超声新技术的临床应用及进展

作 者

谢明星

华中科技大学同济医学院附属协和医院超声医学科，湖北省影像医学临床医学研究中心，分子影像湖北省重点实验室，武汉  430022

文章来源：中国医师杂志, 2021,23(4): 481-483.

摘要

      超声影像检查在临床日常诊疗过程中广泛应用，是诸多病种的首选检查方法。随着计算机技术及相关交叉领域技术的迅速发展以及多种技术的融合，创新性超声成像技术不断出现，极大拓展了超声影像的临床应用范围。本文从临床的角度，简述了近年来的几种超声新技术及其应用进展。

      超声弹性成像、脉搏波波速、对比增强超声等超声新技术可对多种疾病进行多参数的定性、定量评估，拓展了传统二维超声、彩色多普勒与脉冲多普勒超声的应用范围，使超声影像在临床诊断与治疗决策制定中发挥越来越重要的作用。在此，笔者对几种超声影像新技术的临床应用及进展进行简述。

1 超声弹性成像

      超声弹性成像(ultrasound elastography, UE)是利用声波检测组织的硬度属性。目前，临床上有两种常用超声弹性成像方式：应力式弹性成像(strain elastography, SE)和剪切波弹性成像(shear wave elastography, SWE)。应力式弹性成像时，运用探头对组织表面施加一定压力，使检查组织发生形变和位移，再通过超声成像测量形变及位移的大小，从而间接反映组织硬度。剪切波弹性成像时，经超声探头发射声辐射脉冲波，作用于检测靶组织，靶目标受声辐射脉冲波作用产生形变，进而在组织内形成剪切波，其方向与探头脉冲波方向垂直。该剪切波在组织中传导速度较慢(1~10 m/s)，易被探头接收进行分析。剪切波速度与组织硬度呈正比，因此，可利用剪切波速度评估组织硬度^[1]。多种疾病的早期阶段，病变组织和健康组织的二维超声回声相似，难以区分，而超声弹性成像技术通过测量病变组织的弹性参数，可显示出二者的差异，为疾病早期诊断提供更多信息。该技术已广泛应用于临床多种疾病的超声诊断与鉴别诊断，如肝脏、乳腺等腹部及浅表组织病灶的评估。欧洲生物医学超声学会联盟已发表相关指南，推荐临床应用超声弹性成像评估肝脏纤维化程度^[2-3]。SWE还有助于检测肝移植术后移植肝脏的损伤^[4]。另外，对乳腺结节样病变，SWE有助于鉴别BI-RAD 3类结节和4a类结节，从而减少对这类可疑乳腺结节的长期随访和不必要的活检^[5]。此外，SWE也在血管、肌肉、神经等领域得到应用。SWE技术可用于检测血管粥样斑块的组成成分，发现斑块内脂质核心和出血，进而评价斑块稳定性^[6]；SWE还可评估内分泌性眼病患者的眼外肌和眼眶组织变化^[7]。SWE亦可检测肌腱肌肉的弹性改变，通过测量冈上肌腱的弹性值变化可发现该肌腱的早期病变。在帕金森患者肌肉僵硬及肌肉损伤评估中，SWE亦具有广阔的临床应用前景^[8]。在诸多疾病的超声评价中，SWE的临床应用尚处于探索阶段。现发表的一些文献报道，亦缺乏大样本的临床数据支持，同时，如肝纤维化分期、乳腺结节良恶性等疾病的界值尚未形成共识^[9]。在临床实际工作中，部分患者因超声成像条件等原因，无法进行弹性成像或弹性成像质量差，如肝硬化并腹水患者，测量肝脏弹性时会出现较大测值误差^[10]。

2 脉搏波波速技术

      脉搏波波速(pulse wave velocity, PWV)成像原理是采集数个心动周期内动脉壁的运动轨迹，即记录脉搏波的传播轨迹，快速、准确计算动脉壁两点之间脉搏波传播的微小时间差，两处动脉壁之间距离(根据身高或者回归模型来估算)除以压力波通过此段动脉壁之间的时间差，从而计算动脉血管壁运动的速度。动脉粥样硬化病变过程中，在发生结构变化即内中膜增厚之前，管壁僵硬度即可改变。动脉管壁越硬，脉搏波传播速度越快，因此PWV可评价管壁僵硬度改变。临床研究和荟萃分析显示，PWV与冠状动脉、颅内动脉、颈动脉粥样硬化之间存在相关性^[11]，该技术可准确定量评估亚临床动脉硬化改变，其信息对早期药物干预、逆转动脉硬化，最终降低心脑血管事件的发病率和死亡率，具有重大意义^[12]。日本学者运用PWV评价臂踝脉搏波速度(Brachial-Ankle PWV)，用于动脉粥样硬化性心血管疾病程度及其危险因素分级，该方法简便、重复性好、准确性高，与心血管疾病危险因素之间存在显著相关性，是心血管事件的独立预测因子^[13]。杨清等^[14]将身体形态指数指标及内脏脂肪指数与颈动脉弹性进行关联分析，结果显示上述参数能够准确预测颈动脉弹性，可作为评估肥胖并预测心血管疾病风险的较好指标。PWV评估血管壁弹性变化亦存在局限性，如靶目标两点之间距离测量的微小误差，可导致PWV测值严重偏差。同时，年龄、血压等因素，亦影响PWV测值的评估价值^[15]。

3 对比增强超声

      对比增强超声(contrast enhanced ultrasound, CEUS)利用对比增强微泡背向散射产生的非线性信号，凸显局部病灶，通过显示病灶内微循环灌注达到诊断目的。超声对比增强剂具有实时、便捷、无辐射、无肾毒性等优点，拓展了传统超声成像的应用范围。第一代超声对比增强剂使用棕榈酸封装气泡，现已不再生产。第二代对比增强剂用惰性气体取代空气，微泡外壳更加坚固，使微泡更加稳定，反射性更强。目前临床使用最多的SonoVue属于二代对比增强剂，它将六氟化硫气体包裹在磷脂壳内。随着对比增强剂与对比增强成像技术的不断发展，使该技术广泛应用于临床多个领域，如消化系统、泌尿系统、心血管系统、浅表器官及妇科系统等。欧洲生物医学超声学会联盟2017年发布和更新了关于肝脏与其他器官的对比增强超声指南，从而使对比增强超声技术更好地指导临床诊疗。

      CEUS主要分为两大类，即静脉与非静脉管道的对比增强显像。经静脉注射途径超声对比增强剂主要用于各脏器肿瘤的诊断与疗效评估、组织脏器微循环灌注评估等^[16]。欧洲生物医学超声学会联盟、亚洲生物医学超声学会联盟发表指南推荐临床使用CEUS评估肝脏、心脏、肾脏、血管等脏器病变^[17-18]。陈娟等^[19]研究发现肾嫌色细胞癌的增强特征呈稍低增强、“快进快出”灌注模式，这些特征对肾嫌色细胞癌的诊断提供重要的临床价值。商功群等^[20]研究发现CEUS可清晰显示颈内静脉假性静脉瘤的破口、瘤体范围及瘤体内血栓轮廓。CEUS在其他领域也显现其独特作用。CEUS在肌肉骨骼系统方面的应用日益增多，如应用于诊断糖尿病患者炎性肌病；CEUS评估骨科创伤后区分感染和无菌性不愈合或不同类型植入物对肌肉微循环的影响，对临床有重要的指导意义^[21]。对比增强剂除经静脉注射外，也可注入体内正常或病理性管道。例如注入尿液可显示膀胱输尿管反流；将对比增强剂注入各种管腔内，可评价管腔通畅性，判断管腔梗阻部位及程度，例如胆道造影、输卵管造影等；将对比增强剂滴入引流管可定位引流管位置及通畅性等。乳腺癌中，淋巴管造影术通过皮内注射对比增强剂用于突显前哨淋巴结，对后期手术方案制定具有重大意义^[18]。随着具有靶向定位功能的新型超声对比增强剂的研发，CEUS的未来发展前景十分广阔，包括通过靶向对比增强剂与肿瘤或炎症组织受体结合进行分子成像。此外，对比增强剂携带药物或治疗基因还可进行靶向治疗。如前列腺癌患者使用VEGF-R2靶向微泡可精准识别癌组织并对其进行靶向治疗。但CEUS存在局限性，如CEUS鉴别病灶良、恶性时，无论定性还是定量参数，良、恶性间均存在一定重叠，特异度和灵敏度不够高，需结合其他临床资料综合评估。CEUS受钙化、气体、骨骼等干扰，导致部分病灶显像效果不佳。同时，注射对比增强剂亦存在过敏风险。

4 总结

      目前，上述超声新技术在临床实践中广泛应用，多项研究表明这些新技术已获得国内外多数临床医师认可。尽管它们存在一定不足，但随着超声成像技术的不断发展，这些超声新技术必将在临床诊疗中发挥更大作用，成为多种疾病的首选检查方法。

参考文献略

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