彈性超聲簡介

1、超聲彈性成像簡介廈門大學(xué)附屬第一醫(yī)院段 波超聲的發(fā)展歷史 A B C D E A超（幅度調(diào)制型超聲）Company LogoB超（輝度調(diào)制型）Company Logo超聲 A B C D EColourfulDopplerGE彩超Company LogoSo what is E in Ultrasound ? E 在超聲中代表什么？ Elastography 彈性成像Company Logo什么是彈性成像？彈性成像是提取組織的彈性特征并進行成像的一種新技術(shù)，主要通過應(yīng)用超聲、核磁共振 、CT等不同影像技術(shù)對組織進行激勵 ，提取與組織彈性有關(guān)的參數(shù)，并通過圖像反映出來，所得到的圖像稱為彈性圖(e

2、lsatogam)。其中，用超聲對組織彈性參數(shù)成像的方法又稱為超聲彈性成像 (sonoelastography)。Company Logo觸診可以感知組織內(nèi)質(zhì)地及其彈性的變化 ，從而判斷組織的正常與否 ，因此 ，一般認為軟組織質(zhì)地的變化與其病理過程有著密切關(guān)系。從生物力學(xué)角度來說 ，軟組織質(zhì)地變化意味著其力學(xué)特性的改變，也就是說 ，當(dāng)組織發(fā)生病變時，組織的彈性特征會隨之而改變 。通過傳統(tǒng)的影像學(xué)技術(shù)可能發(fā)現(xiàn)不了病變早期的彈性改變，此時可通過彈性成像為臨床診斷提供幫助。Company Logo 超聲彈性成像的背景 1991年Ophir博士第一次提出超聲彈性成像概念，在學(xué)術(shù)界超聲彈性圖像被稱為st

3、rain imaging或elastography。他的研究表明，在疾病早期，前列腺癌病灶未發(fā)生明顯的形態(tài)學(xué)、血流分布改變時，其質(zhì)地可就已經(jīng)發(fā)生了改變，使超聲彈性成像可能比其他影像學(xué)方法更早地發(fā)現(xiàn)與準確定位病灶。 真正商業(yè)化用于臨床應(yīng)用是近幾年的事，2005年日立公司推出的EUB-8500和2007年西門子研發(fā)的ACUSON Antares 5.0 才是真正意義上的商用產(chǎn)品 。Company LogoEUB-8500ACUSONAntares5.0Company Logo彈性成像的基本原理：是通過探頭給被檢測組織以一個連續(xù)、穩(wěn)定并與被測組織呈縱向垂直關(guān)系的外力，在該外力的壓迫下，被檢測組織受壓

4、發(fā)生形變，其組織內(nèi)部質(zhì)粒發(fā)生形變的幅度被轉(zhuǎn)變?yōu)樯漕l信號，通過對該信號進行分析轉(zhuǎn)化，以彩色對其信號進行編碼，從而得到組織內(nèi)部的應(yīng)變分布。Company LogoCompany Logo在相同外力作用下，組織內(nèi)部應(yīng)變小，則表示組織硬度大，在彈性圖中彩色編碼為藍色，反之，組織內(nèi)部應(yīng)變大，則表示組織硬度小，在彈性圖中彩色編碼為紅色;一般正常組織內(nèi)部引起的平均應(yīng)變介于前兩者之間，彈性圖上彩色編碼為綠色，而病變組織如腫瘤，因為存在微小血管增生及于周圍組織粘連，其內(nèi)部平均應(yīng)變較小，彩色編碼常呈藍色，而炎性組織因為壞死出血，常導(dǎo)致內(nèi)部硬度下降，色編碼常呈紅色。彈性成像圖以彩色編碼不同顯示，來辨別組織的硬度大小

5、，從而推斷病變的性質(zhì)。Company LogoEI評價指標：硬度分級紅：1黃：2綠：3蘭：4紫：5Company Logo彈性成像在前列腺疾病診斷中的應(yīng)用Company Logo 彈性成像技術(shù)對前列腺疾病的診斷主要應(yīng)用在 3 個方面：（1）檢測影像學(xué)（灰階超聲、彩色/能量多普勒超聲、MRI）發(fā)現(xiàn)的病灶；（2）檢測上述影像學(xué)檢查未發(fā)現(xiàn)的病灶；（3）對可疑病變進行引導(dǎo)定位活檢。 Company Logo前列腺彈性成像的操作方法患者左側(cè)臥位，先進行前列腺經(jīng)直腸常規(guī)2維超聲檢查，多方位掃查整個前列腺，發(fā)現(xiàn)病變后，測量病灶大小，觀察其形態(tài)、邊界、內(nèi)部回聲、有無鈣化及血流分布等指標，并計算前列腺體積，再進

6、行超聲彈性成像檢查。切換至彈性模式，顯示病灶后保持探頭位置的穩(wěn)定，手持探頭作微小動作輕壓前列腺，壓力指示條的數(shù)字控制在2-4，動作頻率1-2次/秒，使感興趣區(qū)域覆蓋整個病灶，重復(fù)對探頭的持續(xù)輕壓直至獲得穩(wěn)定可重復(fù)的動態(tài)彈性圖，再進行觀察，側(cè)動探頭分別依次觀察前列腺移行區(qū)、中心區(qū)、外周區(qū)。Company Logo彈性圖像的判讀 根據(jù)病灶區(qū)域顏色的分布及所占比例， Kamoi 等將前列腺彈性成像圖分為 5 級。級：整個前列腺呈現(xiàn)均勻的綠色；級：病灶藍綠相間，主要為綠色；級：灰階超聲圖未見明確病灶，而彈性成像可見不均勻藍色區(qū)域；級：病灶內(nèi)出現(xiàn)藍色，周圍為綠色（藍色范圍病灶面積）；級：病灶完全被藍色覆

7、蓋（藍色范圍病灶面積）。級分別診斷為良性、良性可能、不確定、惡性可能、惡性。通常以級為診斷界值，分級大于等于級者診斷為惡性，其敏感度、特異度和準確性分別為 68%、81% 和 76%。Company LogoCompany Logo在TRUS灰階圖像上，BPH組和正常前列腺組均表現(xiàn)為移行區(qū)及周圍區(qū)顯示清晰，前列腺包膜為強回聲，前列腺尿道為低回聲。在前列腺彈性圖像中，前列腺包膜和尿道壁均顯示為紅色，比灰階圖像更清晰、直觀，能為檢查者判斷前列腺包膜的完整性提供更準確的影像學(xué)依據(jù)。BPH和正常前列腺的前列腺彈性評分均為12分，硬度相近。Company Logo圖1 彈性分類I級，病灶呈均勻綠色，包膜

8、及尿道顯示為紅色。病理：前列腺增生。A：彈性圖。B：二維超聲圖Company Logo圖2 彈性分類II級，腺體呈藍綠相間的馬賽克狀，以綠色為主。A：彈性圖。B：二維超聲圖Company Logo圖3 彈性分類III級，病灶以藍色為主，病理：前列腺癌。A：彈性圖。B：二維超聲圖Company Logo圖4 彈性分類IV級，前列腺病灶區(qū)突出前列腺表面.病灶區(qū)前列腺包膜線消失，病理結(jié)果為前列腺癌。 A：彈性圖。B：二維超聲圖Company Logo圖5 彈性分類V級，彈性圖示病灶中相對固定的藍色區(qū)域，靠近藍色區(qū)域的前列腺被膜消失，二維超聲未發(fā)現(xiàn)明顯的病灶區(qū)，病理結(jié)果為前列腺癌。 A：彈性圖。B：二

9、維超聲圖Company LogoBPH患者使用導(dǎo)尿管或伴有前列腺結(jié)石均會造成周圍組織彈性假性增高。原因可能是導(dǎo)尿管和前列腺結(jié)石增加了周圍組織的硬度；對前者應(yīng)囑其拔除導(dǎo)尿管后再行檢查，后者結(jié)合灰階圖像較易鑒別。因此，TRTE用以診斷前列腺疾病時，有必要結(jié)合灰階圖像進行綜合分析。Company LogoCompany LogoCompany Logo彈性成像分析的定量指標彈性分級法屬于定性分析，醫(yī)生在數(shù)據(jù)采集及圖像分析過程中均存在一定的主觀差異性，而彈性應(yīng)變率（strain ratio，SR）可以彌補此局限性。彈性應(yīng)變率（strain ratio，SR）是一種以病灶與正常組織應(yīng)變比值的形式客觀評價

10、組織相對硬度的半定量參數(shù)分析方法。Company LogoSR測量:SR = A區(qū)應(yīng)變/B區(qū)應(yīng)變，A區(qū)域為病變區(qū)域(藍色區(qū)域或二維異?；芈晠^(qū)及結(jié)節(jié)),B區(qū)域為對照區(qū)域。張旭等發(fā)現(xiàn)前列腺良惡性病灶的 SR 值具有明顯的差異；SR 分界值為 3.6時，其診斷前列腺癌的敏感度和特異度分別為 85.7% 和67.7%。Company LogoCompany Logo在前列腺癌診斷中的應(yīng)用Miyagawa等研究顯示，經(jīng)直腸彈性成像（TRTE）與灰階超聲（TRUS）比較的初步研究證實，TRTE 可以提高前列腺癌病灶的檢出率。而之后的多項研究也得到相同的結(jié)論。Company LogoCompany Logo

11、Brock 等對229 例患者進行 TRUS 和 TRTE 檢查后行穿刺活檢，TRUS和 TRTE 的敏感度、特異度分別為 18%、90% 和 51%、72%；TRUS 和 TRTE 診斷包膜外浸潤的敏感度和特異度分別為 15%、97% 和 38%、96%。Company LogoCompany LogoCompany LogoTsutsumi研究表明， TRTE 對前列腺癌的檢出率與 Gleason 評分具有相關(guān)性。Gleason 評分 910 分的腫瘤，TRTE 檢出率約74%，而 Gleason 評分 56 分的腫瘤，TRTE 檢出率僅為60%。Company LogoCompany L

12、ogo彈性成像引導(dǎo)下前列腺穿刺活檢前列腺彈性成像最大的優(yōu)勢就是可以提高前列腺穿刺活檢的陽性率，其陽性率可高達 93%13，明顯高于系統(tǒng)穿刺活檢。TRTE 引導(dǎo)下穿刺活檢的陽性率較系統(tǒng)穿刺活檢可提高 2.94.7 倍21-22。Brock 等23雖然認為 TRTE較 TRUS 可以提高前列腺穿刺活檢的陽性率，但 TRTE 仍不能代替系統(tǒng)穿刺活檢。也有研究表明彈性成像與能量多普勒超聲相結(jié)合，在彈性成像基礎(chǔ)上可以進一步提高穿刺活檢陽性率10Company Logo彈性成像與 MRI 比較Sumura 等對比 TRTE 與 MRI 診斷前列腺癌的準確性，結(jié)果顯示 TRTE（74.0%）優(yōu)于 MRI（4

13、2.1%）及增強MRI（47.4%）；在敏感度和特異度方面，也有研究表明 TRTE 要高于 MRI。相對于 TRTE，MRI 的花費更高，耗時更長。因此，超聲彈性成像是進行前列腺癌診斷的一種良好選擇。也有研究表明超聲彈性成像與直腸線圈 MRI 聯(lián)合診斷可以進一步增加早期前列腺癌的診斷準確性及前列腺活檢的陽性率。Company LogoCompany LogoA. TRUS：周圍區(qū)右側(cè)一低回聲區(qū)；B. TRTE：藍色區(qū)域；C. MRI：T2加權(quán)像示外周帶信號局限性減低；D.彌散加權(quán)像：局部呈高信號，范圍較大，跨越中線；E.動態(tài)掃描：病灶呈低血供表現(xiàn)，范圍與彌散加權(quán)像表現(xiàn)對應(yīng)。Gleason評分為6分Company LogoA. TRUS:周圍區(qū)右側(cè)一低回聲結(jié)節(jié)； B. TRTE示該結(jié)節(jié)主體為紅綠色;C.T2加權(quán)像顯示周圍葉結(jié)構(gòu)清晰; D.彌散加權(quán)像顯示中央葉、周圍葉信號一致Company Logo彈性成像的局限性超聲彈性成像存在一定局限性, 操作過程中受到操作者主觀因素的影響, 包括施力度的大小、振動頻率等, 而位于深部的腫瘤所受的壓力要低于位于淺表者, 影響檢測結(jié)果。慢性前列腺炎引起的鈣化是導(dǎo)致 TRTE 診斷前列腺癌假陽性的主要原因。假陰性則是因為前列腺癌的多灶性微小病灶，即使在彈性成像上也難以顯示。由此可