趙 萌(綜述),金 蓉(審校)
天津市中醫(yī)藥研究院附屬醫(yī)院功能科(天津 300120)
?
超聲彈性成像技術(shù)的臨床應(yīng)用進(jìn)展
趙萌(綜述),金蓉(審校)
天津市中醫(yī)藥研究院附屬醫(yī)院功能科(天津 300120)
超聲彈性成像技術(shù)是一種新型的超聲診斷技術(shù),能夠獲得組織內(nèi)部彈性的定量信息,還能獲得傳統(tǒng)超聲無法探測的腫瘤及擴(kuò)散疾病成像信息,被稱為E型超聲模式。當(dāng)前彈性成像技術(shù)已廣泛應(yīng)用于甲狀腺、乳腺、肝臟等多個(gè)領(lǐng)域,已成為臨床常用的可靠的診療手段,但超聲彈性成像也有其不足,如操作者操作手法的差異,評分標(biāo)準(zhǔn)沒有具體量化細(xì)則等。
超聲;彈性成像;臨床應(yīng)用
生物組織的彈性(或硬度)與病變的生物學(xué)特性緊密相關(guān),對于疾病的診斷具有重要的參考價(jià)值。目前,一種針對生物組織彈性(或硬度)特征的新技術(shù)——超聲彈性成像技術(shù)(Ultrasonic elasticity imaging,UE)成為臨床研究的熱點(diǎn),作為一種全新的技術(shù),它豐富了超聲診斷理論的內(nèi)涵,擴(kuò)展了超聲診斷的范圍,彌補(bǔ)了常規(guī)超聲的不足,能更生動地顯示病變并鑒別病變性質(zhì),被稱為繼A型、B型、D型、M型之后的E型超聲模式[1]。近年來這種全新的成像技術(shù)越來越多的得到了臨床醫(yī)師及超聲醫(yī)師的關(guān)注。筆者通過閱讀相關(guān)文獻(xiàn)資料,對近年來超聲彈性成像技術(shù)的臨床應(yīng)用進(jìn)行綜述。
超聲彈性成像的基本原理是對組織施加一個(gè)內(nèi)部(包括自身的)或外部的動態(tài)、靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài)的激勵(lì),在彈性力學(xué)、生物力學(xué)等物理規(guī)律作用下,組織將產(chǎn)生一個(gè)響應(yīng),由于不同組織間彈性系數(shù)不同,在受到外力作用后組織發(fā)生變形的程度不同,彈性成像技術(shù)將受壓前后回聲信號移動幅度的變化轉(zhuǎn)化為實(shí)時(shí)彩色圖像,彈性系數(shù)小、受壓后位移變化大的組織顯示為紅色;彈性系數(shù)大、受壓后位移變化小的組織顯示為藍(lán)色;彈性系數(shù)中等的組織顯示為綠色,借圖像色彩反映組織的硬度。有報(bào)道說超聲彈性成像可大致分為血管內(nèi)超聲彈性成像及組織超聲彈性成像兩大類。
2.1在乳腺疾病診斷中的應(yīng)用早在2004年,Itoh等[1]提出了彈性成像評分5分法,1分:受到外力擠壓后腫塊整體形態(tài)發(fā)生變化,圖像為較為均勻綠色;2分:腫塊較大部分發(fā)生形態(tài)改變,但仍有一小部分未發(fā)生形態(tài)改變,圖像顯示為綠色和藍(lán)色相拼接的馬賽克圖形;3分:腫塊的邊緣發(fā)生形態(tài)變化,中心部分未發(fā)生形變,圖像中心為較為均勻的藍(lán)色,周邊則為較為均勻的綠色;4分:腫塊整體未發(fā)生形態(tài)改變,病灶整體幾乎全部顯示為藍(lán)色;5分:腫塊整體及周邊組織均未發(fā)生形態(tài)改變,圖像顯示病灶自身及其周邊組織均為藍(lán)色。分?jǐn)?shù)越高,組織硬度越大,大部分乳腺惡性病變硬度都較良性高,因此1-3分良性病變多見,4-5分惡性病變多見。
徐崢等[2]認(rèn)為5分法對乳腺癌診斷準(zhǔn)確率較高,但仍存在一定誤診率,原因是不同組織彈性系數(shù)具有可重疊性的特點(diǎn),如髓樣癌及黏液癌與發(fā)生纖維化、鈣化等的良性腫物易混淆。于蕾等[3]分別采用超聲彈性成像比值法和面積比法來鑒別乳腺實(shí)性腫塊的良惡性:比值法的靈敏度為64.3%,特異度為82.4%,利用ROC曲線計(jì)算出的最佳截點(diǎn)是2.78;面積比的靈敏度為46.4%,特異度為94.1%,最佳截點(diǎn)是1.95,而二者相結(jié)合診斷效果可能會更好。李玉友等[4]在觀察乳腺良惡性疾病時(shí)提出病變深度對彈性成像診斷是有影響的,當(dāng)病灶深度<0.5 cm時(shí),彈性成像的特異性和準(zhǔn)確度最高;反之>1.5 cm時(shí),其靈敏度降低。鄭森娟等[5]采用彈性成像技術(shù)結(jié)合BGR征象(blue-green-red sign、3層分布偽象法)對時(shí)間較長的乳腺乳汁潴留囊腫與纖維腺瘤進(jìn)行鑒別診斷,結(jié)果乳腺乳汁潴留囊腫彈性成像表現(xiàn)為BGR征,即表現(xiàn)為“藍(lán)-綠-紅分層”現(xiàn)象,據(jù)此可將二者進(jìn)行鑒別。
2.2在甲狀腺疾病診斷中的應(yīng)用陳立斌等[6]參照甲狀腺彈性成像評級標(biāo)準(zhǔn),將甲狀腺彈性成像評級分為0~4級,以此診斷甲狀腺癌,研究結(jié)果約登指數(shù)為0.80,靈敏度為93.89%,特異度為86.33%,準(zhǔn)確度為90.00%,陽性預(yù)測值為86.66%,陰性預(yù)測值為93.75%。劉鳳菊等[7]對彌漫性改變的甲狀腺組織硬度進(jìn)行研究,結(jié)果顯示:甲亢組組織硬度<對照組組織硬度<橋本氏甲狀腺炎(HT)組織硬度,這與組織病理學(xué)結(jié)果相吻合。呂彥利[8]在常規(guī)彩超基礎(chǔ)上聯(lián)合超聲彈性成像檢查,使彌漫性甲狀腺腫(Graves病)和HT的診斷準(zhǔn)確率由63.11%、72.82%提高到81.55%、93.20%。于萍等[9]通過實(shí)驗(yàn)研究最大徑≤5 mm甲狀腺微小結(jié)節(jié),其良、惡性鑒別彈性成像高于高頻超聲,但對于峽部或者近峽部的微小結(jié)節(jié),由于解剖位置影響,彈性成像對其良惡性的鑒別還是有一定局限性的。
2.3在睪丸及附睪疾病中的應(yīng)用邱少東等[10]觀察正常睪丸組織的彈性成像圖為:實(shí)質(zhì)中心呈綠色,邊緣呈藍(lán)色,實(shí)質(zhì)周邊呈紅色周邊帶,正常人群雙側(cè)睪丸的硬度、同側(cè)睪丸與附睪的硬度均無明顯差異。丁高峰等[11]參照文獻(xiàn)制定睪丸病變彈性成像5級法,鑒別睪丸良惡性腫瘤敏感性為96.99%(29/30),特異性為72.72%(8/11),準(zhǔn)確性為90.24%(37/41)。但睪丸的大小也會影響腫塊的彈性分級,因此需要綜合考慮聯(lián)合檢查。黃崑等[12]以超聲彈性成像技術(shù)評價(jià)附睪炎的預(yù)后,治療前附睪尾彈性模量值升高(附睪尾硬度增加),治療后下降(硬度降低),接近正常值,二者具有顯著差異。
2.4肌骨方面疾病診斷中的應(yīng)用葉富永等[13]應(yīng)用彈性成像診斷小兒先天性肌性斜頸(CMT),將彈性圖像分為1~5分,同時(shí)對健側(cè)進(jìn)行對比掃查。規(guī)定彈性評分≥3分為CMT陽性。結(jié)果陽性符合率81.13%(43/53)。楊娟等[14]應(yīng)用實(shí)時(shí)組織彈性成像技術(shù)來分析萎縮肌肉與正常肌肉的彈性差別,結(jié)果顯示:在肌肉松弛狀態(tài)下,兩組彈性成像無顯著性差異;而在肌肉緊張狀態(tài)下二者有顯著性差異,彈性成像對肌肉萎縮纖維化診斷的敏感性、特異性及準(zhǔn)確性分別為:90.4%、80.0%和80.4%。
2.5血管方面的應(yīng)用朱婭娟等[15]采用4分法的彈性成像評分法及應(yīng)變率比值法對血管斑塊進(jìn)行評估:低回聲斑塊彈性評分最低,硬度較小,不穩(wěn)定;強(qiáng)回聲斑塊彈性評分最高,硬度較高,較為穩(wěn)定;混合回聲斑塊介于兩者之間。胡莉君等[16]以彈性成像技術(shù)評價(jià)2型糖尿病合并高血壓患者動脈血管壁的彈性功能,結(jié)果表明頸動脈彈性比值與內(nèi)中膜厚度及脈壓呈顯著正相關(guān),肱動脈彈性比值與血糖呈正相關(guān),高血糖、高血壓可嚴(yán)重?fù)p害動脈血管的結(jié)構(gòu)和功能,易發(fā)展為動脈硬化。反之發(fā)生了動脈硬化的血管正常的舒張功能減低,血管壁硬度隨之增加,血壓又會升高,形成惡性循環(huán)[17],因此臨床既要控制動脈粥樣硬化又要很好的控制血壓、血糖。深靜脈血栓(DVT)是靜脈系統(tǒng)中常見病多發(fā)病,田鵬等[18]采用彈性成像技術(shù)分期診斷四肢深靜脈血栓,結(jié)果急性期DVT彈性成像圖像以紅色為主,評分較低(1-2分),應(yīng)變比值為(0.19±0.12),硬度較?。粊喖毙云贒VT彈性成像圖像以綠色為主,評分及硬度介于急性期和慢性期之間(評分2-4分,應(yīng)變值為0.98±0.29);慢性期DVT彈性成像圖像以藍(lán)色為主,評分較高(4-5分)、應(yīng)變比值為(3.96±1.87)硬度較大,其中慢性期DVT發(fā)生再通者,再通區(qū)域表現(xiàn)為紅色。
2.6肝臟疾病中的應(yīng)用蘭文勝[19]以超聲彈性成像區(qū)分肝臟良、惡性腫瘤的敏感性為84.1%(153/182),特異性為87.5%(98/112),準(zhǔn)確性為85.4%[(153+98)/294],陽性預(yù)測值91.6%[153/(153+14)],陰性預(yù)測值77.2%[98/(29+98)],約登指數(shù)71.6%。鄭穎等[20]以超聲彈性成像評價(jià)膽汁性肝硬化,利用彈性成像定量分析肝臟彈性的11個(gè)變量(應(yīng)變均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、藍(lán)色領(lǐng)域、復(fù)雜度、偏度、峰度、對比度、均等度、雜亂度、一致性及相關(guān)性),結(jié)果彈性值(LF Index)與肝穿病理結(jié)果的相關(guān)系數(shù)R值為0.714,膽汁性肝硬化組LF Index為3.60±0.94,與正常組的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。陳曦等[21]以實(shí)時(shí)超聲彈性成像(RET)診斷肝纖維化,結(jié)果RET評分診斷肝纖維化的敏感度為94.29%,特異度為78.72%,準(zhǔn)確率為85.37%,陽性預(yù)測值為76.74%,陰性預(yù)測值為94.84%。其評分結(jié)果與肝纖維化病理分期具有明顯的正相關(guān)性,且診斷價(jià)值要優(yōu)于生化指標(biāo)。
2.7在前列腺疾病中的應(yīng)用2008年Kamoi等[22]將前列腺彈性圖像進(jìn)行5分法分級,對懷疑為前列腺癌的107例患者進(jìn)行經(jīng)直腸實(shí)時(shí)超聲彈性成像及穿刺活檢,所得敏感性、特異性、準(zhǔn)確性分別為68%、81%和76%。付帥等[23]采用實(shí)時(shí)剪切波彈性成像技術(shù)進(jìn)行觀察結(jié)果表明,隨著年齡的增加、前列腺增生程度的發(fā)展,前列腺組織移行區(qū)與周圍區(qū)的彈性模量均逐漸增加,而且移行區(qū)模量顯著增加,二者之間差別逐漸增大,并與年齡和良性前列腺增生程度具有明顯的相關(guān)性。
2.8在腎病中的應(yīng)用田飛等[24]通過VTQ檢測正常腎組織的硬度,發(fā)現(xiàn)腎竇部硬度較小,其次為髓質(zhì)硬度,較硬的為皮質(zhì)硬度。Derieppe等[25]在腎小球硬化癥大鼠模型中應(yīng)用剪切波彈性成像(SWEI)檢測腎皮質(zhì)硬度的變化,發(fā)現(xiàn)皮質(zhì)硬度值與蛋白尿、肌酐值呈顯著正相關(guān),即腎臟損傷越重,硬度值越大。Banff[26]于1997年將移植腎的慢性病變命名為“慢性移植腎腎病”(CAN),由于移植腎位置較表淺,可較準(zhǔn)確地測量腎組織的彈性,曾碧丹等[26]以超聲彈性成像5分法及定量分析技術(shù)來診斷CAN,結(jié)果顯示穩(wěn)定組患者評分均在2分或2分以下,CAN組評分均在2分以上,CAN組B/A比值、皮質(zhì)AREA%大于穩(wěn)定組,MEAN值小于穩(wěn)定組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。趙景等[27]以聲輻射力脈沖(ARFI)技術(shù),通過對腎腫瘤進(jìn)行聲觸診組織成像(VTI)檢測及聲觸診組織量化(VTQ),結(jié)果VTI診斷腎臟惡性腫瘤的敏感度、特異性、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值、準(zhǔn)確率、Youden指數(shù)及ROC曲線下面積分別為71.11%(64/90)、70.00%(14/20)、91.43%(64/70)、35.00%(14/40)、70.91%(78/110)、41.11%、0.706;VTQ診斷腎惡性腫瘤的敏感度、特異性、Youden指數(shù)、ROC曲線下面積及最佳截?cái)帱c(diǎn)值分別為66.70%、90.00%、56.70%、0.748、2.44 m/s。
2.9在婦科疾病中的應(yīng)用Hobson等[28]應(yīng)用彈性成像技術(shù)將子宮肌瘤與內(nèi)膜息肉的應(yīng)變率比值進(jìn)行比較,結(jié)果顯示內(nèi)膜息肉的平均應(yīng)變率比值<1,子宮肌瘤比值>l,即子宮肌瘤的質(zhì)地較內(nèi)膜息肉硬,由此可將二者進(jìn)行鑒別診斷。馬國杰[29]采取超聲單行成像檢測對子宮頸占位病變進(jìn)行診斷,彈性成像分為5級,結(jié)果橫切面彈性圖像的診斷靈感度、特異度和準(zhǔn)確度分別為100.00%、66.29%、69.19%;縱切面彈性圖像分別為100.00%、56.29%、63.219%。
超聲彈性成像作為一種新型的技術(shù)手段雖有其獨(dú)特的診斷價(jià)值,但也有其局限性。操作者加壓力量的大小、手法會對結(jié)果造成直接影響;評分沒有量化標(biāo)準(zhǔn),直接受主觀意識影響;而且機(jī)器顯示度及清晰度也會影響檢查結(jié)果。對解剖位置較深的臟器以及結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的臟器其檢測及取樣有限,分析數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性會降低,都是彈性成像需要克服、解決的問題。
超聲彈性成像彌補(bǔ)了常規(guī)超聲的不足,準(zhǔn)確檢測病變情況,在早期診斷早期治療的最理想的診療理念中扮演著舉足輕重的角色。相信隨著醫(yī)療水平和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,診療標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步規(guī)范,操作者技術(shù)的不斷完善,超聲彈性成像技術(shù)會克服其不足,涉及更多的領(lǐng)域,更好的服務(wù)臨床,發(fā)揮重要的作用。
[1]高慶梅,漲玫.超聲彈性成像技術(shù)及其臨床應(yīng)用[J].實(shí)用醫(yī)藥雜志,2014,31(1):79-81.
[2]徐崢,楊麗春.乳腺超聲彈性成像的應(yīng)用進(jìn)展[J].中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2013,2(22):155-160.
[3]于蕾,李建國,楊力.超聲彈性成像比值法與面積比法在鑒別乳腺良惡性腫塊中的應(yīng)用價(jià)值[J].中國全科醫(yī)學(xué),2014,17(24):2 904-2 906.
[4]李玉友,鄒林,付麟力,等.病變深度對乳腺良惡性病變超聲彈性成像診斷效果的影響[J].西南國防醫(yī)藥,2015,25(7):740-742.
[5]鄭淼娟,陳雙和,王華,等.乳汁潴留囊腫的超聲彈性成像特征[J].中國超聲醫(yī)學(xué)雜,2015,31(6):559-562.
[6]陳立斌,張盛敏,許幼峰,等.超聲彈性成像分級法診斷甲狀腺癌的價(jià)值[J].全科醫(yī)學(xué)臨床與教育,2013,11(5):525-538.
[7]劉鳳菊,勇強(qiáng),陶虹.超聲實(shí)時(shí)組織彈性成像技術(shù)在甲狀腺彌漫性病變中的應(yīng)用[J].臨床超聲醫(yī)學(xué)雜志,2012,14(11):727-730.
[8]呂彥利.彩超聯(lián)合超聲彈性成像診斷彌漫性甲狀腺腫和橋本氏甲狀腺炎(HT)的價(jià)值[J].中國超聲醫(yī)學(xué)雜志,2013,29(11):961-964.
[9]于萍,張萬,蕾于蕾,等.超聲彈性成像在甲狀腺微小病變診斷中的價(jià)值[J].中國超聲醫(yī)學(xué)雜志,2014,30(7):584-587.
[10]邱少東,陳菲,羅燕華,等.正常睪丸組織超聲彈性成像聲像圖特點(diǎn)[J].中國超聲醫(yī)學(xué)雜志,2011,27(12):1 116-1 118.
[11]丁高峰,張盛敏.超聲彈性成像在睪丸良惡性病變診斷中的應(yīng)用[J].浙江實(shí)用醫(yī)學(xué),2014,19(3):209-219.
[12]黃崑,卞東林,劉艷君,等.實(shí)時(shí)剪切波彈性成像技術(shù)在評價(jià)附睪炎預(yù)后中的臨床應(yīng)用[J].中國臨床醫(yī)學(xué)影像雜志,2014,25(8):584-586.
[13]葉富永,馮慶藝.超聲彈性成像與常規(guī)超聲對小兒先天性肌性斜頸的診斷價(jià)值[J].臨床超聲醫(yī)學(xué)雜志,2013,15(12):862-864.
[14]楊娟,申志揚(yáng),趙娜.實(shí)時(shí)組織彈性成像在肌肉萎縮診斷中的應(yīng)用[J].中國實(shí)用神經(jīng)疾病雜志,2011,14(22):12-14.
[15]朱婭娟,馮蕾.實(shí)時(shí)超聲彈性成像技術(shù)對頸總動脈粥樣硬化斑塊穩(wěn)定性的評估[J].昆明醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2013,(1):92-95.
[16]胡莉君,余曉梅.超聲彈性成像評價(jià)2型糖尿病合并高血壓患者動脈血管壁彈性的臨床研究[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2013,34(7):67-86.
[17]吳俊,趙志軍,趙改萍,等.超聲彈性成像對高血壓病患者股動脈彈性的評價(jià)[J].醫(yī)學(xué)研究雜,2014,43(6):117-119.
[18]田鵬,房世保,杜文燕,等.超聲組織彈性成像對四肢深靜脈血栓分期診斷的臨床價(jià)值[J].濱州醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2014,37(1):24-27.
[19]蘭文勝.超聲彈性成像技術(shù)對肝臟腫瘤的鑒別診斷價(jià)值[J].浙江中西醫(yī)結(jié)合雜志,3013,23(9):752-754.
[20]鄭穎,孟繁坤.實(shí)時(shí)組織超聲彈性成像在膽汁性肝硬化患者中的應(yīng)用價(jià)值[J].臨床超聲醫(yī)學(xué)雜志,2013,15(9):635-637.
[21]陳曦,解麗梅,廣旸,等.實(shí)時(shí)超聲彈性成像診斷肝纖維化的探討[J].中國超聲醫(yī)學(xué)雜志,2012,28(2):157-159.
[22]Kamoi K,Okihara K,Ochiai A,et al.The utility of transrectal real--ime elastography in the diagnosis of prostate cancer [J].Ultrasound Med Biol,2008,34(7):1 025-1 032.
[23]付帥,張明博,唐宇哲,等.實(shí)時(shí)剪切波彈性成像技術(shù)定量評價(jià)前列腺硬度的初步研究[J].中華醫(yī)學(xué)超聲雜志(電子版),2014,11(8):61-65.
[24]田飛,孟冬梅,王正濱,等.聲輻射力脈沖成像技術(shù)對正常腎臟的定量研究[J].中華醫(yī)學(xué)超聲雜志(電子版),2012,9(10):910-914.
[25]Derieppe M,Delmas Y,Gennisson JL,et al.Detection of intrarenal microstr-uctural changes with supersonic shear wave elastography in rats[J].Eur Radiol,2012,22(1):243-250.
[26]曾碧丹,祝志敏,陳菲.超聲彈性成像定量分析技術(shù)診斷慢性移植腎腎病的臨床應(yīng)用研究[J].中國臨床醫(yī)學(xué)影像雜志,2014,25(3):179-181.
[27]趙景,陳莉,周翠翠,等.聲輻射力脈沖技術(shù)在腎腫瘤診斷中的應(yīng)用價(jià)值[J].實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志,2014,30(15):2 438-2 441.
[28]Hobson MA Kiss MZ,Varghese T,et al.In vitro uterine strain imaging:preliminary results[J].J Ultrasound Med,2007,26(7):899-908.
[39]馬國杰.超聲彈性成像在宮頸占位性病變診斷中的應(yīng)用[J].世界最新醫(yī)學(xué)信息文摘,2014,14(24):35.
責(zé)任編輯:牟冬生
R711.5
A
1008-8164(2016)02-0068-03
2016-03-26