徐瑞，胡元平

（溫州醫(yī)學院附屬第一醫(yī)院 超聲科，浙江 溫州 325000）

目前，超聲彈性成像能夠獲得組織內(nèi)部的彈性分布的定量信息，得到了臨床醫(yī)師的廣泛關(guān)注并迅猛發(fā)展，已成為醫(yī)學超聲成像的一個研究熱點?，F(xiàn)就超聲彈性成像在臨床中的應用作一綜述。

1 超聲彈性成像的原理

超聲彈性成像（elastosonography）是一種體外測定組織機械特性的超聲檢查方法， 通過其可獲得常規(guī)成像模態(tài)所無法獲取的組織信息。其基本原理為：根據(jù)不同靶組織（正常及病變）的彈性系數(shù)不同，在加外力或交變振動后其應變（主要為形態(tài)改變）的不同，收集靶組織在某時間段內(nèi)各個片段的信號，通過主機處理，再以黑白、偽彩或者彩色編碼的方式顯示出來。在相同外力作用下，彈性系數(shù)大，引起的應變小；反之，彈性系數(shù)小，相應的應變大。也就是說在同等壓力條件下柔軟的正常組織變形超過堅硬的腫瘤組織。施加一個外力后，比較加壓（用超聲探頭緊壓病變）前后靶組織彈性信息的超聲圖像、前后病變的應變來說明靶組織的硬度[1]。

近年發(fā)展的實時組織彈性成像（real-time tissue elastograph，RTE）則將受壓前后回聲信號移動幅度的變化轉(zhuǎn)化為實時彩色圖像，彈性系數(shù)小的組織受壓后位移變化大，顯示為紅色；彈性系數(shù)大的組織受壓后位移變化小，顯示為藍色；彈性系數(shù)中等的組織顯示為綠色；以色彩對不同組織的彈性編碼，借其反映組織硬度[2]。

2 超聲彈性成像在臨床中的應用

超聲彈性成像目前的研究主要集中于乳腺、前列腺、甲狀腺、血管壁等部位的病變以及高強度聚焦超聲所引起損害的檢測。其在乳腺占位性病變的鑒別診斷中已顯示出良好的應用前景，在其他領(lǐng)域中正進行有益探索，有望成為一種實用的普遍的臨床監(jiān)測與診斷工具。

2.1 在乳腺腫瘤診斷中的應用 乳腺內(nèi)不同組織的彈性系數(shù)各不相同，各種組織硬度從大到小的順序為浸潤性導管癌組織、非浸潤性導管癌組織、乳腺纖維化組織、乳腺組織、脂肪組織[3]。組織彈性系數(shù)越大，表示該組織的硬度越大，故可將超聲彈性成像應用于乳腺腫瘤的診斷。

目前超聲彈性成像在乳腺腫瘤診斷方面已經(jīng)獲得很大的成就。王怡等[4]對175名患者的184個乳腺腫塊進行良惡性的鑒別診斷，并與術(shù)后的病理結(jié)果進行對照。發(fā)現(xiàn)超聲彈性成像技術(shù)對乳腺腫塊良惡性鑒別診斷準確性、靈敏度和特異度分別為79%、76%和80%。結(jié)果表明超聲彈性成像技術(shù)為超聲鑒別診斷良惡性乳腺腫塊提供了一個新的手段。富麗娜等[5]研究發(fā)現(xiàn)聯(lián)合應用常規(guī)超聲成像和彈性成像，在鑒別乳腺良惡性病變的靈敏度提高至93%，比常規(guī)超聲顯著提高（P<0.01），結(jié)論進一步肯定了超聲彈性成像對乳腺惡性病變較敏感，能幫助診斷常規(guī)超聲較難鑒別的良惡性病變，兩者聯(lián)合應用可進一步提高超聲技術(shù)的鑒別診斷能力。在Zhi等[6]的研究中，應用筑波大學植野教授提出的彈性成像評分5分法作為標準，比較了超聲彈性成像、普通超聲檢查及鉬靶檢查對232個病人共296個乳腺實性腫瘤診斷的價值，結(jié)果表明：在這三種檢查方法中，超聲彈性成像的特異度最高（為95.7%），假陽性率最低（為4.3%），而把彈性成像與普通超聲檢查相結(jié)合，則靈敏度（為89.7%）及準確性（為93.9%）最高。

雖然超聲彈性成像在乳腺中的應用日益完善，但也存在著諸多影響因素。首先由于先前的5分評分標準中缺乏對一些圖像表現(xiàn)的描述分類，給檢查醫(yī)師在評分過程中帶來困惑。針對這種情況，國內(nèi)學者提出了多個新的評分標準。羅葆明等[7]提出了改良5分法評分標準。應用該法（評分4分及以上為惡性，3分及以下為良性）對672個乳腺病灶進行彈性成像診斷，并與先前的5分法進行比較，改良的5分法診斷的準確性更高（92.7% vs 89.0%），具有統(tǒng)計學意義，且更為簡便、準確。其次，乳腺病灶的大小對診斷結(jié)果存在影響。歐冰等[8]比較了經(jīng)手術(shù)病理證實的直徑≤10 mm的142個乳腺病灶（I組）和直徑>10 mm的421個乳腺病灶（II組）的超聲彈性成像檢查結(jié)果， 發(fā)現(xiàn)I組超聲彈性成像診斷乳腺惡性病變的靈敏度、特異度和準確性分別為90.19%、99.12%和98.16%；II組分別為82.15%、97.16%和93.11%，兩組相比差異有顯著性。另外，腫瘤病理物理性質(zhì)也會有影響。部分腫瘤由于本身質(zhì)地較軟，如乳腺黏液性癌，或由于腫瘤內(nèi)部出現(xiàn)壞死液化，使腫瘤的硬度發(fā)生改變，從而使彈性成像評分偏低而導致誤診或漏診。而良性病變內(nèi)并發(fā)的鈣化、纖維化、玻璃樣變和豐富的間質(zhì)細胞也是造成彈性成像假陽性的主要原因。

為提高超聲彈性成像對乳腺病變診斷的準確性，羅葆明等[9]提出有必要做到一下幾點：①正確認識超聲彈性成像原理及正確掌握超聲彈性成像檢查方法，避免或減少主觀因素造成誤診；②進一步研究超聲彈性成像表現(xiàn)的相應病理基礎(chǔ)；③現(xiàn)行的超聲彈性成像評分標準5分法并不完善，導致部分乳腺腫塊超聲彈性成像檢查無法根據(jù)現(xiàn)有的5分評分標準進行判別，因此，有必要對超聲彈性成像評分標準進行完善；④對于包括彈性成像在內(nèi)的超聲檢查不典型的乳腺病灶仍有必要行穿刺活檢以明確診斷。

2.2 在甲狀腺結(jié)節(jié)診斷中的應用 超聲彈性成像能反映被測組織的彈性（即:硬度）方面的信息，而組織的硬度與其內(nèi)部病理結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。甲狀腺惡性腫瘤的硬度大于良性腫瘤，這與其相應的病理學基礎(chǔ)有關(guān)。病理學上甲狀腺腺瘤大體切面示瘤組織富于膠質(zhì)。鏡下顯示瘤細胞可形成大小不一的腺泡，腔內(nèi)含有多少不等之膠質(zhì)，因此其硬度較小。而甲狀腺乳頭狀癌鏡下顯示腫瘤呈乳頭狀生長，乳頭分支多，間質(zhì)有較多纖維和血管。同時，腫瘤間質(zhì)內(nèi)?？梢娾}化砂粒體。這些鈣化在常規(guī)聲像圖上不一定能看到，但它增加了腫瘤的硬度，使其彈性分級數(shù)相應增高。

目前，我們一般采用彩色編碼的超聲彈性圖像，操作方法和注意事項同乳腺。甲狀腺彈性圖像評分基本上也和乳腺檢查相同，采用5分法評定。根據(jù)病灶區(qū)顯的不同顏色，將彈性圖像表現(xiàn)分為5級：0級，病灶區(qū)以囊性成分為主，表現(xiàn)為紅藍相間或藍綠紅相間；I級，病灶與周圍組織呈均勻的綠色；II級，病灶區(qū)以綠色為主，周邊呈藍色；I II級，病灶區(qū)呈雜亂的藍綠相間分布；IV級，病灶區(qū)完全為藍色覆蓋。Rago等[10]以5分法評定甲狀腺腫瘤時認為，在腫塊的彈性系數(shù)大于4分時，其惡性的可能性非常大（P<0.001），特異度為96%，靈敏度為82%。國內(nèi)俞清等[11]對40例患者的初步研究認為，若以3分及以上作為判斷惡性的標準，則靈敏度為100%，特異度為77.1%，準確性81.8%。Aster ia等[12]在對67個甲狀腺結(jié)節(jié)的病人進行超聲彈性成像檢查，與病理結(jié)果進行對照，發(fā)現(xiàn)超聲彈性成像在甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性的鑒別診斷中，靈敏度為94.1%，特異度為81%，準確性為83.7%，但是發(fā)現(xiàn)超聲彈性成像對濾泡性甲狀腺癌缺乏敏感性，其具體原因還有待于進一步研究。國內(nèi)任新平等[13]對彈性圖和常規(guī)超聲之間縱切面和橫切面之間的比較，結(jié)果表明：縱切面彈性圖和橫切面彈性圖的診斷準確度之間的差異無顯著性；橫切面及縱切面彈性圖診斷準確度和灰階超聲診斷準確度之間的差異均有顯著性。另一個最新研究發(fā)現(xiàn)，可以把頸動脈搏動作為甲狀腺結(jié)節(jié)的壓力[14]。這項研究運用新的壓力指標，即把頸動脈附近的高硬度區(qū)域和甲狀腺結(jié)節(jié)之間的硬度進行比較，但這項研究僅處于起始階段，需要進一步的研究證明，還需要制定初步的評定標準。

總之，超聲彈性成像在甲狀腺結(jié)節(jié)的鑒別診斷中已經(jīng)發(fā)揮著重要作用，但是當良性腫塊發(fā)生纖維化或鈣化、惡性腫塊發(fā)生壞死液化時，就會影響彈性的分級，出現(xiàn)假陽性或是假陰性結(jié)果。因此，在鑒別甲狀腺結(jié)節(jié)的性質(zhì)時，要結(jié)合二維圖像、血流圖像及彈性圖像進行綜合判斷。

2.3 在前列腺癌診斷中的應用 目前，影像學對前列腺癌的診斷，尤其早期癌的診斷仍不盡人意，穿刺活檢仍是確診的主要手段。由于腫瘤的組織密度大于周圍的正常前列腺組織，因此可以應用超聲彈性成像檢測出硬度更大的前列腺癌，使得前列腺穿刺活檢的靶向性更強，可以提高活檢的陽性率，減少穿刺點，減輕病人的痛苦。

Cochlin等[15]把實時超聲彈性成像用在檢查前列腺癌中，以病理結(jié)果為診斷標準。發(fā)現(xiàn)彈性成像在個體中檢查前列腺癌的靈敏度為51%，特異度為83%，在前列腺組織中檢測活檢前區(qū)域的靈敏度為31%，特異度為82%。在隨后的幾年，國外很多學者做了類似的研究。Konig等[16]對404 例經(jīng)直腸指檢及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的加壓-減壓操作完成實時組織彈性成像檢查。彈性圖中以不同的顏色標記不同彈性的組織：硬度最大的組織標記以黑色；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。全部病例均經(jīng)組織學檢查明確診斷。在151例（占37.4%）病理確診為前列腺癌的患者當中，127例（占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。2006年，Sumura等[17]第一次把實時超聲彈性成像、常規(guī)灰階超聲、多普勒超聲以及磁共振在檢測前列腺癌中的價值進行了比較，研究表明：超聲彈性成像與其他檢查方法相比，在前列腺癌中的檢出率最高；研究還發(fā)現(xiàn)，超聲彈性成像在前列腺前葉中的腫瘤和高分化腫瘤的檢出率較高。

國外將超聲彈性成像應用于前列腺癌的診斷較早，但國內(nèi)鮮有此類臨床報道。因此，我們應全面推進超聲彈性成像在前列腺癌診斷方面的應用并深入探討其診斷標準、影響因素等，以期提高我國的前列腺癌早期診斷率，改善我國前列腺癌病人的生存質(zhì)量。

2.4 在肝纖維化診斷中的應用 肝組織發(fā)生纖維化時，其硬度增加，彈性也隨之發(fā)生變化，這就為超聲彈性成像提供了基礎(chǔ)彈性模量。肝纖維化的超聲彈性成像方法有很多種，包括FibroScan瞬時彈性成像系統(tǒng)、靜態(tài)/準靜態(tài)壓縮的超聲彈性成像、聲彈性成像等。目前研究發(fā)現(xiàn)，瞬時彈性成像得到肝臟的彈性模量結(jié)果與纖維化階段的相關(guān)性較好，且技術(shù)比較成熟。其原理是利用測定超聲剪切波在肝內(nèi)的運行速度，得到彈性壓力值，進而判斷肝臟纖維化、肝硬化的分級。肝組織質(zhì)地越硬，超聲剪切波在肝內(nèi)運行的速度越快，得出的彈性壓力值越高。Talwalkar等[18]最早證明超聲瞬時彈性測定是檢測肝硬化的有效方法。Ziol[19]通過超聲瞬時彈性測定，為327例丙型肝炎病人進行肝纖維化評估。表明以14.6 kPa和9.6 kPa為分界值是診斷肝硬化和重度纖維化的可靠的非創(chuàng)傷性指標。Harada等[20]將超聲瞬時彈性成像用在肝移植后病人復發(fā)性丙型肝炎肝纖維化的監(jiān)測。對56名肝移植后復發(fā)性丙型肝炎的病人，同時進行肝穿刺和超聲瞬時彈性成像，肝穿刺得出的纖維化的評分與超聲瞬時彈性成像得出的硬度進行比較，結(jié)果表明超聲瞬時彈性成像是一種簡單無創(chuàng)、可靠的方法來監(jiān)測肝移植后復發(fā)性丙型肝炎病人的肝纖維化。

總之，目前，大多數(shù)國外臨床資料均認為超聲彈性成像是一種無創(chuàng)的新型肝纖維化評價手段，但是國外臨床資料多針對丙型肝炎病人，對乙型肝炎或其他肝臟疾病的研究有待進一步充實，國內(nèi)這方面的研究還較少。和局灶性病變不同，主要觀察結(jié)節(jié)和周圍組織的彈性對比，在彌散性疾病，組織硬度的測量還需要一個確定的標準。超聲彈性成像在肝纖維化中的應用價值，仍需大宗的多中心臨床研究進一步驗證。

2.5 在子宮方面的初步應用 婦科方面的超聲彈性成像，最近兩年剛剛發(fā)展起來，子宮的彈性模量已經(jīng)完成[21]，有望在子宮內(nèi)膜癌和內(nèi)膜增生的鑒別，以及宮頸癌的診斷中發(fā)揮作用。超聲彈性成像的另一個感興趣區(qū)是子宮和宮頸在懷孕時的硬度變化，以及這些變化在晚期妊娠和分娩處理中的作用[22]。為了測定子宮的硬度，需要定量和半定量法的迅速發(fā)展。

2.6 在腎臟方面的初步應用 腎臟的很多彌散性疾病可以應用超聲彈性成像，像腎盂腎炎、間質(zhì)性腎炎、腎小球腎炎、藥物造成的腎臟損傷以及急性腎小管壞死。Kallel等[23]最早將超聲彈性成像應用在羊的腎臟上。目前最新的一項研究嘗試將超聲彈性成像用在腎移植后的病人，用來監(jiān)測腎移植后發(fā)生的慢性排斥反應，研究發(fā)現(xiàn)發(fā)生慢性排斥反應的腎臟的彈性是正常的三分之一[24]。

2.7 在其他方面的應用 高強度聚焦超聲的熱損害形成過程中，組織的彈性模量也將改變。如果能夠利用超聲彈性成像對組織的彈性模量監(jiān)測和空間變化定量估計，則可以對高強度聚焦超聲的治療過程進行監(jiān)測，彌補目前高強度聚焦超聲應用的不足。

另外，超聲彈性成像在深靜脈血栓成像、針刺療法中的組織位移估計、深靜脈血栓及動脈斑塊的評估、心肌缺血的診斷、皮膚或肌肉的彈性模量估計甚至腦腫瘤的檢測等應用領(lǐng)域都陸續(xù)開展了活體實驗，取得了一些初步的臨床結(jié)果。

超聲彈性成像作為一種超聲成像的新技術(shù)，能為我們提供更多的信息，將對我們的診斷工作起到更大的幫助。目前，其在結(jié)節(jié)性疾病中的應用比較成熟，但是在彌漫性疾病中的應用還比較少，需要我們進行更多的研究，以促進其成熟發(fā)展。

[1] Ophir J,Céspedes I,Ponnekanti H,et al.Elastography:a quantitative method for imaging the elasticity of biological tissues[J].Ultrason imaging,1991,13(2):131-134.

[2] 羅葆明,歐冰,馮霞,等. 乳腺疾病實時組織彈性成像與病理對照的初步探討[J].中國超聲醫(yī)學雜志,2005,21(9):662-664.

[3] Krouskop TA, Wheeler TM, Kallel F, et al. Elastic moduli of breast and prostate tissues under compression [J].Ultrason Imaging,1998,20(4):260- 274.

[4] 王怡,王涌,張希敏,等.組織彈性成像鑒別乳腺良惡性腫塊的價值評估[J].中國醫(yī)學影像技術(shù),2005,21(11):1704-1706.

[5] 富麗娜,王怡,王涌,等.超聲彈性成像與常規(guī)超聲聯(lián)合應用在乳腺病灶良惡性鑒別上的價值[J].中國醫(yī)學計算機成像雜志,2007,13(2):124-126.

[6] Zhi H,Ou B,Luo BM,et al. Comparison of ultrasound elastography,mammography, and sonography in the diagnosis of solid breast lesions[J].J Ultrasound Med,2007,26(6):807-815.

[7] 羅葆明,歐冰,智慧,等.改良超聲彈性成像評分標準在乳腺腫塊鑒別診斷中的價值[J].現(xiàn)代臨床醫(yī)學生物工程學雜志,2006,12(5):396-398.

[8] 歐冰, 羅葆明, 馮霞, 等.乳腺小實性病灶超聲彈性成像診斷的價值[J].中華超聲影像學雜志,2007,16 (6): 5062-5081.

[9] 羅葆明,歐冰,智慧,等. 乳腺腫塊超聲彈性成像誤診原因分析及對策[J].中國超聲醫(yī)學雜志,2007,23(4):259-261.

[10] Rago T,Santini F,Scutari M,et al . Elastography:new developments in ultrasound for predicting malignancy in thyroid nodules[J]. J Clin Endocrinol Metab,2007,92(8):2917-2922.

[11] 俞清,徐智章,毛楓,等. 實時超聲彈性成像在甲狀腺占位性病變中的初步應用[J].上海醫(yī)學影像, 2007,16(3):189-193.

[12] Asteria C, Giovanardi A, Pizzocaro A, et al.US-elastography in the differential diagnosis of benign and malignant thyroid nodules[J].Thyroid,2008,18(5):523-531.

[13] 任新平,詹維偉,周萍,等. 實時超聲彈性成像及灰階超聲檢查在甲狀腺占位性病變診斷的對比研究[J].中國超聲醫(yī)學雜志,2009，25(2):128-132.

[14]Bae U,Dighe M, Dubinsky T,et al.Ultrasound thyroid elastography using carotid artery pulsation:preliminary study[J].J Ultrasound Med,2007,26(6):797-805.

[15]Cochlin DL,Ganatra RH,Griffiths DF. Elastography in the detection of prostatic cancer[J].Clin Radiol,2002,57(11):1014-1020.

[16] K?nig K, Scheipers U, Pesavento A,et al. Initial experiences with real-time elastography guided biopsies of the prostate[J].J Urol,2005,174(1):115-117.

[17] Sumura M, Shigeno K, Hyuga K, et al. Initial evaluation of prostate cancer with real-time elastography based on stepsection pathologic analysis after radical prostatectomy:A preliminary study[J]. Int J Urol,2007,14(9):811-816.

[18]Talwalkar JA ,Kurtz DM ,Schoenleber SJ ,et al .Ultrasound-based transient elastography for the detection of hepatic fibrosis:systematic review and meta-analysis[J].Clin Gastroenterol Hepatol,2007,5(10):1214-1220.

[19]Ziol M,Handra-Luca A,Kettaneh A,et al .Noninvasive assessment of liver fibrosis by measurement of stiffness in patients with chronic hepatitis C[J].Hepatology,2005,41(1):48-54.

[20]Harada N,Soejima Y,Taketomi A,et al. Assessment of graft fibrosis by transient elastography in patients with recurrent hepatitis C after living donor liver transplantation [J].Transplantation,2008,85(1):69-74.

[21]Kiss MZ,Hobson MA,Varghese T, et al. Frequency dependent complex modulus of the uterus: preliminary results[J].Phys Med Biol,2006,51(15):3683-3695.

[22]Mazza E, Nava A, Bauer M, et al. Mechanical properties of the human uterine cervix: an in vivo study[J].Med Image Anal,2006,10(2):125-136.

[23]Kallel F, Ophir J, Magee K, et al. Elastographic imaging of low-contrast elastic modulus distributions in tissues [J].Ultrasound Med Boil,1998,24(3):409-425.

[24]Weitzel WF,Kim K,Rubin JM,et al. Renal advances in ultrasound elasticity imaging: measuring the compliance of arteries and kidneys in end-stage renal disease[J].Blood Purif,2005,23(1):10-17.