PAN Deng-hua
(The First Affiliated Hospital of Guangxi Medical University,Nanning 530021,China)

Objective:To explore the role of acoustic radiation force impulse(ARFI)in assessing the therapeutic response 24 h after radiofrequency ablation(RFA)in hepatocellular carcinoma(HCC).Materials andMethods:A total of 22 patients with 23 HCC lesions who

RFA in our hospital from December 2015 to June 2016 were enrolled.All the patients were examined with base-line ultrasound(BUS),contrast enhanced ultrasound(CEUS)and ARFI one day before RFA,24 h after RFA and one month after RFA,respectively.The change of ablation area stiffness was measured by virtual touch tissue quantification(VTQ).The ablation lesion area was measured by BUS,virtual touch tissue imaging(VTI)and CEUS.The area of ablation lesions measured by the three methods were compared.Results:Twenty-three tumors showed low-echo on VTI 24 h after RFA and one month after RFA,which were easily detected.The extent of ablation area was enlarged compared to preoperative.After 24 h of RFA procedure,the VTQ value of the internal and marginal ablation lesion area was higher than preoperative(all P＜0.01),respectively,but there was no statistically significant difference for one month after RFA(P=0.46,P=0.50).The value of VTQ in peripheral parts of the primary tumor did not change significantly at one week before RFA,24 h after RFA or one month after RFA(all P＞0.05).The ablation lesion areas 24 h after RFA and one month after RFA measured by VTI and CEUS were larger than that by BUS(all P＜0.01).However,there was no statistically significant difference of ablation lesion area between VTI and CEUS(P=0.88,P=0.49).Conclusion:ARFI,as a non-invasive,effective and feasible method,can accurately measure the ablation area and provide the change of lesion stiffness immediately after RFA of HCC.

Carcinoma,hepatocellular;Catheter ablation;Ultrasonography,Doppler,color

R735.7；R445.1

A

1008-1062（2017）07-0488-04

2016-10-25；

2016-12-01

周玲慧（1991-），女，广西宜州人，硕士研究生。E-mail：675652822@qq.com

何云，广西医科大学第一附属医院超声科，530021。E-mail：228388072@qq.com

国家自然科学基金资助项目（编号81060202，81260222）；广西卫生厅重点课题（编号桂卫重2011089）。