对比增强超声定量分析技术在儿科临床应用中的研究

王瑞琪; 唐毅

doi:10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2024.06.013

中华医学超声杂志（电子版） >

2024 , Vol. 21 >Issue 06: 630 - 633

DOI: https://doi.org/10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2024.06.013

综述

对比增强超声定量分析技术在儿科临床应用中的研究

王瑞琪 ,
唐毅 ^,¹^,^†

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^1.400014　重庆医科大学附属儿童医院超声科　国家儿童健康与疾病临床医学研究中心　儿童发育与疾病研究教育部重点实验室　儿童代谢与炎症性疾病重庆市重点实验室

通信作者：唐毅，Email：tangyi6688@163.com

Copy editor: 汪荣

收稿日期: 2024-03-09

网络出版日期: 2024-08-05

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Clinical applications of contrast-enhanced ultrasound quantitative analysis technology in pediatrics

Ruiqi Wang ,
Yi Tang ^,^†

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Received date: 2024-03-09

Online published: 2024-08-05

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摘要

在多模态影像成像技术中，对比增强超声（contrast-enhanced ultrasound，CEUS）具有特有的优势，因此越来越广泛地应用于临床^[1]。CEUS模式下使用的SonoVue造影剂内核为惰性气体，通过肺呼吸进行代谢，无肾毒性，特别是对肾脏尚未完全发育成熟的婴幼儿群体尤为友好，而增强CT中的碘剂与增强MRI成像中的钆剂均存在引发肾源性全身纤维化的风险^[2]。同时CEUS可对毛细血管的微血流灌注情况进行动态评估。定量分析技术则发挥了CEUS的最佳潜力，其时间-强度曲线（time intensity curve，TIC）及成像参数可在CEUS基础上进一步提供病灶增强模式的详细影像学信息，对感兴趣区域内的微泡产生的信号进行定量评估，克服了依靠视觉分析病灶的相对主观性及滞后性^[1,3]。在常规CEUS基础上得到提升的定量分析技术已得到欧洲超声医学和生物学联合会（European Federation of Societies for Ultrasound in Medicine and Biology，EFSUMB）的认可，并发布了相关指南^[3]。

本文引用格式

王瑞琪 , 唐毅 . 对比增强超声定量分析技术在儿科临床应用中的研究[J]. 中华医学超声杂志（电子版）, 2024 , 21(06) : 630 -633 . DOI: 10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2024.06.013

目前，关于CEUS定量分析技术在成人方面的研究已有不少文献报道，而在儿科领域涉足较少，本文就目前CEUS定量分析技术在儿童临床应用中的研究现状进行如下综述。

一、定量CEUS在小儿良恶性病变鉴别诊断中的应用

定量CEUS通过定量参数客观评价图像，对病灶进行实时监测随访，以便快速、安全地鉴别肿块良恶性性质，为治疗方案的正确选择提供依据，减少或避免不必要的侵入性操作^[4,5]。目前，定量CEUS在成人良恶性病灶方面的诊断价值已得到肯定，如肝脏、甲状腺及盆腔病灶^[6,7,8]，而在儿童中多应用于对肝脏局灶性病变（focal liver lesion，FLL）的定性及对已知肝脏病灶进行监测随访^[9]，但由于儿童肝脏肿瘤发现时体积一般较大，所以在CEUS定量分析过程中很难统一感兴趣区域和参考区域的采样深度，可能会引起细微偏差^[10]。国外有文献报道，在诊断儿童FLL中，使用定量参数如上升时间（rising time，RT）、达峰时间（time to initial，TTP）与平均通过时间（mean transit time，mTT），可明显提高诊断准确性，且灌注效果与增强CT及增强MRI基本一致^[3,11]。近来，Han等^[10]对53例小儿肝脏良恶性肿块进行研究发现，在CEUS定量分析中，与良性组相比，恶性组的RT、TTP和mTT值均显著降低，特别是当mTT < 113.34 s时具有较高的诊断价值。此结果与Schwarz等^[8]学者在成人肝脏良恶性病灶鉴别研究中RT和晚期相位比（late phase ratio，LPR）具有较高诊断价值的结果不一致。Han等^[10]解释可能是由于恶性病灶内部血管形成紊乱，缺乏门静脉血供及静脉回流中断，这种血管的破坏会导致动静脉分流或瘘形成，使造影剂更快地通过恶性病灶，导致mTT参数的降低。

新生儿肾上腺区域局灶性病变最常见的原因是新生儿肾上腺出血，而神经母细胞瘤是婴幼儿中最常见的腹膜后肿瘤，且90%的神经母细胞瘤位于肾上腺^[12,13]，在病史不详或图像不典型时新生儿肾上腺出血与神经母细胞瘤的鉴别存在一定困难。国外有学者应用CEUS定量技术对新生儿肾上腺出血进行分析，Piskunowicz等^[14]通过CEUS定量灌注分析发现，肾上腺血肿由于内部无灌注，因此TIC曲线较为平坦且峰值增强（peak enhancement，PE）的平均值明显低于神经母细胞瘤，可依据上述参数鉴别良恶性病灶。该文献同时指出，定量CEUS不仅可准确评估肿块性质，甚至在诊断新生儿肾上腺出血病变方面，可作为MRI的替代诊断工具。但与成人相比，儿童的心率较快且呼吸动度较大，采集的动态图像即使经过定量分析软件的运动自动补偿后，图像质量与成人仍具有一定差距^[10]。但不可否认的是，在儿科领域定量CEUS为良恶性病变较精准的鉴别诊断提供了有价值的新思路。

二、定量CEUS在儿童炎性肠病中的应用

克罗恩病是一种慢性复发性炎性肠病，近年来在儿童和青少年中的发病率愈发增高，临床需反复监测疾病活动性及有无并发症出现以评估治疗反应与疗效^[15]。内镜检查及病理结果目前仍被临床视为评估的金标准^[16]，但内镜检查属于侵入性操作，不适用于多次应用进行炎性肠病活动性的评估，故其临床应用尤其在儿科临床中的应用存在一定局限性。与内镜检查相比，定量CEUS无创且可较精确地提供肠壁微血供灌注情况，同时可定量评估内镜无法达到的肠道部位的疾病活动性，在炎性肠病活动性监测及随访复查中具有优势^[17]。

定量CEUS技术在成人炎性肠病中的研究已较为成熟，尤其对克罗恩病活动性的评估，早年有学者发现定量CEUS诊断克罗恩病活动性的总体准确性已超过80%^[18,19,20]。近期，Wang等^[21]发现，活动组与非活动组克罗恩病患者相比，前者定量参数如PE、洗入曲线下面积（wash-in area under the curve，WiAUC）、洗入率（wash-in rate，WiR）等均显著高于后者；此外，常规肠道超声检查（包括肠壁厚度、彩色多普勒信号等）联合定量CEUS，诊断克罗恩病活动性的准确性可达98.1%，其ROC曲线下面积（area under the curve，AUC）为0.987。

基于成人的相关经验，由Ponorac等^[22]纳入了46例克罗恩病患儿进行研究，发现活动性与非活动性克罗恩病组间在PE、mTT和TIC曲线的AUC方面均存在显著差异，且高峰值强化患者较低峰值强化患者更易发生活动性炎症。为进一步探究，Ponorac等^[17]另纳入36例克罗恩病患儿进行研究，通过TIC曲线分析发现，PE参数在检测儿童克罗恩病活动性方面具有最高性能，且通过组织病理学评分确定了划分非活动性疾病与不同程度疾病活动性的PE阈值：PE值为6.9时可用于区分克罗恩病轻度活动性与中/重度活动性（敏感度为72.2%，特异度为100%），PE值为3.2时可用于区分克罗恩病非活动性与轻度活动性（敏感度为58%，特异度为100%）。综上，定量CEUS在评估及监测随访儿童克罗恩病的活动性方面的价值已得到肯定^[17,22,23]，但由于患儿配合度及对肠道要求相对较高，其在临床大规模应用实践具有一定困难。

三、定量CEUS在儿童肾脏疾病中的应用

免疫球蛋白A（immunoglobulin A，IgA）肾病和过敏性紫癜性肾炎（henoch-schonlein purpura nephritis，HSPN），是儿童较常见的肾小球疾病^[24]，临床上精准的治疗需要依靠穿刺活检获取病理结果，但儿童肾脏发育相对不完全且检查依从性较低，以及肾穿刺活检为有创操作，发生出血、感染及麻醉等相关并发症的风险远高于成人，因此临床急需一种简单、无创的方法评估肾损害程度，以正确指导临床治疗。与其他影像学技术相比，定量CEUS不失为一种更好的选择，而且超声造影剂具有无肾毒性，无加重肾脏损害的优势。Zhang等^[25]研究发现，随着IgA肾病和HSPN患儿肾脏病理分级的加重，RT和TTP逐渐增高，mTT则逐渐降低。IgA肾病根据Lee病理分级标准分为Ⅰ~Ⅴ级^[26]，分级越高，病情越重，Ⅳ级IgA肾病的RT和TTP均显著高于Ⅱ级或Ⅲ级。另外，该研究解释由于新月体的形成是该疾病活动性的重要病理变化标志，且肾小球灌注受新月体形成的影响，随着新月体形成增多及肾脏病变程度的加重，肾脏血液灌注速度逐渐减慢，单位时间内进入肾皮质的微泡数量逐渐减少，导致肾皮质血液灌注减少，引起RT和TTP参数值增加。因此该研究认为定量CEUS技术可用于评价IgA和HSPN患儿肾脏病变的严重程度，同时亦指出，病理结果虽为诊断的金标准，但对于存在肾穿刺禁忌证、需紧急评估肾损害程度的患儿，定量CEUS技术可作为重要的补充及应急手段。

在肾积水方面，由于先天性肾积水的最常见原因为肾盂输尿管连接部梗阻（congenital ureteropelvic junction obstruction，PUJO）^[27]，利尿性肾造影是评价PUJO患者不同肾功能和上尿路引流的有效诊断工具，但近年来发现在慢性肾功能不全的定量诊断中，CEUS几乎与放射性同位素肾图具有相似的敏感度^[28]，该文献肯定了CEUS定量技术在评估肾功能方面的作用。基于定量CEUS在成人中已广泛应用于肾血管和实质异常研究的相关经验^[29,30]，Chen等^[31]对51例PUJO患儿的102个肾脏进行检查并分析，在TIC定量参数中，与对照组相比，实验组TTP明显延长，上升曲线的斜率显著降低（P < 0.05）。研究发现TTP不仅与肾功能分级之间存在着显著相关性且与肾小球滤过率亦表现出强正相关性。这表明定量CEUS可准确地评估肾皮质的微血管灌注和血流动力学特征，且TTP可作为评估肾功能受损的敏感指标。另外，亦有研究者发现肾微血管灌注变化情况与多种肾脏疾病功能相关^[32] ，故应用定量CEUS技术评估肾微血管灌注可以精准地评估儿童肾脏功能。

四、定量CEUS在评估脑血流灌注方面的应用

在脑血管疾病中，早期脑损伤仅表现在微血管或毛细血管水平，而宏观血管系统在疾病早期极少受累^[33,34]。由于定量CEUS可量化脑血流灌注情况且作为一种高度敏感的诊断工具，其可在微血管水平检测，可以比常规CEUS或增强MRI更早、更准确地提供相关信息^[35]。颅脑CEUS主要通过患儿尚未闭合的囟门显示颅内结构及病灶，因此应用定量CEUS评估脑血流灌注在新生儿及婴幼儿群体中更有优势。Sridharan等^[36]对缺氧缺血性脑病患儿行CEUS定量分析后观察到，与正常组相比，缺氧缺血性脑病患儿的洗脱率较低。Hwang等^[37]在缺氧缺血性脑病的新生儿和婴儿脑灌注研究中观察到，在中央灰质核及皮质中，与研究组相比，正常组TIC曲线中的定量参数如平均PE和灌注指数增高，而WiAUC、RT和TTP降低。另外，在研究组中发现，在整个增强期内定量参数脑中央灰质核-皮质灌注比均在1.0以下，或在剩余增强期内下降到1.0以下；但在正常组中，脑中央灰质核-皮质灌注比超过1.0，甚至大部分增强期内保持在1.0以上。因此，该研究认为中央灰质核-皮质灌注比可用来早期判断颅脑缺血缺氧程度及其预后。

五、定量CEUS在评估小儿实体肿瘤化疗疗效方面的应用

定量CEUS技术可评估抗血管生成治疗期间肿瘤灌注的早期微小变化，通过TIC参数反映其变化不仅更加客观精准，而且能够较早评估治疗疗效^[38]，从而早期甄别化疗疗效不佳病例，及时优化个体治疗方案，对改善患者的预后具有重要意义。McCarville等^[39]在对13例恶性实体肿瘤患儿使用定量CEUS技术进行化疗疗效的评估中发现，其定量参数如PE、洗入期AUC（AUC1）、洗脱期AUC（AUC2）及TIC曲线的AUC均有所降低，化疗后的第3天即可出现PE参数的降低，该参数可能是反映肿瘤灌注变化最稳健的指标。对此，该研究解释由于PE参数十分依赖肿瘤灌注情况，故在化疗疗效反应良好的肿瘤中，PE参数会比其他参数更早且更显著地发生改变。尽管该技术在小儿方面的应用研究国内外鲜有报道，但在成人方面的应用已较为成熟^[40,41]，可为定量CEUS评估小儿实体肿瘤化疗疗效提供借鉴。

六、结语

综上所述，CEUS定量分析技术在已涉足的儿童相关疾病评估中已被证明是非常有价值的，其具有安全性、无辐射和无肾毒性的优势，尤其适用于儿童这一特殊群体，定量CEUS技术优于常规的CEUS技术为病情评估提供了新的思路。但由于目前国内儿科CEUS仍处于标签外应用，故临床研究开展范围及深度与成人领域相比尚处于起步阶段，不过相信未来随着研究的不断深入以及多中心联合研究的不断开展，该技术在儿童领域一定具有广阔的应用与发展空间。

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序

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