超声成像技术在乳腺癌术前应用及术后随访中的研究进展

Progress Of Ultrasound Imaging Technology in Preoperative Application and Postoperative Follow-Up of Breast Cancer

摘要: 本文详细阐述了超声成像技术在乳腺癌术前及术后随访中的应用进展。介绍了超声成像包含的多种技术及其特点，术前其可辅助治疗决策、评估新辅助化疗、引导穿刺活检、染色剂标记、神经阻滞、旋切以及射频消融等操作；术后能在预测肿瘤复发、鉴别瘢痕与复发、淋巴结及远处转移评估等方面发挥作用。同时分析了该技术应用的优势与面临的挑战，并对其智能化诊断、多技术融合以及个体化医疗等未来发展方向进行了展望，旨在为乳腺癌的诊疗提供更全面有效的参考。

Abstract: This article details the advances in the use of ultrasound imaging in the preoperative and postoperative follow-up of breast cancer. It introduces the various technologies and their characteristics of ultrasound imaging, which can assist in treatment decision-making, evaluation of neoadjuvant chemotherapy, guidance of puncture biopsy, dye labeling, nerve block, rotational excision, and radiofrequency ablation in the preoperative period, and play a role in predicting tumor recurrence, identifying scarring and recurrence, and evaluating lymph node and distant metastasis in the postoperative period. At the same time, the advantages and challenges of this technology are analyzed, and the future development direction of intelligent diagnosis, multi-technology integration and individualized medical treatment is envisioned, aiming to provide a more comprehensive and effective reference for the diagnosis and treatment of breast cancer.

1. 引言

2022年全球癌症数据显示[1]，乳腺癌在女性癌症中发病率位于第二，是癌症死亡的主要原因。近年来，中国的乳腺癌的发病率呈现出逐年攀升的态势，且发病年龄愈发朝着年轻化的方向发展[2]。在乳腺癌的诊断中超声检查操作便捷，有较高的灵敏度，并且不会对患者的身体造成损伤[3]。

2. 超声成像技术概述

超声成像技术包含了常规超声、彩色多普勒超声、超声造影、弹性成像等多种技术。常规超声可显示乳腺病变的形态、大小和位置。彩色多普勒超声能评估病变的血流情况[4]。超声造影是通过注射含微气泡造影剂增强靶组织的血流信号，可以提供乳腺癌病灶内微循环灌注及新生血管数量、形状及空间分布等特征[5]。弹性成像[6]包括剪切波弹性成像(Shear Wear Elastography, SWE)和应变弹性成像(Strain Elastography, SE)等。SWE是通过检测声辐射脉冲，持续聚焦在组织中观察到的病灶的振动，从而表现为横向横波。基于准确定量检测组织的剪切波速度，具有良好的重现性和客观性，能够准确地测定腺体组织硬度。SE是指通过各成分间弹性系数的差异，对其进行加压，从而使得该组织在受力状态下，在各种应力状态下的形变程度。在运动之前和之后，压力回波的幅度都变成了实时的彩色图象，图象的色彩可以反应出组织的硬度。这些技术相互补充，为乳腺癌的诊断和评估提供了更全面的信息。

3. 超声成像技术在乳腺癌术前的应用

3.1. 辅助治疗决策

3.1.1. 术前评估肿瘤的良恶性、范围和浸润程度

有研究发现[7]乳腺恶性结节具有特定的超声表现。其形态学上多呈不规则形状，边界不规整且模糊，与周边组织的分界难以明确界定，纵横比常大于1，意味着结节在纵向上的生长更为显著。在回声特征方面，内部多呈极低回声，同时，部分恶性结节内部可见微小钙化灶或液化坏死区。在喻的研究中发现[8]乳腺恶性结节超声造影多表现为不均匀向心性高增强、边界模糊，可有灌注缺损区，造影后肿物的大小一般比二维测量的准确等。与良性肿瘤相比，恶性结节的超声弹性成像多表现为肿物硬度更高。这些信息可以为医生采取何种手术方式提供参考。

3.1.2. 评估腋窝淋巴结状态

乳腺癌腋窝淋巴结转移的风险较高，超声成像技术可以为判断淋巴结是否转移提供重要信息，有研究发现[9]转移的淋巴结二维最大径更大，后方回声衰减更多，弹性成像硬度更高，超声造影表现增强速度更快，并多有灌注缺损。陈研究发现[10]超声造影转移的淋巴结多呈不均匀性增强，未转移的淋巴结多呈均匀性增强。这些信息可以帮助医生确定淋巴结的清扫范围。

3.2. 超声评估新辅助化疗

在新辅助化疗过程中，超声成像技术可以监测肿瘤的大小、血流变化以及硬度变化，有研究发现[11]，新辅助化疗后有效患者比无效患者的病灶二维最大径明显减小，弹性成像最大杨氏模量值(Emax)及平均杨氏模量值(Emean)明显降低，即硬度明显降低。新辅助化疗前、中、后期，有效患者病灶最大径渐进缩小率呈逐渐减低趋势，无效患者呈“中期减小–后期增大”趋势。张等研究发现[12]，新辅助化疗治疗后有效患者对比无效患者的超声造影峰值强度(Peakintensity, PI)明显降低、达峰时间(Timeto Peak, TTP)明显延长。CDFI内部血流明显减少。党[13]研究发现超声造影评价新辅助化疗效果与术后病理“金标准”一致。说明在新辅助化疗过程中，超声成像技术可以评估治疗效果，为调整治疗方案提供参考。

3.3. 超声引导下穿刺活检

在乳腺癌的诊断中，病理学检查凭借其高精度和特异性被誉为诊断乳腺癌的“金标准”。而超声引导下穿刺活检是获取病理诊断的重要手段。其可以更准确地定位病变区域，提高穿刺的准确性和成功率，为后续的治疗提供可靠的病理依据。多项研究发现[14] [15]，超声引导下穿刺活检诊断的敏感性和特异性较高，与手术病理结果有较好的一致性，可有效减少不必要的手术探查。对于一些临床触诊不明显但超声发现的微小病变，也能准确穿刺活检，有助于早期乳腺癌的发现。

3.4. 超声引导下染色剂标记

染色剂标记技术是指通过在肉眼或超声等影像学方式的引导下进行染色剂注射，从而对病灶部位进行标记[16]。有研究发现[17]超声引导下染色剂标记患者相比于未标记患者手术时间和住院时间明显都明显缩短，且术中出血量也减少。染色剂标记患者的手术最大切缘更小，且切缘阳性率更低，患者术后美容效果及优良率也更高。所以此技术近些年在临床上得到了较多的应用。

3.5. 超声引导下神经阻滞

乳腺癌的改良根治术治疗涉及广泛的神经，易造成术后剧烈疼痛，其中约50%会逐渐演变为慢性疼痛，降低患者的生存质量[18]。神经阻滞[19]是通过将局麻药注入肌肉间隙，依靠药物扩散阻滞局部神经，从而达到在一定区域范围内的镇痛作用。超声技术能够清晰地显示神经和周围组织的结构，使神经阻滞的操作更加准确，提高麻醉效果。有研究发现[20]超声引导下的神经阻滞不仅可以降低全身麻醉药物引起的恶心、呕吐等副作用，还可以起到更好的镇痛效果。付研究发现[21]乳腺癌改良根治术后，行超声引导下神经阻滞患者疼痛数字评分明显降低。疼痛介质P物质(SP)、神经肽(NPY)水平低于常规神经阻滞组，单次加用镇痛药物平均次数也减少。尹等研究发现[22]超声引导下神经阻滞组患者苏醒时间更短，恶心呕吐、麻醉补救更少。所以在乳腺癌手术前进行超声引导下神经阻滞能够有效地减轻患者的疼痛和应激反应，提高患者的舒适度。

3.6. 超声引导下旋切

超声引导下旋切术[23]是在超声引导下，使用镇痛负压吸引技术切割乳腺组织。相比于传统开放手术[24]，乳腺微创旋切术能更准确地对肿瘤进行定位、清除，且不会对周边正常组织造成伤害。同时该术式具有创伤小、出血少、康复快等优点。有研究发现[25]与乳腺癌根治术比，超声引导下的微创乳房旋转切除术能明显减少患者的出血量、缩短疤痕、减少淤血、缩短创面愈合时间。患者的免疫功能也恢复得更快，生存质量也得到了很大的提高，且并发症总发生率更低。

3.7. 超声引导下射频消融

欧洲肿瘤协会研究表明，乳腺癌的改良根治术虽需切除整个乳房及腋窝淋巴结，但该术式效果并不比保乳手术好，也就是说，仅仅扩大手术切除范围，并不能提升乳腺癌的预后状况[26]。经超声导引下的射频消融[27]是将高频交变的射频消融探针置于肿瘤组织中，同时在身体其他部位设置另一电极，并皮下注射葡萄糖溶液，如此一来，弥散电极可形成回路，进而产生大量热能，促使肿瘤组织的温度急剧上升，最终致使肿瘤组织内的蛋白质快速脱水变性。大量研究发现[28]，射频消融治疗恶性肿瘤是一种安全有效的手术方式，其治疗后并发症的发生率较低，一般不超过5%，主要涵盖皮肤烧伤、原位硬结以及局部感染等，而射频消融导致死亡的情形较为罕见。有研究发现其能够取得与保乳手术相当的疗效，并且可以对局部肿瘤进行精准治疗，减少对周围正常组织的损伤，同时在保留乳腺外观的完整性和对称性方面更具优势[27]。

4. 超声成像技术在乳腺癌术后随访中的应用

4.1. 超声预测肿瘤术后复发

超声成像技术对于乳腺癌的复发也有一定的预测作用，有研究发现[29]肿瘤直径大于等于3 cm、纵横比大于1、边缘模糊、存在钙化现象以及Alder血流处于II~III级的患者术后复发转移风险更高。林等研究发现[30]肿瘤超声造影造影剂分布不均匀、肿块垂直于皮肤生长以及淋巴结血供为非淋巴门型患者更易发生术后复发转移。彭研究发现[31]，病灶的体积大，边界模糊、有高回声晕，乳腺癌血流Adler分级越高，硬度越大其高复发风险越高。人工智能[32]在预测肿瘤术后复发中也有一定作用，其能够对手术区域及周围组织的超声图像进行动态监测。通过对比不同时间点的图像，可以快速检测到可能提示复发的图像变化，如出现新的结节、局部组织回声改变、血流信号异常等。并且结合患者的临床资料和术后超声图像特征，人工智能可以构建复发风险预测模型。通过分析肿瘤复发相关的因素，如肿瘤残留情况、术后病理特征、患者年龄、激素受体状态以及超声图像中的一些特征性表现，如手术区域的纤维化程度、是否有可疑的微小钙化等，其能够对患者的复发风险进行量化评估。这有助于临床医生筛选出高复发风险的患者，加强监测和干预措施。

4.2. 瘢痕与复发的鉴别

乳腺癌术后瘢痕与复发在超声表现上有一定差异[33]。瘢痕通常较少发生结构破坏及液化坏死，内部钙化以粗大钙化为主，且分布较为稀疏，此外，瘢痕的血流信号大多分布在病灶边缘，通常呈现为少量的点状或短棒状，整体血流较为稀疏。而复发肿瘤组织易发生液化坏死，更易出现回声不均征象，且普遍回声更低。在组织内部的钙化多以沙砾样钙化为主，且分布较为密集。血流信号更丰富，病灶内部是其主要分布区域，且以大量的点状血管和长血管作为主要构成。弹性成像显示[34]复发肿瘤的硬度通常较大，而瘢痕相对较软。超声造影[35]则可显示复发肿瘤的微循环特征与瘢痕不同，瘢痕常表现为低增强或几乎无增强，而瘢痕合并局部复发则多表现为高增强。

4.3. 淋巴结及远处转移评估

乳腺癌术后，淋巴结状态的评估至关重要。超声成像技术可以检测腋窝淋巴结的大小、形态、内部回声和血流情况，为判断淋巴结是否转移提供重要信息。转移的淋巴结通常二维最大径更大，后方回声衰减更多，弹性成像硬度更高，超声造影表现增强速度更快，并多有灌注缺损[9]。同时乳腺癌还具有较高的远处转移风险[36] [37]，如转移到肝脏、肺部等，超声可以通过检查易转移部位的形态和内部回声，发现其内部的占位性病变。对于肺部，虽然超声的检查效果有限，但在特定情况下，如胸腔积液等，超声可以提供一定的信息。此外，超声造影可以提高对微小转移灶的检出率。

5. 超声成像技术在乳腺癌应用中的优势与挑战

5.1. 优势

超声成像技术能够从多个角度提供乳腺癌的病变信息，提高诊断的准确性。并且具有无创、无辐射的优点，对患者的身体损伤较小，可以多次重复进行检查，便于对患者进行长期随访和监测。还可以为手术方式的选择、新辅助化疗的评估等提供重要依据。超声引导下介入治疗具有创伤小、恢复快、并发症少等优点，为患者提供了更多的治疗选择。

5.2. 挑战

超声成像技术涉及多种技术手段的联合应用，对操作人员的技术水平要求较高。同时多种超声图像的解读较为复杂，需要综合分析多种信息，对医生的专业知识和经验要求较高。并且不同设备和操作者之间可能存在差异，需要建立统一的标准和规范，以确保诊断的准确性和可靠性。虽然超声成像技术在乳腺癌的诊断中有一定的应用价值，但如何更好地将其与各种治疗方法相结合，仍需进一步研究。同时，超声引导下介入治疗需要严格的操作规范和技术要求，以确保治疗的安全性和有效性。

6. 未来发展方向

6.1. 智能化诊断

利用人工智能技术对超声图像进行自动分析和诊断，提高诊断效率和准确性。例如利用卷积神经网络进行深度学习。它通过多层卷积层和池化层自动学习乳腺癌超声图像中的纹理、形态、边缘等特征。在乳腺肿瘤的良恶性鉴别中，卷积神经网络可以捕捉到恶性肿瘤往往具有不规则形状、边界模糊、内部回声不均匀等特征模式，从而为诊断提供依据。辅助医生进行快速准确的诊断。

6.2. 多技术融合

进一步融合其他影像学技术和生物学指标，为乳腺癌的诊断和治疗提供更全面的信息。例如，结合磁共振成像(MRI)、正电子发射断层扫描(PET)等技术，以及肿瘤标志物的检测，提高诊断的特异性和敏感性。同时，超声成像技术与其他治疗手段的融合，如与靶向治疗、免疫治疗等相结合，为乳腺癌的个体化治疗提供新的思路。

6.3. 个体化医疗

根据患者的具体情况，利用超声成像技术检查制定个体化方案和治疗策略。考虑患者的年龄、肿瘤生物学特征、遗传因素等，为每个患者提供最适合的诊断和治疗方案。在乳腺癌的治疗中，超声成像技术可根据患者的肿瘤特点和治疗反应，实时调整治疗方案，实现个体化治疗。

7. 讨论

超声成像技术在乳腺癌诊疗中具有重要意义，但也面临挑战与机遇。常规超声能清晰显示乳腺病变的形态、大小、边界与位置。彩色多普勒超声以彩色显示血流方向与速度，直观反映病变的血管分布和血供状况。超声造影可以清晰展示微血管灌注细节，显著提升微小病灶的检出率。弹性成像依据组织弹性系数差异，以颜色反映组织相对硬度，帮助判断结节的良恶性。这些技术在术前能全面评估肿瘤及淋巴结，帮助指导手术，评估化疗方案，且在穿刺活检、染色剂标记、神经阻滞、旋切、射频消融等操作中优势明显，并且在术后可预测复发、鉴别瘢痕与复发、监测转移。这为乳腺癌的精准诊疗提供了有力支持。同时也存在一些不足，如常规超声对微小病变辨识度有限，难以探测内部血流及组织弹性差异，定性诊断效能不足，对早期小肿瘤或炎性小结节不易鉴别。彩色多普勒超声对低速、微小血管血流检测敏感度欠佳，会遗漏部分早期血管病变或肿瘤边缘微小血管新生情况，血流信号易受组织运动等干扰产生伪像。超声造影时部分患者可能对造影剂过敏，且造影剂在体内的代谢较快，观察时间窗较窄，需要检查者在短时间内准确判断病变情况，对检查者的操作经验和技术要求较高。且不适用于造影剂过敏或严重心肺功能不全患者。弹性成像的准确性受探头施压大小、方向、患者呼吸运动等因素影响，深部组织或靠近骨骼等强反射界面处成像质量下降，对硬度相近但病理类型不同的病变鉴别能力有限。并且超声成像技术是多种手段联合，对操作人员和医生要求高，不同设备和操作者间的差异需规范。未来，智能化诊断、多技术融合和个体化医疗是发展方向。智能化可提高诊断效率和准确性，多技术融合能获取更全面信息，个体化医疗可依据患者特点实时调整方案，有望提升乳腺癌诊疗水平。

基金项目

内蒙古医科大学青年项目(YKD2024QN018)。

NOTES

^*通讯作者。