【翻译】Ultrasound Med 2005:63三维立体超声评估胰腺癌的门静脉侵犯

三维立体超声评估胰腺癌的门静脉侵犯

目的：该研究的目的是为了评估一项新的影像学技术，三维立体超声(3DUS)在诊断胰腺癌病人门静脉侵犯的有效性。
方法：通过三维立体超声的体积扫描法和***平面重建，被证实为胰腺癌的14例病人。所有的病人都有手术结果（12例能手术切除，2例不能）。用三维立体超声得到的结果对比二维超声(2DUS),增强CT，动态CT(DCT)，血管造影，手术结果。用三种独立的影像学成像方法评估门静脉侵犯，评估的对象用不同观察者间的变量分析法(κ 值)来检验。
结果：对照手术结果，二维超声(2DUS), 三维立体超声，动态CT，血管造影各自准确度为78.6%, 92.9%, 85.3%, 和 66.7%。对二维超声(2DUS), 三维立体超声，动态CT，血管造影对门静脉侵犯的检查κ值分别为0.57,0.90, 0.63, 和0.49；三维立体超声得到的结果最大。
结论：三维立体超声检查对胰腺癌的门静脉侵犯有用。
关键词：胰腺癌，门静脉侵犯，三维立体超声
缩写：
CT，电子计算机断层摄影法；DCT,动态计算机断层摄影法；EUS，内镜超声成像；MPR，***平面重建；PC，胰腺癌；PD，多普勒；PV，门静脉；SMV，肠系膜上静脉；SPV，脾静脉；SVR，渐变体积扫描法；3D，三维；3DUS，三维超声；2D，二维；2DUS，二维超声

在胃肠道癌中胰腺癌是预后最差的一种。这种情况下，在决定是否有手术适应征前，评估胰腺周围血管的侵犯是重要的。现在通过不同的影像学成像方法来评估血管侵犯，包括CT，内镜超声（EUS），和磁共振。对于超声，据报道，二维超声多普勒比灰阶成像能更好地诊断血管侵犯。然而，二维超声只能观察有限的断层。在本研究中，我们评估三维超声诊断胰腺癌门静脉侵犯的有用性，灰阶成像和通过多普勒三维重建，合成，能在屏幕上直观地显示肿瘤周围血管地情况。三维超声诊断地性能与二维超声，动态CT，血管成像和手术结果比较。；另外还调查三维超声对于评估门静脉侵犯的有用性。

对象和方法：

病人
该研究的受试者是2002年6月到2004年5月间在我院被诊断和治疗的连续的14位病人。该研究受试的人群包括9位男性和5位女性，平均年龄为60.2（从38－72岁）。肿瘤的平均大小为27mm（从17－44mm）。肿瘤的位置在胰头者有12例，胰体部和胰尾部各一例。同时用二维超声(2DUS), 三维立体超声，动态CT(DCT)，血管造影四种方法来检查病人。所有的病人都经手术确诊有无门静脉侵犯（12例手术切除，2例无法切除）。与所有的病人都签订知情同意书，并且该研究得到千叶大学伦理委员会的许可。

三维超声影像重建
使用SSA770A系统（***东京东芝公司）来做超声成像，安装有三维图像处理技术和3.75赫兹的凸形探针。在用三维超声之前使用二维超声检查所有病人。所有的超声成像检查，包括二维超声和三维超声，都由做过多于一万例腹部扫描经验的放射学家完成。他是***医学超声协会认证的腹部超声影像诊断学的专家。多普勒频率，脉冲重复频率，流速范围，每帧速率分别为2.5 MHz,6.0 到9.0 KHz, 34.6或46.2 cm/s, 6 到8 帧/秒。调整颜色取得更清晰的肿瘤影像。聚焦的位置就在肿瘤的底部。评估所有病人的门静脉主干，脾静脉和肠系膜上静脉。为取得影像学数据，每位病人取仰卧位，调整探头的位置以便能纵向更清晰地显示血管。接着，用手工一致的方法在肿瘤区域和目标血管周围实行扇形扫描。扇形的角度设置为60°。为了取得至少100个断层图像，要求病人在每次做恒速的扇形扫描时，要屏住呼吸15－20秒钟。取得的三维超声图像包括非目标血管信号和干扰信号。因此，为了提高图像的效果，这些信号必须通过限制功能人为地删除，该限制功能作为图像信号处理器装在超声成像系统中。然而，这一步骤并不用来处理目标血管的图像。
象***影像重建一样，三维超声通过平面和立体截面的渐变容积成像技术来实现图像处理。平面截图是一项成像方法，通过该方法能把交叉断面的二维灰阶图像合成为三维多普勒图像。通过立体截面方法，能用限制设备任意地删去灰阶图像和三维多普勒图像，形象地显示肿瘤和病变周围的血管（图1）。通过***平面重建，基于连续容积数据能显示任意平面。该图像包括三个截面：矢状面，横断面，冠状面，都用二维的形式显示结果。
将取得的数据储存在超声检查设备的硬盘和磁光盘中。在动态CT和血管成像检查之前，由一位放射学专家完成超声检查包括图像重建。然后在没有获知任何病人信息包括二维超声结果的情况下，三位评论者解释三维图像，评估肿瘤的门静脉侵犯情况。

CT和血管造影
用螺旋CT扫描完成动态CT。通过20号针头以3ml/s的速度将造影剂注入前臂静脉，造影剂的量为100ml,浓度为350mgI/ml，然后分别延迟30，90和180秒钟，获取动脉期，门脉期，延迟期的图像。取得所有的图像都在胰腺肿瘤包括周围血管的位置，瞄准在1.25mm范围内。
在血管造影方面，经右侧股动脉进行肠系膜上动脉和腹腔动脉造影，来评估门静脉，用自动注射器以5ml/s的恒定速度注入造影剂（共25ml）。

门静脉侵犯的评估
用二维超声，三维超声，动态CT评估血管侵犯，并且确定肿瘤和血管接触的深度。门静脉侵犯分为两个类型：侵犯阴性（肿瘤和血管相互没有接触，或血管周围少于1/3与肿瘤接触）和侵犯阳性（至少血管周围1/3与肿瘤接触，血管消失，或肿瘤包埋血管）。血管侵犯的标准以以前的报道为依据。对于血管造影，血管侵犯阳性被确定为血管不规则狭窄或在肿瘤的位置消失。

图像重现诊断的评估
对于所有的病人，用双盲的方法通过二维超声，三维超声，动态CT，血管造影来评估门静脉侵犯，由三位独立的放射学专家来完成，他们不知道最后的临床病理结果。每种方法评估门静脉侵犯的结果分为阳性，可疑，阴性，来评估敏感性，特异性，精确度。当放射学专家不能确定门静脉侵犯阳性或阴性时，他们选择可疑，我们把这种可疑的评估作为误诊的结果。以手术结果作为评判标准，来研究放射学专家用每种方法评估的对象。

统计分析
用StatView系统软件（(Abacus Concepts公司）来进行统计分析。这些方法的准确度用Fisher检验来比较。P<0.5认为有统计学意义。为分析在用各种方法评血管侵犯的估观察组间的变异，用k统计来测量两个观察对象之间的相关程度。K值大于0.4认为有轻度相关，0.41-0.60为中度相关，0.61-0.80高度相关，大于0.81为完全相关。

结果

用各种影像学方法评估门静脉侵犯
手术证实6位病人有门静脉侵犯，8位没有。二维超声，三维超声，动态CT，血管造影诊断门静脉侵犯的敏感度分别55.5%(从50.0%–66.7%),83.3%,61.1%(50.0%–66.7%),和 61.1%(50.0%–83.3%)；特异性分别为95.8% (87.5%–100%), 100%, 100%, 和 75.0%,准确度分别为 78.6%(71.4%–85.7%), 92.9%, 83.3% (78.6%–85.7%), 和66.7% (64.3%–71.4%), (表 1)。

每种影像学方法获得的诊断的客观性
对于评估门静脉侵犯，二维超声，三维超声，动态CT，和血管造影k值分别为0.57,0.90,0.63和0.49（图1）。二维超声成像和血管造影取得中度相关的结果，，动态CT取得高度相关的结果，而三维超声取得完全相关的结果。这一结果显示：三位影像学专家用三维超声评估血管侵犯犯错误的可能性最小。

讨论

三维超声对门静脉侵犯的评估比其他方法更准确；因此，他的诊断性能比二维超声更好。多平面重建成像（图2）或用连续血管成像取得任意断面的立体图像，比二维超声，动态CT和血管造影使用限制断面取得的图像能更客观更容易的评估血管侵犯。看起来这是一个提高血管侵犯诊断准确性的因素。象在图3显示的，在手术前通过多平面成像技术能无创地预测肠系膜上静脉有无侵犯，而二维超声不能做到，因此，通过多平面成像观察的多个断层有更好的诊断效果。其他的一些基于手术结果为标准的门静脉侵犯评估报道中，CT的精确度为75％－95％2,5,8,10，血管造影为85％－92％5,10,12，二维超声为83％－95％10,12,13。在影像诊断方面（包括CT）诊断静脉侵犯虽然有很多标准，但最终的标准还没确定。在前面“对象和方法”中我们采用的将门静脉侵犯分为阴性和阳性，就是很多标准之一，我们以此标准研究肿瘤的静脉侵犯。这一有效的标准以前Kaneko等曾报道过。
在该研究中，根据研究对象的影像学判断评估三维超声的有用性。在门静脉侵犯的判断中，只有三维超声显示出完全相关，并且在使用的各种方法中三维超声判断结果的差错是最少的。用多平面成像和连续血管反应技术能更客观地判断血管侵犯，因此，影像学专家判断的差错比其他方法要少。
三维超声是一项无创的检查方法，它不需要任何造影剂；能重复；图像能在短时间内处理（每个病人大约15分钟）。另外，三维超声有更好的空间分辨率的优点，能取得任意平面的图像。
在该项研究中有一些限制。因为图像是通过手工扇形扫描获得，图像有可能扭曲。因此，病人需要屏住呼吸足够长时间来获取良好的图像。有病理结果的病例数太少。由一位放射学专家来完成三维超声检查和三维图像重建。在二维超声之前做三维超声检查，也许会在扫描和三维图像重建时出现偏差；然而，在做三维超声扫描时尽量一致，并且三维图像重建时不受任何诊断信息包括二维超声结果的影像；因此，可能的偏差时很小的。在该研究中我们没有评估肿瘤的动脉侵犯，肝转移，和淋巴结转移，但这些也是决定手术能否切除的重要因素。三维超声在判断所有这些因素后，对胰腺癌的诊断是十分有用的，我们必须在下一步工作中完成。
在该研究中，我们没有使用三维重建多控测器CT。三维血管成像CT在诊断胰腺癌的血管侵犯中是非常有前途的。将来，三维超声的诊断能力应当与三维CT血管重建比较。此外，超声内镜在诊断胰腺癌方面有重要作用。5,15,16内镜超声有高的空间分辨率，它能更细致地观察肿瘤和其周围血管。对胰腺癌的观察和分期有用。并且，可能为诊断提供细针组织病理学穿刺。
为了三维超声能取得良好的图像，据报道需要24－60个截面的二维超声图像。17然而，在该研究中，判断门静脉侵犯需要100个截面的数据。三维超声应用于许多领域。多平面重建和三维多普勒成像的有用性已有报道。尤其是，有报道：三维超声观察不同平面的图像能更容易地判断射频消溶和肝肿瘤切除治疗的关系。有报道说：三维超声能形象化地显示肝细胞癌病人连续的瘤内血管。
结论：三维超声对胰腺癌病人的门静脉侵犯的诊断是有用的。此外，三维超声能使我们客观地判断血管侵犯。预计将来超声设备在技术上会进一步改进；例如，通过高帧速自动扫描获取体积扫描图像和提高图像处理速度。