超微血管成像在乳腺及颈部肿瘤中的应用进展

赵利辉，忻晓洁

天津医科大学肿瘤医院超声诊疗科，国家肿瘤临床医学研究中心，天津市肿瘤防治重点实验室，天津市恶性肿瘤临床医学研究中心，天津 300060；

彩色多普勒血流显像（CDFI）和能量多普勒显像（power Doppler imaging，PDI）是描述肿瘤内血管的常用超声方法，在滤除杂波的同时低速血流一并丢失，仅可显示管径>0.2 mm的血管和流速相对较高的血流，无法反映病变内的真实微血管情况。超声造影（CEUS）通过静脉注射造影剂，可提高对肿瘤新生血管的评估。超微血管成像（superb microvascular imaging，SMI）是一种新型超声成像技术，采用智能滤波技术，仅滤除杂波，识别并保留微小血管（管径>0.1 mm）非常低速（最低0.8 cm/s）的血流信号[1-2]；且几乎不受角度影响，在低速度和高增益情况下，仍能保持血流外溢少的特点，更真实、完整地呈现微血管结构。SMI的出现使无需对比介质即可评估微血管结构成为可能，且具有无创安全、相对经济等优点，对于浅表器官诊断具有良好的应用前景。本文拟对SMI在乳腺及颈部肿瘤诊断中的应用进行综述。

1 SMI在乳腺肿瘤中的应用

新生血管可帮助肿瘤建立血液供应，在乳腺癌侵袭性中具有至关重要的作用。高水平血管增殖状态与乳腺癌的低生存率和高复发率呈正相关。微血管密度（microvessel density，MVD）反映肿瘤血管生成情况，是乳腺癌生存率的预测指标。研究显示，SMI可显示更多微血管分支，从而提示存在较小的恶性病变[3-4]。SMI较 CDFI、PDI更易检测出恶性肿瘤的高级别血流，其 Adler分级与 MVD的相关性（r=0.82）高于CDFI（r=0.68）[5-7]。SMI结合乳腺影像报告和数据系统（breast imaging reporting and data system，BI-RADS）更适合于血供丰富的肿块[4]；亦可通过新检测到穿支动脉提高乏血供肿瘤BI-RADS分类的准确性[2]。

SMI可更详细地评价血管的复杂性和分布，提高乳腺恶性肿瘤的诊断水平。肖露等[8]将乳腺病变分为5种微血管构型，即无血管型、线型、树枝型、残根型和蟹足型，前3种常见于良性病变，后2种常见于恶性病变。SMI微血管构型诊断乳腺癌的敏感度、特异度及准确性均高于CDFI。Park等[9]研究发现SMI评分明显高于CDFI和PDI。SMI条件下，恶性肿瘤中≥6条血管比例、穿支血管或分流比例、混合分布比例及总评分均显著高于良性肿瘤。Zhao等[3]报道乳腺癌血流SMI多表现为中心分布而非混合分布。当以中心分布树枝型模式为判断恶性标准时，SMI优于PDI。SMI是描述肿物血管丰富程度及微血管构型的最佳无创方法。

CEUS可提高超声对乳腺恶性肿瘤的敏感度和准确率，具有与磁共振显像相当的诊断效能[10-11]；而SMI与CEUS微血管成像（microvascular imaging，MVI）的诊断效能相当[11-12]。MVI反映微泡轨迹，但在廓清前难以完整扫查双侧乳腺，同一时间只能在单个切面成像；而SMI可实现双乳完整扫查及多切面实时观察，更清晰地显示病灶内血管，在区分血管管径、走行及扩张血管与囊性血池形成等方面具有一定的优势。

此外，肿瘤的血管指数（vascular index，VI）可通过定量分析软件进行计算[1]。VI是感兴趣区内多普勒信号像素与病变总像素的比值，可将有价值的微血管信息客观量化。Zhang等[13]前瞻性地评价乳腺病变三维SMI，发现恶性病变VI（9.7±8.2）明显高于良性病变（3.4±3.3），差异有统计学意义（P<0.01）；以4.0为阈值，VI的敏感度、特异度、准确率分别为76.0%、66.1%、71.2%。确定VI最佳截断点有助于鉴别诊断良、恶性病变。三维SMI还可确定微血管最丰富的最佳二维SMI平面，以指导乳腺病变的VI定量分析。

2 SMI在甲状腺肿瘤中的应用

常规超声是甲状腺结节最基本的检查方法[14]。极低回声、微钙化等灰阶超声特征有助于恶性结节的诊断[14-15]。SMI能够更清晰地显示甲状腺结节内微血管分布细节。脉冲多普勒证实其检测到的微血管小分支真实、可测量。SMI条件下，表现为Alder Ⅱ～Ⅲ级的恶性结节明显多于良性结节（P<0.01）。SMI有助于提高甲状腺癌的检出率[16-17]。Cappelli等[18]根据SMI血管数量对结节进行评分（1分：0～2条血管；2分：≥3条血管），发现59.6%的良性结节和17.9%的恶性结节为1分，40.4%的良性结节和82.1%的恶性结节为2分。以2分为恶性结节诊断标准，对应的敏感度为81.7%、特异度为60.5%。单因素分析结果显示，SMI评分与恶性肿瘤有关（OR=6.72，95%CI3.89～11.59，P<0.001）；多因素Logistic模型证实SMI 2分为恶性肿瘤的独立危险因素（OR=6.99，95%CI3.46～12.09，P<0.001）。Lu等[17]报道SMI提高了对结节内微血管形态和血流分布的显示，而非血流信号。良性结节周围微血管完整，内部分支均匀；恶性结节周围微血管不完整，内部微血管紊乱。孔晶等[19]依据Chammas分型评估甲状腺结节的血流分布，发现恶性结节多表现为内部血流信号。有研究将甲状腺影像报告和数据系统（thyroid imaging reporting and data system，TI-RADS）与SMI联合，发现TI-RADS+SMI对TI-RADS 3和TIRADS 5结节的诊断效能无显著差异，但对TI-RADS 4结节的诊断效能高于单纯TI-RADS（P<0.05）[20]。因此，SMI可作为TI-RADS的有益补充。常规超声联合SMI、CEUS对甲状腺结节的诊断准确率无显著差异[20]。

SMI还可评价甲状腺良性结节射频消融的疗效。Liu等[21]报道常规超声测量的消融结节体积大于CEUS 和 SMI（均P<0.001），CEUS 与 SMI相似；SMI（37/256，14.45%）和CEUS（41/256，16.02%）对未完全消融结节的检出率相当，均显著高于 CDFI（P<0.001）。以CEUS作为判断标准时，SMI检测未完全消融结节的敏感度、特异度和准确度分别为90.2%、98.2%和100%。SMI可灵敏地显示未完全消融结节内残留的微血管，某些情况下可代替CEUS监测消融治疗的疗效。

既往研究显示，尽管SMI可以更好地描述甲状腺结节中的微血管，其鉴别良、恶性结节的作用较小。Ahn等[22]研究发现，常规超声、SMI及SWE结果显示甲状腺良、恶性结节间无显著差异，三者ROC曲线下面积也无显著差异。张立波等[23]研究发现SMI校正后 ROC曲线下面积（0.78）高于 TI-RADS校正前（0.66）及CDFI校正后（0.69），SMI校正后敏感度较高（82.14%），但差异无统计学意义。尽管SMI更易检测出恶性结节的Ⅲ型血流（P=0.001），但SMI中央血流及穿支血流并非恶性结节的独立危险因素，低速血流分布亦无法区分甲状腺良、恶性结节。然而，对于是否行超声引导下细针穿刺，不同类型成像（B型超声+SMI+弹性成像）的全面信息可以在不降低敏感度的前提下提高特异度，提供比二维成像更有力的参考[24]。

3 SMI在颈部淋巴结及腮腺肿瘤中的应用

当灰阶超声不能确定淋巴结性质时，PDI血流形态分析已得到广泛认可。恶性淋巴结常显示周围或偏心的结节性血管，这反映了肿瘤分泌血管生成因子引起的血管增殖和分流。然而，PDI良、恶性淋巴结血流模式存在较大重叠。炎症性淋巴结病和结核性淋巴结炎常表现为无血管模式和周围或移位的血管。而一些非霍奇金淋巴瘤则显示仍有门样血管，PDI血管模式分析并不能提供明确诊断。研究证实，SMI对于鉴别良、恶性淋巴结病变具有可行性[25]。Sim等[25]应用PDI及SMI分析颈部淋巴结病变滋养血管的分布（中央分布、外周分布、无血管、混合分布）、数目及血管形态（无血管、正常、偏心），发现转移性淋巴结和结核性淋巴结炎之间的血管分布、数量和形态均存在显著差异、菊池病和淋巴瘤之间的血管数量存在显著差异。SMI对淋巴结病变的敏感性显著高于PDI，较PDI可显示小结节血管，从而获得更详细的血管信息。

Wakisaka等[26]对10例N0期口腔（咽）癌患者术前颈部皮下注射Sonazoid行CEUS，术后石蜡病理均未见转移灶。CEUS识别出8例前哨淋巴结（sentinel lymph node，SLN）及其引流淋巴管，均考虑转移阴性；SMI检测到8例SLN，7例考虑转移阴性（仅见门样血管），1例考虑转移阳性（除门样血管外还发现至少2条血管）。该例为黏液表皮样癌，瘤体内有细菌感染引起的脓肿，即SMI可识别血供异常增多的SLN，但无法区分转移和炎症。目前SMI对SLN微血管评价的研究较少。基于SMI的SLN分类标准的生成尚需积累更多的临床数据。

Bayramoglu等[27]比较了儿童恶性淋巴瘤、急性淋巴结炎和正常淋巴结 SMI的VI，发现淋巴瘤与正常淋巴结、淋巴瘤与淋巴结炎比较的 VI截止值均为15%，诊断准确率分别为95%和83%（均P<0.001）。VI有助于鉴别恶性淋巴瘤和急性淋巴结炎与正常淋巴结。

多形性腺瘤（pleomorphic adenoma，DA）和Warthin瘤（Warthin tumor，WT）是成人最常见的涎腺肿瘤。DA含大量黏液样基质，上皮成分稀少，微血管计数低；而多数WT具有高MVD和高细胞性。鉴于这一组织病理学差异，微血管分析有助于两者的鉴别。Ryoo等[28]研究发现，PDI与SMI条件下DA和WT的血流分级与血管分布均存在显著差异。WT的血流分级均明显高于DA，SMI条件下差异更为显著。68.4%的 DA为 0级血流，而 WT中 3级血流高达70.8%。血流分布方面：PDI条件下 73.7%的 DA和37.5%的 WT呈无血管型；而 SMI条件下 WT中仅12.5%呈无血管型，83.4%呈中央或混合分布（83.4%）。SMI较PDI具有更高的观察者间一致性，灰阶超声联合SMI（79.0%）的诊断准确性高于灰阶超声联合PDI（72.6%）。SMI血管分布和内部血流分级有助于鉴别DA和WT。

4 总结与展望

SMI通过对肿瘤内新生血管的准确评估，可作为定性判断病变组织的可靠依据，同时可避免发生CEUS造影剂相关的不良反应。由于SMI正常灌注模式的标准尚未得到证实，应开展更多的研究以确定区分正常和病变模式的阈值。此外，SMI、组织病理学因素与疾病进展之间的相关性可能是未来的研究重点。SMI在预测预后和选择治疗方案方面的进一步应用需要多中心临床研究加以印证。