超声及其新技术的影像评估乳腺癌新辅助治疗效果

温脑

叶冬熳, 侯怡如, 潘福治, 等. 超声及其新技术的影像评估乳腺癌新辅助治疗效果 [J] .




乳腺癌是目前全球发病率最高的一种恶性肿瘤，新辅助治疗是乳腺癌综合治疗的重要组成部分，及时、准确的评估新辅助化疗（NAC）疗效在临床诊疗中至关重要。近年来，超声成像技术在NAC疗效的评估上得到广泛应用，特别是新技术的出现，如：弹性成像、超声造影、超微血管成像、三维成像、影像组学等，多种影像技术互为补充，可以多方位地为临床诊疗提供依据。
目前乳腺癌是全球发病率最高的一种恶性肿瘤，严重影响女性的健康［1］。对于早期病灶可以直接通过手术切除进行治疗，但对于原发灶较大或者早期即出现转移的乳腺癌患者，直接手术切除并不能达到最好的治疗效果。近年来，新辅助化疗（neoadjuvant chemotherapy，NAC）得到广泛关注，通过术前给予患者全身化疗，尽可能地缩小肿物，使部分患者重新获得手术治疗的机会。多项研究发现NAC还可以使保乳困难的患者在接受治疗后降期，从而进行保乳手术，其生存期并不低于行改良根治术的患者，很大程度上可以提高患者的生存质量。尽管如此，但仍有10%~35%的患者对新辅助治疗不敏感，在治疗期间也可发生疾病的进展［2］。因此，对新辅助治疗疗效的及时、准确评估尤为重要，可以最大限度减少不必要的化疗及其可能带来的不良反应。
评估NAC疗效最准确的方法是病理检查，NAC治疗后获得完全病理缓解（complete response on pathology，pCR）的患者可获得较好的预后。但病理检查作为一种有创性检查，在治疗过程中并不提倡积极应用。2019年，乳腺癌新辅助治疗的影像学检查已达成专家共识，建议在NAC治疗前后采用钼靶、超声、MR检查，尤其是超声检查可作为无创、无辐射的检查方法，可在每一疗程前后使用［3］。美国放射学会将钼靶、超声、MR在基线检查时作为推荐的最高等级（9级），在治疗中及治疗后，MR推荐等级仍为9级，而超声和钼靶分别降为8级和7级［4］。由于超声可重复性较高，价格适宜且无创，目前在我国目前应用较为广泛，以下主要介绍超声及其新技术的影像评估乳腺癌新辅助治疗效果。






一、常规超声






二维超声主要是通过观察病灶的大小、形态、血流状态进行评估。肿瘤的大小和体积是评估疗效的重要指标，多项研究表明肿瘤大小的变化对预测肿瘤反应的灵敏度较高［5,6］。二维超声在观察病灶大小、内部结构及与周围组织的关系上具有更明显的优势。最常用的诊断标准是实体肿瘤治疗疗效评价标准（response evaluation criteria in solid tumor，RECIST），主要是根据肿瘤大小的变化进行疗效的评估，根据肿块缩小的百分比分为完全缓解、部分缓解、病变稳定和病变进展［7］。但RECIST分级存在一定局限性，肿瘤的退缩分为向心性退缩和非向心性退缩，当肿块发生向心性退缩时，体积缩小明显，而发生非向心性退缩时，肿块大小变化并不明显；同时由于肿瘤的异质性、退缩方式等均会对肿瘤的大小测量造成一定的影响，对NAC的疗效进行评估存在一定的误差。
彩色多普勒超声可以通过测量肿瘤的血流分布及血流动力学等参数对病灶进行评估。根据Adler标准，血流分为：0级，未发现血流信号；Ⅰ级，少量血流，病灶内可见1~2个点状或细棒状血管；Ⅱ级，中量血流，病灶内可见3~4个点状血管，或1条接近或超过肿块半径的血管；Ⅲ级，大量血流，≥5个点状血管或2条较长的血管［8］。化疗药物可通过血液循环破坏肿瘤的新生血管，使肿瘤对周围组织的压迫减少，血流动力学的改变是评估疗效的一个指标［9］。但当化疗药物作用于肿瘤血管发生内膜及周围组织的炎性改变时，血管出现管腔的狭窄及闭塞，在这种情况下，会影响测量的结果，因此彩色多普勒的应用受到一定的限制。






二、超声弹性成像






超声弹性成像主要是通过组织病变后引起硬度的变化进行评估。常见的超声弹性成像技术包括：助力式弹性成像、声辐射力脉冲弹性成像（acoustic radiation force impulse，ARFI）、剪切波弹性成像（shear-wave elastography，SWE）。以往的助力式弹性技术需要医师认为通过探头对病灶加压，而压力又无法测量，故在反映组织硬度方面缺乏定量指标，且主观性较强，导致测量的结果存在一定的误差。声力式弹性技术可获得定量指标，其最常用的技术包括SWE和ARFI。SWE主要是通过测量横向剪切波在组织中的速度获得杨氏模量值而获得组织的硬度信息；ARFI主要通过发射声辐射力脉冲波使组织产生纵向位移而得到横向剪切波，并测量剪切波速度最终得到声触诊组织定量（virtual touch tissue quantification，VTQ）图像［10］。
超声弹性成像在鉴别乳腺结节良恶性上具有较高的灵敏度，恶性结节的组织硬度较高，而良性结节较软。近年来，超声弹性成像在NAC治疗的评估方面应用较为广泛。肿瘤组织在治疗中变化复杂，细胞变性、坏死、液化，增殖速度减慢，组织纤维化，病灶组织硬度变软，NAC后肿块的硬度多降低30%~90%，弹性系数会发生相应的改变。研究证实，对NAC有效的患者病灶硬度会发生明显的改变，而无效的患者病灶变化不明显，故弹性成像评估NAC疗效的效能明显增加［11］。Lee等［12］研究证实，超声联合SWE评估NAC诊断效能几乎与MR相似（P>0.05），NAC后有残余肿瘤组织的弹性值最大可达（116±74.1）kPa，远高于无残余肿瘤组织的弹性值（26.4±21.0）kPa；当弹性值>30 kPa时，可以考虑NAC后仍有残余肿瘤组织。周洁莹等［13］研究证实，以手术病理结果为金标准，SWE评估NAC疗效的灵敏度、特异度、准确率可达到88.6%、77.8%、86.3%，与组织病理学评价的一致性较好。张磊［14］采用ARFI对乳腺癌NAC的疗效进行评估，结果发现NAC后病灶内部及边缘组织的剪切波速度（shear wave velocity，SWV）明显低于NAC前。由于乳腺肿块的弹性成像会受到肿块位置、局部组织水肿等因素的影响，故应用具有一定局限性，未来仍需要进一步改善。






三、超声造影






超声造影通过静脉团注微泡造影剂使后散射回声增强，观察微气泡在病灶中的血流走行情况，对其微循环灌注进行评估，从而获得对比增强的图像。目前国内常用的超声造影剂是SonoVue，微泡直径约为2.5 mm，可以进入到肿瘤的毛细血管内，但不可透过血管内皮进入到组织间隙中［15］。超声造影可以通过有经验的超声医师评估病灶强化模式，另外也可以通过拟合生成时间-强度曲线对一些指标进行定量评估，如上升时间、平均通过时间、达峰时间、峰值强度、曲线下面积等。肿瘤的生长、转移主要依赖于血管的生成。NAC治疗后，肿瘤细胞被化疗药物破坏的同时其微血管环境也发生了变化，如血管发生萎缩、闭塞［16］。通常血流灌注的变化常先于形态学的变化，特别是对于肿瘤局部发生液化坏死时，超声造影相比于二维灰阶超声在评估肿块大小上具有更高的准确度。陈轶洁等［17］研究证实峰值强度是早期评估NAC疗效较为敏感的指标，经过NAC治疗后，峰值强度最先降低。Saracco等［18］和Wang等［19］研究证实，达峰时间鉴别NAC治疗反应良好组与无反应组具有较高的特异度。超声造影可以对乳腺肿瘤NAC早期的反应进行无创性评估及监测，但尚需大样本多中心的研究以进一步探究对NAC治疗后反应的更敏感指标。超声造影对多个病灶、超出显像范围的大病灶等显示不佳，故临床应用仍存在一定局限性。






四、超微血管成像






超微血管成像是一种新型的血流成像技术，相较于传统的彩色多普勒血流成像，其可以通过自适应的算法显示低流速的微小血管，并具有着较高的空间分辨力、较少的运动伪影，为鉴别良恶性乳腺结节的提供了新思路。超微血管成像在描述微血管及其走行分布等细节方面更具优势。超声造影和超微血管成像在诊断效能上有较高的一致性［20］。相比于增强MRI和超声造影等检查手段，超微血管成像具备费用低、无创、可重复、多方位等优点，在临床诊断中具有广泛的应用前景。超微血管成像主要分为彩色成像模式和灰度成像模式。其中彩色成像模式主要根据血流的分布情况分成4个等级，其中0级、Ⅰ级血流不丰富，Ⅱ级和Ⅲ级血流丰富［21］。研究证实，乳腺癌患者NAC治疗前病灶血流多为Ⅱ/Ⅲ级，经过一段时间治疗后，由于化疗药物的作用，微血管发生闭塞、坏死，测量时发现病灶内的血流速度减慢，甚至血流信号消失，多数病灶分级变为0/Ⅰ级［21］。但目前超微血管成像技术应用到乳腺癌NAC疗效评估中的文献较少，未来需要相关研究进一步验证。






五、三维超声






三维超声可从水平切面、冠状切面、纵切面对病灶进行多维度的扫查，并进行三维重建。常见的采集方式主要包括机械式采集方式、手持式采集方式和二维超声换能器。机械式采集方式的乳腺三维成像装置已经应用于临床，如自动全容积成像系统（automated breast volume scanner，ABVS）、自动乳腺超声波系统（automated breast ultrasound system，ABUS）等［22］。ABVS和ABUS因其扫查方式固定及测量全面、不遗漏病灶，可较好评价NAC前后的病灶变化情况，更能客观评价治疗状况。ABVS可反映病灶的长、宽、厚、面积、体积等进而准确测量病灶的大小，并且三维立体图像可为临床提供更加全面的病灶信息。多项研究证实，基于ABVS对乳腺癌NAC后的疗效评估具有较高的诊断效能［23,24］。黄梅等［24］发现通过ABVS测量病灶的最大径、面积及体积的缩小率在预测NAC病理反应性具有较好的诊断效能。手持式采集方式操作灵活，成像速度快，但在一定程度上会降低空间分辨率［25］。三维超声联合超声造影可以立体显示病灶内的血管分布及走行，在评估NAC疗效具有一定的应用前景［26］。






六、影像组学






影像组学可通过图像的采集、感兴趣区的勾画、特征的提取与筛选、构建模型等步骤，将图像转化为可挖掘的数据，通过定量分析后进而帮助临床制定诊疗方案［27］。目前，基于超声、钼靶、MR不同影像学技术的影像组学已经逐步应用到乳腺癌的鉴别诊断、病理分型的预测及预后分析［28,29］。相关研究证实，基于超声的影像组学对乳腺癌NAC后疗效评估可以极大地提高准确度和诊断效能［30］。但目前发表的文献较少，且纳入的患者样本量不足，未来需要大样本多中心进行验证。
综上所述，将超声影像技术在乳腺癌NAC治疗后疗效评估应用中最为广泛，疗效评估已经不仅仅局限于二维灰阶超声，弹性成像、超声造影、超微血管成像、三维成像、影像组学等不同的新技术的出现为诊断准确性提供更多的可能性，多种新技术尚处于探索阶段，具有极大的潜力和临床应用价值。各种技术相辅相成，互为补充，有望多方位地为临床诊疗提供更加全面的信息。


所有作者均声明不存在利益冲突


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来源：https://www.toutiao.com/article/7052087921343611400
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