弹性超声简介

超声弹性成像简介,厦门大学附属第一医院段 波,Company Logo,超声的发展历史,A B C D E,A超,（幅度调制型超声）,Company Logo,B超,（辉度调制型）,Company Logo,超声 A B C D E,ColourfulDoppler,GE彩超,Company Logo,So what is E in Ultrasound ? E 在超声中代表什么？ Elastography 弹性成像,Company Logo,什么是弹性成像？,弹性成像是提取组织的弹性特征并进行成像的一种新技术，主要通过应用超声、核磁共振 、CT等不同影像技术对组织进行激励 ，提取与组织弹性有关的参数，并通过图像反映出来，所得到的图像称为弹性图(elsatogam)。其中，用超声对组织弹性参数成像的方法又称为超声弹性成像 (sonoelastography)。,Company Logo,触诊可以感知组织内质地及其弹性的变化 ，从而判断组织的正常与否 ，因此 ，一般认为软组织质地的变化与其病理过程有着密切关系。,从生物力学角度来说 ，软组织质地变化意味着其力学特性的改变，也就是说 ，当组织发生病变时，组织的弹性特征会随之而改变 。通过传统的影像学技术可能发现不了病变早期的弹性改变，此时可通过弹性成像为临床诊断提供帮助。,Company Logo,超声弹性成像的背景,1991年Ophir博士第一次提出超声弹性成像概念，在学术界超声弹性图像被称为strain imaging或elastography。他的研究表明，在疾病早期，前列腺癌病灶未发生明显的形态学、血流分布改变时，其质地可就已经发生了改变，使超声弹性成像可能比其他影像学方法更早地发现与准确定位病灶。 真正商业化用于临床应用是近几年的事，2005年日立公司推出的EUB-8500和2007年西门子研发的ACUSON Antares 5.0 才是真正意义上的商用产品 。,Company Logo,EUB-8500,ACUSONAntares5.0,Company Logo,弹性成像的基本原理：是通过探头给被检测组织以一个连续、稳定并与被测组织呈纵向垂直关系的外力，在该外力的压迫下，被检测组织受压发生形变，其组织内部质粒发生形变的幅度被转变为射频信号，通过对该信号进行分析转化，以彩色对其信号进行编码，从而得到组织内部的应变分布。,Company Logo,Company Logo,在相同外力作用下，组织内部应变小，则表示组织硬度大，在弹性图中彩色编码为蓝色，反之，组织内部应变大，则表示组织硬度小，在弹性图中彩色编码为红色;一般正常组织内部引起的平均应变介于前两者之间，弹性图上彩色编码为绿色，而病变组织如肿瘤，因为存在微小血管增生及于周围组织粘连，其内部平均应变较小，彩色编码常呈蓝色，而炎性组织因为坏死出血，常导致内部硬度下降，色编码常呈红色。弹性成像图以彩色编码不同显示，来辨别组织的硬度大小，从而推断病变的性质。,Company Logo,EI评价指标：硬度分级,红：1黄：2绿：3兰：4紫：5,Company Logo,弹性成像在前列腺疾病诊断中的应用,Company Logo,弹性成像技术对前列腺疾病的诊断主要应用在 3 个方面：（1）检测影像学（灰阶超声、彩色/能量多普勒超声、MRI）发现的病灶；（2）检测上述影像学检查未发现的病灶；（3）对可疑病变进行引导定位活检。,Company Logo,前列腺弹性成像的操作方法,患者左侧卧位，先进行前列腺经直肠常规2维超声检查，多方位扫查整个前列腺，发现病变后，测量病灶大小，观察其形态、边界、内部回声、有无钙化及血流分布等指标，并计算前列腺体积，再进行超声弹性成像检查。切换至弹性模式，显示病灶后保持探头位置的稳定，手持探头作微小动作轻压前列腺，压力指示条的数字控制在2-4，动作频率1-2次/秒，使感兴趣区域覆盖整个病灶，重复对探头的持续轻压直至获得稳定可重复的动态弹性图，再进行观察，侧动探头分别依次观察前列腺移行区、中心区、外周区。,Company Logo,弹性图像的判读,根据病灶区域颜色的分布及所占比例， Kamoi 等将前列腺弹性成像图分为 5 级。级：整个前列腺呈现均匀的绿色；级：病灶蓝绿相间，主要为绿色；级：灰阶超声图未见明确病灶，而弹性成像可见不均匀蓝色区域；级：病灶内出现蓝色，周围为绿色（蓝色范围病灶面积）；级：病灶完全被蓝色覆盖（蓝色范围病灶面积）。级分别诊断为良性、良性可能、不确定、恶性可能、恶性。通常以级为诊断界值，分级大于等于级者诊断为恶性，其敏感度、特异度和准确性分别为 68%、81% 和 76%。,Company Logo,Company Logo,在TRUS灰阶图像上，BPH组和正常前列腺组均表现为移行区及周围区显示清晰，前列腺包膜为强回声，前列腺尿道为低回声。在前列腺弹性图像中，前列腺包膜和尿道壁均显示为红色，比灰阶图像更清晰、直观，能为检查者判断前列腺包膜的完整性提供更准确的影像学依据。BPH和正常前列腺的前列腺弹性评分均为12分，硬度相近。,Company Logo,图1 弹性分类I级，病灶呈均匀绿色，包膜及尿道显示为红色。病理：前列腺增生。A：弹性图。B：二维超声图,Company Logo,图2 弹性分类II级，腺体呈蓝绿相间的马赛克状，以绿色为主。A：弹性图。B：二维超声图,Company Logo,图3 弹性分类III级，病灶以蓝色为主，病理：前列腺癌。A：弹性图。B：二维超声图,Company Logo,图4 弹性分类IV级，前列腺病灶区突出前列腺表面.病灶区前列腺包膜线消失，病理结果为前列腺癌。 A：弹性图。B：二维超声图,Company Logo,图5 弹性分类V级，弹性图示病灶中相对固定的蓝色区域，靠近蓝色区域的前列腺被膜消失，二维超声未发现明显的病灶区，病理结果为前列腺癌。 A：弹性图。B：二维超声图,Company Logo,BPH患者使用导尿管或伴有前列腺结石均会造成周围组织弹性假性增高。原因可能是导尿管和前列腺结石增加了周围组织的硬度；对前者应嘱其拔除导尿管后再行检查，后者结合灰阶图像较易鉴别。因此，TRTE用以诊断前列腺疾病时，有必要结合灰阶图像进行综合分析。,Company Logo,Company Logo,Company Logo,弹性成像分析的定量指标,弹性分级法属于定性分析，医生在数据采集及图像分析过程中均存在一定的主观差异性，而弹性应变率（strain ratio，SR）可以弥补此局限性。弹性应变率（strain ratio，SR）是一种以病灶与正常组织应变比值的形式客观评价组织相对硬度的半定量参数分析方法。,Company Logo,SR测量:SR = A区应变/B区应变，A区域为病变区域(蓝色区域或二维异常回声区及结节),B区域为对照区域。张旭等发现前列腺良恶性病灶的 SR 值具有明显的差异；SR 分界值为 3.6时，其诊断前列腺癌的敏感度和特异度分别为 85.7% 和67.7%。,Company Logo,Company Logo,在前列腺癌诊断中的应用,Miyagawa等研究显示，经直肠弹性成像（TRTE）与灰阶超声（TRUS）比较的初步研究证实，TRTE 可以提高前列腺癌病灶的检出率。而之后的多项研究也得到相同的结论。,Company Logo,Company Logo,Brock 等对229 例患者进行 TRUS 和 TRTE 检查后行穿刺活检，TRUS和 TRTE 的敏感度、特异度分别为 18%、90% 和 51%、72%；TRUS 和 TRTE 诊断包膜外浸润的敏感度和特异度分别为 15%、97% 和 38%、96%。,Company Logo,Company Logo,Company Logo,Tsutsumi研究表明， TRTE 对前列腺癌的检出率与 Gleason 评分具有相关性。Gleason 评分 910 分的肿瘤，TRTE 检出率约74%，而 Gleason 评分 56 分的肿瘤，TRTE 检出率仅为60%。,Company Logo,Company Logo,弹性成像引导下前列腺穿刺活检,前列腺弹性成像最大的优势就是可以提高前列腺穿刺活检的阳性率，其阳性率可高达 93%13，明显高于系统穿刺活检。TRTE 引导下穿刺活检的阳性率较系统穿刺活检可提高 2.94.7 倍21-22。Brock 等23虽然认为 TRTE较 TRUS 可以提高前列腺穿刺活检的阳性率，但 TRTE 仍不能代替系统穿刺活检。也有研究表明弹性成像与能量多普勒超声相结合，在弹性成像基础上可以进一步提高穿刺活检阳性率10,Company Logo,弹性成像与 MRI 比较,Sumura 等对比 TRTE 与 MRI 诊断前列腺癌的准确性，结果显示 TRTE（74.0%）优于 MRI（42.1%）及增强MRI（47.4%）；在敏感度和特异度方面，也有研究表明 TRTE 要高于 MRI。相对于 TRTE，MRI 的花费更高，耗时更长。因此，超声弹性成像是进行前列腺癌诊断的一种良好选择。也有研究表明超声弹性成像与直肠线圈 MRI 联合诊断可以进一步增加早期前列腺癌的诊断准确性及前列腺活检的阳性率。,Company Logo,Company Logo,A. TRUS：周围区右侧一低回声区；B. TRTE：蓝色区域；C. MRI：T2加权像示外周带信号局限性减低；D.弥散加权像：局部呈高信号，范围较大，跨越中线；E.动态扫描：病灶呈低血供表现，范围与弥散加权像表现对应。Gleason评分为6分,Company Logo,A. TRUS:周围区右侧一低回声结节； B. TRTE示该结节主体为红绿色;C.T2加权像显示周围叶结构清晰; D.弥散加权像显示中央叶、周围叶信号一致,Company Logo,弹性成像的局限性,超声弹性成像存在一定局限性, 操作过程中受到操作者主观因素的影响, 包括施力度的大小、振动频率等, 而位于深部的肿瘤所受的压力要低于位于浅表者, 影响检测结果。慢性前列腺炎引起的钙化是导致 TRTE 诊断前列腺癌假阳性的主要原因。假阴性则是因为前列腺癌的多灶性微小病灶，即使在弹性成像上