超聲造影技術(shù)在肺部腫瘤應(yīng)用中的研究進(jìn)展

樓軍 雷志鍇?

統(tǒng)計(jì)表明，目前我國肺癌發(fā)病率每年增長約26.9%，肺癌已成為我國惡性腫瘤死亡原因第一位。以往，肺部腫瘤的影像學(xué)診斷主要依賴于X線、CT、纖維支氣管鏡等檢查，由于含氣肺組織及肋骨的影響，超聲檢查主要局限于胸腔積液的診斷，對肺部腫瘤的診斷存在一定的困難，超聲造影（CEUS）技術(shù)能清晰顯示組織和腫瘤內(nèi)的血管和微血管，動(dòng)態(tài)觀察腫瘤組織的微循環(huán)灌注狀態(tài)，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于臨床，尤其在肝臟占位病變的診斷中，超聲造影檢查甚至優(yōu)于增強(qiáng)CT和增強(qiáng)MRI檢查［1-2］。本文對超聲造影技術(shù)在肺部腫瘤的應(yīng)用作一綜述。

1 超聲造影成像技術(shù)的發(fā)展

1.1 二次諧波顯像 主要由非線性二次諧波信號構(gòu)成，非線性效應(yīng)強(qiáng)，可強(qiáng)于組織上百倍，組織回聲中提取的信號，經(jīng)編程，使儀器只接收這些諧波，提高圖像信噪比，以此獲得良好的造影效果。

1.2 諧波能量多普勒顯像 二次諧波結(jié)合多普勒能量成像技術(shù)，僅造影劑產(chǎn)生的諧波能量信號可以被接收。加入諧波技術(shù)可有效抑制運(yùn)動(dòng)偽像，以檢測更低速的血流。

1.3 間歇延遲成像 應(yīng)用高聲壓下大量微泡的瞬間破裂，產(chǎn)生高強(qiáng)度的散射提高微泡顯示。微泡破裂后感興趣區(qū)再次被充填需經(jīng)過一段時(shí)間，在兩次高聲壓超聲波的發(fā)射中間可設(shè)置間歇時(shí)間。此技術(shù)可檢測到細(xì)小血管內(nèi)的低速血流。

1.4 實(shí)時(shí)超聲造影匹配成像技術(shù) 實(shí)時(shí)超聲造影匹配成像技術(shù)是發(fā)射低聲壓的超聲波與造影劑聲諾維結(jié)合，分別接收來自組織及造影劑微泡的信號，操作者根據(jù)需要選擇模式，應(yīng)用對比造影成像技術(shù)，可實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察微氣泡的灌注過程。

2 肺部腫瘤超聲造影基礎(chǔ)

與肝臟供血相似，肺具有雙重供血，即由肺動(dòng)脈及支氣管動(dòng)脈供血，組成肺循環(huán)的肺動(dòng)脈和靜脈，流出右心室，回至左心房，運(yùn)載全身靜脈性血液在肺內(nèi)進(jìn)行氣體交換，屬肺的功能血管；體循環(huán)的支氣管動(dòng)脈和靜脈，起自胸主動(dòng)脈或肋間動(dòng)脈，源于左心室，回至右心房，運(yùn)載動(dòng)脈性血在肺內(nèi)進(jìn)行物質(zhì)交換，是肺的營養(yǎng)血管。由于肺癌的血供主要來源于支氣管動(dòng)脈，偶有肺動(dòng)脈參與供血，因此肺癌在肺動(dòng)脈期呈無或輕微增強(qiáng)，而在支氣管動(dòng)脈期呈輕微或明顯增強(qiáng)，該特征性表現(xiàn)是超聲造影診斷肺癌的重要依據(jù)。中央型肺癌伴肺不張的超聲造影具有典型的增強(qiáng)模式，即肺組織主要在肺動(dòng)脈期開始增強(qiáng)，而腫瘤在支氣管動(dòng)脈期出現(xiàn)增強(qiáng)，且增強(qiáng)強(qiáng)度明顯低于不張的肺組織。

3 超聲造影對周圍型肺部占位性病變的鑒別診斷價(jià)值

周圍型肺部占位性病變主要包括良性腫瘤、原發(fā)或轉(zhuǎn)移的惡性腫瘤。肺部腫瘤的定性診斷一直是影像界研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，正確的定性判斷是后續(xù)制定治療方案的關(guān)鍵。部分學(xué)者研究認(rèn)為病灶的形態(tài)學(xué)和血供特征可以為肺部病變的鑒別提供有用的信息［3-4］，但彩色多普勒超聲對低速血流的敏感性有限，同時(shí)又受到操作者的手法、儀器的分辨力、參數(shù)的調(diào)節(jié)以及取樣的角度等因素的限制，故不能全面、細(xì)致地反映病灶內(nèi)部血供情況，無法分辨是否存在壞死病灶。目前文獻(xiàn)較多報(bào)道是應(yīng)用超聲造影對肺癌的診斷研究［5-6］，認(rèn)為超聲造影增強(qiáng)時(shí)相對肺部腫瘤良惡性的鑒別診斷有重要意義。

多數(shù)研究結(jié)果表明肺癌的增強(qiáng)時(shí)相大多始于支氣管動(dòng)脈期，對于判斷腫瘤性質(zhì)和顯示隱藏在不張的肺組織中的腫瘤有重要意義。肺動(dòng)脈期及支氣管動(dòng)脈期的界定在肺占位病變診斷及鑒別中有重要意義。目前，較多學(xué)者對CEUS肺動(dòng)脈期及支氣管動(dòng)脈期的界定進(jìn)行研究，但尚無公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，Gorg［7］認(rèn)為注入造影劑后增強(qiáng)＜6s為“肺動(dòng)脈期”，增強(qiáng)≥6s為“支氣管動(dòng)脈期”，綜合國內(nèi)外文獻(xiàn)［8-9］報(bào)道，良性病變始增時(shí)間（time to enhancement，TE）多在4.8～10.0s，惡性病變TE多在 10～15s。羅志艷等［6］報(bào)道28例周圍性肺癌，24 例（85.7%）始增時(shí)間在6～24s，平均（11.1±3.6）s，表明惡性腫瘤在“肺動(dòng)脈期”無或少灌注而表現(xiàn)無增強(qiáng)，但在“支氣管動(dòng)脈期”稀疏或明顯灌注呈低或高增強(qiáng)，此增強(qiáng)表現(xiàn)是超聲造影診斷肺癌的重要依據(jù)。Sperandeo等［10］報(bào)道78例肺癌，始增時(shí)間15～45s，平均25～32.5s，均位于支氣管動(dòng)脈期，晚于正常肺組織始增時(shí)間，亦表明肺癌的主要血供是支氣管動(dòng)脈供血。由此可見，肺癌增強(qiáng)開始于支氣管動(dòng)脈期，一般＞10s，而肺臟的炎性病變的增強(qiáng)則開始于肺動(dòng)脈期，一般＜10s。這是因肺癌的新生血管主要來自支氣管動(dòng)脈，而肺的炎性病變?nèi)绶窝缀椭夤芊窝?，主要是肺?dòng)脈供血，該特征性表現(xiàn)是超聲造影診斷肺癌的重要依據(jù)。

4 超聲造影在中央型肺癌伴阻塞性肺不張中的應(yīng)用

當(dāng)中央型肺癌壓迫或阻塞支氣管時(shí)，可引起遠(yuǎn)端的肺組織實(shí)變，實(shí)變的肺組織可作為透聲窗，使肺門部腫塊在超聲圖像上顯示，但常規(guī)超聲檢查常難以區(qū)分其腫瘤部分及不張的肺組織，多數(shù)研究結(jié)果表明肺癌的增強(qiáng)時(shí)相大多始于支氣管動(dòng)脈期，增強(qiáng)強(qiáng)度多低于不張的肺組織，因此超聲造影可以較好的區(qū)分其腫瘤部分與不張的肺組織。中央型肺癌伴肺不張的超聲造影具有典型的增強(qiáng)模式，由于超聲造影劑從右心肺動(dòng)脈首先灌注不張的肺組織，不張的肺在“肺動(dòng)脈期”開始明顯增強(qiáng)，而隱藏在不張肺組織內(nèi)的腫瘤造影劑灌注時(shí)間明顯遲于前者，同周圍型肺癌相似，主要在“支氣管動(dòng)脈期”出現(xiàn)增強(qiáng)，且增強(qiáng)強(qiáng)度明顯低于不張的肺組織。因此，超聲造影應(yīng)用肺存在支氣管動(dòng)脈及肺動(dòng)脈雙血供的特點(diǎn)，易分辨腫瘤與不張肺組織。

5 實(shí)時(shí)超聲造影在肺部腫瘤精準(zhǔn)介入中的應(yīng)用

對于不同病理學(xué)類型的肺癌，其治療方案差異較大，因此對肺部腫瘤進(jìn)行精準(zhǔn)穿刺活檢，獲得病理學(xué)診斷尤為重要，超聲引導(dǎo)下經(jīng)皮肺穿刺活檢術(shù)可對支氣管鏡難以到達(dá)或難以診斷的肺部胸膜相鄰處病變進(jìn)行取材，且操作全過程均實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀測，取材成功率高，已得到臨床的廣泛認(rèn)可和應(yīng)用［11］。但當(dāng)肺部較大病灶（直徑＞5cm），常是壞死、炎癥、肺不張及腫瘤組織等多種病變組織并存，二維超聲無法區(qū)別病灶內(nèi)壞死區(qū)域和活性區(qū)域，彩色多普勒超聲檢查常不能反映出病變真實(shí)的血流信號情況，給穿刺操作帶來一定的盲目性，易造成穿刺失敗，而實(shí)時(shí)超聲造影能實(shí)時(shí)顯示病灶內(nèi)的血流灌注信息，羅志艷等［6］研究報(bào)道超聲造影在肺癌中的初步研究，為肺周圍型病變的穿刺活檢提供了十分有價(jià)值的信息。何文等［12］和曹兵生等［13］均在2011年報(bào)道對肺周圍腫塊先行超聲造影檢查再行穿刺的研究，穿刺成功率分別在100.00%、98.10%。黃偉俊等［14］研究顯示38個(gè)病灶中不均勻增強(qiáng)達(dá)76.3%（29/38），尤其是在較大的病灶達(dá)89.3%（25/28），表明CEUS更能體現(xiàn)病灶內(nèi)不同組織血供情況，實(shí)時(shí)超聲造影引導(dǎo)可以顯示腫塊的活性區(qū)，能避開穿刺路徑上的大血管，可以對肺部腫塊進(jìn)行精準(zhǔn)穿刺活檢，可以明顯提高穿刺的陽性率、準(zhǔn)確率及安全性。

6 超聲造影在肺腫瘤消融術(shù)后評估中的應(yīng)用

對于早期肺癌不能耐受手術(shù)或不愿手術(shù)治療或其他局部治療后復(fù)發(fā)的周圍型肺癌患者，熱消融已成為有效替代手段；超聲造影具有實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)、敏感性高的優(yōu)勢，目前大量研究證實(shí) CEUS 對發(fā)現(xiàn)消融術(shù)后殘留或復(fù)發(fā)具有較高的靈敏度、 特異度和準(zhǔn)確性，與增強(qiáng) CT/MRI 診斷價(jià)值相似，已經(jīng)成為評價(jià)射頻消融治療療效的有效方法［15-16］。

7 展望

超聲造影檢查操作簡便、省時(shí)、無輻射、可反復(fù)應(yīng)用，可以顯示腫瘤血管形態(tài)學(xué)及血流動(dòng)力學(xué)情況，對已失去手術(shù)機(jī)會而采取放化療治療的患者，超聲造影新技術(shù)可以反映放化療前后病灶微循環(huán)的改變，用于評估放化療療效，尤其適用于碘過敏、心肝腎功能不全、哮喘、甲狀腺功能亢進(jìn)、各種藥物過敏者等高危因素而無法進(jìn)行增強(qiáng)CT或MRI檢查的患者。腫瘤血管生成和抗血管生成治療可引起組織血流灌注改變，隨著超聲造影及其成像技術(shù)的不斷發(fā)展和臨床研究的不斷深入，超聲造影定量分析技術(shù)在腫瘤血管靶向治療療效評估方面有較大發(fā)展?jié)摿Γ?7］。Williams等［18］應(yīng)用超聲造影定量分析對多種血管靶向藥物進(jìn)行療效評估，發(fā)現(xiàn)超聲造影定量分析可顯示腫瘤血流灌注變化，與CT灌注成像［19］、MR灌注成像和PET/CT等［20］其他功能性成像方法比較有優(yōu)勢，其可早期發(fā)現(xiàn)腫瘤血流灌注改變，具有預(yù)測療效潛力。

超聲造影與CT/MR圖像融合導(dǎo)航技術(shù)是基于影像融合和定位追蹤技術(shù)發(fā)展的一項(xiàng)嶄新的實(shí)時(shí)虛擬導(dǎo)航技術(shù)。其應(yīng)用超聲探頭及超聲儀器上配置的磁感應(yīng)傳感器產(chǎn)生一個(gè)磁場區(qū)域，將 CT/MR 的DICOM 圖像通過三點(diǎn)對應(yīng)法映射至實(shí)時(shí)超聲圖像上，通過特定的軟件對每一幀圖像進(jìn)行對位融合，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)對應(yīng)，使CT/MR圖像上顯示的病灶也能在超聲圖像上準(zhǔn)確定位。因部分周圍型肺腫瘤較小，易受肋骨、肺氣體等影響難以顯示，通過實(shí)時(shí)虛擬導(dǎo)航技術(shù)，并結(jié)合超聲檢查時(shí)可以任意調(diào)整體位，可使一部分常規(guī)超聲不易顯示的肺腫瘤能在該技術(shù)的引導(dǎo)下及聯(lián)合超聲造影而得以顯示，并能引導(dǎo)穿刺針或消融針準(zhǔn)確到達(dá)病灶，達(dá)到肺癌病灶安全消融治療目的。隨著超聲儀器和超聲技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，超聲造影劑的不斷改進(jìn)，超聲造影技術(shù)在肺部疾病中的應(yīng)用將展現(xiàn)出更廣闊的前景。

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