第三节 常用超声引导技术

超声引导热消融技术在甲状腺结节性疾病中应用广泛,近年来超声新技术的快速发展,对提高消融疗效发挥了重要作用,充分发挥超声影像信息的优势以指导治疗,是甲状腺热消融治疗中不可忽视的重要环节。

介入治疗中,理想的影像技术应具有多种功能,治疗前能对病灶进行准确评估,包括病灶大小、血供、与周围脏器的毗邻关系等,从而有助于确定合理的穿刺路径;治疗中能够实时准确监测消融过程,且可引导穿刺针穿刺并实时调整穿刺方向及深度,实时显示病灶消融凝固后的组织变化形态及消融范围;治疗后能准确评价消融疗效,并可灵敏判断是否出现相关并发症。通常超声技术引导精确、可靠,可最大化地实现甲状腺结节性病灶完整消融,最大限度地减少对周围组织结构的损伤,真正获得局部微创治疗的效果。

一、二维超声技术

甲状腺结节性疾病的临床诊断主要依靠影像学检查和实验室检查,其中影像学检查包括超声、X线、CT、MRI和核素检查等。2012年发布的《甲状腺结节和分化型甲状腺癌诊治指南》中明确指出:高分辨率超声检查推荐为甲状腺结节的检查方法(A级推荐)。对触诊、CT、MRI等检查发现或怀疑有甲状腺结节的患者,均应通过颈部的高分辨率超声检查进一步确定诊断,并且通过超声来测量结节的大小,以及评估结节的位置、质地、形状、边界、包膜、钙化和与周围组织的毗邻关系等,同时还可以通过超声检查来评估颈部有无淋巴结转移及其性质。当超声发现实性低回声结节、形状和边缘不规则的结节、微小钙化的结节、针尖样或簇状分布的钙化结节和伴有超声显示颈部区域淋巴结异常的结节,则诊断为甲状腺癌的可能性会大大增加。

虽然超声在诊断甲状腺结节方面有实时动态显像、无创伤、重复性好和价格低廉的优点,但是甲状腺结节的超声征象具有较高的复杂性,单一超声指标用来诊断甲状腺癌的敏感性和特异性不高,所以需要对甲状腺结节进行多指标的超声检查并通过系统分析,提高甲状腺癌诊断的准确性。2009年,Horvath等首次提出了甲状腺影像报告和数据系统(thyroid imaging reporting and data system,TI-RADS)。TI-RADS可以对超声检测的甲状腺结节的形状、回声、结构、钙化、纵横比等10余项指标进行分析,从而对甲状腺结节的危险性进行分级(表1-1)。另外,利用TI-RADS还可以对甲状腺结节的病变评估和临床管理进行标准化,降低对超声医生经验的依赖性,并扩大超声技术在甲状腺结节检查中的应用。

表1-1 甲状腺影像报告和数据系统分类

续表

注:甲状腺可疑恶性结节同时合并颈部的转移淋巴结,定为5类。

2011年Kwak等在之前研究的6种分级的基础上,结合恶性率筛选出甲状腺恶性结节的特异性超声征象,即实性、低回声或显著低回声、微钙化、边缘分叶或模糊及纵横比>1,再依据甲状腺结节中含有上述恶性征象的数量进行TI-RADS分级。研究表明,Kwak的改良型分级能更好地分辨出良恶性甲状腺结节,且随着超声征象数目的增加恶性风险度增高。美国放射学会(American College of Radiology,ACR)在2015年发表了白皮书,对甲状腺结节的描述词进行了规范;2017年又发表了TI-RADS的白皮书[1],其中也是以甲状腺结节的组成、回声、形态、边缘及强回声病变作为危险因素进行评分,判断甲状腺结节的良恶性。因此,二维超声在甲状腺结节术前良恶性分级中占有重要地位。

高分辨率超声可以清晰显示甲状腺结节的位置及与周围组织的毗邻关系,是甲状腺疾病经皮穿刺治疗最为常用的引导技术。热消融治疗前,可借助二维超声,选择最佳进针路径,消融全程均需要进行超声监测,当热消融产生的气体强回声覆盖肿瘤全部时,即可停止消融。

二、超声造影技术

随着超声造影(contrast-enhanced ultrasonography,CEUS)技术的发展,甲状腺的超声成像技术水平得到了很大提高,为热消融治疗前甲状腺结节诊断,辅助甲状腺结节热消融治疗及消融治疗后疗效评价提供了更为可靠的影像学信息。

目前最常选用的造影剂是微气泡悬浮液制剂声诺维(SonoVue),由于其在水溶液中溶解度极低,具有很好的稳定性,且采用低机械指数成像模式,可最大限度地减少对微泡的破坏。增强效果可持续几分钟,可进行实时连续成像,反复观察造影剂从开始进入组织到完全退出的全过程,进而显示病灶的灌注特点。声诺维为纯血池造影剂,不会外渗到血管外间隙,可以增强组织内毛细血管的多普勒信号,直接显示组织的微循环状态及细微结构。

(一)结节良恶性判定及消融范围的有效界定

高频超声显像以操作方便、无辐射、价格低廉及准确率较高等特点,成为甲状腺结节热消融中最常用的影像引导技术。常规二维超声评估甲状腺结节的性质主要基于结节的形态、内部回声、有无钙化、边界是否清晰及有无血供等作为参考,诊断准确率较高,但对于较小病灶,良恶性结节并存或多发结节恶变时的鉴别诊断方面仍存在一定的困难。目前,CEUS技术越来越多地应用于临床,使实时动态观察病灶内微血管灌注成为可能,在肿瘤诊治中的临床应用价值已得到公认。

有研究报道,甲状腺腺瘤CEUS呈“快进慢退”的特征,并且增强模式以环状增强为主,其产生机制与甲状腺腺瘤病理特征密切相关。甲状腺腺瘤是由滤泡上皮反复增生所致,三维血管能量成像显示甲状腺腺瘤内血管较细,周边血流较为丰富,内部以网状立体状血流为主,部分呈“绒球状”由周边向中心延伸。

结节性甲状腺肿的CEUS表现呈多样性,可能与其病理过程有关。甲状腺肿反复增生、退缩形成的结节性病变称为结节性甲状腺肿,在增生和退缩的不同时期,其血供特点也不尽相同,从而构成了不同的造影模式。甲状腺乳头状癌(PTC)造影后,多表现为不均匀增强,并有早于周围腺体组织消退的趋势,其形成的原因推测与肿瘤组织内紊乱的新生血管及动静脉短路、血管盲端有关。此外,相关研究显示部分恶性结节内可见散在钙化点,可能是甲状腺结节不均匀增强的又一重要原因,但在增强特征和峰值强度方面,与结节性甲状腺肿相比有一定的重叠。

甲状腺结节热消融方式的选择与结节的囊性、实性密切相关。对于囊性或囊实性结节需要先将结节内的囊液抽净,然后对实性部分进行消融;实性结节则可直接消融,因此术前甲状腺结节的性质判定尤为重要。在甲状腺结节热消融治疗中,对二维超声上表现为极低回声的结节,无法明确判定囊性或实性时,可注入造影剂,若呈稀疏充填,则证明此为实性结节而非囊性结节。当部分结节由于囊性变后合并出血机化而呈低回声改变时,依靠常规超声往往很难鉴别,此时CEUS有助于明确结节是囊性还是实性。

(二)消融过程中病灶坏死范围判定

超声引导技术具有无辐射、操作方便及可实时直观显示的优势,经皮热消融肿瘤通常将该技术作为最常用的引导手段,因此超声检查对治疗疗效及消融是否彻底的评估尤为重要。虽然二维超声可以显示介入治疗后消融区的变化,如消融区较原结节区增大,边界不清,内部回声发生改变,但较难界定真实消融范围,并且二维超声较难发现残存病灶。CEUS能敏感地显示肿瘤血管灌注特征,准确鉴别肿瘤性质,并能直观显示消融后坏死组织与残留肿瘤组织灌注的差异,已被广泛应用于肝脏肿瘤的局部消融治疗。

在甲状腺结节热消融术中和术后5~15分钟,肿瘤内部及周边均可见一过性高回声区,这一回声改变被认为是由肿瘤组织受热后其中的水分气化和细胞坏死产物共同形成的微气泡,此高回声区仅能粗略地反映消融程度。在肿瘤消融过程中,肿瘤组织的毁损范围以观察增强回声范围为依据,通过二维超声图像显示的一过性高回声改变,来大致评估消融所致凝固性坏死的真实程度,即气化增强区完全覆盖肿瘤区则认为消融彻底,气化增强区未覆盖或部分覆盖肿瘤区则认为治疗不彻底。一旦消融区由于各种原因呈无增强或周围正常腺体组织出现气带回声则很容易发生误诊。CEUS判断热消融肿瘤组织是否灭活彻底是依据病灶区有无造影剂灌注,即灭活彻底的病灶区无造影剂灌注,灭活不彻底的病灶内残存区可见造影剂灌注,这种从微循环水平判定病灶组织活性的方法明显优于二维超声。

CEUS应用于热消融术后即刻疗效判定的主要意义:①确定真实消融范围。与病理相比,二维超声所测消融范围准确性低,CEUS测量消融范围准确性高。②准确判断消融是否完全。研究显示,在结节消融是否完全判断方面,CEUS与二维超声的判定结果存在差异。将CEUS应用于甲状腺结节热消融术后即刻疗效评价,有助于及时发现残存组织并进行补充治疗,从而确保消融疗效。③反复应用。病灶较多且需多切面观察时,可反复多次注射造影剂,且无毒副作用。④安全可靠,无辐射,且过敏反应罕见。

(三)消融术后疗效评价

CEUS虽已应用于肝癌等恶性肿瘤消融术后的疗效评价,但由于消融术应用于甲状腺疾病开始较晩,尚需深入研究,再加上甲状腺疾病临床入选病例多为良性肿瘤患者,造影剂价格相对较贵,需要中高端超声仪器配备造影软件功能等因素的影响,使甲状腺结节热消融术后CEUS表现方面的文献报道甚少。

目前甲状腺结节热消融术后疗效的评价手段主要通过二维超声和彩色多普勒超声,其评价指标主要为结节体积缩小率、结节消失率及消融灶内的血流情况,然而应用CEUS评价的报道较为少见。通过二维超声对术后结节是否残存及毁损范围的界定较困难;CEUS使用的是微气泡型造影剂,是一种血池造影剂,可清楚显示组织内完全失灌注区域及灌注减低区域,通过对其范围进行测定,能对其毁损灶的大小及活性进行精确判断。

国内外学者已公认[2-3]可以将增强CT或增强MRI显示无强化作为评判热消融术后肿瘤完全坏死的重要指标,其病理学基础是肿瘤发生凝固性坏死及肿瘤血管的破坏导致无造影剂的填充。CEUS在肝癌、肾癌等热消融术后疗效评价方面的应用报道较多[4-5]。研究表明,CEUS技术能敏感地显示肿瘤治疗后残存组织内细小的血流信号,达到与增强MRI相同的诊断价值,因而也可作为评判残存病灶和肿瘤复发的指标。

三、超声弹性成像

(一)术前诊断

弹性成像技术通过不同弹性系数的组织在外力作用下产生的不同应变,采用不同颜色对组织内不同应变进行色彩编码获取组织内部应变分布图像,为肿瘤良恶性诊断提供辅助信息。甲状腺良性病变多由大小不一的滤泡组成,质地较软,而恶性组织乳头分支较多,且血管间质较多,各间质也存在较多微小钙化体,继而增加了组织的硬度,因此超声弹性成像(ultrasonic elastography,UE)可应用于消融术前恶性甲状腺结节的诊断。多项研究[6-7]发现,UE可有效辅助二维超声诊断,提高甲状腺结节良恶性诊断的准确率。

(二)术中监测及术后随访

热消融促使实体肿瘤升温脱去细胞内和细胞间质中的水分,蛋白质热凝固,使组织变得干燥,消融组织变硬,UE技术诞生前这种硬度变化无法客观描述。UE是一种可以捕捉生物组织弹性特征的新技术,它弥补了二维超声的不足,充分利用病变组织弹性变化的特点,可更加清晰地显示、定位病变及鉴别病变的性质。将UE与热消融相结合,一方面可以反映术后消融灶和周边正常组织之间弹性的差异,鉴别消融灶和周边正常组织;另一方面有助于明确消融灶的大小,使消融后病灶评价更客观准确。

(岳雯雯 王淑荣 王丹丹)

参考文献

[1] TESSLER F N, MIDDLETON W D, GRANT E G, et al. ACR thyroid imaging reporting and data system (TIRADS): white paper of the ACR TI-RADS committee. J AM Coll Radiol, 2017, 14 (5): 587-595.

[2] SIGOVAN M, SI-MOHAMED S, COURAND P Y, et al. MRI-based detection of renal artery abnormalities related to renal denervation by catheter-based radiofrequency ablation in drug resistant hypertensive patients.Eur Radiol, 2018, 8 (28): 3355-3361.

[3] KAPTAN M A, ACU B, ÖZTUNALı Ç, et al. Correlation of 3-T MRI and CT findings with patient symptoms and treatment outcome in radiofrequency ablation of osteoid osteoma. Acta Orthop Traumatol Turc, 2019, 53(4): 239-247.

[4] LIU Z, WANG X F, XING L, et al. The application comparison of contrast-enhanced ultrasound and contrastenhanced computed tomography in radiofrequency ablation treatment for hepatocellular carcinoma. Cancer Biother Radiopharm, 2019, 34 (10): 621-625.

[5] O’NEAL D, COHEN T, PETERSON C, et al. Contrast-enhanced ultrasound-guided radiofrequency ablation of renal tumors. J Kidney Cancer VHL, 2018, 5 (1): 7-14.

[6] ZHAO C K, XU H X. Ultrasound elastography of the thyroid: principles and current status. Ultrasonography,2019, 38 (2): 106-124.

[7] GREGORY A, BAYAT M, KUMAR V, et al. Differentiation of benign and malignant thyroid nodules by using comb-push ultrasound shear elastography: a preliminary two-plane view study. Acad Radiol, 2018, 25(11): 1388-1397.