超声诊断技术在伴钙化乳腺肿块BI-RADS分类诊断中的研究进展

熊佳佳 于 韬

中国医科大学肿瘤医院(辽宁省肿瘤医院)医学影像科(辽宁 沈阳 110042)

乳腺癌是全球女性发病率最高的癌症，也是癌症死亡率的主要原因，严重威胁着女性患者的身心健康[1]。早发现早诊断对提高患者治愈率和生存率至关重要。微钙化是早期乳腺癌非常重要的征象，伴钙化肿块发生癌变几率比不伴钙化者高达4.5倍[2]。在过去的二十年中，人们对乳腺疾病的不断认识和乳腺检查技术的不断进步发展，对乳腺癌的诊断和筛查产生了积极影[3]。乳腺癌的诊断包括病史和体格检查、乳腺X线检查、超声检查、MRI检查、细针穿刺活检检查等。影像学检查中乳腺X线对钙化检出有一定优势，但对于致密性乳腺患者判断较困难。常规超声对微钙化的检率较低，但随着超声新技术如MicroPure成像技术、声辐射力脉冲弹性成像(acoustic radiation force impulse,ARFI)、超声造影和三维超声等技术的出现，大大提高了超声对钙化的检出率以及对乳腺肿块良恶性的诊断价值。本文就其在乳腺肿块的临床应用价值进行综述。

1 乳腺钙化的形成机制

乳腺钙化的形成机制尚未有统一的认识，可能是由于乳腺活检或者放疗后局部营养不良，缺血坏死，从而形成钙化灶，也可能是肿瘤细胞新陈代谢旺盛，导致钙离子过多的释放从而形成钙化灶，还可能与测骨转录因子(Runx2)、骨桥蛋白(OPN) 和骨形成蛋白-2(BMP-2)等在人乳腺癌组织中的阳性表达有关[4]。

2 乳腺影像报告和数据系统(Breast Imaging Report And Date System,BI-RADS)

美国放射学会(ACR)的乳腺影像报告和数据系统(BI-RADS)已广泛应用于大多数国家的乳腺癌筛查诊断中。BI-RADS旨在减少放射科医生对于乳腺X线、超声和MRI检查结果的差异。使用BI-RADS可以准确一致的描述和诊断乳腺病变，基于BI-RADS分类的超声诊断，观察者的组内一致性和组间一致性较好[5]。随着临床实践的不断积累，BI-RADS也在不断进行修订完善，由第四版(2003年)到现在的第五版(2013)BI-RADS分类，都对临床乳腺诊断产生了积极影响。

3 常规超声

超声因其操作简单、无创、高敏感度、高分辨率和可重复等优点，广泛应用于临床乳腺癌筛查和诊断。高频二维超声检查通过观察肿块的二维特征来鉴别良恶性。对于钙化的描述，因乳腺组织内强回声钙化灶有时与腺体内纤维结缔组织断面较难鉴别，故不如乳腺X线摄影将钙化形态分为典型良性钙化和可疑恶性钙化。二维超声将钙化分为粗大钙化(>0.5mm)和小钙化(<0.5mm)，形态上分为泥沙状、颗粒状、短段状和弧状等，分布上分为单一、成堆、成簇、散在或弥漫等[6]。恶性肿块内微钙化多表现为簇状分布、良性肿块内微钙化多表现为散在分布[7]。彩色多普勒超声通过观察肿块的血流动力学特征，测量动脉收缩期峰值流速、阻力指数和搏动指数来鉴别良恶性。肿块内血流信号采用Adler等[8]半定量分级方法：0级代表未探及明显血流信号；I级为肿块内可见1～2条点状血流；Ⅱ级为结节内可见1条长径超过肿块一半的主要血管或3～4条点状血流信号；Ⅲ级为肿块内可见4条以上血流信号。良性肿块血流评分多为0-I级，RI多小于0.7；恶性肿块血流评分多为Ⅱ-Ⅲ级，RI多大于0.7[9]。

4 MicroPure成像技术

MicroPure成像技术通过弱化纤维腺体及噪声来显著提高微钙化点亮度，减少伪影，弥补传统高频超声对较弱的、散在的强回声及隐藏在腺体中的强回声检出不足的缺点，提高了超声诊断微小钙化的效能[10]。梁丽华等[11]研究发现对于乳腺微钙化，常规超声的检出率为61.64%，萤火虫成像技术的检出率为97.26%，在低回声背景内的微钙化，超声萤火虫成像技术对微钙化的检出率也明显高于常规超声。但崔海欧[12]等研究发现超声萤火虫成像技术与高频超声比较，对于粗钙化的检出率，前者不如后者，但对于直径小于1mm的微钙化，超声萤火虫技术明显存在优势，而微钙化又与乳腺癌息息相关，故在实际应用中可以两者结合用于更好的检出钙化。超声萤火虫成像技术的应用提高了超声对钙化的辨别能力从而提高了对乳腺癌的检出率，但不能仅凭钙化来鉴别良恶性，钙化的检出存在假阳性，故仍需要其他新技术来辅助常规超声诊断。

5 超声弹性成像

5.1应变式弹性成像(Strain elastography，SE) SE在手动加压超声探头或呼吸运动的情况下，通过估计沿纵轴的形变和内部组织的应变分布，获得杨氏模量来间接反应组织的硬度信息。SE可以定性、半定量地研究病变与周围正常组织的弹性信息。不同乳腺组织的弹性模量不同，Samani等[13]对169个活体外乳腺组织样本进行研究表明，正常乳腺脂肪和纤维腺组织的弹性模量相似，而纤维腺瘤的硬度大约是正常乳腺脂肪和纤维腺组织的两倍。与纤维腺组织相比，纤维囊性疾病和恶性肿瘤的硬度增加了3-6倍，而高级别浸润性导管癌的硬度增加了13倍。尽管手动加压易于实现，但它具有较高的操作依赖性和较差的重复性。

实时弹性成像(RTE)通过加压产生特定感兴趣区的彩色编码图，来获得组织的相对弹性。通过对图像进行Tsukuba 评分(5分评分法)来获得病变与周围组织的硬度比，1分是病变硬度小于或等于周围组织；2分病变硬度相对于周围组织存在混合(增加、减少或相等)的硬度；3分病变硬度高于周围组织，但病灶大小在弹性图中小于常规B超；4分病变硬度高于周围组织，但病灶大小在弹性图中等于常规B超；5分病变硬度高于周围组织，但病灶大小在弹性图中大于常规B超。分数越高代表硬度越大，Itoh等[14]研究发现Tsukuba 评分在鉴别乳腺良恶性的诊断敏感度、特异度和准确度分别为86.5%，89.9% 和88.3%。在常规超声的基础上应用SE的Tsukuba 评分，BI-RADS分类的诊断准确性和特异度均能明显提高[15,16]。但相对弹性可能随着研究组织、感兴趣区大小和施加的压力而变化。

5.2声辐射力脉冲成像(acoustic radiation force impulse，ARFI) ARFI能够定性定量反应组织弹性信息。通过脉冲声辐射力激励组织粒子产生振动，在纵向压缩的同时产生横向位移。在此基础上可进行声触诊组织成像(virtual touch tissue imaging,VTI)和声触诊组织量化(virtual touch tissue quantification,VTQ)[17]。

VTI技术通过灰阶或彩色叠加法来定性反应组织的弹性特征。Tozaki等[18]提出的灰阶4分法包括：1分，不能辨别病灶组织；2分，病灶区域显示为白色；3分，病灶显示黑白相间；4分，病灶显示为黑色，4分中又根据黑色区域的大小，将黑色区域等于或者小于病灶大小的定为4a，大于病灶大小的定为4b，以1、2分为良性，4b为恶性，得到的阳性预测值和准确性分别为100%、92%。Kim等[19]提出的彩色评分法包括：肿块内无红色1分；肿块内点状红色2分；肿块中央区域为红色3分；肿块整个为红色4分；肿块整个及其周围均为红色5分。以2～3分为截断值诊断价值最高。恶性肿瘤浸润性生长特征使VTI图像上病灶范围明显大于二维图像，故可根据VTI与二维超声图像病灶面积比(AR)来区分二维超声难以鉴别的回声强度相同而硬度不同的病变组织。

VTQ技术通过剪切波速度(shear wave velocity,SWV)在不同组织内的传播速度差异，可间接反映组织弹性，定量表示组织硬度[17,20]。Zhou等[21]研究发现乳腺病变内部(SWVi)、边缘(SWVb)、正常腺体组织(SWVg)及脂肪组织(SWVf)的SWV值依次降低，其鉴别良恶性的界值分别为4.19m/s、2.03m/s、1.70m/s和1.19m/s，SWVi的诊断价值最高。VTI和VTQ技术的联合应用能提高乳腺肿块诊断价值。BaoXian Liu等[22]研究发现用VTI诊断的敏感度和特异度分别为91.3%、87.1%，VTQ诊断的敏感度和特异度分别为84.9%、88.9%，VTI和VTQ两者联合诊断的敏感度和特异度分别为93.5%、88.1%。与SE相比，ARFI成像具有更好的分辨率、更少的观察者间差异，并且在深层组织中也能显示出很好的图像，但ARFI弹性成像容易受到患者呼吸、吞咽或探头位置滑动等因素影响，而且受VTQ取样框不能调节的限制，故需多次重复测量取平均值，VTI图像面积为人工描记所得，易受主观判断影响，因此需要规范化操作减少误差产生[23]。

5.3剪切波弹性成像(Shear wave elastography，SWE) 施加到组织表面变化的压力产生剪切变形以及纵向传播。超声检查中能利用剪切变形的传播波来获得关于组织的弹性信息。SWE即通过声脉冲来产生剪切变形从而产生横向剪切波，通过测量横向剪切波速度来反应组织硬度，剪切波速度与杨氏模量成比例[24-25]。SWE能根据彩色编码图像和根据剪切波速度计算得到的杨氏模量来定性、定量鉴别乳腺病灶的良恶性。对彩色编码图进行定性分析包括4类评分法和5类颜色评分法。均为组织越偏蓝色越软，越偏红色越硬[26,27]。定量参数包括杨氏模量平均值(Emean)、最小值(Emin)、最 大 值 (Emax)、标准差(SD) 和弹性比值(Eratio)。Sun 等[28]研究表明SWE中的Emax和类型评分法均能较好的鉴别乳腺肿块良恶性，且重复性较好，其中4类评分法效果最好。Berg等[27]研究结果表明在常规超声BI-RADS分类诊断的基础上联合运用SWE能提高整体诊断特异度，且能指导临床活检决策，减少不必要的活检。虽然SWE能很好的辅助常规超声诊断乳腺病变，但SWE仍存在局限性，探头加压、病变大小、深度、患者呼吸运动、心跳等都会影响SWE结果，影响其诊断价值。

6 超声造影

肿瘤的血管密度与肿瘤的大小和病理严重程度成正比[29]。超声造影即通过向血管内注射微泡造影剂，增加血管与周围组织的回声对比，来实时观察肿瘤微循环分布及血流灌注情况。近几年，造影微泡从微米级发展到纳米级，从非亲和性微泡发展到靶向微泡。从以Levovist为代表的第一代造影剂发展到以SonoVue为代表的第二代造影剂，提高了超声造影对血管显示敏感度和特异度[30]。沈若霞等[31]研究发现乳腺超声造影后表现的强度增高、范围增大、强化不均匀、强化后形态不规则及蟹足征的出现与病灶的恶性程度相关，可辅助常规超声诊断。Ricci等[32]研究发现超声造影鉴别乳腺癌的灵敏度和特异度能达到100% 和87.5%。但良恶性超声造影征象之间存在交叉，故不能作为独立判断因素。活跃的新生血管生成与恶性肿瘤的生长转移息息相关，故血供情况的判断有助于鉴别良恶性，而常规超声在微循环探查方面存在局限性，超声造影的出来弥补了其不足，有助于提高乳腺良恶性鉴别诊断价值[33]。

7 三维超声

三维超声在乳腺超声领域有着新的发展前景。目前，三维超声的应用主要包括三维灰阶超声、三维超声血流成像和三维超声造影。三维灰阶超声主要用于获得病灶的三维立体信息以及重建的有重要诊断价值的冠状面信息。张冰等[34]发现冠状面成像中的汇聚征与肿瘤的浸润性生长导致周围纤维结缔组织的反应性增生、结构变异有关。以此征象来鉴别良恶性的特异度达到93.1%。三维超声血流成像和三维超声造影能立体观察病灶血管分布、走行情况及与周围血管的关系，从而有助于鉴别病灶良恶性[35]。恶性肿瘤的新生血管较密集且混杂，结构和功能上与正常微血管有较大差异，三维超声造影是二维超声造影的进一步发展，能够通过评估微血管的丰富程度来获取更多的信息，从而提高了常规超声的诊断价值[36]。但良恶性乳腺肿块的三维超声征象仍存在交叉，且判断受主观因素影响，故仍需结合其他技术来辅助诊断。

8 总结

目前，超声在乳腺癌筛查和诊断中的应用较广泛。超声BI-RADS分类标准的应用规范化了乳腺超声诊断。超声MicroPure成像技术明显提高了超声对钙化的检测能力。超声弹性成像和超声造影为乳腺病变提供了额外的信息。弹性成像是一种定性和定量的技术，涉及病变硬度，而不是解剖。然而，当病变和周围组织的弹性性质相同时，弹性成像不能区分病变和周围组织。弹性成像图像的质量受到患者呼吸或病变深度等因素的限制。常规超声和弹性成像相结合可以克服这些问题。但未来需要更加标准化的弹性成像分析和诊断标准。标准化的弹性成像分析和诊断标准可以使弹性成像在乳腺病变的临床实践中得到更广泛的应用。超声造影显示乳腺肿块的血管结构和灌注，并能提供定量参数，有助于区分乳腺肿块良恶性病变。三维超声显示了有关乳腺病变的有用信息，包括冠状面重建平面和广泛的横切面和矢状面。故随着超声技术的不断进步和发展，多种技术的结合使用，优势互补能够很好的提高超声对乳腺肿块的诊断效能，早期发现乳腺癌，改善患者预后。