SMI联合CEUS在肺周围型局灶性病变穿刺活检诊断中的应用

刘美含,戴 婷,滕登科,杜佳蕊,孙志霞,谭文佳

(吉林大学中日联谊医院 超声科,吉林 长春130033)

近年来随着肺部CT检查在体检项目中的普及,肺周围型局灶性病变的检出率不断提高。其中肺癌作为危害人类生命健康的主要疾病之一,其发病率呈持续上升趋势[1,2]。因此及时准确的将肺癌从肺周围型局灶性病变中筛选出来对临床治疗方案的选择及患者预后至关重要。超声引导下肺周围型病变穿刺活检技术已在临床得到良好的应用,但常规超声引导下穿刺存在因穿刺取出坏死组织而无法得到病理结果的缺点。目前临床急需能够在穿刺术前发现坏死组织的方法来改善这一情况。超声微血管成像(SMI)技术与超声对比增强造影(CEUS)技术均可显示肺病灶的微血流情况,进而识别病灶内活性组织,为提高超声引导下穿刺技术在肺周围型病变应用中的准确率及安全性开辟了新的途径[3]。本研究总结了在超声引导下同时应用SMI技术与CEUS技术的80例肺周围型局灶性病变患者,现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2018年1月-2020年1月经吉林大学中日联谊医院肺CT检查发现明确的肺周围型局灶性病变患者80例,病灶贴近胸膜且与胸壁之间无肺组织,为进一步明确诊断来我院超声科申请超声引导下肺组织穿刺活检,之前均未经任何治疗。其中男性53例,女性27例,年龄39-72岁,平均(59±8.7)岁。所有患者均同意接受SMI及CEUS检查,并签署CEUS检查及超声引导下肺穿刺活检手术同意书,穿刺活检前均确认血常规及凝血时间正常。排除标准：患者不同意超声造影检查、穿刺路径有肺大泡、出血倾向、肺动脉高压、主动脉瘤、动-静脉瘘、一般状态差、严重心功能不全、不能配合及肺功能不全者[4]。所有患者均为单发,共穿刺80个病灶。

1.2 仪器和设备

采用日本东芝公司Aplio500彩色多普勒超声诊断仪,配有SMI技术软件；超声造影仪器采用迈瑞DC8彩色多普勒超声诊断仪及其配备的超声造影定量分析软件。肺活检使用巴德自动活检枪及18G 或16GTru-cut活检针。根据病灶大小及位置选择3.5MHz探头,超声造影剂采用意大利Bracco公司生产的声诺维(Sono Vue)。

1.3 常规超声及SMI显像

(1)根据病灶位置不同,采取坐位、平卧位、侧卧位或仰卧位,经肋间隙在二维灰阶模式下找到病灶,确定病灶位置、大小、形态、边界、内部情况、与周围组织关系,测量病灶的大小及距离体表的深度；(2)启动彩色多普勒血流显像(CDFI)模式显示病变内部血流分布、与周围血管的关系、频谱多普勒(PW)判断血流性质；(3)选择CDFI模式下病灶血管最丰富切面或无明显血流信号显示时实质部分最明显切面,启动SMI功能,包括彩色及灰阶两种模式,观察记录血流分布、形态等。CEUS后造影剂廓清6 min后再次进行SMI观察。

1.4 CEUS

(1)主机切换到造影条件,固定探头使病灶出现在图像中央,机械指数(MI)：0.06；抽取1.2 ml造影剂于肘正中静脉以团注的方式快速注入体内,立即尾随5 ml NaCl冲管；(2)注射开始即刻计时,同时进行全程录像；实时不间断观察病变增强情况,CEUS显示病灶内与增强部分分界明显的无增强区域即判断为坏死；持续观察3-5 min,直至病灶内造影剂廓清；病灶内出现强化且强化早期可见微血管即判断为活性实变组织,指导有针对性的穿刺活检。(3)参考唐敏[5]、亓培君[6]等提出的灌注模式分类：①向心性增强：病灶周边首先增强,继之造影剂逐渐向病灶中心灌注,即由外向内型增强；②离心性增强：病灶中心首先增强,继之造影剂逐渐向病灶周边灌注,即由内向外型增强；③树枝状增强：在造影状态下,声像图远场首先增强,继之造影剂逐渐向图像近场灌注,呈树枝样形态；④整体性增强：病灶整体同时出现增强；⑤混合性增强：兼具前三种增强模式中的两种或三种。

1.5 超声引导下穿刺活检术

根据SMI及CEUS对增强明显区域进行穿刺。根据取材情况穿刺2-3次,取材需为实性组织,长约15-22 mm。将组织条置于10%甲醛溶液固定送病理科检查,以标本量满足病理诊断为取材成功。穿刺取材结束后嘱患者平卧休息6-8 h,并注意观察患者呼吸、血压等生命体征,观察询问患者有无胸闷、呼吸困难等不适症状。

2 结果

2.1 一般情况

本研究共穿刺80个病灶,病灶平均直径5.9±3.4 cm,其中最大病灶直径10.4 cm,最小病灶直径2.5 cm。所有病灶均经术后病理证实,恶性病灶51例,其中腺癌27例、鳞癌20例,小细胞肺癌4例,病灶呈类圆形、椭圆形、分叶状者47例,呈楔形或三角形者4例；周围型肺癌合并炎症5例(3例腺癌、2例鳞癌)；良性病灶29例,其中炎症肿块23例,结核瘤6例,病灶呈楔形或三角形者15例,呈类圆形或椭圆形者14例。

在全部80个病灶中,有79个经穿刺病理得到了正确的诊断,诊断准确率98.8%。51例恶性病灶中,经穿刺病理诊断50例,仅有1例因病灶内大部分区域均为坏死组织没有得到正确诊断,29例良性病灶均得到了准确的诊断,诊断灵敏度为98%,特异度为100%。

2.2 声像图、SMI及CEUS表现

51例恶性患者中,按回声观察,21例呈低回声,30例呈混合性回声,混合回声内可见高回声或无回声区,其中19例无回声内可见气体强回声反射；按边缘观察,47例边缘不规则,4例边界较规整；另外,在51个恶性病灶中5例可见胸膜隆起。CDFI：15例未见明显血流信号显示；8例偶见点状血流信号；12例见散在点、条状血流信号；16例血流信号较丰富。SMI：9例病灶未见明显血流信号显示；42例病灶中心或边缘可见向心性或偏心性点状或分布不规则的线样血流信号,走行紊乱,可连续或不连续,部分血流呈“枯枝样”走行。CEUS：34例病灶内存在无增强区,判为坏死或液化区域,其余17例病灶内不伴有无增强区；按增强方式区分,29例呈向心性增强,1例呈离心性增强,4例呈树枝状增强,5例呈整体性增强,11例呈混合性增强,1例因无增强区域过大,无法判断增强模式；按增强均匀度区分,45例呈不均质增强,6例呈较均质增强；从增强时间看,44例病灶内造影剂出现时间晚于邻近肺组织；7例病灶内造影剂出现时间早于或同步周围肺组织。

29例良性患者中,16例呈低回声,3例呈低回声伴钙化,10例呈混合回声。CDFI：7例未见明显血流信号显示；2例偶见点状血流信号；10例见散在点、条状血流信号；10例血流信号较丰富。SMI：4例病灶未见明显血流信号显示；25例病灶内部见走行较规则的条状血流信号,呈散在条状或“树枝状”。CEUS：12例病灶内存在无增强区,判为坏死或液化区域,17例内不存在无增强区；按增强方式区分,14例呈树枝状增强,1例呈向心性增强,2例呈离心性增强,2例呈整体性增强,10例呈混合性增强；按增强均匀度区分,15例呈不均质增强,14例呈较均质增强；按增强时间区分,3例病灶内造影剂出现时间晚于或同步邻近肺组织；26例病灶内造影剂出现时间早于周围肺组织。

3 讨论

肺周围型局灶性病变超声引导下的穿刺活检技术作为一种操作简便、创伤小、可重复性好的取材方法,现已在临床得到广泛认可和应用[7]。但由于超声对气体的声阻抗较大,相对其他实质性脏器而言,超声在正常肺组织应用有一定的局限性。同时,肺周围型局灶性病变内部可能存在缺血、坏死区等因素,使穿刺活检过程中存在取材过少或取出坏死组织的风险,降低了穿刺活检的准确率,影响临床诊断及进一步治疗。有研究指出,取材过少或取材为坏死组织导致无法进行病理学诊断是肺穿刺失败的主要原因[8]。因此,对病灶内活性组织的准确识别对临床诊疗至关重要。在穿刺过程中有效避开坏死组织区域是提高病理诊断成功率的关键[9]。CEUS是血池显像,能够显示组织内的微血流灌注区域,能根据病灶内有无微血流灌注有效区分活性区域及坏死区域,有效弥补了常规超声的不足,指导穿刺位置选择,提高穿刺成功率及病理诊断率。SMI技术又称“魔镜”成像,是一种全新的多普勒血流成像技术,将血流信号与叠加在一起的组织运动伪像有效分离,保留最精确的低速血流信号,无需使用造影剂即可实现极低流速微小血管的可视化,在患者不能接受CEUS时可部分替代CEUS检查。本研究采用SMI与CEUS技术相结合,80例患者中有79例患者得到准确的诊断,诊断准确率高达98.8%,仅有一例患者因病灶内大部分为坏死区域而未得到准确诊断。

本研究中CEUS显示恶性病灶51例,以向心性增强为主(29/51),而良性病灶29例,以树枝状增强为主(14/29),与SMI显示血流信号相一致。这可能与病灶供血来源及供血状态有关。有研究报道恶性肿瘤病理特点为微血管主要分布于病灶的周边或中心,并呈迂曲走行及不规则扩张[10],而良性病变微血管主要为走行正常较为平直的毛细血管,分布较规则。恶性病变可侵蚀正常肺动脉,其生长主要依赖来源于支气管动脉的新生血管[11]；而炎性病变主要由来自正常肺动脉的毛细血管供血,具有正常微血管走行特点[12]。这也是肺良、恶性病变鉴别诊断的病理基础。

恶性病灶中34例(34/51)存在无增强区,良性病灶中12例(12/29)存在无增强区。另外,恶性病灶45例(45/51)、良性病灶15例(15/29)表现为不均质增强。这种无增强及不均质增强的出现在恶性病变中可能是由于恶性肿瘤是血管生成依赖性疾病[13],当肿瘤生长迅速、畸形的微血管生成不足,或肿瘤体积及密度较大时局部压力增高,压迫肿瘤供血血管,使微血管供血不足或血流中断后引起局部缺血坏死,肿瘤组织内则出现不规则的局部无增强区；而良性病灶尤其是炎性病灶由于血流动力学改变使病变内血管通透性增高,也可出现无增强的组织坏死区。

本研究中恶性病灶与良性病灶其次的CEUS增强模式均表现为混合性增强,恶性11例(11/51)、良性10例(10/29)，其中良性病灶均为炎症。既往研究发现肺动脉供血的病变多为良性,支气管动脉供血的病变多为恶性,但由于支气管动脉同时也向肺动脉的滋养血管供血[14],因此炎性病变多为双重动脉供血,进而表现为混合性增强；而恶性病变由于肿瘤的畸形滋养血管存在大量动静脉瘘,支气管动脉与肺动脉间吻合支开放,也导致了病灶内为混合性增强的双支供血表现。

恶性病灶中44例(44/51)病灶内造影剂开始灌注的时间晚于邻近肺组织；良性病灶中26例(26/29)造影剂开始灌注的时间早于周围肺组织。这可能是由于当静脉注入造影剂后,先经右心进入肺动脉,良性病灶尤其是炎症主要由肺动脉供血；造影剂再经体循环进入支气管动脉,供应由支气管动脉发出滋养微血管的恶性肿瘤。因此,病变初始增强时间是肺动脉期还是支气管期是鉴别良恶性的重要参考依据。另外,在恶性病灶中有7例(7/51)造影剂到达时间早于或同步于邻近肺组织,这7例恶性病灶有5例合并炎症,可能与炎症由肺动脉供血及肿瘤内存在病理情况下开放的吻合支有关[15]。良性病变组中有3例(3/29)造影剂到达时间晚于或同步邻近肺组织,3例良性病灶直径均>7 cm且其内无增强区范围也较大,可能导致周边组织受压影响肺动脉供血或同时存在邻近的支气管动脉供血。本研究结果与唐敏[5]、王淞[16]等研究结论相符。

SMI是一项颠覆性的多普勒成像技术,可无创实现极低速微小血管类似造影的显示效果,对显示肺周围型局灶性病变血流情况具有积极的临床意义。本研究中42例(42/51)恶性病灶、25例(25/29)良性病灶在SMI条件下可显示血流信号,优于CDFI的血流显示,对散在、条形、枝状走行的血管显示情况与超声造影相符合。在CEUS后再行SMI检查,血流显示情况优于注入造影剂之前,与陈继赵[17]等研究结论一致。

综上所述,SMI与CEUS相结合,能够清晰显示肺周围型局灶性病变的微血管情况及血流灌注模式,且良、恶性病变微血流分布及灌注模式均存在差异,可为肺周围型局灶性病变的鉴别诊断提供新的影像学依据。当患者不适合或拒绝行CEUS影检查时,SMI可作为一种无创的微血流影像学方法进行补充,两种方法相结合,能够有效指导超声引导下穿刺时对于活性组织的选择,提高穿刺及病理诊断成功率,具有重要的临床价值。