胃肠超声造影联合声脉冲辐射力成像技术对胃壁良恶性疾病的诊断价值

学术论著

胃肠超声造影联合声脉冲辐射力成像技术*对胃壁良恶性疾病的诊断价值王金宏①② 郑宝群②* 陈燕华② 陈少辉③

[文章编号] 1672-8270(2019)02-0067-04 [中图分类号] R445.1 [文献标识码] A

[摘要] 目的：探讨胃肠超声造影联合声辐射力脉冲成像(ARFI)技术在胃壁常见良恶性病变中的诊断价值。方法：回顾性选取在医院接受超声造影检查中发现胃壁局限或弥漫性增厚的52例住院及门诊患者，根据手术后病理、胃镜下活检及临床诊断的明确结果将其分为胃壁恶性病变组(32例)和胃壁良性病变组(20例)。采用ARFI技术对其胃壁进行声触诊组织量化(VTQ)技术检测和分析，得出平均剪切波速度(SWV)值，评价良恶性病变增厚胃壁SWV值的区别，并绘制构建受试者工作特征(ROC)曲线，预测两组患者胃壁恶性病变SWV的临界值。结果：胃壁恶性病变组SWV值明显高于胃壁良性病变组SWV值，其差异有统计学意义(t=5.44，P＜0.05)。由ROC曲线可知，当SWV截值为1.71 m/s(曲线下最大面积=0.885时)，其预测胃壁恶性病变的灵敏度和特异度分别为81.8%和92.3%，此时灵敏度和特异度之和为最高，以胃壁SWV值＞1.71 m/s作为胃壁恶性病变的判断标准，具有较高诊断价值。结论：VTQ技术测量增厚病变胃壁的SWV值可以间接评估胃壁的良恶性病变，是一项可用于初步诊断胃壁良恶性病变的新指标。

[关键词] 胃肠超声造影；声脉冲辐射力成像；声触诊组织量化；剪切波速度；胃壁良恶性病变DOI: 10.3969/J.ISSN.1672-8270.2019.02.018

The diagnostic value of oral contrast ultrasonography combined with acoustic radiation force impulse imaging for gastric benign and malignant disease/WANG Jin-hong, ZHENG Bao-qun, CHEN Yan-hua, et al//China Medical Equipment,2019,16(2):67-70.

[Abstract] Objective: To investigate the diagnostic value of the combination of gastrointestinal contrast ultrasonography and acoustic radiation force impulse imaging (ARFI) technique for benign or malignant disease of gastric wall. Methods: 52 patients with local or diffuse thickening of gastric wall who underwent contrast ultrasonography were retrospectively selected in this research. According to postoperative pathological examination, biopsy under gastroscope and the definite results of clinical diagnosis, these patients were divided into malignant lesion group (32 cases) and benign lesion group (20 cases). Adopted ARFI technique to implement detection and analysis with virtual touch tissue quantification (VTQ) for their gastric wall, and to obtain average shear wave velocity(SWV) value, and to evaluate the difference of SWV values of the thickening of gastric wall between benign lesion and malignant lesion, and to draw and construct receiver operating characteristic (ROC) curve, and to predict the cut-off value of malignant lesion SWV of gastric wall of two groups. Results: The SWV value of malignant lesion group was significantly higher than that of benign lesion group (t=5.44, P<0.05). When the sectional value of SWV was 1.71 m/s (maximum area under curve was 0.885), the sensitivity and specificity of SWV in predicting malignant lesion of gastric wall were 81.8% and 92.3%, respectively. At this time, the sum of sensitivity and specificity was highest. Conclusion: Used VTQ technique to measure SWV value of gastric wall of thickening lesions can indirectly assess the benign or malignant lesion of gastric wall, and it is a new indicator that can be used to obtain primary diagnosis for benign or malignant lesion of gastric wall.

[Key words] Gastrointestinal contrast ultrasonography; Acoustic radiation force impulse imaging(ARFI); Virtual touch tissue quantification(VTQ); Shear wave velocity(SWV); Gastric wall with benign or malignant lesion[First-author’s address] Department of Ultrasound, Shantou Chaonan Minsheng Hospital , Shantou 515144, China.

胃壁增厚是多数胃部疾病的主要表现，可分为恶性肿瘤胃壁增厚和良性病变胃壁增厚[1]。其中，胃癌是最常见的胃恶性肿瘤，占胃恶性肿瘤的95%，且随着近年来生活方式和饮食习惯的改变，每年胃癌新增病例数呈逐年增多趋势；其次是胃恶性淋巴瘤，占胃恶性肿瘤的2%，而胃壁良性增厚改变以急性炎症最为常见[2-3]。目前，外科手术切除是临床治疗胃恶性肿瘤的常用手段，其及早诊断对预后具有重要的意义。

胃超声造影可在胃腔内形成良好声窗，获取胃壁清晰的二维图像，而声触诊组织量化(virtual touch tissue quantification，VTQ)技术是超声弹性成像领域的一种新技术，是通过测量组织的剪切波速度(shear wave

velocity，SWV)值定量反映组织的弹性，作为常规超声的补充手段目前在临床已得到广泛应用，并逐渐显现出独特的应用价值，但在胃部疾病中的应用尚处于起步阶段[4]。本研究在胃超声造影检查的基础上采用VTQ技术对增厚的病变胃壁进行测量，得到SWV值，探讨声辐射力脉冲成像(acoustic radiation force impulse imaging，ARFI)技术在胃壁良恶性病变诊断中的价值，提高胃超声造影检查对胃恶性肿瘤的检查价值。1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性选取2015年8月至2017年3月在汕头潮南民生医院收治的52例门诊及住院接受胃肠超声造影中发

*基金项目：汕头市医疗科技计划[汕府科(2015)123号]“胃肠超声造影对胃十二指肠疾病的诊断价值” ①汕头潮南民生医院超声科 广东 汕头 515144

②汕头大学医学院第一附属医院超声科 广东 汕头 515041③汕头市超声仪器研究所有限公司 广东 汕头 515041*通信作者：1315645223@qq.com

作者简介：王金宏，男，(1984- )，硕士研究生，主治医师，从事超声诊断工作。

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现的胃壁局部或弥漫性增厚患者，其中男性31例，女性21例；年龄35～60岁，平均年龄(63.57±10.86)岁。根据手术后病理、胃镜下活检及临床诊断的明确结果将所有患者分为胃壁恶性病变组(32例)和胃壁良性病变组(20例)。对两组患者先进行胃肠超声造影检查，然后采用超声诊断仪器自带的ARFI技术，对其胃壁进行VTQ技术检测、分析，得出平均SWV值，所有患者均在行VTQ技术检查后1周内进行手术。本研究获得所有入选患者的知情同意。

1.2 纳入与排除标准

(1)纳入标准：①所有病例均行胃超声造影检查诊断为胃壁局限或弥漫性增厚病变且厚度≥8 mm； ②VTQ技术检查前均未接受过非甾体抗炎药、放射治疗、化疗及其他免疫制剂等抗肿瘤治疗；③所有确诊为胃壁良性病变患者，经上腹部CT检查、胃镜检查或临床诊断明确，可排除胃壁恶性病变；④所有患者均可进

食，且无上消化道穿孔及活动性大出血等检查禁忌证。(2)排除标准：①并发腹水、胃蠕动亢进的病例；②病灶部位超过VTQ测量的深度(＞8 cm)；③病灶因明显小于取样框(5 mm)，不能获得可靠定量信息。

1.3 仪器设备

采用SIUI Apogee 5800型彩色多普勒超声诊断仪器(汕头超声仪器研究所有限公司)；ACUSONS 2000型彩色多普勒超声诊断仪器(德国Siemens公司)；胃镜检查仪器及其配套设备均由日本OLYMPUS公司提供。

1.4 检查方法

1.4.1 胃肠超声造影检查

采用SIUI Apogee5800型彩色多普勒超声诊断仪器，配置腹部C3LC凸阵探头，中心频率为3.3 MHz。检查前禁食8 h，检查前0.5 h肌肉注射阿托品0.5 mg，

以减弱胃肠蠕动。患者取仰卧位充分暴露腹部，首先使用灰阶超声及彩色多普勒超声对胃肠道及周边脏器进行常规检查，排除禁忌证者；然后取坐位，嘱患者将调制好的“胃窗声学造影剂”(500～600 ml)口服后行超声检查，边喝边实时动态观察造影剂经过食道下段及贲门部，观察造影剂通过情况，使胃腔适度充盈。嘱患者取不同体位，按照胃的各部位顺序连续扫查胃底、胃体、胃窦、胃冠状斜切面及十二指肠球部，各个切面之间必须连续完整，并与受检者呼吸密切配合。检查过程中，进行贲门管径、胃壁厚度、幽门管径、胃黏膜皱襞厚度及胃下界的测量，若有胃壁增厚阳性发现，确定其所在的位置，清晰显示病灶并局部放大，并仔细观察声像图特点、存储相关静态和动态图像，观察感兴趣区及周围胃壁层次结构，判断病变大小、形态、回声、局部胃壁层次、浸润范围、深度以及周围脏器受累情况。

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1.4.2 ARFI进行VTQ检测方法

采用Siemens ACUSONS 2000型彩色多普勒超声诊断仪器，配置4C1宽频凸阵探头，频率为3.0～4.5 MHz，

选择病灶的最厚处，尽量将病灶放置在图像中间位置。将仪器调至VTQ检查模式，出现VTQ感兴趣区取样框，将其放在病灶内，并使声束方向尽可能垂直于病灶长轴。嘱患者保持屏气状态，待图像稳定后，按下“Update”键，测量取样框内组织的SWV值，在病灶内同一位置取样9次，取样框的大小为10 mm×5 mm，能自由活动位置，最深为8.0 cm，所有受检者取样框与探头的距离始终保持在6.0 cm以内。如病灶范围较大，则分别在病灶内不同部位、多次测量，去掉最大值及最小值，取平均值，存图供分析。在不知病理结果的前提下，以上操作由两位经验丰富的超声医师共同完成。1.4.3 胃镜检查方法

采用GIF-Q150型胃镜检查仪器及其配套设备，由具有5年以上、经验丰富的资深医师严格按照操作步骤

进行检查，在病变部位钳取适量组织进行病理活检。1.5 评价指标

构建受试者工作特征(receiver operating characteristic curve，ROC)曲线，分析VTQ技术对胃壁良恶性的诊断价值，通过ROC曲线下面积(area under acurve，AUC)计算不同截点灵敏度和特异度，根据约登指数(灵敏度+特异度-l)最大原则的截点作为

判断胃壁恶性病变的理想界值。AUC为0.90～1.00，则诊断准确度极高；AUC为0.80～0.90，则诊断准确度较高；AUC为0.70～0.80，则诊断准确度一般；AUC＜0.70，则诊断准确度较低。1.6 统计学方法

使用SPSS 19.0统计学软件进行数据分析，计量资料均以(-x±s)表示，使用Shapiro-Wilk法检验数据的正

态性，两组间比较采用两个独立样本t检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。2 结果2.1 确诊结果及声像图特征

(1)在胃恶性病变组的32例患者中，均无合并其他恶性肿瘤。术后大体病理结果提示，胃癌31例，胃恶性淋巴瘤1 例；其中位于胃窦部14例，胃体部8例，胃大部分弥漫浸润10例；病变范围约4.0 cm×2.5 cm至9.0 cm×6.0 cm。超声表现为胃壁僵硬、不规则增厚、结构层次消失以及回声减低，可见肿块形成，凸向胃腔，病变部位黏膜粗糙不平，出现不规则凹陷，呈“火山口”状，病变范围广泛或皮革胃时胃壁蠕动减弱，胃腔狭窄，呈“面包圈征”。

(2)在胃良性病变组的20例患者中，经胃镜下活检

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及临床确诊，胃超声造影下胃壁增厚达8～10 mm为6例，11～12 mm为10例，13 mm为4例，以胃窦部增厚为主8例，胃窦合并胃体部增厚6例，胃壁弥漫性增厚6例，术后病理诊断为黏膜慢性炎症2例，胃镜下诊断为良性溃疡6例，胃镜下诊断为糜烂性胃炎5例，临床确诊为应激性胃炎2例，急性胃炎5例。超声表现为胃壁呈区域性或弥漫性均匀性增厚，胃壁层次尚清晰、连续，5层结构可辨认，以黏膜层增厚为主，回声中等偏强，黏膜下层规整，胃蠕动减弱或基本正常。经临床内科消炎治疗10～15 d后，患者自觉症状好转，复查超声胃壁厚度约5～6 mm。

2.2 VTQ技术检查

(1)胃壁恶性病变组SWV平均值为(2.35±0.78)m/s，弥漫型胃癌胃壁弥漫性增厚约13 mm，VTQ技术检查深度为2.8 cm，SWV值为4.17 m/s(如图1所示)。

图1 弥漫型胃癌胃壁弥漫性增厚声像图

(2)胃壁良性病变组的SWV平均值为(1.37±0.26)m/s，急性胃炎胃壁弥漫性增厚约10 mm，VTQ技术检查深度为3.8 cm，SWV值为1.04 m/s(如图2所示)。

图2 急性胃炎胃壁弥漫性增厚声像图(3)胃壁恶性病变组SWV值为4.17 m/s，平均值(2.35±0.78)m/s，明显高于胃壁良性病变组SWV值1.04 m/s及平均值的(1.37±0.26)m/s，其差异有统计学意义(t=5.44，P＜0.05)，见表1。

表1 两组SWV平均值参数比较(-x

±s)组别例数SWV值(m/s)胃壁恶性病变组322.35±0.78胃壁良性病变组201.37±0.26t值5.44P值0.000注：表中SWV为剪切波速度。

2.3 绘制ROC曲线

通过曲线下面积计算胃壁良恶性病变的SWV截值，判断预测胃壁恶性病变的灵敏度和特异度，以灵敏度和特异度均较高的SWV截值作为预测胃壁恶性病变的理想界值。由ROC曲线可知，当SWV截值为1.71 m/s(曲线下最大面积=0.885时)，其预测胃壁恶性病变的灵敏度和特异度分别为81.8%和92.3%，灵敏度和特异度之和为最高，胃壁恶性病变组的SWV值＜1.71 m/s的6例(占18.7%)，SWV值＞1.71 m/s的26例(占81.3%)，胃壁良性病变组SWV值＜1.71 m/s的17例(占85.0%)，SWV值＞1.71 m/s的3例(占15.0%)，以胃壁SWV值＞1.71 m/s作为胃壁恶性病变的判断标准，具有较高诊断价值(如图3所示)。

图3 良恶性病变胃壁SWV 截值对应的灵敏度及特异度ROC 曲线图

3 讨论

超声造影检查通过充盈胃腔使正常胃肠壁结构和病变能清晰显示，弥补了胃镜、X射线不能显示胃壁内病变，以及难以判断病变的浸润范围和程度的不足。胃肿瘤的基本病理改变是管壁增厚和(或)肿块形成，绝大多数中晚期胃部恶性肿瘤病变表现为胃壁增厚的形态表现，是常规超声检查中直接客观反映的重要征象[7]。目前，胃壁厚度正常值尚无统一定论，在胃肠超声造影检查的研究中认为，胃壁厚度＞10 mm可肯定胃壁增厚，若胃壁厚度＞16 mm或合并胃壁厚薄不均匀、僵直对诊断胃癌有重要意义[8-9]。本研究中，恶性病变组胃壁厚度＞10 mm。良性病变组胃壁增厚且主要的临床表现有上腹部不适、疼痛，纳差，反酸等，临床症状明显。由此可见胃壁良恶性病变均可出现胃壁增厚征象，因此增强鉴别良恶性胃壁增厚的诊断能力具有重要的临床意义。

ARFI技术包括声触诊组织成像(virtual touch tissue imaging，VTI)和VTQ，VTI只能定性，而VTQ技术可以定量。VTQ技术能够用声辐射力在靶组织内产生剪切波，通过计算剪切波的传播速度获得组织客观定量的硬度信息，可以实现在常规灰阶图像上对组织的弹性进行定量测量[9]。由于各个脏器组织的硬度不同，SWV值也各不相同，因而用SWV值量化

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组织的弹性硬度可无创性的评价组织弹性顺应力。VTQ技术已应用于肝纤维化和肝硬化的定量诊断，在移植肾、甲状腺、乳腺及肾肿瘤等方面的研究也有报道[10-15]。本研究对局限性或弥漫性增厚的良恶性病变胃壁进行VTQ测量，结果显示，胃壁恶性病变组SWV值明显高于胃壁良性病变组SWV值，差异有统计学意义。正常胃壁中纤维组织呈规律性分布，且数量相对少；而急性胃炎胃壁主要的病理表现为胃黏膜表面上皮细胞的坏死脱落，黏膜层的充血和水肿，炎症细胞的聚集；胃壁出现溃疡时，纤维组织只是在溃疡旁的黏膜肌层增多和增粗，当良性溃疡病灶深达肌层时，肌层纤维组织增生也不明显；而在胃壁出现癌变时，癌变的周围胃壁出现纤维组织显著增多，排列紊乱明显，并伴有癌组织内血管上皮细胞的增生[16-17]。而生物组织的弹性变化常与其病理状态的改变相关，同一组织结构的不同病理状态之间弹性或硬度存在差异，肿瘤组织与周围结构粘连，使之活动性减低，从而增加了硬度，减小了弹性[18]。VTQ技术通过测量增厚病变胃壁的SWV值可以反映胃壁病灶区组织硬度特性，组织越硬，剪切波速度越快，从而间接评估胃壁的良恶性病变。

本研究中当SWV截值为1.71 m/s时，其预测胃壁恶性病变的灵敏度和特异度之和为最高。国外文献报道，当组织出现炎症细胞浸润或纤维组织增生时，其生物力学特性将发生改变[19-20]。SWV值除与纤维化相关之外，还可能与炎症、硬化有关，纤维化、炎症及硬化形成的间质越多，SWV值越高[21]。本研究出现的假阴性、假阳性其主要原因可能是恶性病变组病理组织类型多、肿瘤分期多，癌组织周围纤维组织等病理改变程度不同，导致生物力学不同，良性病例组炎症程度不同，部分可能伴有慢性炎症改变，其组织下少量组织增生，病理改变程度也不同所致，而本研究病例较少，未能再按照不同病变病理类型进一步分组分析，造成数据截值可能出现偏倚。目前，国内外VTQ 值诊断胃壁良恶性病变研究很少，本研究只能得出初步结论，以后尚需进一步扩大样本量及深入研究。

胃肠超声造影检查联合ARFI的VTQ技术是一种无创性评估组织弹性硬度的超声成像技术，患者接受度高，在临床使用中操作简便、安全且可重复，为超声鉴别诊断胃壁良恶性病变提供了崭新的方向。

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收稿日期：2018-04-10