彈性成像在超聲診斷中的應用和前景

王一嬌，唐少珊

(中國醫(yī)科大學附屬盛京醫(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)(應力/應變)不同，加外力或交變振動后其應變(主要為形態(tài)的改變)也不同，收集被測體某時間段內(nèi)各個片段的信號，利用復合互相關(guān)方法對壓迫前后反射的回波信號進行分析，估計組織內(nèi)部不同位置的位移，從而計算出變形程度，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)，補充了以往成像模式所提供的信息，成為近年來超聲診斷學中的研究熱點，研究者紛紛嘗試其在各個系統(tǒng)、部位的應用，本文按部位分述了超聲彈性成像的應用。

1 乳腺

超聲彈性成像對乳腺疾病的診斷價值已得到充分肯定，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。有報道稱，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管癌、非浸潤性導管癌、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分法對乳腺良惡性病灶進行評價，4分及以上為惡性，3分及以下為良性，根據(jù)這一診斷標準所得結(jié)果與病理結(jié)果相比較，得出實時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］應用 Meta 分析較全面地闡述了超聲彈性成像對乳腺局灶性病變的診斷價值，篩選出的12篇合格文獻中包括患者2 729例，其中2 092個良性病灶，1 067個惡性病灶，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)勢比為49.24，說明診斷效能較高。目前，有學者認為超聲彈性成像在顯示微小病灶方面有特殊重要價值。Giuseppetti等［4］認為超聲彈性成像對于＜2 cm的病變檢出敏感度為86%，特異度高達100%。

2 甲狀腺

甲狀腺彈性成像原理與乳腺相同，但評分標準不盡相同。有學者沿用乳腺評分方法為甲狀腺彈性圖像評分，也有學者將囊性結(jié)節(jié)所呈現(xiàn)的特有的藍綠紅分層現(xiàn)象(BGR征象)定義為0級。俞清等［5］按后一種方法分析211個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準，則其敏感度為100%，特異度為77.1%，準確度為81.8%。但彈性成像在甲狀腺疾病的應用也存在一定的局限性，比如對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、壞死等都可能導致假陽性和假陰性結(jié)果，結(jié)節(jié)較大時取樣框的面積可能達不到病灶的2倍，也會造成對組織真實彈性的誤判，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，圖像可能不會真實地反映結(jié)節(jié)的硬度。另外，彈性成像對不同病理類型的甲狀腺癌診斷敏感性不同，有學者認為彈性成像對甲狀腺乳頭狀癌的檢出有意義，而對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)罕有報道，國外研究主要集中于前列腺癌的診斷。因為前列腺癌組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，實時彈性成像可以有效檢測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404例經(jīng)直腸指檢及前列腺特異抗原(PSA)實驗室檢查可疑前列腺癌的患者實施經(jīng)直腸超聲探查，同時檢查者通過手動加壓操作完成實時組織彈性成像檢查。彈性圖中硬度最大的組織標記為黑色，中等硬度的組織則為紅色，最軟的組織為藍色，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中，84.1%實時彈性成像表現(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

肝纖維化程度的評估對臨床治療及預后評價有重要的指導意義。根據(jù)METAVIR評分系統(tǒng)，肝纖維化程度可分為4級: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以前纖維化進程是可逆的，而F3、F4通常對治療不敏感。臨床上有多種方法可對肝纖維化程度進行評估，活檢穿刺被認為是“金標準”，但可出現(xiàn)假陰性結(jié)果，并且有創(chuàng)，血清學檢查在病變早期不夠特異。有實驗結(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，即實時組織彈性成像和瞬時彈性成像(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］應用實時超聲彈性成像評價肝纖維化程度，根據(jù)肋間肌肉與肝組織彈性比值將肝纖維化程度分級，并與病理穿刺活檢分級結(jié)果比較，發(fā)現(xiàn)二者有較好的相關(guān)性。Tatsumi等［9］分別采用實時組織彈性成像和瞬時彈性成像對慢性肝炎導致的肝纖維化患者進行分級評估，發(fā)現(xiàn)經(jīng)FibroScan評估，僅F1與F3、F2與F4之間有顯著差異，而經(jīng)實時彈性成像評估，僅F3與F4之間無差異，故認為實時彈性成像在評價肝纖維化方面優(yōu)于瞬時彈性成像。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42例肝纖維化患者的58個的小肝癌結(jié)節(jié)(直徑在1～3 cm之間)進行半定量彈性評估，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，但是采用的激勵是心臟自身的收縮及舒張，估計組織沿探頭徑向的位移，從而得到心肌的應變、應變率等參數(shù)的空間分布以及隨時間的變化。心肌彈性成像能夠準確客觀的對局部心肌功能進行定量評價，具有高精度、高分辨率、角度無關(guān)性以及可重復性等優(yōu)點，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血管，估計血管的位移，得到血管的應變分布，從而描述血管的彈性。萬明習等［12］以血管超聲成像為基礎的血管壁彈性顯微成像試驗，在世界上首次獲得了真正的血管壁橫斷面彈性顯微圖像，將血管力學實驗研究推進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粥樣斑塊的組成成分及易損性、估計血栓的硬度和形成時間，甚至觀察藥物和介入治療的效果，具有重要的臨床價值。

6 其他

彈性成像技術(shù)也逐漸被應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質(zhì)更為柔軟，慢性胰腺炎表現(xiàn)為各種顏色的混雜，對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到90%以上［13］。有學者將彈性成像應用到內(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，且可重復性好，可提高內(nèi)鏡介導的細針抽吸檢查淋巴結(jié)病變的效益。還有研究者對眼球及眼周軟組織、跟腱等可發(fā)生彈性形變的部位進行可行性試驗，均認為有進一步研究的價值。

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，但有些組織間的彈性系數(shù)存在重疊會造成誤診和漏診。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)細胞會造成彈性成像結(jié)果出現(xiàn)假陽性，而病灶體積較大，或伴有出血、壞死灶則會造成彈性成像結(jié)果出現(xiàn)假陰性［2］。不過，彈性成像對傳統(tǒng)圖像提供的補充信息提高了醫(yī)生的診斷信心，其在乳腺超聲診斷中的價值已得到普遍認可，在其他部位的應用仍處于研究階段，尤其是對彌漫性疾病的診斷。彈性成像的前景無疑是廣闊的，因為彈性在很多疾病的診斷中都是重要的參考指標。結(jié)合乳腺彈性成像的經(jīng)驗，如何根據(jù)不同部位的特點，使用彈性成像獲取更多信息是今后研究的熱點。

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