超声造影在甲状腺癌诊断中的应用现状及前景.pdf

1、中国实用外科杂志 2011 年 5 月 第 31 卷 第 5 期 讲 座 文章编号： 1005 - 2208 （ 2011 ） 05 - 0450 - 03 超声造影在甲状腺癌诊断中的应用现状及前景 胡 娜， 常 才 中图分类号： R 6 文献标志码： A 【 关键词 】 超声造影 ； 甲状腺癌 Keywords cont rast-enh ance d ultra sound; thyro id carc inoma 超 声 作 为 一 种 影 像 学 检 查 技 术 ， 在 20 世 纪 40 年 代 开 始 应 用 于 临 床 工 作 ， 而 应 用 于 甲 状 腺 疾 病 的 诊 断

2、开 始 于 1962 年 。 80 年 代 后 高 频 超 声 探 头 的 出 现 和 临 床 的 应 用 ， 开 创 了 甲 状 腺 超 声 检 查 的 新 纪 元 。 30 年 的 发 展 和 超 声 技 术 的 不 断 提 高 ， 超 声 已 经 成 为 甲 状 腺 疾 病 诊 断 和 鉴 别 的 重 要 影 像 学 方 法 之 一 。 尤 其 本 世 纪 后 超 声 造 影 技 术 的 临 床 应 用 ， 为 甲状腺血管分布和血供情况评估提供了新的超声手段 。 1 超声技术的发展 超 声 是 利 用 声 波 进 行 成 像 和 检 查 的 一 门 技 术 ， 由 于 临 床 上 应 用

3、 的 声 波 频 率 远 远 大 于 人 耳 可 听 频 率 （ 20 2000 Hz ） ， 故 称 为 超 声 。 声 波 在 人 体 组 织 传 播 过 程 中 ， 遇 到 不 同 阻 抗 组 织 形 成 的 界 面 时 可 以 形 成 声 波 的 反 射 、 折 射 、 散 射 等 物 理 学 变 化 。 超 声 医 学 正 是 利 用 声 波 在 不 同 组 织 界 面 形 成 的 反 射 波 进 行 成 像 ， 从 而 观 察 不 同 组 织 结 构 的 形 态 、 回 声 等 情 况 ， 以 此 判 断 正 常 和 异 常 的 变 化 ， 完 成 疾 病 的 超声诊断过程。 二

4、维 灰 阶 超 声 是 最 早 应 用 在 甲 状 腺 疾 病 诊 断 中 的 检 查 ， 同 时 也 是 最 有 价 值 的 超 声 检 查 技 术 之 一 ， 主 要 观 察 甲 状 腺 组 织 内 有 无 病 灶 的 存 在 ， 病 灶 边 界 、 包 膜 、 内 部 回 声 、 有 无 微 小 钙 化 灶 等 。 彩 色 多 普 勒 超 声 主 要 用 于 显 示 甲 状 腺 组 织 和 病 灶 中 血 管 是 否 存 在 、 血 管 的 分 布 情 况 和 间 接 评 估 血 流 量 ， 为 二 维 灰 阶 超 声 补 充 血 流 信 息 。 但 由 于 彩 色 超 声 的 敏 感

5、性 不 足 ， 往 往 仅 仅 能 显 示 小 动 脉 的 存 在 ， 对 于 流 速过于缓慢的血管常不能显示。 三维 超声 成像 技术 是二 维超 声和 计算 机结 合的 现代 产 物 ， 首 先 通 过 二 维 超 声 获 取 并 存 储 图 像 信 息 ， 通 过 计 算 机 对 获 取 的 信 息 按 一 定 解 剖 关 系 进 行 三 维 图 像 重 建 并 形 成 三 维 超 声 ， 在 此 基 础 上 可 以 对 三 维 图 像 进 行 重 新 切 割 ， 以 获 取 不 同 平 面 的 二 维 超 声 图 像 或 进 行 三 维 图 像 的 观 察 。 与 二 维 超 声 相

6、比 ， 三 维 超 声 技 术 可 提 供 ： （ 1 ） 显 示 有 关 脏 器 或 病 变 冠 状 面 ； （ 2 ） 能 够 较 完 整 地 显 示 脏 器 的 整 体 解 剖 形 态 ； （ 3 ） 可 较 精 确 地 测 量 脏 器 或 病 灶 体 积 ； （ 4 ） 能 较 准 确 地 显 示 病 变 的 三 维 形 态 与 空 间 位 置 ； （ 5 ） 利 用 彩 色 能 量 技 术 进 行 血 管 三 维 重 建 , 显 示 血 管 三 维 形 态 ， 空 间 结 构 与 走 行 、 肿瘤与血管的空间位置关系等。 弹性 成像 是依 据不 同组 织在 相同 压力 下变 形能 力

7、进 行 成 像 的 一 种 技 术 ， 类 似 临 床 触 诊 评 估 组 织 软 硬 度 的 方 法 ， 通 过 比 较 不 同 组 织 的 软 硬 度 变 化 和 区 别 ， 判 断 组 织 的 性 质。在甲状腺良恶性结节的鉴别中已经取得一定的经验。 2 超声造影技术 超 声 造 影 （ cont rast-enh ance d ultra sound ） 是 利 用 造 影 剂 增 加 组 织 和 血 管 超 声 界 面 ， 提 高 声 波 散 射 能 量 ， 尤 其 是 二 次 谐 波 的 能 量 进 行 成 像 ， 可 明 显 提 高 超 声 的 分 辨 力 、 敏 感 性 和 特

8、异 性 。 随 着 仪 器 性 能 的 改 进 和 新 的 造 影 技 术 应 用 ， 以 及 新 型 超 声 造 影 剂 的 应 用 ， 超 声 造 影 已 能 有 效 地 增 强 心 肌 、 肝 、 肾 、 脑 等 实 质 性 器 官 的 二 维 超 声 影 像 和 血 流 多 普 勒 信 号 ， 更 加 客 观 地 反 映 和 观 察 正 常 组 织 和 病 变 组 织 的 血 流 灌 注 情 况 ， 已 成 为 超 声 诊 断 一 个 十 分 重 要 和 很 有 前 途 的 发 展 方 向 。 故 有 学 者 把 其 称 为 继 二 维 超 声 、 多 普 勒 和 彩 色 血 流成像之

9、后的第三次革命。 超声 造影 技术 的发 展包 括造 影剂 的发 展和 超声 信息 提 取 及 分 析 计 算 的 进 展 。 超 声 造 影 剂 通 常 是 饱 含 气 体 的 微 泡 ， 直 径 一 般 在 2 8 m 。 新 型 声 学 造 影 剂 应 具 有 如 下 特 点 ： （ 1 ） 高 安 全 性 、 低 副 反 应 ； （ 2 ） 微 泡 大 小 均 匀 ， 直 径 2 8 m ， 并 能 控 制 ， 可 自 由 通 过 毛 细 血 管 ， 有 类 似 红 细 胞 的 血 流 动 力 学 特 征 ； （ 3 ） 能 产 生 丰 富 的 谐 波 ； （ 4 ） 稳 定 性 好

10、。 微 泡 有 良 好 的 散 射 性 、 能 产 生 丰 富 的 谐 波 以 及 受 声 压 作 用 下 具有破裂效应等三个重要特性。 超声 造影 剂分 为普 通型 和特 殊型 两类 。 普通 超声 造影 剂 经 历 了 三 个 发 展 阶 段 。 第 一 代 超 声 造 影 剂 为 自 由 气 体 （ 空 气 或 氧 气 ） ， 无 膜 包 被 、 不 稳 定 、 尺 寸 大 ， 不 能 经 外 周 静 脉 注 射 ， 而 是 通 过 心 导 管 插 入 主 动 脉 或 心 腔 内 ， 属 有 创 性 治 疗 。 由 于 造 影 剂 在 血 液 中 持 续 时 间 短 、 不 能 通 过

11、肺 循 环 ， 导 致 左 心 不 能 显 影 ， 只 能 右 心 显 影 ， 因 此 其 使 用 受 到 一 定 的 限 制 。 第 一 代 造 影 剂 代 表 类 型 为 Echo vist 。 第 二 代 造 作者单位： 复旦大学附属肿瘤医院超声诊断科 ， 上海 200032 通讯作者： 常才， E-mail :chan g_ca i 163 .con 450中国实用外科杂志 2011 年 5 月 第 31 卷 第 5 期 影 剂 在 空 气 气 泡 外 围 包 裹 一 层 白 蛋 白 、 脂 类 、 聚 合 物 或 表 面活 性剂 作为 膜壳 ， 稳定 性好 ， 尺寸 小 （ 0 .

12、4 ） 超 声 造 影 ， 适 用 于 Levov ist 等 第 二 代 超 声 造 影 剂 静 脉 注 射 后 的 连 续 观 察 。 为 了 减 少 超 声 对 气 泡 的 破 坏 以 便 增 强 并 延 时 显 示 ， 新 型 的 超 声 造 影 技 术 为 低 机 械 指 数成 像 ， 即发 射的 超声 机械 指数 MI 0 . 15 ， 最大 优点 是减 少 了 超 声 能 量 对 微 泡 的 破 坏 ， 延 长 超 声 造 影 剂 在 体 内 的 存 在 时 间 ， 同 时 能 获 取 足 以 进 行 超 声 成 像 的 散 射 信 号 。 在 超 声 图 像 上 利 用 造 影

13、 剂 散 射 的 非 线 性 表 现 ， 可 以 仅 仅 显 示 造 影 剂 散 射 图 像 ， 而 对 组 织 的 常 规 反 射 信 号 进 行 抑 制 ， 避 免 常 规 二 维 信 号 对 观 察 的 干 扰 。 由 于 造 影 剂 可 以 通 过 微 循 环 ， 超 声 造 影 显 示 的 血 供 和 血 管 可 以 达 微 动 脉 和 微 静 脉 ， 并 能 间 接 评 估 组 织 的 血 供 情 况 ， 较 彩 色 超 声 观 察 血 供 和 血 管 更 加敏感和可靠。 作为 示踪 剂的 超声 造影 微泡 ， 迅速 进入 血液 后 ， 可连 续 实 时 地 观 察 病 灶 的 动

14、 态 灌 注 变 化 。 应 用 超 声 造 影 软 件 可 根 据 脏 器 或 病 灶 内 造 影 剂 回 声 强 度 随 时 间 变 化 的 关 系 ， 对 图 像 数 据 进 行 分 析 ， 建 立 造 影 时 间 - 强 度 曲 线 （ time -inte n - sity curve ， TIC ） 。 该 分 析 曲 线 可 提 供 造 影 后 病 灶 及 相 邻 组 织 的 基 础 强 度 （ basic inte nsity ， BI ） 、 造 影 剂 到 达 时 间 （ arriv al time ， AT ） 、 达 峰 时 间 （ time to peak ， TTP

15、 ） 、 峰 值 强 度 （ peak in - tensi ty ， PI ） 、 速 度 参 数 （ p ） 、 曲 线 与 指 数 匹 配 程 度 （ goo dness of fit ting inde x ， GOF ） 等 参 数 ， 从 而 对 病 灶 的 血 流 灌 注 状 态 进行定量地观察和分析。 3 甲状腺癌的超声造影显像 3 . 1 甲 状 腺 癌 的 造 影 增 强 模 式 正 常 甲 状 腺 组 织 在 注 入 超 声 造 影 剂 后 ， 表 现 为 快 速 地 均 匀 一 致 增 强 。 甲 状 腺 结 节 形 成 后 ， 正 常 的 血 管 结 构 以 及 微

16、血 管 灌 注 状 态 发 生 改 变 ， 出 现 异 于 正 常 甲 状 腺 组 织 的 增 强 表 现 1 。 目 前 甲 状 腺 超 声 造 影 尚 处 于 初 步 探 索 研 究 阶 段 ， 造 影 模 式 的 分 类 尚 未 见 统 一 标 准 。 张 波 等 2 根 据 甲 状 腺 结 节 内 部 微 泡 分 布 ， 将 增 强 模 式 分 为 均 匀 增 强 、 不 均 匀 增 强 、 环 状 增 强 和 无 增 强 4 类 ， 其 分 析 了 104 例 甲 状 腺 结 节 的 增 强 模 式 ， 其 中 83 . 02 % 的 甲 状 腺 良 性 结 节 表 现 为 环 状

17、增 强 ， 而 88 . 24 % 的 甲 状 腺 恶 性 结 节 呈 不 均 匀 增 强 ， 以 不 均 匀 增 强 作 为 恶 性 结 节 的 诊 断 标 准 ， 敏 感 度 （ 88 . 24 % ） 和 特 异 度 （ 92 . 45 % ） 较 高 ， 作 者 认 为 不 均 匀 增 强 对 诊 断 恶 性 结 节 有 帮 助 。 恶 性 结 节 由 于 其 生 长 更 具 有 异 质 性 ， 结 节 内 部 血 供 分 布 不 均 衡 ， 局 部 丰 富 和 局 部 缺 乏 同 时 存 在 ， 导 致 其 不 均 匀 增 强 。 张 秀 芳 等 3 对 40 例 甲 状 腺 结 节

18、 进 行 超 声 造 影 检 查 ， 将 甲 状 腺 实 质 性 结 节 造 影 增 强 模 式 分 为 3 型 ： I 型 ： 无 增 强 型 ， 整 个 结 节 未 见 造 影 剂 增 强 ； 型 ： 周 边 增 强 型 ， 结 节 周 边 明 显 增 强 ， 但 中 央 区 无 增 强 ； 型 ： 弥 漫 低 增 强 型 ， 整 个 结 节 呈 弥 漫 性 增 强 ， 分 布 均 匀 或 不 均 匀 ， 发 现 三 型 都 可 表 现 为 甲 状 腺 癌 的 造 影 模 式 ， 其 中 36 % 表 现 为 I 型 ， 24 % 表 现 为 型 ， 40 % 表 现 为 型 。 史 晓

19、龙 等 4 对 9 例 乳 头 状 甲 状 腺 癌 进 行 超 声 造 影 ， 发 现 病 变 均 表 现 为 乏 血 供 ， 造 影 剂 几 乎 不 能 进 入 肿 块 内 ， 与 以 往 报 道 的 乳 头 状 癌 为 富 血 供 肿 瘤 不 符 ， 可 能 与 9 例 病 灶 结 节 较 小 ， 早 期 肿 瘤 血 管 床 未 形 成 ， 血 供 不 丰 富 有 关 。 可 见 甲 状 腺 癌 的 造 影 模 式 表 现 多 样 ， 与 恶 性 肿 瘤 内 血 管 形 成 的 复 杂性及其二维声像图表现多样有关。 Appet ecc hia 等 5 分 析 了 10 例 甲 状 腺 结

20、节 注 射 SonoV ue 后 的 血 流 动 力 学 表 现 ， 认 为 甲 状 腺 癌 超 声 造 影 后 造 影 剂 均 表 现 为 “ 快 进 ” ， 但 部 分 病 例 表 现 为 “ 快 出 ” ， 部 分 表 现 为 “ 慢 出 ” 。 在 后 续 研 究 中 ， 许 多 学 者 观 察 到 甲 状 腺 癌 的 造 影 表 现 为 “ 快 进 快 出 ” ， 以 高 增 强 为 主 6 - 7 。 对 于 甲 状 腺 恶 性 肿 瘤 的 这 一 灌 注 形 式 ， Tessler 等 8 分 析 与 甲 状 腺 癌 病 变 内 部 血 管 增 多 、 分 布 不 均 匀 、 走

21、 行 紊 乱 、 分 支 增 多 （ 血 管 网 无 级 别 差 异 ） 、 管 径 粗 细 不 均 以 及 形 成 大 量 的 动 静 脉 瘘 等 密 切 相 关 。 但 Bart olo tta 等 1 应 用 SonoV ue 观 察 甲 状 腺 结 节 造 影 后 的 增 强 模 式 ， 认 为 其 与 结 节 大 小 密 切 相 关 ， 直 径 1 cm 的 恶 性 病 变 造 影 后 主 要 是 乏 血 供 表 现 ， 1 2 cm 的 恶 性 病 变 造 影 后 有 少 量 点 状 强 化 ， 直 径 超 过 2 cm 的 表 现 为 弥 漫 性 强 化 ， 提 出 甲 状 腺

22、癌 不 具 有 特 异 性 的 灰 阶 超 声 造 影 征 象 ， 但 超 声 造 影 表 现 与 彩 色 多 普 勒 检 查 结 果 基 本 一 致 ， 彩 色 多 普 勒 超 声 检 查 中 发 现 结 节 血 流 不 丰 富 则 超 声 造 影 上 也 常 常 表 现 为 无 或 低 灌 注 。 超 声 造 影 显 示 甲 状 腺 癌 的 低 或 无 灌 注 ， 也 可 能 与 肿 瘤 新 生 血 管 的 低 功 效 性 有 关 ， 并 不 是 所 有 的 肿 瘤 血 管都处于有功能和开放状态 9 。 3 . 2 时 间 - 强 度 曲 线 对 甲 状 腺 癌 的 超 声 造 影 定 量

23、 分 析 利 用 时 间 - 强 度 曲 线 还 可 以 定 量 分 析 甲 状 腺 结 节 的 血 流 灌 注 形 式 。 甲 状 腺 超 声 造 影 结 合 时 间 - 强 度 曲 线 的 定 量 分 析 ， 有 利 于 提 高 对 甲 状 腺 良 、 恶 性 肿 瘤 的 鉴 别 诊 断 。 Spie zia 等 10 用 Levov ist 研 究 甲 状 腺 结 节 并 分 析 其 时 间 - 强 度 曲 线 ， 结 果 显 示 甲 状 腺 癌 显 影 时 间 为 （ 8 . 10 1 . 41 ） s ， 峰 值 时 间 为 （ 14 . 6 1 . 2 ） s 。 甲 状 腺 癌

24、的 显 影 时 间 较 增 生 性 良 性 结 节 的 451中国实用外科杂志 2011 年 5 月 第 31 卷 第 5 期 （ 19 . 6 2 . 2 ） s 和腺 瘤的 （ 16 . 1 2 . 8 ） s 明显 提早 且差 异有 统计 学 意 义 （P 0 . 01 ） 。 对 于 峰 值 时 间 ， 甲 状 腺 癌 与 腺 瘤 （ 23 . 1 3 . 8 ） s 差 异 无 统 计 学 意 义 ， 但 两 者 与 增 生 结 节 （ 33 . 0 3 . 0 ） s 间 的 差 异 有 统 计 学 意 义 （P 0 . 01 ） ， 提 出 可 将 显 影 时 间 10 s 作

25、为 甲 状 腺 癌 与 增 生 结 节 和 腺 瘤 鉴 别 的 临 界 值 。 与 之 相 似 Cal lia da 等 11 用 Levov ist 鉴 别 诊 断 甲 状 腺 的 局 灶 性 实 质 性 病 变 ， 结 果 发 现 恶 性 病 变 的 达 峰 时 间 早 于 其 他 实 质 性 病 变 。 Spie zia 等 10 研 究 还 显 示 良 恶 性 结 节 的 下 降 曲 线 亦 有 很 大 不 同 ， 良 性 病 变 多 表 现 为 单 一 平 滑 的 下 降 曲 线, 甲 状 腺 癌 的 下 降 曲 线 则 呈 不 规 则 和 多 相 ， 曲 线 强 度 最 终 返 回

26、 到 基 础 强 度 的 时 间 明 显 延 迟 ， 认 为 时 间 - 强 度 （ 灌 注 - 清 除 ） 曲 线 ， 特 别 是 清 除 曲 线 可 对 甲 状 腺 结 节 的 鉴 别 提 供 有用的信息， 对低血供的恶性肿瘤尤其具有诊断价值。 4 前景与展望 超声 造影 使我 们对 甲状 腺肿 瘤血 管的 研究 进入 了一 个 崭 新 的 阶 段 ， 克 服 了 彩 色 多 普 勒 超 声 对 血 流 速 度 、 血 管 内 径 、 血 流 方 向 的 限 制 ， 对 显 示 更 微 小 血 管 有 了 很 大 提 高 。 作 为 一 种 评 价 血 流 灌 注 的 新 方 法 ， 超

27、声 造 影 能 够 连 续 动 态 观 察 甲 状 腺 结 节 血 流 灌 注 状 况 ， 应 用 时 间 - 强 度 曲 线 进 行 定 量 分 析 ， 在 鉴 别 诊 断 甲 状 腺 良 恶 性 肿 瘤 及 评 估 血 流 动 力 学 方 面 迈 进 了 一 大 步 ， 为 甲 状 腺 癌 的 诊 断 提 供 了 一 种 新 的 超 声 方 法 。 目 前 三 维 超 声 造 影 也 已 经 开 始 应 用 ， 与 二 维 相 比 ， 能 够 更 加 立 体 观 察 病 灶 ， 与 超 声 造 影 相 结 合 ， 能 够 从 不 同 角 度 更 全 面 地 显 示 病 灶 的 血 流 灌

28、注 情 况 ， 使 我 们 研 究 肿 瘤 微 血 管 灌 注 和 显 示 肿 瘤 新 生 血 管 的 全 貌 成 为 可 能 。 最 新 研 究 显 示 甲 状 腺 恶 性 结 节 在 三 维 超 声 造 影 上 其 血 管 树 及 血 管 分 支 的 数 量 明 显 多 于 良 性 结 节 ， 血 管 密 度 亦 显 著 高 于 后 者 12 。 相 信 随 着 超 声 造 影 剂 和 造 影 技 术 的 不 断 发 展 ， 超 声 造 影 在 甲 状 腺 癌 的 诊 断 中 将 展 现 出 更 加 广 阔 的 应 用 前景。 参 考 文 献 1 Bart olo tta TV, Midi

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36、 ， 不 应 简 单 地 重 复 题 名 中 已 有 的 信 息 。 内 容 应 包 括 研 究 目 的 、 研 究 方 法 、 主 要 发 现 （ 包 括 关 键 性 和 主 要 数 据 ） 和 主 要 结 论 。 应 写 成 冠 以 “ 目 的 （ Objec tiv e ） ” 、 “ 方 法 （ Met hods ） ” 、 “ 结 果 （ Result s ） ” 和 “ 结 论 （ Conc lusio n ） ” 小 标 题 的 结 构 式 摘 要 。 中 文 摘 要 使 用 第 三 人 称 撰 写 ， 不 列 图 、 表 ， 不 引 用 文 献 ， 不 加 评 论 和 解 释 。 摘 要 中 首 次 出 现 的 缩 略 语 、 代 号 等 ， 除 了 公 知 公 认 者 外 ， 首 次 出 现 时 须 注 明 全称或加以说明。 新术语或尚无合适汉语译名的术语 ， 可使用原文或在译名后括号中注明原文。 英文摘要应与中文摘要内容相对应。 452