聲速匹配技術(shù)鑒別原發(fā)性肝癌與肝血管瘤的應(yīng)用價(jià)值研究

張雪，孫萌，馬琳，孫玉偉，王藝樺，孟健，張曼

國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)研究現(xiàn)狀：

聲速匹配技術(shù)不僅應(yīng)用于肝臟、甲狀腺等臟器的彌漫性疾病的診斷，而且對(duì)甲狀腺、乳腺結(jié)節(jié)良惡性的鑒別診斷也有一定的參考意義，但目前關(guān)于聲速匹配技術(shù)對(duì)肝臟占位性病變的鑒別診斷方面的研究還很缺乏。原發(fā)性肝癌位居全球惡性腫瘤致死率的第三位，僅次于肺癌和胃癌，是全球最常見的惡性腫瘤之一［1-2］。肝血管瘤是肝臟最常見的良性腫瘤，人群發(fā)病率為5%～20%［3］。常規(guī)超聲檢查被公認(rèn)為診斷肝臟腫瘤最常用、最經(jīng)濟(jì)、最有效的檢查方法之一，但其圖像分辨率較低，且靈敏度和特異度受眾多因素限制，從而影響其鑒別診斷肝臟腫瘤的鑒別診斷價(jià)值［4］。聲速匹配技術(shù)（SSC）是超聲新技術(shù)，通過(guò)聲波在組織中傳播速度的改變來(lái)評(píng)估組織彈性及軟硬度變化的定量方法，能間接反應(yīng)腫物的組織特性［5-6］。相關(guān)研究顯示，SSC在肝臟彌漫性病變中有較好的診斷效能，但在肝臟局灶性病變研究中鮮有報(bào)道［7-8］。本研究旨在運(yùn)用SSC 評(píng)估原發(fā)性肝癌與肝血管瘤的軟硬度，尋找二者的最佳臨界值，為鑒別原發(fā)性肝癌與肝血管瘤提供量化的診斷指標(biāo)。

1 資料與方法

1.1 研究標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：腫物均經(jīng)穿刺或手術(shù)病理證實(shí)。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）原發(fā)性肝癌及肝血管瘤同時(shí)存在者；（2）無(wú)法屏住呼吸配合SSC 檢查者；（3）受心臟搏動(dòng)無(wú)法獲取圖像者；（4）腫物直徑小于取樣框內(nèi)徑者。

1.2 研究對(duì)象 選取2016 年11 月—2017 年11 月就診于華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院的符合研究標(biāo)準(zhǔn)的肝臟實(shí)性腫物患者85例，腫物92 個(gè)（原發(fā)性肝癌44 個(gè)、肝血管瘤48 個(gè)）。85 例患者中男45例，女40例；年齡31～83歲，平均年齡（54.2±11.0）歲；腫物最大徑為1.95～14.34 cm，平均腫物最大徑（6.6±3.2）cm。依據(jù)穿刺或手術(shù)病理結(jié)果將患者分為原發(fā)性肝癌組（n=39）和肝血管瘤組（n=46）?；颊呔鶎?duì)本研究知情同意并簽署知情同意書。本研究經(jīng)華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.3 儀器與方法

1.3.1 檢查儀器及條件 選用美國(guó)Zonare 公司Z.one Ultra彩色多普勒超聲診斷儀，選用C9-3 腹部探頭，頻率為3～6 MHz。

1.3.2 SSC 檢查 囑患者仰臥于診療床上，右手舉過(guò)頭頂，充分暴露肋間隙。二維超聲觀察腫物的位置，測(cè)量肝臟腫物的大小。按zoom 鍵，彈出取樣框，將取樣框調(diào)制最小，選擇感興趣區(qū)，使取樣框上緣盡可能與腫物上緣接近。囑患者屏住呼吸，按optimize 鍵，屏幕右側(cè)將自動(dòng)顯示該部位的區(qū)域速度指數(shù)（ZSI）值。每個(gè)樣本重復(fù)測(cè)量5 次，凍結(jié)并存儲(chǔ)圖像（見圖1）。將圖像導(dǎo)出后處理數(shù)據(jù)，以5 次平均值作為該部位的最終ZSI 值。

1.4 觀察指標(biāo) 比較兩組患者一般資料（性別、年齡、BMI、皮下層厚度、腫物上緣肝組織厚度），兩組腫物ZSI 值；分析ZSI 值診斷原發(fā)性肝癌價(jià)值。皮下層厚度即患者皮膚層到肝臟表面之間的組織層厚度。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 17.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以（±s）表示，兩組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；偏態(tài)分布計(jì)量資料以M（P25，P75），兩組間比較采用秩和檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗(yàn)。繪制ZSI 值診斷原發(fā)性肝癌的ROC 曲線，計(jì)算ROC 曲線下面積（AUC）、約登指數(shù)。雙側(cè)檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者一般資料比較 兩組患者性別、年齡、BMI、皮下層厚度、腫物上緣肝組織厚度比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05，見表1）。

2.2 兩組腫物ZSI 值比較 原發(fā)性肝癌組44 個(gè)腫物的ZSI 值為（43.0±7.4）m/s，肝血管瘤組48 個(gè)腫物的ZSI 值為（22.3±7.4）m/s；原發(fā)性肝癌組腫物的ZSI 值高于肝血管瘤組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=13.303，P＜0.001）。

2.3 ZSI 值診斷原發(fā)性肝癌價(jià)值 繪制ZSI 值診斷原發(fā)性肝癌的ROC 曲線，當(dāng)ZSI=33 m/s 時(shí)，ROC 的AUC 為0.987（＞0.700），為鑒別診斷原發(fā)性肝癌與肝血管瘤的最佳臨界值，敏感度為97.7%，特異度為91.7%，約登指數(shù)為0.894（見表2、圖2）。

圖1 原發(fā)性肝癌與肝血管瘤的SSC 檢查圖像Figure 1 Images of primary liver cancer and hepatic hemangioma during the color Doppler ultrasound examination with SSC technique

表1 兩組患者一般資料比較Table 1 Comparison of baseline data between the two groups of patients

表2 ZSI 值診斷原發(fā)性肝癌對(duì)應(yīng)的靈敏度、特異度和約登指數(shù)Table 2 Sensitivity，specificity and Youden's index of ZSI value for the diagnosis of primary liver cancer

圖2 ZSI 值診斷原發(fā)性肝癌的ROC 曲線Figure 2 ROC curve of ZSI value for the diagnosis of primary liver cancer

3 討論

原發(fā)性肝癌與肝血管瘤為臨床最常見的肝臟腫瘤，因其組織構(gòu)成不同、性質(zhì)不同，治療方案也不同，因此，正確鑒別兩種肝臟腫瘤，對(duì)臨床治療具有十分重要的指導(dǎo)作用。超聲檢查具有無(wú)輻射、無(wú)創(chuàng)傷、無(wú)痛苦、操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，是診斷肝臟腫瘤最常用的手段。SSC 是近年來(lái)超聲領(lǐng)域發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，其是根據(jù)超聲波在組織中的實(shí)際傳播速度與標(biāo)化聲速（1540 m/s）的差值（即ZSI 值）定量評(píng)價(jià)組織的特性，ZSI 值反映超聲波在人體中的真實(shí)傳播速度，從而區(qū)分不同病理狀況下的疾?。?］。既往二維彩色多普勒超聲診斷儀默認(rèn)人體組織為均一結(jié)構(gòu)，超聲波在人體組織內(nèi)的傳播速率為1540 m/s［10］，實(shí)際上超聲波的傳播速率自脂肪組織的1450 m/s 至肌肉組織的1600 m/s 不等［11］。已有研究證明，SSC 技術(shù)所獲得的聲速值與實(shí)際組織的聲速值相似［5］。SSC 可實(shí)時(shí)獲取腫物的ZSI 值，得出原發(fā)性肝癌與肝血管瘤的臨界值，定量評(píng)估病理狀態(tài)下組織特性，從而定量評(píng)價(jià)腫瘤特性，為臨床治療提供一種新型定量方法。

人體軟組織的密度和彈性決定了超聲波在人體軟組織中的傳播速度，疾病導(dǎo)致組織彈性發(fā)生變化時(shí)，超聲波傳播速度也會(huì)隨之改變，不同組織及同一組織不同病理狀態(tài)的聲速值均不同［9，11］。影響組織及腫物硬度的因素有：組織內(nèi)病理成分結(jié)構(gòu)差異、組織間質(zhì)阻抗、血管改變以及擴(kuò)張導(dǎo)致的實(shí)體壓力［12］。已經(jīng)有學(xué)者采用SSC 在乳腺、甲狀腺等器官進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)惡性腫物硬度多大于良性腫物［13-15］。而在肝臟腫瘤鑒別診斷方面的研究還不夠完善，因此，本研究運(yùn)用SSC 測(cè)得原發(fā)性肝癌與肝血管瘤的ZSI 值以反映腫物的軟硬度，為臨床鑒別診斷原發(fā)性肝癌與肝血管瘤提供一項(xiàng)量化診斷參考指標(biāo)。

本研究結(jié)果顯示，原發(fā)性肝癌組腫物的ZSI 值高于肝血管瘤組，表明原發(fā)性肝癌的組織學(xué)硬度高于肝血管瘤，與惡性腫物較良性腫物中含有較多硬度較高的纖維組織及結(jié)締組織增生性間質(zhì)有關(guān)［16］，與吳剛等［17］對(duì)肝臟良惡性腫物硬度的研究相一致，與董常峰等［8］報(bào)道的肝組織彈性減弱及硬度增加能夠?qū)е赂闻KZSI 值升高相符。病理研究證實(shí)，肝細(xì)胞型肝癌內(nèi)部結(jié)構(gòu)稀松，由被血竇樣腔隙所分隔的、排列成細(xì)小梁狀的腫瘤細(xì)胞組成；膽管細(xì)胞型肝癌內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)致密，邊緣區(qū)以腫瘤細(xì)胞為主，中央?yún)^(qū)則以纖維組織為主［18］；肝血管瘤質(zhì)地柔軟，呈蜂窩狀，鏡下見充滿血液擴(kuò)張的血竇［19］。因此，從病理角度分析，原發(fā)性肝癌的硬度高于肝血管瘤，本研究顯示原發(fā)性肝癌和肝血管瘤腫物的ZSI 值與其相對(duì)硬度相符，能較好地反應(yīng)二者的相對(duì)硬度。

常規(guī)超聲雖有操作簡(jiǎn)便、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，但有文獻(xiàn)報(bào)道常規(guī)超聲診斷原發(fā)性肝癌和肝血管瘤的靈敏度及特異度較低，通常只有40%～70%，且在鑒別診斷原發(fā)性肝癌與肝血管瘤時(shí)存在重疊現(xiàn)象，受診斷醫(yī)師主觀影響也比較大［20-21］。國(guó)內(nèi)外學(xué)者已對(duì)超聲造影診斷原發(fā)性肝癌及肝血管瘤的應(yīng)用價(jià)值做了研究和探討，顯示超聲造影能明顯提高原發(fā)性肝癌及肝血管瘤的靈敏度及特異度，均高達(dá)80%～99%［22-24］，但超聲造影的檢查費(fèi)用高、操作復(fù)雜，且一次只能重點(diǎn)觀察一個(gè)腫物。本研究通過(guò)構(gòu)建ZSI 值診斷原發(fā)性肝癌與肝血管瘤的ROC 曲線，得出最佳臨界值為33 m/s，此時(shí)ZSI 值診斷原發(fā)性肝癌的靈敏度為97.7%，特異度為91.7%；表明當(dāng)腫物的ZSI＞33 m/s 時(shí)，原發(fā)性肝癌的可能性大；當(dāng)腫物的ZSI＜33 m/s時(shí)，肝血管瘤的可能性大。故SSC 技術(shù)與常規(guī)超聲和超聲造影相比，具有操作簡(jiǎn)單、方便、廉價(jià)、無(wú)創(chuàng)、靈敏度及特異度均相對(duì)較高等優(yōu)越性，可作為鑒別診斷原發(fā)性肝癌與肝血管瘤的新方法，值得推廣。

綜上所述，SSC 可作為一種鑒別診斷原發(fā)性肝癌與肝血管瘤的無(wú)創(chuàng)性、新型的檢查方法，具有廣闊的臨床應(yīng)用前景，值得臨床推廣。

本研究不足之處：

研究者操作過(guò)程的準(zhǔn)確性、數(shù)據(jù)測(cè)量的精確度以及研究對(duì)象的呼吸運(yùn)動(dòng)等配合程度均可影響檢查結(jié)果，在一定程度上產(chǎn)生偏倚及不足；由于本研究觀察時(shí)間短，患者例數(shù)相對(duì)較少，還需進(jìn)一步研究。

作者貢獻(xiàn)：張雪、馬琳進(jìn)行文章的構(gòu)思與設(shè)計(jì)，孫萌、孫玉偉負(fù)責(zé)研究的實(shí)施與可行性分析；孟健、張曼負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)收集；王藝樺、孟健、張曼負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)整理；張雪、孫玉偉進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理；張雪、孫萌、馬琳進(jìn)行結(jié)果分析與解釋；張雪、孫萌、馬琳、孫玉偉負(fù)責(zé)撰寫論文；馬琳進(jìn)行論文修訂；張雪負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校，對(duì)文章整體負(fù)責(zé)，監(jiān)督管理。

本文無(wú)利益沖突。