声速匹配技术鉴别原发性肝癌与肝血管瘤的应用价值研究

张雪，孙萌，马琳，孙玉伟，王艺桦，孟健，张曼

国内外文献研究现状：

声速匹配技术不仅应用于肝脏、甲状腺等脏器的弥漫性疾病的诊断，而且对甲状腺、乳腺结节良恶性的鉴别诊断也有一定的参考意义，但目前关于声速匹配技术对肝脏占位性病变的鉴别诊断方面的研究还很缺乏。原发性肝癌位居全球恶性肿瘤致死率的第三位，仅次于肺癌和胃癌，是全球最常见的恶性肿瘤之一［1-2］。肝血管瘤是肝脏最常见的良性肿瘤，人群发病率为5%～20%［3］。常规超声检查被公认为诊断肝脏肿瘤最常用、最经济、最有效的检查方法之一，但其图像分辨率较低，且灵敏度和特异度受众多因素限制，从而影响其鉴别诊断肝脏肿瘤的鉴别诊断价值［4］。声速匹配技术（SSC）是超声新技术，通过声波在组织中传播速度的改变来评估组织弹性及软硬度变化的定量方法，能间接反应肿物的组织特性［5-6］。相关研究显示，SSC在肝脏弥漫性病变中有较好的诊断效能，但在肝脏局灶性病变研究中鲜有报道［7-8］。本研究旨在运用SSC 评估原发性肝癌与肝血管瘤的软硬度，寻找二者的最佳临界值，为鉴别原发性肝癌与肝血管瘤提供量化的诊断指标。

1 资料与方法

1.1 研究标准 纳入标准：肿物均经穿刺或手术病理证实。排除标准：（1）原发性肝癌及肝血管瘤同时存在者；（2）无法屏住呼吸配合SSC 检查者；（3）受心脏搏动无法获取图像者；（4）肿物直径小于取样框内径者。

1.2 研究对象 选取2016 年11 月—2017 年11 月就诊于华北理工大学附属医院的符合研究标准的肝脏实性肿物患者85例，肿物92 个（原发性肝癌44 个、肝血管瘤48 个）。85 例患者中男45例，女40例；年龄31～83岁，平均年龄（54.2±11.0）岁；肿物最大径为1.95～14.34 cm，平均肿物最大径（6.6±3.2）cm。依据穿刺或手术病理结果将患者分为原发性肝癌组（n=39）和肝血管瘤组（n=46）。患者均对本研究知情同意并签署知情同意书。本研究经华北理工大学附属医院伦理委员会批准。

1.3 仪器与方法

1.3.1 检查仪器及条件 选用美国Zonare 公司Z.one Ultra彩色多普勒超声诊断仪，选用C9-3 腹部探头，频率为3～6 MHz。

1.3.2 SSC 检查 嘱患者仰卧于诊疗床上，右手举过头顶，充分暴露肋间隙。二维超声观察肿物的位置，测量肝脏肿物的大小。按zoom 键，弹出取样框，将取样框调制最小，选择感兴趣区，使取样框上缘尽可能与肿物上缘接近。嘱患者屏住呼吸，按optimize 键，屏幕右侧将自动显示该部位的区域速度指数（ZSI）值。每个样本重复测量5 次，冻结并存储图像（见图1）。将图像导出后处理数据，以5 次平均值作为该部位的最终ZSI 值。

1.4 观察指标 比较两组患者一般资料（性别、年龄、BMI、皮下层厚度、肿物上缘肝组织厚度），两组肿物ZSI 值；分析ZSI 值诊断原发性肝癌价值。皮下层厚度即患者皮肤层到肝脏表面之间的组织层厚度。

1.5 统计学方法 采用SPSS 17.0 统计学软件进行数据分析。符合正态分布的计量资料以（±s）表示，两组间比较采用两独立样本t检验；偏态分布计量资料以M（P25，P75），两组间比较采用秩和检验；计数资料组间比较采用χ2检验。绘制ZSI 值诊断原发性肝癌的ROC 曲线，计算ROC 曲线下面积（AUC）、约登指数。双侧检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 两组患者一般资料比较 两组患者性别、年龄、BMI、皮下层厚度、肿物上缘肝组织厚度比较，差异无统计学意义（P＞0.05，见表1）。

2.2 两组肿物ZSI 值比较 原发性肝癌组44 个肿物的ZSI 值为（43.0±7.4）m/s，肝血管瘤组48 个肿物的ZSI 值为（22.3±7.4）m/s；原发性肝癌组肿物的ZSI 值高于肝血管瘤组，差异有统计学意义（t=13.303，P＜0.001）。

2.3 ZSI 值诊断原发性肝癌价值 绘制ZSI 值诊断原发性肝癌的ROC 曲线，当ZSI=33 m/s 时，ROC 的AUC 为0.987（＞0.700），为鉴别诊断原发性肝癌与肝血管瘤的最佳临界值，敏感度为97.7%，特异度为91.7%，约登指数为0.894（见表2、图2）。

图1 原发性肝癌与肝血管瘤的SSC 检查图像Figure 1 Images of primary liver cancer and hepatic hemangioma during the color Doppler ultrasound examination with SSC technique

表1 两组患者一般资料比较Table 1 Comparison of baseline data between the two groups of patients

表2 ZSI 值诊断原发性肝癌对应的灵敏度、特异度和约登指数Table 2 Sensitivity，specificity and Youden's index of ZSI value for the diagnosis of primary liver cancer

图2 ZSI 值诊断原发性肝癌的ROC 曲线Figure 2 ROC curve of ZSI value for the diagnosis of primary liver cancer

3 讨论

原发性肝癌与肝血管瘤为临床最常见的肝脏肿瘤，因其组织构成不同、性质不同，治疗方案也不同，因此，正确鉴别两种肝脏肿瘤，对临床治疗具有十分重要的指导作用。超声检查具有无辐射、无创伤、无痛苦、操作简便的特点，是诊断肝脏肿瘤最常用的手段。SSC 是近年来超声领域发展起来的新技术，其是根据超声波在组织中的实际传播速度与标化声速（1540 m/s）的差值（即ZSI 值）定量评价组织的特性，ZSI 值反映超声波在人体中的真实传播速度，从而区分不同病理状况下的疾病［9］。既往二维彩色多普勒超声诊断仪默认人体组织为均一结构，超声波在人体组织内的传播速率为1540 m/s［10］，实际上超声波的传播速率自脂肪组织的1450 m/s 至肌肉组织的1600 m/s 不等［11］。已有研究证明，SSC 技术所获得的声速值与实际组织的声速值相似［5］。SSC 可实时获取肿物的ZSI 值，得出原发性肝癌与肝血管瘤的临界值，定量评估病理状态下组织特性，从而定量评价肿瘤特性，为临床治疗提供一种新型定量方法。

人体软组织的密度和弹性决定了超声波在人体软组织中的传播速度，疾病导致组织弹性发生变化时，超声波传播速度也会随之改变，不同组织及同一组织不同病理状态的声速值均不同［9，11］。影响组织及肿物硬度的因素有：组织内病理成分结构差异、组织间质阻抗、血管改变以及扩张导致的实体压力［12］。已经有学者采用SSC 在乳腺、甲状腺等器官进行了研究，发现恶性肿物硬度多大于良性肿物［13-15］。而在肝脏肿瘤鉴别诊断方面的研究还不够完善，因此，本研究运用SSC 测得原发性肝癌与肝血管瘤的ZSI 值以反映肿物的软硬度，为临床鉴别诊断原发性肝癌与肝血管瘤提供一项量化诊断参考指标。

本研究结果显示，原发性肝癌组肿物的ZSI 值高于肝血管瘤组，表明原发性肝癌的组织学硬度高于肝血管瘤，与恶性肿物较良性肿物中含有较多硬度较高的纤维组织及结缔组织增生性间质有关［16］，与吴刚等［17］对肝脏良恶性肿物硬度的研究相一致，与董常峰等［8］报道的肝组织弹性减弱及硬度增加能够导致肝脏ZSI 值升高相符。病理研究证实，肝细胞型肝癌内部结构稀松，由被血窦样腔隙所分隔的、排列成细小梁状的肿瘤细胞组成；胆管细胞型肝癌内部结构相对致密，边缘区以肿瘤细胞为主，中央区则以纤维组织为主［18］；肝血管瘤质地柔软，呈蜂窝状，镜下见充满血液扩张的血窦［19］。因此，从病理角度分析，原发性肝癌的硬度高于肝血管瘤，本研究显示原发性肝癌和肝血管瘤肿物的ZSI 值与其相对硬度相符，能较好地反应二者的相对硬度。

常规超声虽有操作简便、价格低廉等优点，但有文献报道常规超声诊断原发性肝癌和肝血管瘤的灵敏度及特异度较低，通常只有40%～70%，且在鉴别诊断原发性肝癌与肝血管瘤时存在重叠现象，受诊断医师主观影响也比较大［20-21］。国内外学者已对超声造影诊断原发性肝癌及肝血管瘤的应用价值做了研究和探讨，显示超声造影能明显提高原发性肝癌及肝血管瘤的灵敏度及特异度，均高达80%～99%［22-24］，但超声造影的检查费用高、操作复杂，且一次只能重点观察一个肿物。本研究通过构建ZSI 值诊断原发性肝癌与肝血管瘤的ROC 曲线，得出最佳临界值为33 m/s，此时ZSI 值诊断原发性肝癌的灵敏度为97.7%，特异度为91.7%；表明当肿物的ZSI＞33 m/s 时，原发性肝癌的可能性大；当肿物的ZSI＜33 m/s时，肝血管瘤的可能性大。故SSC 技术与常规超声和超声造影相比，具有操作简单、方便、廉价、无创、灵敏度及特异度均相对较高等优越性，可作为鉴别诊断原发性肝癌与肝血管瘤的新方法，值得推广。

综上所述，SSC 可作为一种鉴别诊断原发性肝癌与肝血管瘤的无创性、新型的检查方法，具有广阔的临床应用前景，值得临床推广。

本研究不足之处：

研究者操作过程的准确性、数据测量的精确度以及研究对象的呼吸运动等配合程度均可影响检查结果，在一定程度上产生偏倚及不足；由于本研究观察时间短，患者例数相对较少，还需进一步研究。

作者贡献：张雪、马琳进行文章的构思与设计，孙萌、孙玉伟负责研究的实施与可行性分析；孟健、张曼负责数据收集；王艺桦、孟健、张曼负责数据整理；张雪、孙玉伟进行统计学处理；张雪、孙萌、马琳进行结果分析与解释；张雪、孙萌、马琳、孙玉伟负责撰写论文；马琳进行论文修订；张雪负责文章的质量控制及审校，对文章整体负责，监督管理。

本文无利益冲突。