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剪切波弹性成像(shear wave elastography，SWE)是近年来发展起来的超声新技术，广泛应用于肝、乳腺、甲状腺、前列腺等疾病的诊断及鉴别诊断[1]。 SWE的局限性在于评估组织弹性的算法中忽略了组织黏度的影响，黏度也能够表征组织结构的机械特性，它是不同于弹性的另一种生物组织力学特征，生物组织的力学特性是诊断各种疾病的重要的生物标记物。忽略组织的黏度会导致弹性测量的误差，在疾病的诊断中会遗漏有价值的诊断信息。 剪切波频散成像(shear wave dispersion，SWD)作为一种用于评估剪切波频散特性的新的成像技术被认为与组织的黏度有关，可以对组织的黏度特征进行量化，解释剪切波在组织中传播的复杂性，以及表征组织黏度[2]。 近期由复旦大学附属中山医院超声科王坤等人发表的文章，研究了使用SWD技术分析肝肿瘤的黏度特征并探讨SWD在肝肿瘤良恶性鉴别诊断中的临床应用价值[3]。 一、肝肿瘤患者一般资料 本研究纳入103例肝肿瘤患者，良性35例，其中血管瘤16例，血管平滑肌脂肪瘤(angioleiomylipoma，AML)8例，肝脏局灶性结节性增生(focal nodular hyperplasia，FNH)7例，肉芽肿性炎、肝血肿、炎性假瘤、Ig4相关疾病各1例；恶性68例，其中肝细胞肝癌(hepatocellular carcinoma，HCC)51例，混合型肝癌2例，胆管细胞癌(intrahepatic cholangiocarcinoma，ICC)3例，肝转移癌10例，肉瘤样癌、肌纤维母细胞源性肿瘤各1例。 二、仪器与方法 应用佳能Aplio i900超声诊断仪，PV1-475BX凸阵探头，频率1~8 MHz。空腹状态下，患者仰卧或左侧卧位，双手上举放置在头侧，平静呼吸，必要时屏气，探头垂直于体表，探头的表面尽量与肝包膜平行，寻找显示肿瘤的最大切面，然后切换到剪切波成像模式，设置感兴趣区域(region of interest，ROI)尽可能地覆盖肝肿瘤，显示病灶的剪切波速度弹性图。开启四幅图像显示(图1)。 图像稳定后冻结，采用直径为20 mm的圆形采样框(肿瘤长径<2 cm的肿瘤根据病灶大小调整圆形采样框大小)，置于弹性图彩色及等时线相对均匀的位置测量肝肿瘤的SWD值，测量10次取平均值作为研究数据。肿瘤周围肝组织SWD值测量[9]：检查步骤及原则同前，ROI距肿瘤>2 cm处，避开大血管及胆管，ROI大小可根据需要进行调节，采用直径为20 mm的圆形采样框测量肝实质的SWD值，取10次测量后的肝SWD值平均值作为研究数据(图2)。
图1左上方为病灶剪切波弹性图像；左下方为病灶二维灰阶超声图像；右上方为剪切波传播图，剪切波平行传播，表明测量结果可靠；右下方为病灶剪切波黏性图
图2左上方为肝实质剪切波弹性图像；左下方为肝实质二维灰阶超声图像；右上方为剪切波传播图，剪切波平行传播，表明测量结果可靠；右下方为肝实质剪切波黏性图 三、SWD测值稳定性评估 病例收集过程中随机对53例患者在不同时间点由同一检查者进行2次SWD测值，评价肝肿瘤SWD测值的操作者内部一致性，结果显示SWD测值的总体观察者内显示出较好的一致性(ICC＝0.834，95%CI＝0.730~0.901)。另外由2名检查者随机对50例患者在同一时间点行SWD测量，评价肝肿瘤SWD测值的操作者间一致性，结果显示SWD测值的总体观察者间显示出较好的一致性(ICC＝0.802，95%CI＝0.675~0.883)。 四、肝良恶性肿瘤组SWD值、肝实质背景SWD值、SWD比值比较 恶性组SWD值、肝背景SWD值高于良性组，差异有统计学意义(均P<0.05)；恶性组SWD比值低于良性组，差异有统计学意义(P<0.05)。见图3，图4。
图3肝细胞肝癌(经病理证实)，剪切波频散成像(SWD)值为18.9 m·s-1·kHz-1
图4 肝脏海绵状血管瘤(经病理证实)，SWD值为15.6 m·s-1·kHz-1 五、SWD值、SWD比值及联合鉴别肝脏良恶性肿瘤的诊断价值 以SWD值>15.60 m·s-1·kHz-1诊断肝恶性肿瘤的AUC为0.72，敏感性为88.2%，特异性为51.4%，准确性为75.7%；以SWD比值<1.32诊断肝恶性肿瘤的AUC为0.68，诊断敏感性为58.8%，特异性为74.2%，准确性为63.1%；SWD值联合SWD比值联合诊断肝恶性肿瘤的AUC为0.88，敏感性为82.3%，特异性为83.0%，准确性为81.6%。 六、肿瘤中异常升高的超声频散特征的机制原理 组织黏度的测量依赖于被检查病变病理成分的不同。通过组织的内部结构和功能解释力学参数的可能性是提高病理诊断特异性的关键[4]。在肿瘤的形成过程中，细胞结构在病理因素的作用下发生变化，进而导致细胞机械特性的变化，最终导致细胞功能的变化，原子力显微镜可以在微观纳米水平对生命组织进行力学测量，实现从单分子到单细胞的局部与整体的力学研究，研究认为细胞中肌动蛋白的改变可以导致细胞形态的改变，进而可以导致细胞弹性及黏弹性的变化。另外，组织病理学中胶原蛋白本身表现出黏弹性行为，归因于纤维和纤维的滑动和交联密度；然而，由于其松弛时间短，似乎组织的整体反应是由非胶原成分主导。 在恶性肿瘤中胶原蛋白交联密度增加，而蛋白聚糖的减少则降低了其润滑作用。此外，肝脏恶性病变生长在受周围组织约束的环境中，这可能导致间质压力的增加，进而会导致肿瘤内血液供应差的区域发生坏死，良性肝脏肿瘤，如血管瘤，由大量充血的内皮细胞组成并由纤维间隔分隔[5]。肝组织和肿瘤中，血管结构代表了不同声阻抗区域之间的边界，能够散射部分声波，恶性病变中观察到的生物化学组成成分、脉管系统密度的不同及脉管系统内血管大小分布的异质性等可以解释恶性肿瘤中异常升高的超声频散特征[6]。因此，在肝肿瘤中，胶原蛋白及蛋白聚糖表达的差异、坏死、病理性炎症、组织构成等的不同均可能导致肝良恶性肿瘤之间的病理结构不同，进而导致良恶性肿瘤的黏度的不同。 综上所述，超声SWD作为全新的成像方法，具有较高的可重复性，且测值不受病灶大小影响，与常规超声相比，该成像技术提供了一种新的组织对比来源，当其他成像技术仍存在不确定性时，它在一定程度上有助于对病灶进行定性、定量分析，能补充提供病灶黏度等有价值的诊断信息，有助于肝脏肿瘤良恶性的鉴别。 参考文献 [1]OzturkA，GrajoJR，DhyaniM，et al.Principles of ultrasound elastography[J]．Abdom Radiol (NY)，2018，43(4)：773-785. [2]MartellettiC，ArmandiA，CavigliaGP，et al.Elastography for characterization of focal liver lesions：current evidence and future perspectives[J]．Minerva Gastroenterol (Torino)，2021，67(2)：196-208. [3]王坤, 朱宇莉, 陈凯玲, 等. 剪切波频散成像鉴别诊断肝肿瘤良恶性的初步应用 [J] . 中华超声影像学杂志, 2022, 31(6) : 518-524. [4]KimH，LeeJ，KangBJ，et al.What shear wave elastography parameter best differentiates breast cancer and predicts its histologic aggressiveness？[J]．Ultrasonography，2021，40(2)：265-273. [5]DaiWB，XuJ，YuB，et al.Correlation of stiffness of prostate cancer measured by shear wave elastography with grade group：a preliminary study[J]．Ultrasound Med Biol，2021，47(2)：288-295. [6]LuG，LiR，QianX，et al.Layer-specific ultrasound elastography using a multi-layered shear wave dispersion model for assessing the viscoelastic properties [J]．Phys Med Biol，2021，66(3)：035003. |
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