【摘要】女性乳腺疾病发病率逐渐增高，已引起广大女性重视，常规超声检查已成为女性早期筛查乳腺疾病的手段，现如今超声检查技术种类日益增多，例如：弹性成像、超声造影（contrast-enhanced ultrasonography，CEUS）、超微血管成像（superb microvascular imaging，SMI）等，且各有优势，因此本文就多模态超声技术在乳腺良恶性疾病中的应用展开综述。

　　【关键词】多模态超声；乳腺疾病；诊断价值

　　Application of Multimodal Ultrasound Technology in Benign and Malignant Breast Diseases/XU Huimin,PENG Xiaoshan,JIANG Kaihui.//Chinese and Foreign Medical Research,2024,22(9):157-161

　　[Abstract]The incidence of female breast diseases is gradually increasing,which has attracted the attention of the majority of women.Routine ultrasound examination has become a means of early screening of breast diseases for women.Nowadays,the types of ultrasound examination techniques are increasing,such as:elastic imaging,contrast-enhanced ultrasonography(CEUS),and superb microvascular imaging(SMI)etc.They have their own advantages.Therefore,this article reviews the application of multimodal ultrasound technology in benign and malignant breast diseases.

　　[Keywords]Multimodal ultrasound Breast diseases Diagnostic value

　　First-author's address:Mudanjiang Medical University,Mudanjiang 157001,China

　　在中国女性中，乳腺癌死亡人数排在所有癌症的第4位，在美国乳腺癌死亡人数已经攀升至第2位，仅次于肺癌。然而2020年世界卫生组织公布的最新癌症数据显示，乳腺癌的新发病例数已经超过肺癌（占新发病例的11.7%），成为全球发病率最高的癌症[1]。现代经济发展飞快，社会进步巨大，人们的居住环境、饮食及生活方式已经发生了变化，乳腺癌对女性身心健康有显著的影响。早期筛查和治疗乳腺疾病对于预防和减少乳腺癌的发生率至关重要，这将有助于改善患者的预后。超声检查有相对较高的安全性、可重复性，能清晰地探查乳腺各组织结构，且价格低廉，现已作为临床乳腺疾病的首要筛查方法。随着各种超声新技术的出现，如弹性成像、剪切波成像、超声造影，人工智能等等，更加弥补了常规超声诊断的局限和不足。因此，本文就常规超声及超声新技术在乳腺良恶性疾病中的应用展开综述。

　　1常规超声（conventional ultrasound）

　　常规超声作为最基本的临床检查方式，能清楚地显示病变的形态、内部结构及其与周围组织的解剖关系，与此同时，彩色多普勒血流成像（color Doppler flow imaging，CDFI），脉冲多普勒（power Doppler，PW）被广泛应用，能很好地显示病变内部的血流信号分布，从而有助于诊断乳腺肿物的良恶性。2013年美国放射学会（American college radiology）发布了第五版乳腺影像报告和数据系统（breast imaging report and data system，BI-RADS），该系统是基于各种超声指标对乳腺病灶进行分类，它是目前国际上公认的，且最常用的乳腺肿物的分类方法。此分类方法明显提高了乳腺病灶的诊断准确度。目前推荐的典型的乳腺癌的超声征象包括病变形态不规则、呈蟹爪样改变、边缘呈毛刺样、垂直生长、后方回声衰减、出现微钙化、高速高阻的血流频谱及腋窝淋巴结肿大[2-4]。程晓君[5]研究表明常规超声检查诊断的准确率为96.25%，敏感度为98.48%，特异度为85.71%。冯宾[6]也证实了常规超声对于乳腺良恶性疾病具有较好的诊断价值。

　　对于一些不典型的病灶，超声BI-RADS分类往往具有一定的局限性，例如有些小的病灶恶性征象不明显，容易造成误诊或遗漏[7]。此外，乳腺癌与乳腺良性疾病，在二维超声表现上也有重叠的现象。而且，常规超声检查具有主观依赖性，不同医师对同一病灶可能得出不同的结论，这导致了乳腺疾病的诊断的准确性差异较大。所以为了更好地提高乳腺肿块诊断的敏感度和特异度，其他超声新技术油然而生。

　　2超声造影（contrast-enhanced ultrasonography，CEUS）

　　新生血管的生成是肿瘤生长和侵袭的前提条件。同样，乳腺癌的发生发展及浸润与肿瘤的新生血管形成也有着非常密切的关系。常规超声仅适于直径≥200μm的滋养肿瘤血管的检测，难以显示受干扰的低速低流量、走行迂曲紊乱的肿瘤微血管[8]。CEUS能够直观地显示肿瘤内部微血管的走形和分布，进而判断肿瘤对周边组织的浸润程度和转移情况。因该方法无辐射，安全可靠，操作相对简单，近年来被广泛地应用到临床实践当中。目前，声诺维（SonoVue）是应用最广泛的超声微泡造影剂，其稳定性较强，并发症少见，能够实时动态观察微泡在靶器官当中的整个血流灌注过程。近来，出现了一种新型CEUS剂示卓安（Sonazoid），它是由全氟丁烷构成，可经冷冻干燥后注射。与声诺维相比，示卓安在复溶后2 h内无显著变化，比声诺维微泡稳定性更强，显像时间更久[9-10]，多项临床研究均表明使用示卓安无严重不良反应和死亡事件发生[11-12]。Miyamoto等[9]研究显示，示卓安不良反应的发病率为3.3%（4/123），其中包括腹泻、腹痛、呕吐、关节痛。所有不良事件均为轻度，没有造成严重的不良事件。乳腺癌的肿瘤细胞会不断诱导新生血管的生成，可伴随动静脉畸形，也可不断向外生长侵袭周围正常组织，且不断生长和不断新陈代谢。然而肿瘤缺少血供时，肿瘤内部会因缺少氧气和营养物质，而出现缺血坏死，进而出现灌注缺损的征象。CEUS能够实时动态观察感兴趣区域的血流灌注特点和血流动力学的一系列变化，从而提高了病变检出率[13]。张燕妮等[14]提出CEUS检查对于乳腺良恶性肿瘤诊断的准确率高于彩色多普勒超声检查。然而CEUS也容易出现一些假阳性和假阴性。例如对于乳腺各类炎性病变，因其血供丰富，血管的通透性增加，炎症不断渗出，使病灶硬度增加，CEUS可表现为快速高增强，增强以后范围增大，达峰时间提前，峰值强度高，其特征与恶性肿瘤相似，容易造成误诊。当然，造影成像的结果也会受到许多因素的影响，例如：注射方式、仪器调节、造影伪像、以及病变位置等多种因素[15]。

　　3超声弹性成像

　　3.1应变式弹性成像（strain elastography，SE）

　　SE的原理是对生物组织的外部施加一个力，比如手动给探头加压或利用生理情况的内部压力σ,例如肌肉不自主收缩，使生物组织发生形变ε,通过计算公式E=σ可推导出相应的生物组织的弹性模量E，利用数字技术将弹性模量转换成数字信号，然后将数字信号转换成相应的颜色图，从而获得组织的弹性组织图。假定外部施加压力恒定，生物组织的硬度越大，变形程度就越小，弹性模量值就越大[16]。每个乳腺内各组织的弹性模量值取决于其自身的特性，弹性模量值从最小到最大依次为脂肪组织、正常腺体组织、乳腺纤维腺瘤、浸润性导管癌及更高类别的乳腺癌[17]。

　　日本Tsukuba大学的Itoh提出了弹性评分法即Tsukuba 5分法[18]。它是通过计算弹性模量值的大小，进行处理后，转换成屏幕上不同颜色，来鉴别肿物硬度大小。如果肿物的硬度较小，就用红色表示，硬度适中，用绿色表示，硬度较大，用蓝色表示。Itoh的结果显示1~3分为良性，4~5分为恶性。然而，我国学者罗葆明认为，1~5分是病变相对于正常组织弹性系数的依次递增，1~2分为良性，4~5分为恶性，而3分是良恶性的交界值，不能统一划分为良性，因此罗葆明等[19]就Tsukuba 5分法提出改良5分法，根据病灶的大小、回声、形态等做出判断，相对于Tsukuba 5分法显示出更高的准确性（92.7%vs 89.0%）[19]，此方法简单易行，但不足之处是对操作者依赖性较强，在评分上存在主观性。

　　Samani等[20]最早提出应变率比值（strain ratio，SR），它通过比较病灶的应变与其周围皮下脂肪或腺体组织的应变之比，用来评估病变的硬度。以往文献报道，应变率比值的截断值范围在1.90~5.6，原因可能是与机器型号的差异有关[21]。You等[22]和Huang等[23]的研究结果得出SR的最佳截断值分别为2.42、5.14时诊断性能较好：敏感度分别为96.0%、61.0%，特异度分别为98.5%、93.0%。相较于Tsukuba 5分法，SR更加客观、可信。

　　3.2剪切波弹性成像（shear wave elastography，SWE）

　　SWE的原理是利用聚焦在一定功率范围内的超声波束的辐射力在生物黏性组织的局部区域产生剪切波，超声波仪器连续跟踪剪切波的传播速度，从而推导计算出组织的弹性模量，进而形成一幅剪切波图像。由于其速度较快，形成的图像质量较好。SWE主要分为定性分析和定量分析。基于定性分析，即病灶弹性异质性及颜色硬度情况，Tozaki等[24]提出了4分法模式，Ⅰ型：均一蓝色；Ⅱ型：垂直纵行条纹伪影；Ⅲ型：肿块边缘彩色；Ⅳ型：肿块内部和边缘不均匀彩色。其中Ⅰ~Ⅱ型为良性，Ⅲ~Ⅳ型为恶性，应用该模式诊断乳腺良恶性疾病的敏感度为91.8%，特异度为80.6%，阳性预测值为91.3%，阴性预测值为80.6%，准确率为88%。Berg等[25]依据上述的剪切波定性评估方法对939例乳腺病变进行了多中心前瞻性研究，并得出结论，SWE定性评估法可以提高诊断特异度，且不降低诊断的敏感度。SWE还可以通过杨氏模量值（kPa）的大小对肿物的组织硬度进行定量分析，进而帮助诊断乳腺病灶的良恶性[26]。杨氏模量值（kPa）是一种重要的物理量，它由最大值（Emax）、平均值（Emean）、最小值（Emin）和弹性比值（Eratio）组成，其中Emax值的大小可以更准确地判断肿物的良恶性，在临床应用中具有重要临床意义。经研究表明，目前尚无统一的最优诊断界值，回顾文献，Emax的截断值在46.7~93.8 kPa[27-29]。原因可能是每个研究都选择了不同的感兴趣区域。目前，有两种选择：一是选择肿块最僵硬的区域，二是记录整个病灶所在的区域。前者的选择存在主观性，而后者能显示病灶的整体硬度，但当肿块边缘不规则或边界不清晰，向周围浸润时，采用后者方法会存在一定误差，这可能会影响诊断的结果。虽然目前弹性诊断最佳的参数并未统一，但Emax值具有较高的应用价值。Lee等[30]研究发现，与单独使用B型超声相比，定量参数Emax、Eratio在准确性（84.0%）和特异度（79.1%）方面均有统计学意义的提高，敏感度（90.6%，P=0.199）无统计学意义的降低。先前有研究报道，剪切波参数Eratio联合常规超声（US）对4类病变分层的诊断效果最好，截断值范围在3.56~5.14[31]。

　　4超微血管成像（superb microvascular imaging，SMI）

　　众所周知，我们一般采用CDFI及功率多普勒（PDI）来检测乳腺恶性肿瘤的血管生成，CDFI或PDI技术在评估体积小而血流速度缓慢的肿瘤血管，即微血管方面存在一定的局限性。为了解决这一问题，研究人员研发了一种新型的超声血管成像技术：SMI，SMI是一种新兴的多普勒超声技术，它使用多维滤波器从杂波中分离流动信号，这样就只去掉了杂波，保留病灶内部缓慢的血流信号。SMI提供了两种血管成像模式：彩色SMI（cSMI）模式和单色SMI（mSMI）模式。cSMI同时显示灰度和颜色信息，对于血管连续性显示良好。mSMI通过削减感兴趣区域的背景信号，只关注血管结构和血流信号，这提高了诊断的敏感度，并可在不使用造影剂的前提下产生与CEUS相似的图像，有研究表明mSMI在鉴别乳腺良恶性肿块方面与超声造影相当，并优于CDFI和PDI[32-33]。

　　5基于人工智能（artificial intelligence，AI）的乳腺多模态超声成像技术

　　AI通常被定义为具有正确分析外部系统能力，并从中学习、利用这些知识完成特定任务的系统。主要包括机器学习、人工神经网络及深度学习等方法[34]。随着计算机功能的急剧增加，也将AI应用推向各个领域，AI已经融入我们的日常生活中，当然，AI在医学领域中也有很好的应用前景。如基于AI的乳腺的常规二维超声、超声弹性、三维超声等等多种成像技术，为解决传统乳腺超声存在的局限性提供了新的思路。高思琦等[35]研究发现，AI在乳腺良恶性疾病诊断中具有较高的特异度，可以为乳腺疾病诊断提供依据，然而，AI仍然处于弱势阶段，有许多不利因素阻碍AI发展，用于乳腺癌筛查的CAD系统存在许多局限，例如：缺乏大规模标准化数据集、图像质量要求高等[35]。如今，AI在医学影像领域中的应用仍有不足，其不能作为一个独立的临床程序来诊断乳腺癌。在未来，随着AI技术的进步，乳腺疾病的诊断会实现更高的准确性、更高的效率，使广大患者更早受益。

　　6小结

　　超声技术在乳腺病变的诊断、乳腺癌筛查等方面具有优势，应用BI-RADS对乳腺恶性肿瘤风险进行分层，提高了诊断的敏感度和阳性预测价值，但恶性肿瘤发生恶性的可能性会被低估，以及良性肿瘤发生恶性的可能性会被高估。随着各种超声新技术的涌现，超声诊断乳腺疾病的效率得到了很大提高。超声弹性成像作为二维超声的辅助诊断技术，可以定性及定量反应肿物硬度的信息。其中，SWE已成为一种更有价值的成像方式来评估乳房病变。而且，近年得到了不断的丰富与革新。常规超声联合SE和SWE是一种有效的检查手段，可以应用于临床实践工作中，以改善BI-RADS分类评估的准确性。CEUS能反映肿瘤新生滋养血管的情况，从病变功能的角度提供更有价值的诊断信息，可以与磁共振相比较。作为一种评估乳腺病变的定性特征和定量参数的成像技术，它可以通过评估新辅助化疗后的变化来预测病理反应，提供了通过动态评估患者病变情况进而调整治疗方案的可能性，使其在乳腺疾病的诊疗中有更广阔的应用前景。AI飞速发展，在一定程度上使乳腺疾病的诊断摆脱了经验依赖性。多模态超声成像的优势日益凸显，应用日益广泛，并使活检假阳性率显著减少，其将在临床乳腺疾病诊疗领域中发挥更大的作用和价值。

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