彈性成像在超聲診斷中的應(yīng)用和前景

王一嬌，唐少珊

(中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院，沈陽110004)

彈性成像技術(shù)是根據(jù)各種組織(包括正常和病理組織)的彈性系數(shù)(應(yīng)力/應(yīng)變)不同，加外力或交變振動(dòng)后其應(yīng)變(主要為形態(tài)的改變)也不同，收集被測(cè)體某時(shí)間段內(nèi)各個(gè)片段的信號(hào)，利用復(fù)合互相關(guān)方法對(duì)壓迫前后反射的回波信號(hào)進(jìn)行分析，估計(jì)組織內(nèi)部不同位置的位移，從而計(jì)算出變形程度，再以灰階或彩色編碼成像。由于彈性成像技術(shù)關(guān)注生物組織硬度這一與病灶性質(zhì)密切相關(guān)的參數(shù)，補(bǔ)充了以往成像模式所提供的信息，成為近年來超聲診斷學(xué)中的研究熱點(diǎn)，研究者紛紛嘗試其在各個(gè)系統(tǒng)、部位的應(yīng)用，本文按部位分述了超聲彈性成像的應(yīng)用。

1 乳腺

超聲彈性成像對(duì)乳腺疾病的診斷價(jià)值已得到充分肯定，尤其在鑒別腫物良惡性和發(fā)現(xiàn)微小病灶方面有顯著優(yōu)勢(shì)。有報(bào)道稱，乳腺內(nèi)不同組織成分的彈性系數(shù)也不同，由大到小依次為浸潤性導(dǎo)管癌、非浸潤性導(dǎo)管癌、乳腺纖維化、乳腺、脂肪組織，這為彈性成像診斷乳腺疾病提供了重要的依據(jù)。國內(nèi)外研究者多采用5分法對(duì)乳腺良惡性病灶進(jìn)行評(píng)價(jià)，4分及以上為惡性，3分及以下為良性，根據(jù)這一診斷標(biāo)準(zhǔn)所得結(jié)果與病理結(jié)果相比較，得出實(shí)時(shí)彈性成像診斷惡性病變的敏感度在 80%［1、2］左右，而特異度則差異較大，從70%［2］到 95%［1、2］不等。有研究者［3］應(yīng)用 Meta 分析較全面地闡述了超聲彈性成像對(duì)乳腺局灶性病變的診斷價(jià)值，篩選出的12篇合格文獻(xiàn)中包括患者2 729例，其中2 092個(gè)良性病灶，1 067個(gè)惡性病灶，得出超聲彈性成像診斷乳腺良惡性病灶的敏感度為81.2%，特異度為92.0%，綜合ROC曲線下面積為0.938 3，診斷優(yōu)勢(shì)比為49.24，說明診斷效能較高。目前，有學(xué)者認(rèn)為超聲彈性成像在顯示微小病灶方面有特殊重要價(jià)值。Giuseppetti等［4］認(rèn)為超聲彈性成像對(duì)于＜2 cm的病變檢出敏感度為86%，特異度高達(dá)100%。

2 甲狀腺

甲狀腺彈性成像原理與乳腺相同，但評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)不盡相同。有學(xué)者沿用乳腺評(píng)分方法為甲狀腺彈性圖像評(píng)分，也有學(xué)者將囊性結(jié)節(jié)所呈現(xiàn)的特有的藍(lán)綠紅分層現(xiàn)象(BGR征象)定義為0級(jí)。俞清等［5］按后一種方法分析211個(gè)甲狀腺病灶超聲彈性圖表現(xiàn)，結(jié)果顯示良性病變組彈性分級(jí)80.3%為0～2分，而惡性病變中86.8%為3～4分。以3分及以上作為判斷惡性的標(biāo)準(zhǔn)，則其敏感度為100%，特異度為77.1%，準(zhǔn)確度為81.8%。但彈性成像在甲狀腺疾病的應(yīng)用也存在一定的局限性，比如對(duì)甲狀腺彌漫性病變及彌漫病變背景下的局灶病變易產(chǎn)生漏診，如良性結(jié)節(jié)內(nèi)部的鈣化、纖維化和惡性結(jié)節(jié)內(nèi)的出血、壞死等都可能導(dǎo)致假陽性和假陰性結(jié)果，結(jié)節(jié)較大時(shí)取樣框的面積可能達(dá)不到病灶的2倍，也會(huì)造成對(duì)組織真實(shí)彈性的誤判，如果較大結(jié)節(jié)處于腺體下極，由于鎖骨位置關(guān)系而無法用探頭均勻加壓，圖像可能不會(huì)真實(shí)地反映結(jié)節(jié)的硬度。另外，彈性成像對(duì)不同病理類型的甲狀腺癌診斷敏感性不同，有學(xué)者認(rèn)為彈性成像對(duì)甲狀腺乳頭狀癌的檢出有意義，而對(duì)濾泡狀癌存在假陰性［6］。

3 前列腺

關(guān)于前列腺的超聲彈性成像在國內(nèi)罕有報(bào)道，國外研究主要集中于前列腺癌的診斷。因?yàn)榍傲邢侔┙M織彈性不同于周圍正常組織，所以非常適合彈性成像檢查。研究結(jié)果表明，實(shí)時(shí)彈性成像可以有效檢測(cè)出硬度較大的前列腺癌，從而增加前列腺有創(chuàng)檢查的靶向性。K?nig等［7］對(duì)404例經(jīng)直腸指檢及前列腺特異抗原(PSA)實(shí)驗(yàn)室檢查可疑前列腺癌的患者實(shí)施經(jīng)直腸超聲探查，同時(shí)檢查者通過手動(dòng)加壓操作完成實(shí)時(shí)組織彈性成像檢查。彈性圖中硬度最大的組織標(biāo)記為黑色，中等硬度的組織則為紅色，最軟的組織為藍(lán)色，介于中等硬度與最軟組織之間則為黃色。在病理確診為前列腺癌的患者當(dāng)中，84.1%實(shí)時(shí)彈性成像表現(xiàn)為陽性，即局部組織硬度較周圍組織大。表明超聲彈性成像聯(lián)合應(yīng)用常規(guī)的診斷方法可提高組織活檢診斷前列腺癌的敏感性。

4 肝臟

肝纖維化程度的評(píng)估對(duì)臨床治療及預(yù)后評(píng)價(jià)有重要的指導(dǎo)意義。根據(jù)METAVIR評(píng)分系統(tǒng)，肝纖維化程度可分為4級(jí):F0為無纖維化;F1為門靜脈旁纖維化不伴分隔;F2為門脈旁纖維化伴少量分隔;F3為大量分隔不伴肝硬化;F4為肝硬化。在F3以前纖維化進(jìn)程是可逆的，而F3、F4通常對(duì)治療不敏感。臨床上有多種方法可對(duì)肝纖維化程度進(jìn)行評(píng)估，活檢穿刺被認(rèn)為是“金標(biāo)準(zhǔn)”，但可出現(xiàn)假陰性結(jié)果，并且有創(chuàng)，血清學(xué)檢查在病變?cè)缙诓粔蛱禺悺Ｓ袑?shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，肝纖維化程度與彈性模量大小密切相關(guān)，這為使用彈性成像方式分級(jí)診斷肝纖維化提供了依據(jù)。肝臟彈性成像方式主要有兩種，即實(shí)時(shí)組織彈性成像和瞬時(shí)彈性成像(Fi－broscan)，分別采用了前文提到的壓迫性彈性成像技術(shù)和間歇性彈性成像技術(shù)。Kanamoto等［8］應(yīng)用實(shí)時(shí)超聲彈性成像評(píng)價(jià)肝纖維化程度，根據(jù)肋間肌肉與肝組織彈性比值將肝纖維化程度分級(jí)，并與病理穿刺活檢分級(jí)結(jié)果比較，發(fā)現(xiàn)二者有較好的相關(guān)性。Tatsumi等［9］分別采用實(shí)時(shí)組織彈性成像和瞬時(shí)彈性成像對(duì)慢性肝炎導(dǎo)致的肝纖維化患者進(jìn)行分級(jí)評(píng)估，發(fā)現(xiàn)經(jīng)FibroScan評(píng)估，僅F1與F3、F2與F4之間有顯著差異，而經(jīng)實(shí)時(shí)彈性成像評(píng)估，僅F3與F4之間無差異，故認(rèn)為實(shí)時(shí)彈性成像在評(píng)價(jià)肝纖維化方面優(yōu)于瞬時(shí)彈性成像。另外，確定肝硬化背景下的小結(jié)節(jié)病灶性質(zhì)一直是困擾醫(yī)生的難題，Gheorghe等［10］用彈性成像方法對(duì)42例肝纖維化患者的58個(gè)的小肝癌結(jié)節(jié)(直徑在1～3 cm之間)進(jìn)行半定量彈性評(píng)估，發(fā)現(xiàn)肝癌結(jié)節(jié)的硬度高于周圍纖維化肝組織，敏感度和特異度分別為78.9%和92.2%，提示彈性成像對(duì)早期發(fā)現(xiàn)小肝癌有意義。

5 心血管

心肌彈性成像是一種特殊的組織彈性成像方法。其原理與采用靜態(tài)壓縮的彈性成像類似，但是采用的激勵(lì)是心臟自身的收縮及舒張，估計(jì)組織沿探頭徑向的位移，從而得到心肌的應(yīng)變、應(yīng)變率等參數(shù)的空間分布以及隨時(shí)間的變化。心肌彈性成像能夠準(zhǔn)確客觀的對(duì)局部心肌功能進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，具有高精度、高分辨率、角度無關(guān)性以及可重復(fù)性等優(yōu)點(diǎn)，適用于心肌梗死和心肌缺血的定位［11］。血管內(nèi)彈性成像是利用氣囊、血壓變化或外部擠壓來激勵(lì)血管，估計(jì)血管的位移，得到血管的應(yīng)變分布，從而描述血管的彈性。萬明習(xí)等［12］以血管超聲成像為基礎(chǔ)的血管壁彈性顯微成像試驗(yàn)，在世界上首次獲得了真正的血管壁橫斷面彈性顯微圖像，將血管力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究推進(jìn)到了二維或三維亞毫米微結(jié)構(gòu)層次。血管彈性成像可用于估計(jì)粥樣斑塊的組成成分及易損性、估計(jì)血栓的硬度和形成時(shí)間，甚至觀察藥物和介入治療的效果，具有重要的臨床價(jià)值。

6 其他

彈性成像技術(shù)也逐漸被應(yīng)用在其他器官的研究領(lǐng)域中。經(jīng)腹超聲彈性成像檢查胰腺疾病的可行性試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)正常胰腺彈性成像為均一的顏色，胰腺癌表現(xiàn)為局部顯著變硬，內(nèi)分泌腫瘤則較周圍胰腺實(shí)質(zhì)更為柔軟，慢性胰腺炎表現(xiàn)為各種顏色的混雜，對(duì)53例胰腺疾病患者的彈性成像檢查得出其敏感度為77.4%，如將常規(guī)灰階超聲與彈性超聲檢查相結(jié)合，診斷胰腺癌、內(nèi)分泌腫瘤及慢性胰腺炎的敏感度都可達(dá)到90%以上［13］。有學(xué)者將彈性成像應(yīng)用到內(nèi)鏡超聲檢查中，發(fā)現(xiàn)在診斷胰腺良性局灶性病變和良性淋巴結(jié)的敏感度和特異度略高于傳統(tǒng)灰階超聲，且可重復(fù)性好，可提高內(nèi)鏡介導(dǎo)的細(xì)針抽吸檢查淋巴結(jié)病變的效益。還有研究者對(duì)眼球及眼周軟組織、跟腱等可發(fā)生彈性形變的部位進(jìn)行可行性試驗(yàn)，均認(rèn)為有進(jìn)一步研究的價(jià)值。

利用不同組織之間彈性系數(shù)的差別來區(qū)分良惡性病變是彈性成像的基礎(chǔ)，但有些組織間的彈性系數(shù)存在重疊會(huì)造成誤診和漏診。如良性病變內(nèi)伴發(fā)鈣化、膠原化、玻璃樣變和豐富的間質(zhì)細(xì)胞會(huì)造成彈性成像結(jié)果出現(xiàn)假陽性，而病灶體積較大，或伴有出血、壞死灶則會(huì)造成彈性成像結(jié)果出現(xiàn)假陰性［2］。不過，彈性成像對(duì)傳統(tǒng)圖像提供的補(bǔ)充信息提高了醫(yī)生的診斷信心，其在乳腺超聲診斷中的價(jià)值已得到普遍認(rèn)可，在其他部位的應(yīng)用仍處于研究階段，尤其是對(duì)彌漫性疾病的診斷。彈性成像的前景無疑是廣闊的，因?yàn)閺椥栽诤芏嗉膊〉脑\斷中都是重要的參考指標(biāo)。結(jié)合乳腺彈性成像的經(jīng)驗(yàn)，如何根據(jù)不同部位的特點(diǎn)，使用彈性成像獲取更多信息是今后研究的熱點(diǎn)。

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