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文献分享:应用超分辨率超声对淋巴结内淋巴窦进行成像,预测乳腺癌前哨淋巴结转移——一项初步研究

文献分享:应用超分辨率超声对淋巴结内淋巴窦进行成像,预测乳腺癌前哨淋巴结转移——一项初步研究

发表时间:05 April 2025

发表期刊: European Radiology (IF 4.7, Q1)

背景

  • 乳腺癌腋窝淋巴结转移的评估对疾病诊疗至关重要。前哨淋巴结(sentinel lymph nodes, SLN)活检可以指导是否需要清扫全部腋窝淋巴结,但前哨淋巴结活检假阴性率高,且有创伤性。

  • 超分辨率超声(Super-resolution ultrasound, SRUS)微血管成像技术:依托超声造影微泡,可在10微米级空间分辨率下,清晰呈现微血管结构及血流动力学特征。但既往研究仅用于血液循环成像,未涉及淋巴循环。

  • 本研究假设:可以通过SRUS检测流动于淋巴系统中的造影剂微泡,实现淋巴结内淋巴窦高分辨率成像。

研究设计

  • 前瞻性研究,于2023年11月至2024年4月共招募186例患者

  • 研究对象:乳腺癌患者,均行前哨淋巴结示踪,纳入的淋巴结均经细针穿刺或前哨淋巴结活检病理证实。

  • 纳排标准:纳入标准1)浸润性乳腺癌;2)体格检查未触及腋窝肿大淋巴结;排除标准1)妊娠;2)既往接受过化疗或放疗;3)既往乳腺或腋窝手术史;4)心、肺、严重凝血功能障碍等病史;5)因淋巴管阻塞、解剖因素(例如乳房过大或松弛)、技术原因等,微泡无法进入淋巴结。

  • 最终共纳入143例患者、154枚前哨淋巴结。

超声检查

  • 飞依诺Ultimus9E超声仪、U5-15LE线阵探头

  • 造影剂:声诺维(SonoVue);低机械指数(MI=0.06);实时双模式超声造影(CEUS)调节深度与增益。

  • 乳晕区3、6、9、12点钟方向皮内注射造影剂约1.0 mL(22G针头)。前哨淋巴结定义为每条淋巴通道末端最先增强的淋巴结。

  • 在CEUS定位SLN后,探头固定,启动SRUS采集:帧率100Hz、采集时间15s,捕捉微泡在淋巴管及淋巴结内的流动信号。随后利用设备内置URM QAT(定量分析软件),基于高帧率CEUS射频数据重建SRUS图像。

SRUS图像定性与定量分析

  • SRUS可生成微淋巴循环密度图、速度图、方向图

  • 定性:评估微淋巴循环是否存在灌注缺损

  • 定量:测量淋巴窦密度、窦直径、窦间距、窦内淋巴流速等参数;分别对全淋巴结及皮质区进行分析

  • 4位作者为飞依诺科技有限公司员工,为本研究提供算法支持

结果

1.患者基本资料

143例乳腺癌患者中,132例检出单枚SLN,11例检出双枚SLN,总计154枚SLN。其中73枚为转移阳性,81枚为反应性(良性)。

▲转移组T2期(2–5 cm) 比例更高(P=0.028)。转移性SLN与反应性SLN的其余特征无显著差异。

2.SRUS定性与定量结果

定性:

(1)转移性SLN中SRUS灌注缺损的发生率显著更高(95.9% vs 72.8%, p<0.001)

▲一名40岁女性罹患3级浸润性导管癌。病理:SLN阴性。腋窝SLN的B型超声图像显示脂肪门缺失(A)。SRUS成像中SLN内淋巴窦的方向图(B)、速度图(C)及密度图(D)均显示灌注均匀,无明显异常。密度图中淋巴窦直径及距离测量结果如E所示。

▲一名48岁女性罹患3级浸润性导管癌。病理:SLN转移。腋窝 SLN 的B型超声图像显示局部皮质增厚(A)。SRUS成像中SLN内淋巴窦方向图(B)、速度图(C)及密度图(D)均显示局部灌注缺损。密度图中淋巴窦直径及距离测量结果如E所示。

定量:

▲全淋巴结:转移性与反应性SLN窦腔直径无显著差异;转移性SLN的最大窦腔距离、窦腔距离标准差显著大于反应性SLN(p=0.001、0.004);转移性SLN的平均窦隙密度、密度方差均显著更高(p=0.011、0.029);反应性SLN的最大速度显著高于转移性SLN(p=0.048)

▲淋巴结皮质区域:转移性与反应性SLN窦腔直径无显著差异;转移性SLN的最大窦腔距离、窦腔距离标准差显著大于反应性SLN(p=0.010、0.046);转移性SLN的平均窦隙密度、密度方差均显著更高(p=0.016、0.020)

▲多元逻辑回归:

  • 灌注缺损:OR=15.096(P<0.001),预测转移的强独立因素

  • 全淋巴结平均密度:OR=7.971(P=0.048)

  • 皮质区密度方差:OR=24.599(P=0.018)

  • 皮质区最大间距:OR=7.330(P=0.047)

  • 全淋巴结密度方差:OR=0.033(P=0.013),保护性因素

  • 全淋巴结最大流速:OR=0.925(P=0.022),保护性因素

▲SRUS的回归模型预测

  • AUC=0.824,灵敏度89.0%,特异度64.2%。

  • 诊断效能对比(ROC):

    • SRUS:AUC=0.824(95%CI:0.761–0.888)

    • CEUS:AUC=0.714(95%CI:0.632–0.796)

    • 常规超声:AUC=0.661(95%CI:0.596–0.726)

    • 常规超声+SRUS联合:AUC=0.844(95%CI:0.785–0.904)

  • 统计比较

    • SRUS显著优于常规超声(P<0.001)、优于CEUS(P=0.001)

    • 联合方案显著优于常规超声(P<0.001),但与单独SRUS无显著差异(P=0.2)

  • SRUS:灵敏度89.0%、特异度64.2%;联合方案:灵敏度84.9%、特异度72.8%

讨论

1. SRUS优势与机制

  • 超分辨率成像能力:本研究证实SRUS可在微米级显示淋巴结内淋巴窦结构与淋巴流动,用于预测乳腺癌前哨淋巴结转移,诊断效能显著优于常规超声和CEUS。

2.病理机制解释

  • 灌注缺损:转移性SLN中灌注缺损发生率显著更高,提示肿瘤细胞堵塞、破坏淋巴窦,导致局部无淋巴灌注。

  • 窦间距增大:肿瘤灶在淋巴窦内增殖并占据窦间空间,破坏正常窦结构的均匀分布,导致间距离散度增加

  • 窦密度升高:转移性SLN淋巴窦密度更高、密度不均,与肿瘤诱导淋巴管新生、淋巴流量增加有关。

  • 流速降低:转移性SLN淋巴流速更低,因肿瘤压迫、窦腔狭窄阻碍淋巴流动。

3.诊断性能比较

  • SRUS:AUC=0.824,显著高于常规超声(0.661)、CEUS(0.714)

联合常规超声+SRUS:AUC=0.844,与单独SRUS无显著差异;特异度提升

研究总览

一句话概括

SRUS可实现10微米级空间分辨率对SLN淋巴窦成像,通过定性(灌注缺损)和定量(密度、间距、流速)参数,预测SLN微小转移灶。

原文:Xia S, Hua Q, Song Y, Yuan C, Zheng Y, Tao R, Xu J, Cai E, Zhang Y, Wu F, Guo W, Tian Y, Dong Y, Zhou J. Super-resolution ultrasound imaging of intranodal lymphatic sinuses for predicting sentinel lymph node metastasis in breast cancer: a preliminary study. Eur Radiol. 2025 Oct;35(10):6079-6088. doi: 10.1007/s00330-025-11520-5                                                                                                                                                                  . Epub 2025 Apr 5. PMID: 40186632.