超聲“螢火蟲”成像的臨床研究進展

屈茜萍，張杰，胡曉莉

1.自貢市第一人民醫(yī)院超聲科，四川 自貢 643000；2.自貢市第一人民醫(yī)院肝膽外科，四川 自貢 643000；*通信作者 屈茜萍317855202@qq.com

影像學上，微小鈣化與多種疾病密切相關(guān)[1]，但由于超聲波的物理特性，灰階超聲對微鈣化的識別能力有限，既往采用X線攝影、CT等放射技術(shù)作為檢出微鈣化的主要方法。隨著“螢火蟲”成像技術(shù)的問世，超聲對微鈣化的識別能力顯著提高[2]，能輕易地識別病灶內(nèi)直徑小于1 mm的鈣化灶，且無輻射、無痛苦、可重復(fù)性高，目前已廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域。本文擬對“螢火蟲”成像技術(shù)的原理及其在乳腺、甲狀腺、痛風性關(guān)節(jié)炎、頸動脈等領(lǐng)域的臨床研究進展作一綜述。

1 超聲“螢火蟲”成像的原理

“螢火蟲”成像又稱為微鈣化點增強技術(shù)，是一項新的圖像處理技術(shù)。該技術(shù)既利用超聲無輻射的優(yōu)點，又能達到與X線相當?shù)奈⑩}化顯示效果。“螢火蟲”成像的原理是將采集到的原始信號進行分析處理，結(jié)合非線性成像與斑點抑制技術(shù)，通過結(jié)合空間和頻率合成減少斑點并去除偽影，在藍色圖像中將可疑鈣化標記為白點，產(chǎn)生具有高對比度的圖像，因此該顯示模式輕易地檢出微鈣化[3]。

2 超聲“螢火蟲”成像在乳腺疾病中的應(yīng)用

2020年，乳腺癌已成為全球女性最常見的癌癥[4]，且發(fā)病年齡逐漸趨于年輕化，極大地威脅著女性的生命健康。影像學上，微小鈣化是診斷乳腺癌的重要證據(jù)[5]。由于灰階超聲對微鈣化的識別能力有限，既往臨床上主要依靠鉬靶攝影評估乳腺病灶的鈣化情況。為了比較“螢火蟲”成像與鉬靶攝影對微鈣化的檢出能力，Grigoryev等[6]對104個可能與微鈣化相關(guān)的乳腺病變（其中惡性82個，良性23個），采用超聲“螢火蟲”成像和鉬靶攝影對微鈣化進行顯示和評估，結(jié)果表明超聲“螢火蟲”成像檢出的微鈣化數(shù)目與鉬靶相當，兩種方法的一致性好，與王菲菲等[7]的研究結(jié)果相符，達到了利用無輻射的超聲檢出微鈣化的目的。Machado等[8]對20例乳房鈣化區(qū)域行手術(shù)切除女性的手術(shù)標本進行研究，分別行灰階超聲和“螢火蟲”成像，并對微鈣化進行計數(shù)和分析，結(jié)果顯示在乳房手術(shù)標本中，“螢火蟲”成像對微鈣化的檢出能力比灰階超聲更強，與顧星[9]及靳鵬等[10]的研究結(jié)果一致。從微鈣化的分布情況分析，良性病變微鈣化多為散在分布，惡性病變微鈣化多為簇狀或線狀分布，“螢火蟲”成像能在一定程度上反映微鈣化的分布特點。既往研究將“螢火蟲”成像與剪切波彈性成像或超微血管成像（superb microvascular imaging，SMI）聯(lián)合，探討其對乳腺腫瘤的診斷價值。張路生等[11]聯(lián)合“螢火蟲”成像與剪切波彈性成像鑒別肉芽腫性乳腺炎與乳腺癌，發(fā)現(xiàn)兩者聯(lián)合可以提高肉芽腫性乳腺炎與乳腺癌的鑒別診斷能力。羅青等[12]將“螢火蟲”成像與SMI相結(jié)合應(yīng)用于乳腺影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)（breast imaging reporting and data system，BI-RADS）4級乳腺結(jié)節(jié)的校正中，結(jié)果顯示“螢火蟲”成像與SMI均能提高診斷準確率，兩者聯(lián)合能有效提高準確率。

總之，“螢火蟲”成像在乳腺腫塊中的應(yīng)用日益廣泛，在微鈣化的檢出能力上，“螢火蟲”成像明顯優(yōu)于灰階超聲，能輕易識別灰階超聲無法識別或難以識別的微鈣化，雖然“螢火蟲”成像對粗鈣化及微鈣化均表現(xiàn)為點狀強回聲，但能顯示出簇狀或散在分布的微鈣化分布特征，為診斷乳腺癌提供重要信息。“螢火蟲”成像與彈性成像或SMI相結(jié)合，可以從組織鈣化、彈性模量、血管生成等方面多角度分析腫塊的影像學特征，為判斷腫塊良、惡性提供有益補充，提高乳腺良、惡性病灶的鑒別診斷能力，值得臨床推廣。

3 超聲“螢火蟲”成像在甲狀腺疾病中的應(yīng)用

由于環(huán)境污染、氣候變化、輻射及過度診斷等原因，甲狀腺癌的發(fā)病率顯著上升[13]。中國標準人群（ASIRC）年齡標化發(fā)病率為12.05/10萬，2015年死于甲狀腺癌的人數(shù)占所有癌癥死亡人數(shù)的0.34%[14]。盡管高頻超聲對甲狀腺顯示良好，但部分甲狀腺腫塊的良惡性鑒別困難，良惡性征象有交叉重疊，而微鈣化與甲狀腺癌有高度相關(guān)性[15]，因此“螢火蟲”成像診斷甲狀腺疾病具有重要作用。多項研究證實，“螢火蟲”成像能清楚地顯示甲狀腺內(nèi)部鈣化情況，對良惡性鑒別有重要意義[16-17]。若采用不同類型成像（如灰階+彈性/SMI）提供更加全面的信息，則可以在不降低敏感度的同時提高特異度，增強診斷信心。梁杏芬等[18]納入64例甲狀腺結(jié)節(jié)，利用超聲彈性成像應(yīng)變率比值法（strain rate ratio，SR）聯(lián)合“螢火蟲”成像鑒別甲狀腺腫塊的良惡性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩者聯(lián)合對惡性結(jié)節(jié)的診斷敏感度和特異度高于SR法。許聰穎等[19]聯(lián)合“螢火蟲”成像與實時剪切波彈性成像對93例甲狀腺影像報告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)4級甲狀腺結(jié)節(jié)的良惡性進行評估，通過聯(lián)合診斷，37例良性病灶被正確降級，24例惡性病灶被正確升級，共誤診5例，表明聯(lián)合診斷能有效提高診斷準確率，減少非必要的穿刺或手術(shù)。何志忠等[20]對1 021例甲狀腺結(jié)節(jié)展開研究，將“螢火蟲”技術(shù)與聲輻射力成像結(jié)合，評價兩者對甲狀腺良、惡性結(jié)節(jié)的鑒別診斷價值，結(jié)果顯示“螢火蟲”技術(shù)聯(lián)合聲輻射力成像的診斷效能高于常規(guī)超聲。

總之，“螢火蟲”成像在甲狀腺疾病診斷中的應(yīng)用日益廣泛，比灰階超聲檢出更多的微鈣化，聯(lián)合SR或剪切波彈性成像或SMI后，通過分析病灶硬度或血流，多維度呈現(xiàn)病灶影像學特征，診斷效能進一步提高，在甲狀腺腫塊的鑒別診斷中具有廣闊的應(yīng)用前景。

4 超聲“螢火蟲”成像在痛風性關(guān)節(jié)炎中的應(yīng)用

痛風性關(guān)節(jié)炎是由于嘌呤代謝異常，單鈉尿酸鹽結(jié)晶沉積引起的慢性疾病，關(guān)節(jié)炎反復(fù)發(fā)作可能導(dǎo)致尿酸鹽沉積，從而形成痛風結(jié)石，引起關(guān)節(jié)畸形損傷[21]。痛風性關(guān)節(jié)炎的診斷“金標準”是對痛風部位進行穿刺活檢，但因其為有創(chuàng)檢查，臨床應(yīng)用有限。既往診斷痛風性關(guān)節(jié)炎以X線使用最廣，高頻超聲可以通過評估軟組織中尿酸鹽沉積情況，對痛風性關(guān)節(jié)炎起補充診斷作用[22]。若能提高痛風石、雙邊征、微結(jié)晶等痛風特異性征象的檢出率，則對痛風性關(guān)節(jié)炎的鑒別診斷有重要意義。隨著超聲技術(shù)的發(fā)展，“螢火蟲”成像越來越多地應(yīng)用于痛風性關(guān)節(jié)炎的診治中[23]。鄭建珽等[24]納入72例痛風性關(guān)節(jié)炎和30例健康者，分別行常規(guī)超聲與“螢火蟲”成像，記錄微結(jié)晶的檢出情況，結(jié)果顯示“螢火蟲”成像對痛風性關(guān)節(jié)炎組微結(jié)晶的檢出率明顯多于常規(guī)超聲，可以作為早期痛風性關(guān)節(jié)炎的輔助診斷方法。李建鋒等[25]將“螢火蟲”成像應(yīng)用于80例無癥狀高尿酸血癥與50例健康體檢者，在高頻超聲的基礎(chǔ)上加用“螢火蟲”成像觀察雙側(cè)第一跖趾關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)的超聲表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)聯(lián)合“螢火蟲”成像后，檢測到的微結(jié)晶關(guān)節(jié)數(shù)明顯高于高頻超聲，表明“螢火蟲”成像在無癥狀高尿酸血癥患者的關(guān)節(jié)病變中具有診斷價值。Yin等[26]將“螢火蟲”成像應(yīng)用于痛風患者，通過觀察痛風發(fā)作的第一跖趾關(guān)節(jié)的微鈣化數(shù)，發(fā)現(xiàn)使用“螢火蟲”成像觀察到的微鈣化數(shù)比灰階超聲多，觀察者間的一致性更好。

總之，在痛風性關(guān)節(jié)炎的診斷中，盡管超聲起步較晚，但隨著各項超聲新技術(shù)的出現(xiàn)，其越來越多地應(yīng)用于痛風性關(guān)節(jié)炎的診治。“螢火蟲”成像目前主要用于微結(jié)晶的識別，能顯著提高微結(jié)晶的檢出率，對痛風性關(guān)節(jié)炎的早期診斷及疾病進展有一定的參考價值。隨著研究的進一步深入，未來有望在痛風性關(guān)節(jié)炎的診斷中發(fā)揮作用。

5 超聲“螢火蟲”成像在頸動脈斑塊中的應(yīng)用

頸動脈粥樣硬化斑塊與腦缺血性疾病密切相關(guān)，30%的中風與頸動脈粥樣硬化斑塊有關(guān)[27]。頸動脈易損性斑塊是威脅人類健康的嚴重危險因素。在評價頸動脈斑塊的穩(wěn)定性中，MRI與多層螺旋CT血管成像可以獲得較滿意的效果，但因價格昂貴、耗時長，不適用于普遍篩查。超聲方便快捷、價格低廉、無輻射，一直用于篩查頸動脈斑塊，可以通過觀察回聲、潰瘍和斑塊的不均勻性初步評估斑塊的易損性[28]。既往研究發(fā)現(xiàn)，頸動脈斑塊的穩(wěn)定性可能與鈣含量相關(guān)[29]，在易損斑塊中能發(fā)現(xiàn)更多的微鈣化[30]。因此，超聲“螢火蟲”成像在頸動脈斑塊檢測方面可能具有獨特的優(yōu)勢。Forsberg等[31]對57條頸動脈進行研究，運用“螢火蟲”成像分析頸動脈斑塊的鈣化情況，探索鈣化和斑塊易損性之間的關(guān)系。行動脈內(nèi)膜切除術(shù)獲得28個標本，結(jié)果發(fā)現(xiàn)“螢火蟲”成像與斑塊內(nèi)血流的任何指標均無相關(guān)性，無法為評估斑塊易損性提供有價值的信息。Ruan等[32]納入22例患者共44條頸動脈，利用“螢火蟲”成像觀察其粥樣斑塊中的微鈣化，將結(jié)果與18F-NaF PET/CT顯像組織背景比進行比較，發(fā)現(xiàn)兩者對頸動脈粥樣斑塊中微鈣化的檢出能力無差異。Yang等[33]分析72例患者共142個斑塊，其中“螢火蟲”陽性斑塊占62%，陽性斑塊的長度或厚度、破裂風險以及易損斑塊的百分比均高于陰性斑塊，表明“螢火蟲”征象廣泛存在于頸動脈斑塊中，且可能與斑塊易損性相關(guān)。因此，盡管超聲應(yīng)用于頸動脈檢查已有較長時間，但將“螢火蟲”成像應(yīng)用于頸動脈斑塊穩(wěn)定性的研究尚處于初步階段，還需進一步探討。

綜上所述，普通灰階超聲對微鈣化的識別能力有限，超聲“螢火蟲”成像是一種新型的圖像處理技術(shù)，對微鈣化的識別有獨特的優(yōu)勢，受到超聲醫(yī)師及臨床的極大關(guān)注，已廣泛應(yīng)用于乳腺、甲狀腺、痛風性關(guān)節(jié)炎等伴有微鈣化疾病的研究，同時也逐漸應(yīng)用于頸動脈粥樣斑塊、睪丸微石癥等疾病，為疾病的診治提供了重要信息。然而，超聲“螢火蟲”成像也有不足之處：當有纖維條索或濃縮膠質(zhì)存在時，假陽性的概率較高；微鈣化的顯示形態(tài)較單一，對于多種形態(tài)的鈣化，“螢火蟲”成像均顯示為點狀強回聲，這對需要通過判斷鈣化形態(tài)區(qū)分病變性質(zhì)的疾病作用有限?！拔灮鹣x”成像作為一項新興技術(shù)，尚有許多未知的領(lǐng)域需要探索，但臨床應(yīng)用前景光明。