联合应用两种超声弹性成像技术诊断肝脏局灶性病变良恶性的价值研究

陈曦，牛佳美，蒋佩岑，叶乃源，杨秀华

(哈尔滨医科大学附属第一医院腹部超声科，哈尔滨 150001)

随着人们健康意识的提高以及影像学检测技术的发展，近年来肝脏局灶性病变(focal liver lesions，FLLs)的检出率逐渐升高，良恶性FLLs的早期确诊对于疾病治疗以及提高患者预后和生存率具有重要意义。目前，超声检查是检测FLLs的常用方法，但大多数情况下，传统超声检查尚不能确定FLLs病灶的良恶性。近年来，随着影像学技术的发展，超声弹性成像的大量应用在很大程度上弥补了常规超声检查的不足[1]。弹性成像可客观、定量检测FLLs的硬度，可作为其他影像学检查的重要补充。本研究通过分析实时组织弹性成像(real-time elastography，RTE)与剪切波速度测量(shear wave measurement，SWM)对FLLs良恶性的诊断效能，探讨两种方法单独应用和联合应用(又称联合弹性成像)对FLLs良恶性鉴别的诊断价值，为临床提供诊断提供新思路，现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2018年10月至2019年5月在哈尔滨医科大学附属第一医院腹部超声科检查的FLLs患者51例，其中男27例、女24例；年龄20～72岁，平均(52±11)岁；共59处病灶，直径10.2～148.2 mm，中位直径37.70 mm。纳入标准：①经手术或超声引导下穿刺活组织检查确诊FLLs[2]；②年龄18岁以上；③超声检查示肝右叶至少有1个肝结节，直径>1 cm。排除标准：①病灶接近肝包膜或大血管；②病灶距皮肤表面>8 cm，呼吸或心跳导致病灶过度运动[3]；③丙氨酸转氨酶水平高于正常值上限的5倍[4]；④孕妇、心力衰竭、急性冠状动脉综合征患者。本研究经哈尔滨医科大学附属第一医院医学伦理委员会批准，患者均签署知情同意书。

1.2仪器与方法 使用同时具备RTE及SWM功能的彩色超声诊断仪(日立公司生产，型号：HI VISION Ascendus)，仅用凸阵探头(型号：EUP-C715)即可实现联合弹性成像。患者取仰卧位，将凸阵探头置于肋间或肋下扫查肝脏，根据超声显示记录病灶数目、位置、大小、距体表深度等。

1.2.1RTE 将彩色超声诊断仪切换至RTE模式，嘱患者在自然呼吸状态下屏气，探头垂直于皮肤轻轻施加压力，根据超声图像评价，图像中红色代表质地较软，蓝色代表质地较硬。采用5分法定性FLLs，病灶呈绿色为1分，病灶呈蓝绿相间且以绿为主为2分，病灶呈蓝绿相间且比例相近为3分，病灶呈蓝绿相间且以蓝为主为4分，病灶呈蓝色为5分[5]。RTE评分≥3分，病灶诊断为恶性，RTE评分<3分，病灶诊断为良性。

1.2.2SWM RTE检查完成后，将彩色超声诊断仪转换为SWM模式，嘱患者屏气，根据超声显示图像在肝包膜下方定位1 cm×1.5 cm大小的感兴趣区域，该区域内无大血管，按update键聚焦超声脉冲产生剪切波，约2 s内显示剪切波传播速度(Vs值)，并计算出组织硬度，重复测量10次，以中位数作为参考值。对于较大病灶，选取病灶内不同位置的感兴趣区域，测量5次，取平均值。

1.2.3联合评分方法 RTE采用5分法对FLLs进行评分，与SWM进行联合，SWM以本研究中得出的最佳截断值为界进行判断，良性为-1分，恶性为1分，将RTE、SWM评分相加得出联合评分。联合评分<3分诊断为良性，≥3分诊断为恶性。

2 结 果

2.1确诊结果 59个FLLs病灶病理检查结果显示：恶性病灶39个(肝细胞癌26个，胆管细胞癌5个，肝转移癌8个)，良性病灶20个(血管瘤11个，肝硬化结节3个，腺瘤3个，炎性结节3个)，见表1。

表1 FLLs病理检查结果分布

2.2RTE诊断结果 采用RTE 5分法诊断FLLs的结果见表2；参照病理组织检查结果，共确诊恶性病灶31个，良性病灶10个，准确度为69.49%(41/59)，RTE对FLLs的诊断效能见表3。

表2 RTE 5分法诊断FLLs的结果 (个)

表3 RTE对FLLs的诊断效能(个)

2.3SWM诊断结果 在59个FLLs病灶中，良性组Vs值、E值分别为1.45(1.23,1.95) m/s、6.31(4.59,11.45) kPa，恶性组Vs值、E值分别为1.92(1.50,2.27) m/s、11.14(6.77,15.44) kPa。Mann-WhitneyU检验显示，良性组的杨氏模量值低于恶性组(Z=-2.771，P=0.006)；在恶性病灶中，胆管细胞癌杨氏模量值高于肝细胞癌(Z=-2.875，P=0.002)，且胆管细胞癌杨氏模量值高于肝转移癌(Z=-2.196，P=0.030)。见表4。受试者工作特征曲线显示，SWM的曲线下面积为0.722，诊断FLLs良恶性的截断值为7.075 kPa，其中23个病灶截断值<7.075 kPa，诊断为良性；36个病灶截断值≥7.075 kPa，诊断为恶性，见图1、表5。

表4 SWM诊断FLLs结果[M(P25，P75)]

SWM：剪切波速度测量；FLLs：肝脏局灶性病变

表5 SWM对FLLs的诊断效能 (个)

2.4联合弹性成像的诊断结果 对59个FLLs病灶的联合评分显示，6分5例、5分9例、4分12例、3分17例、2分10例、1分3例、0分3例，其中3分及以上诊断为恶性，3分以下诊断为良性，联合弹性成像诊断的准确度为83.05%(49/59)，其诊断效能见表6。联合弹性成像的灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、准确度均高于两种方法的单独检验，其中联合检测的阳性率与RTE的阳性率比较差异无统计学意义[72.9%(43/59))比69.5%(41/59)](χ2=0.071，P=0.791)，两种方法诊断结果的一致性一般(Kappa=0.422，P<0.001)；联合检测的阳性率与SWM的阳性率比较差异无统计学意义[72.9%(43/59)比61.0%(36/39)](χ2=2.400，P=0.118)，两种方法诊断结果的一致性一般(Kappa=0.435，P<0.001)。

表6 RTE和SWM联合对FLLs的诊断效能 (个)

2.5典型病例 病例1：患者，女，38岁，病灶大小约为53.4 mm×47.2 mm，见图2a；病灶弹性渲染呈蓝绿相间，以绿色为主，RTE 5分法评分为2分，见图2b；SWM显示病灶硬度为14.84 kPa，截断值>7.075 kPa，SWM评分1分，见图2c。联合弹性成像最终评分为3分，错误判断该病灶为恶性，但病理结果证实该病灶为海绵状血管瘤。

2a：常规超声声像图；2b：实时组织弹性成像声像图；2c：剪切波速度测量声像图

病例2：患者，男，45岁，病灶大小约为38.7 mm×38.4 mm，见图3a；病灶弹性渲染呈蓝绿相间，RTE 5分法评分为3分，见图3b；SWM显示病灶硬度为3.45 kPa，截断值<7.075 kPa，SWM评分-1分，见图3c。联合弹性成像评分2分，判断该病灶为良性，病理结果证实该病灶为肝腺瘤。

3a：常规超声声像图；3b：实时组织弹性成像声像图；3c：剪切波速度测量声像图

病例3：患者，男，52岁，病灶大小约为38 mm×30.9 mm，见图4a；病灶弹性渲染以蓝色为主，RTE 5分法评分4分，见图4b；SWM显示病灶硬度21.38 kPa，截断值>7.075 kPa，SWM评分1分，见图4c。联合弹性成像评分5分，判断该病灶为恶性，病理结果证实该病灶为肝细胞癌。

4a：常规超声声像图；4b：实时组织弹性成像声像图；4c：剪切波速度测量声像图

病例4：患者，男，66岁，病灶大小约12.4 mm×10.5 mm，见图5a，病灶弹性渲染呈蓝色，RTE 5分法为5分，见图5b；SWM显示病灶硬度为10.49 kPa，截断值>7.075 kPa，SWM评分1分，见图5c。联合弹性成像评分为6分，判断该病灶为恶性，病理结果证实该病灶为肝转移癌。

5a：常规超声声像图；5b：实时组织弹性成像声像图；5c：剪切波速度测量声像图

3 讨 论

FLLs是肝内结构增生、代谢异常或炎症所致的病理改变。超声引导下穿刺活检可作为判断FLLs良恶性的金标准，但可能引发疼痛、出血和穿孔等创伤，并可能因取样错误而出现偏差，因此应用非侵入性方法检测是FLLs确诊的首选。超声弹性成像作为一种评估组织生物学特性的非侵入性工具，具有安全、低成本、便捷的特点[4]。弹性成像可客观、定量检测FLLs的硬度，具有方便、无痛、可视化的特点，所获取的信息是对传统超声检查的重要补充[6-7]，可为临床判断FLLs性质提供有价值的信息。

良、恶性病灶的纤维与肿瘤细胞比例不同，故病灶硬度存在差异[8]。本研究中的联合弹性成像技术是指对同一病灶进行RTE和SWM的联合应用。RTE是一种色彩图，属于位移/应变弹性成像，可实时显示组织的相对应变，通过检测外在压力压迫肝内组织产生的形变，利用组织弥散定量分析技术对弹性图像进行分析，获得有关FLLs的相对硬度信息。SWM通过计算剪切波横向传播速度，通过计算得到病灶的杨氏模量(绝对硬度)。Guibal等[9]应用剪切波弹性成像技术测量FLLs病灶的硬度发现，良性FLLs组织的硬度明显低于恶性FLLs组织。本研究中，Mann-WhitneyU检验结果显示，良性组杨氏模量值低于恶性组(P<0.05)。

欧洲超声医学与生物学协会联合会的超声弹性成像指南[10]指出，RTE测量FLLs的相对硬度可反映肝组织内部硬度的差异，但严重肝硬化患者的FLLs硬度比无法准确反映病灶硬度。本研究中，有8例恶性病灶在严重肝硬化背景下采用RTE 5分法诊断FLLs硬度比相对较低，导致了错误的诊断。SWM测量肝脏的杨氏模量受到肝炎症活动度、肝外胆汁淤积、中心静脉压升高等因素的影响。Gerber等[3]应用SWM对FLLs硬度进行测量，由于病灶位置接近肝包膜、大血管或病灶深度>8 cm等解剖特征，呼吸或心跳导致组织过度运动，或严重的脂肪变性和肥胖等，导致部分FLLs病灶的硬度测量不准确。另外，SWM测量的感兴趣区域固定大小为1 cm×1.5 cm，忽略了FLLs潜在的不均匀性也可能是影响SWM的诊断准确率的原因之一。本研究中，SWM的诊断错误率为28.81%(17/59)，RTE、SWM联合应用的诊断效能大于RTE、SWM的单独检测。

Sandulescu等[11]的研究发现，血管瘤的硬度低于肝细胞癌、肝转移癌、胆管细胞癌等恶性病变。在组织学上，血管瘤由大量的血管内皮细胞构成，其间有纤维间隔，切面呈蜂窝状，表现为血液扩张性血窦，其硬度稍高于周围肝组织，但低于恶性病灶[12-13]。本研究中，肝血管瘤硬度值低于肝细胞癌、肝转移癌、胆管细胞癌，但肝血管瘤病灶内动脉血管成分或纤维成分较多可能使病灶硬度值升高，从而误诊为恶性病灶。

Frulio等[14]的研究表明,声辐射力脉冲弹性成像可以分别应用于肝腺瘤与肝细胞癌和肝腺瘤与胆管细胞癌的鉴别诊断。肝细胞癌是一种临床中常见的原发性恶性肿瘤，Inoue等[15]研究指出，肝细胞癌伴肝硬化的比率明显高于肝转移癌或其他良性病变。肝细胞癌超声造影特征通常为动脉期肿瘤整体高增强，门脉期呈等增强或低增强，延迟期呈低增强。肝腺瘤动脉期超声造影常表现为快速增强，门脉期、延迟期可呈等增强或低增强，与肝细胞癌的增强模式具有一定的相似性，可能导致医师判断困难[16-17]。本研究中，联合弹性成像技术可以提供病灶硬度的相关信息，能够有效诊断FLLs的良恶性，为正确判断病灶性质提供可靠依据。

胆管细胞癌为乏血供病灶，肿瘤边缘以肿瘤细胞为主，肿瘤细胞纤维组织增加，而血管分布减少，且大部分病灶位于间质纤维内，肿瘤内部含有许多纤维组织成分。与肝细胞癌和肝转移癌相比，胆管癌的声辐射力脉冲弹性成像硬度值显著升高[18-19]。Gerber等[3]研究认为，在恶性FLLs中，胆管细胞癌的剪切波弹性成像的硬度最大，显著高于肝细胞癌和肝转移癌。此外，美国放射学院制订和发布的肝脏影像报告及数据系统[20]指出，胆管细胞癌与肝细胞癌的超声造影特征有一定的相似性。肝细胞癌超声造影特征通常为动脉期肿瘤整体高增强，病灶坏死区域可表现为无增强区，门脉期呈等增强或低增强，延迟期呈低增强；胆管细胞癌动脉期通常呈周边环状增强，门脉期、延迟期呈低增强或无增强。本研究中，Mann-WhitneyU检验结果显示，胆管细胞癌的杨氏模量值高于肝细胞癌(P<0.01)。因此，可将联合弹性成像用于肝脏局灶性病变类型的鉴别，以为区分肝细胞癌和胆管细胞癌提供有价值的信息[21-22]。

目前，有关肝转移癌的弹性成像研究较少。Kato等[23]应用RTE成像方法检测肝转移癌的准确度为89.1%，认为肝转移癌硬度大于肝细胞癌。Gerber等[3]认为，肝转移癌与肝细胞癌的硬度无明显差异。由于肝转移癌的硬度与原发灶位置的关系密切，导致不同研究的肝转移癌弹性成像结果存在差异,且多数肝转移癌患者曾接受不同程度的化疗等治疗，均可影响肝转移癌硬度[24]。本研究中，肝转移癌的硬度值中位数明显小于胆管细胞癌和肝细胞癌，由于肝转移癌例数较少，关于其硬度的影响因素有待进一步研究。欧洲超声医学与生物学协会联合会弹性成像指南[10]强调，不同机器、不同弹性成像方法所获得的结果不能类推。目前应用弹性成像诊断FLLs的研究较少，弹性成像指南也不推荐采用弹性成像诊断FLLs[25]，但弹性成像技术可提供病灶的硬度信息，与其他影像学方法联合应用诊断效能进一步提高，在临床实践前，仍需要进行大量多学科诊疗模式的研究。本研究样本量有限，联合弹性成像的阳性率与单独检测比较差异无统计学意义，且联合弹性成像与单独检测的诊断一致性一般，仍需大样本量研究进一步确定。

综上所述，联合弹性成像能够提供病灶的绝对硬度和相对硬度信息。RTE与SWM联合应用能够弥补单独应用的局限性，提高诊断效能，为鉴别FLLs良恶性提供重要帮助。