自动乳腺超声成像系统的临床应用现状

刘娟，马苏美，王惠

1.兰州大学第一临床医学院，甘肃兰州 730000；2.兰州大学第一医院超声科，甘肃兰州 730000；*通讯作者 马苏美 lzmsm6711@163.com

乳腺癌是全球女性中发病率和死亡率均居首位的恶性肿瘤[1]，其影像学检查包括乳腺X线摄影、超声及MRI等。超声检查具有无创、方便、经济、无辐射、不受患者年龄及乳腺腺体类型限制等优点，但乳腺良、恶性病灶二维声像图的形态特征存在一定的重叠，导致难以鉴别诊断和误诊。自动乳腺超声成像系统是一种三维超声成像新技术，能全乳腺、全自动、全容积成像及显示冠状面图像，还可以通过三维重建图像实现动态重现，在乳腺疾病诊断中有良好的应用前景[2]。

1 自动乳腺超声成像系统概述

目前使用最广泛的自动乳腺超声设备分别是ACUSONS 2000自动乳腺全容积扫描仪（automated breast volume scanner，ABVS）和Invenia ABUS。ABVS由主机、容积采集系统及工作站3部分组成。容积采集系统通过5～14 MHz宽频自由臂探头自动扫描完成。扫查探头长15.4 mm，扫描距离为16.8 mm，最大扫描深度为6 mm，采集图像层间距为0.5 mm；可根据患者的乳房大小调整深度、增益、聚焦范围、扫查方位等以获得最佳图像质量；扫查结束后以乳头为定位标志，将全容积信息传输至影像处理系统进行多平面重组，可获取横切面、矢状面及冠状面图像，通过这些重建图像对乳腺病灶进行脱机分析诊断。ABUS的特点是其弧形宽幅高频线阵探头更加适合乳房的解剖结构，降低患者检查时的不适感，且ABUS设计的工作流程更简便。

2 自动乳腺超声成像系统在乳腺病灶诊断中的应用

2.1 自动乳腺超声成像系统测量乳腺病灶大小的准确性 乳腺癌最大径是评价肿瘤T分期、辅助化疗效果以及保乳术乳腺原发病灶切除范围的依据，是选择乳腺癌治疗方案的一项重要指标[3]。然而，最大径相同的肿瘤形态和生长特性可能不同，肿瘤最大径并不能准确地反映整个三维立体病灶的生长特性和形态特征；而肿瘤体积或表面积参数可以更好地评估肿瘤的细胞数量，反映肿瘤的生长特性和形态特征[4]；而自动乳腺超声成像系统可多切面显示病灶的形态特征，能体现肿瘤生物学行为的边界及边缘回声特征，尤其冠状切面所示与外科手术视野一致，有助于医师确定乳腺癌保乳术的病灶切除边缘。Girometti等[5]研究发现，ABVS测量乳腺癌大小的准确性与MRI相当，且其测量≤2 cm的病灶比MRI更准确；ABVS比常规超声更能准确评估乳腺癌大小，其所测值更接近病理测量值。

2.2 自动乳腺超声成像系统对乳腺良、恶性病灶的诊断准确性 常规二维超声鉴别乳腺病变良恶性时，形态是最重要的标准，但受技术限制无法观察肿块冠状面特征，而自动乳腺超声成像系统可显示病灶的冠状面，比常规超声更容易、更清晰地观察到不规则形态，有助于诊断乳腺恶性病变[6]。Zheng等[7]回顾性分析237例经病理证实的乳腺病变，术前常规超声和ABVS检查，结合超声乳腺影像报告和数据系统（BI-RADS）评估指标进行分类，发现ABVS能准确诊断乳腺肿块的良恶性，其诊断效能优于常规超声。“汇聚征”是自动乳腺超声成像系统特有的冠状面图像，为乳腺癌的超声诊断提供了新的重要征象（图1）。阳练等[8]对140个乳腺结节进行常规超声与ABVS诊断，发现“汇聚征”的诊断特异度显著高于常规超声显示的边界不规整。

图1 女，65岁，乳腺癌。ABVS与常规超声检查结果比较：ABVS冠状面显示2处病灶（星号），周边均呈“汇聚征”（箭，A）；常规超声仅显示1处病灶（星号），边界不清，形态不规则，周边可见毛刺，后方回声衰减（B）

微钙化是诊断乳腺癌的另一个重要征象。乳腺癌细胞代谢旺盛可导致血供不平衡或局部出血，引起含铁血黄素沉着，加之局部钙离子和碱性磷酸酶增加而容易形成钙化。早期的导管原位癌多数无明显占位效应，多以局部腺体紊乱、微钙化为主要表现。常规超声显示肿块外钙化及诊断以微钙化为唯一表现的乳腺癌效能较钼靶差[9]，但ABVS能显示的钙化点数目常多于常规超声，因可重建冠状面，且可通过调节窗宽、窗位以提高微小钙化灶的显示。包凌云等[10]回顾性分析67例经手术病理证实的乳腺导管原位癌患者的钼靶、常规超声及ABVS表现，发现ABVS对微钙化的检出率显著优于常规超声。黄玉琴等[11]研究发现，ABVS和钼靶对钙化的检出率一致性好（Kappa=0.79，P＜0.05）。上述研究表明，ABVS可提高超声对乳腺恶性病变的诊断，弥补了常规超声在钙化诊断方面的不足。

2.3 自动乳腺超声成像系统对乳腺病灶检出率的研究 常规超声采用手动、局部切面显像的扫查方式，但部分患者乳房较大或下垂，靠近乳腺周边及体积较小的病灶，会因操作者经验不足等原因而遗漏。ABVS采集图像的层间距最小仅0.5 mm，可对乳腺微小病灶有较高的检出率，其连续不间断的自动扫查方式有助于发现常规超声忽略的微小病灶[12]。Xiao等[13]回顾性分析有病理结果的200例患者的ABVS和常规超声对病灶的检出数量，发现ABVS和常规超声分别检测到273个和194个乳腺病变，ABVS检测到常规超声所有检测到的病灶；闵贤等[14]研究发现，ABVS比常规超声多发现8个病灶，其中4个是恶性病灶。

2.4 自动乳腺超声成像系统对乳腺病灶检出的一致性 ABVS扫查层间距最小仅0.5 mm，足以显示微小病变，且自动扫描和三维重建保证了储存图像的标准性和可靠性。因此，所有观察对象可脱机分析图片并进行诊断，避免了常规超声对操作者的依赖性。周军华等[15]采用ABVS及常规超声对90例怀疑为乳腺病变的患者进行检查，对乳腺病灶进行BI-RADS分类，结果发现两种检查方法对病灶分类一致性中等（Kappa=0.539，P＜0.05）；Richard等[16]研究发现ABVS与常规超声对乳腺病灶诊断具有较好的一致性（Kappa=0.831，P＜0.05），且行超声波检查者或乳房X线照相术技师操作ABVS检查观察对象的结果无差异。

2.5 自动乳腺超声成像系统对乳腺癌异质性及分子亚型的相关研究 乳腺癌冠状面多呈“汇聚征”，是由于其多呈浸润性生长且乳腺小叶导管系统呈放射状排列所致[17]；但并非所有乳腺癌冠状面均出现“汇聚征”，这与乳腺癌的异质性有关。郑逢洋等[18]研究发现，Luminal A型及淋巴结转移是冠状面出现“汇聚征”的独立危险因素，其中Luminal A型是最强的独立危险因素（OR=9.877），因此“汇聚征”对乳腺癌治疗方案的敏感性和预后具有一定的预测价值。肿瘤的生物学行为影响其形态学改变，进而影响其超声表现，故可根据乳腺癌超声表现预测其生物学行为，为选择治疗方案及评估预后提供依据[19]。靳凤梅等[20]研究发现，含微钙化肿块者Her-2阳性率高于不含微钙化肿块者，前者肿块侵袭性强，预后较差；最大直径≥1 cm肿块的Ki-67阳性率明显高于最大直径＜1 cm者，前类肿块的癌细胞增殖速度较快，肿块体积较大。

3 自动乳腺超声成像系统在乳房重建中的应用

在乳房重建术中，术前准确评估乳房体积、形态尤为重要，但乳房组织因容易滑动及变形而难以准确测量，传统方法测量结果有一定的误差；但应用自动乳腺超声成像系统三维重建技术具有一定的优势[21]。黄坚等[22]应用ABVS测量20只不同体积的乳房凝胶植入体的体积，并与出厂体积进行对比，差异无统计学意义（P＞0.05），提示ABVS可准确测量不规则易变形物体的体积，且因其无创伤、无辐射、经济、冠状面成像与手术视野可相对契合等优势，可用于乳房重建。

4 自动乳腺超声成像系统在其他部位的应用

常规超声检查腹部疝能清楚地描述疝的部位、大小、内容物及疝囊，但对体积较大的疝成像困难，尤其对于观察疝环部位、横筋膜缺损和不可回纳的腹股沟疝。ABVS采用宽带探头自动扫描方式采集全容积图像进行诊断，弥补了二维超声诊断腹部疝的缺陷。Diao等[23]研究发现对于切口疝，ABVS的敏感性高于常规超声，孤立性和多发性切口疝的ABVS疝囊检出率明显高于常规超声。

外周血管病变比较常见，可严重危害患者的生命。目前常规超声是诊断外周血管病变最常用的影像学方法，但其不能直观、全面地了解外周血管病变程度及皮下走行情况。ABVS具有覆盖面积广、能进行多平面重组及更符合外科手术视野等优点，能更直观、全面地了解病变的程度。司彩凤等[24]研究发现，常规超声和ABVS对小腿肌间静脉血栓的检出率分别为10.4%和12.9%，差异有统计学意义（P＜0.05）。但ABVS不能显示血流等参数，与常规超声联合使用诊断效能更好。

自动乳腺超声成像系统在浅表肿块、肌肉骨骼疾病诊断等方面也有应用[25]，但目前相关文献报道较少。

5 总结与展望

自动乳腺超声成像系统作为乳腺三维成像的新技术，有以下优点：①自动三维重建可显示多平面图像，且保留的原始图像可反复调取，随时读图，克服操作者依赖性[26]；②获得的乳腺全容积数据和冠状面显示能为病灶的诊断提供更多的信息，冠状面显示的图像信息可进行体表投影[27]，与外科手术视野一致；③对乳腺微小病灶及钙化的显示率较普通超声高[10,12]。自动乳腺超声成像系统的局限性为：①应用于临床时间较短，目前尚无统一的诊断标准；②无法观察病变的血流情况和评价病变的弹性，鉴别诊断时需联合其他检查方法；③不适用于皮肤表面破溃、部分内陷、肿物明显突出于体表以及活动度大的肿物等导致成像效果不佳的患者；④检查搜集信息量多，后期读片工作量大，耗时长。

总之，自动乳腺超声成像系统已用于乳腺疾病检查，且已开始拓展用于其他疾病检查，将来仍需对自动乳腺超声图像的诊断标准进行统一，进一步优化其工作流程以改善图像采集工作量大、耗时长等缺点，进一步研究如何联合其他诊断方法提高诊断效能。