剪切波弹性成像基础普及系列之一

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剪切波弹性成像与瞬时弹性成像技术诊断肝硬化食管胃底静脉曲张程度的对比研究

剪切波弹性成像与瞬时弹性成像技术诊断肝硬化食管胃底静脉曲张程度的对比研究

作者单位:550004贵阳市,贵州医科大学研究生院(刘丹);贵州医科大学附属肿瘤医院影像科(段庆红)通讯作者:段庆红,Email :****************剪切波弹性成像与瞬时弹性成像技术诊断肝硬化食管胃底静脉曲张程度的对比研究刘丹段庆红摘要目的探讨实时剪切波弹性成像(SWE )与瞬时弹性成像(TE )技术诊断肝硬化食管胃底静脉曲张(EGV )程度的价值。

方法156例肝硬化患者根据静脉曲张程度分为无曲张组(47例)、轻度曲张组(27例)、中度曲张组(40例)、重度曲张组(42例),比较各组脾脏SWE 指标(脾Emean )与TE 指标(脾硬度)。

绘制受试者工作特征(ROC )曲线分析脾Emean 和脾硬度诊断肝硬化EGV 程度的价值,计算曲线下面积(AUC )。

结果各组脾Emean 和脾硬度比较差异均有统计学意义(均P <0.05),且两两比较差异均有统计学意义(均P <0.05)。

ROC 曲线分析显示,Emean 、脾硬度诊断轻度静脉曲张的AUC 分别为0.764、0.648,差异无统计学意义;当Emean 截断值为26.60kPa 时,其诊断肝硬化EGV 程度的敏感性51.9%,特异性100%;当脾硬度截断值为41.94kPa 时,其诊断肝硬化EGV 程度的敏感性40.7%,特异性91.5%。

Emean 、脾硬度诊断中度静脉曲张的AUC 分别为0.985、0.872,差异有统计学意义(Z =3.304,P =0.001);当Emean 截断值为37.25kPa 时,其诊断肝硬化EGV 程度的敏感性90.0%,特异性98.6%;当脾硬度截断值为43.73kPa 时,其诊断肝硬化EGV 程度的敏感性62.5%,特异性97.3%。

Emean 、脾硬度诊断重度静脉曲张的AUC 分别为0.994、0.926,差异有统计学意义(Z =3.041,P =0.002);当Emean 截断值为53.60kPa 时,其诊断肝硬化EGV 程度的敏感性100%,特异性93.9%;当脾硬度截断值为48.12kPa 时,其诊断肝硬化EGV 程度的敏感性95.2%,特异性83.3%。

实时剪切波弹性成像技术对成年人肝脏杨氏模量正常值的研究(1)

实时剪切波弹性成像技术对成年人肝脏杨氏模量正常值的研究(1)

声根据部位,囊形态大小,囊壁情况诊断并不困难。

但对巨大囊性包快占满全腹,或腹部l/2—1/3以上者,其来源病因不易诊断,还易误诊为腹水,盆腔包裹性积液等。

因此全面细致多脏器多切面扫查,详细询问病史,并根据临床症状,体征及超声特殊图像改变,鉴别诊断尤为重要。

囊性变有些特点较明确,如胆总管囊肿,典型者在胆总管部位囊性包快,圆型或椭圆形,壁薄囊壁近端与肝管相通,非典型表现巨大囊肿,注意肝胆囊门脉的位置关系并排除右侧腹的其它囊性占位,如右肾积水囊性畸胎瘤肠系膜囊肿。

肠重复畸形可发生在食管与消化道的任何部位,回肠多见,囊肿呈球形或管型,壁较厚,囊壁有蠕动为其特点,其结构与肠管壁相同,囊壁有血流信号,十二指肠重复畸形应注意与胆总管囊肿相鉴别。

反复肠套患儿应注意有无此畸形,对临床提示很重要,可避免充气引起副损伤。

大网膜及肠系膜囊肿囊肿多游离状可被推移或随体位移动? 前者囊肿相对较大圆形或不规则形,巨大可填充满腹,肠管被推移到后方,大量暗区内有多分隔及多管状腔。

肠系膜囊肿囊肿体积相对小,r圆形或椭圆形,壁薄分隔纤细,常由右上腹向左下腹方向移动,本病例非常典型。

肾重度积水重者可占满全腹,一般伴发输尿管扩张。

超声对小儿腹部囊性变具有重要参考价值,是临床首选诊断方法,但有一定局限性,超声医生应根据病史临床症状体征及超声特殊图像特点全面综合分析,做出提示性诊断。

实时剪切波弹性成像技术对成年人肝脏杨氏模量正常值的研究刘畅王学梅姜镔王云忠翟齐西中国医科大学附属第一医院(110001)目的探讨应用实时剪切波弹性成像技术评价正常人肝脏杨氏模量值的临床应用价值。

方法研究对象为553例健康志愿者,其中男性213例,女性340例,年龄2l岁~80岁。

依据年龄不同,将研究对象分为青年组(183例,20~39岁)、中年组(250例,40"---59岁)、老年组(120例,60"~80岁)3组。

入选标准:无肝炎或其他肝病史,肝功能、血生化检查均为正常,常规超声检查时肝脏声像图正常。

三维剪切波弹性成像对乳腺肿块定性诊断的价值分析

三维剪切波弹性成像对乳腺肿块定性诊断的价值分析

第35卷 第6期2021年 12月长治医学院学报JOURNAL OF CHANGZHI MEDICAI COLLEGEVol.35 No.6Dec. 2021

作者单位 南阳市中心医院超声科(473000)三维剪切波弹性成像对乳腺肿块定性诊断的价值分析勇剑锋摘 要 目的:探讨三维剪切波弹性成像(3D-SWE)对乳腺病变定性诊断的价值。方法:收集95例乳腺肿块患者的临床资料,共104个病灶,比较良、恶性病灶行3D-SWE检查中最大弹性测量值(Emax

)、平

均弹性值(Emean)、弹性图像的标准差(Esd)与脂肪组织的弹性比值(Eratio

);ROC曲线分析3D-SWE不同参

数对乳腺良恶性病变的诊断价值。结果:3D-SWE检查中良性病灶Emax

[(85.73±22.44)vs(127.49±

37.08)kPa]、Emean[(30.62±5.90)vs(38.23±7.39)kPa]、Esd[(7.05±2.41)vs(11.14±3.76)kPa]、Eratio(5.06±1.29vs

8.64±2.67)均显著低于乳腺恶性病灶(P<0.05)。ROC曲线分析显示,联合诊断的AUC

要高于各项指标单独检测。超声检查恶性病灶误诊为良性6个,良性病灶误诊为恶性10个;3D-SWE检查恶性病灶误诊为良性4个,良性病灶误诊为恶性6个;二者联合诊断准确率显著优于超声检查(97.12%vs84.62%,P<0.05)。结论:在3D-SWE检查中乳腺恶性病变的Emax、Emean、Esd和Eratio均显著高于良性病

变,3D-SWE和超声检查联合对乳腺良恶性病变的诊断价值均优于超声检测。关键词 剪切波弹性成像;诊断;良恶性;乳腺肿块中图分类号 R445.1文献标识码 A文章编号 1006(2021)06-440-05

ValueofThree-dimensionalShearWaveElastographyintheQualitativeDiagnosisofBreastMassYONGJianfengUltrasoundDepartment,NanyangCenterhospital

应变率弹性成像及剪切波弹性成像对TI—RADS 4类甲状腺结节的诊断价值对比

应变率弹性成像及剪切波弹性成像对TI—RADS 4类甲状腺结节的诊断价值对比

应变率弹性成像及剪切波弹性成像对TI—RADS 4类甲状腺结节的诊断价值对比目的对比分析应变率弹性成像(SRE)及剪切波弹性成像(SWE)在TI-RADS 4类甲状腺结节中的应用价值。

方法对80例TI-RADS 4类甲状腺结节行细针活检穿刺,术前对结节均行SRE及SWE检查,根据病理结果对比分析两者对4类甲状腺结节的诊断价值。

结果80例结节中,经病理证实甲状腺乳头状癌46例,SRE敏感性及准确性分别为86.95%、59.70%;SWE敏感性及准确性分别为89.13%、64.06%,SRE联合SWE敏感性及准确性分别为89.74%、85.37%,SRE 及SWE诊断准确性方面差异无统计学意义,SRE+SWE准确性高于单独应用SRE 或SWE。

结论SWE对甲状腺4类结节诊断准确性略高于SRE,两者联合有助于提高4类甲状腺结节的准确性。

Abstract:Objective To compare the application value of strain rate elastography (SRE)and shear wave elastography(SWE)in TI-RADS type 4 thyroid nodules.Methods 80 patients with TI-RADS type 4 thyroid nodules underwent fine needle biopsy.SRE and SWE were performed on the nodules before operation.According to the pathological results,the diagnostic value of the two types of thyroid nodules was compared.Results In 80 cases of nodules,46 cases of papillary thyroid carcinoma were confirmed by pathology. The sensitivity and accuracy of SRE were 86.95% and 59.70%,respectively.The sensitivity and accuracy of SWE were 89.13% and 64.06%,respectively.The sensitivity and accuracy of SRE combined with SWE were 89.74% and 85.37%,respectively.There was no significant difference in the diagnostic accuracy between SRE and SWE.The accuracy of SRE+SWE was higher than that of SRE or SWE alone.Conclusion The diagnostic accuracy of SWE for thyroid nodules is slightly higher than that of SRE.The combination of the two can help improve the accuracy of the type 4 of thyroid nodules.Key words:Thyroid nodules;Ultrasonography;Elastography;Sensitivity;Specificity随着超声检查的越来越普及及高频超声分辨力越来越高,甲状腺结节发现率越来越高,且有年轻化趋势,并随着年龄的增大发病率明显上升,但甲状腺良、恶性结节形态学上有交叉,单纯依靠常规超声鉴别不典型良、恶性结节有时比较困难。

剪切波弹性成像技术临床应用的研究进展

剪切波弹性成像技术临床应用的研究进展

剪切波弹性成像技术临床应用的研究进展孙㊀磊ꎬ孙㊀楠ꎬ张㊀印ꎬ魏亚晶ꎬ单叔煤(牡丹江医学院附属红旗医院超声科ꎬ黑龙江㊀牡丹江㊀157011)㊀㊀摘要:㊀剪切波弹性成像技术(ShearWaveElastographyꎬSWE)是近年来新兴起的一种实时二维弹性成像技术ꎬ利用超声原理来测量相应组织的软硬程度ꎮ本文从不同系统阐述剪切波弹性成像技术在临床中的应用与进展ꎬ最后对剪切波弹性成像技术的未来进行了展望ꎮ关键词:㊀剪切波弹性成像ꎻ超声检查中图分类号:R445.1㊀文献标识码:B㊀文章编号:1001-7550(2020)04-0093-04㊀作者简介:孙磊(1991-)ꎬ女ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向:浅表器官及血管疾病的超声诊断与研究ꎮ㊀通讯作者:单叔煤ꎬE-mail:649752432@qq.comꎮ㊀㊀病变组织的软硬程度一直是临床诊断与治疗中持续关注的问题ꎮ在过去ꎬ医师通过触诊来鉴别㊁预测疾病的良恶性ꎮ随着医学的进步与发展ꎬ人们发现在疾病的诊断与鉴别中ꎬ病变组织的良恶性与其软硬程度存在一定的相关性ꎮ恶性疾病往往通过增加细胞增殖或纤维化而使受累的组织变硬ꎮ触诊作为较为主观的诊断方法ꎬ而且取决于病变的位置㊁大小以及医师的临床经验ꎮ如果这些病变位置较深或体积较小ꎬ则很难通过触诊进行检查ꎮ通过使用超声弹性成像技术ꎬ显示出病变的弹性值则可以通过确切的数值来得出可靠的结论ꎮ1991年ꎬOphir等[1]首先提出了超声弹性成像(UltrasonicElastogra ̄phyꎬUE)的概念ꎬ并应用于诊断疾病的弹性功能成像设备中ꎬ其中就包括近年来应用成熟的剪切波弹性成像技术ꎬ其原理是通过超声换能器发射聚焦声辐射脉冲ꎬ作用于组织的感性区ꎬ使组织颗粒横向振动产生剪切波ꎬ仪器通过采集剪切波ꎬ从而计算出剪切波速度或杨氏模量值ꎬ从而应用于组织硬度的定量评估中ꎮ正是由于其无创㊁高效的弹性测量能力ꎬ现已广泛应用于临床诊断中ꎮ1㊀SWE在浅表器官检查中的应用1.1㊀甲状腺㊀甲状腺癌是目前发病率最高的头颈部恶性肿瘤ꎮ超声检查作为其首选诊断技术ꎬ尤其是以二维超声影像联合TI-RADS分级已成为临床上判断甲状腺结节良恶性的首选检查ꎮ但是ꎬ甲状腺良恶性结节在二维超声图像上具有一定的交叉和重复ꎬ故而降低了诊断的准确性ꎮ陈正雷等[2]通过对102个TI-RADS4类的甲状腺结节ꎬ分析比较TI-ARDS组和SWE联合TI-RADS组ꎬ发现SWE联合TI-RADS组诊断甲状腺结节良恶性的敏感度㊁特异度和准确率均高于TI-RADS组ꎬ且具有统计学意义ꎮ在该研究中ꎬ将Emax值为46.1kPa作为诊断的阈值ꎬ即当Emax值ȡ46.1kPaꎬ则在TI-RADS分级的基础上增加一级ꎻ相反ꎬ若Emax值<46.1kPaꎬ则降低一级ꎮ杭菁等[3]对73个经病理证实为甲状腺乳头状癌(PTC)的结节进行分析比较ꎬ认为当Emaxȡ40.8kPa时ꎬ该结节BRAFV600E基因突变率可能性更高ꎮ应用SWE技术对经病理确诊的甲状腺实质性肿瘤研究分析ꎬ发现甲状腺实质肿瘤良性结节的Emax㊁Emin及Emean均明显低于恶性结节ꎮ因此ꎬSWE技术可以应用于诊断甲状腺实性肿瘤的良恶性中[4]ꎮ1.2㊀乳腺㊀乳腺癌的恶性程度较高ꎬ其病理生理学和影像学表现较为多样ꎮ因此ꎬ早期准确的判断乳腺结节的良恶性对于患者的治疗方案选择以及预后具有重要意义ꎮ目前ꎬ临床上对于乳腺结节的良恶性判断主要依靠二维超声图像特征来进行BI-RADS分级ꎬ但仍有很多介于良恶性征象之间的肿块难以判定ꎮ研究表明对乳腺结节进行SWE测量得出的杨氏模量值可以有效的预测其病理的严重程度ꎬ病理分级越高ꎬ其硬度往往越大ꎬ而常规二维超声图像特点不能有效区分低级别和高级别肿瘤ꎬ而SWE技术则弥补了这一不足ꎮ有学者认为恶性病灶的最硬处往往不是病灶本身ꎬ而是在贴近病灶的地方ꎮ因此对肿瘤组织进行SWE测量时ꎬ应将肿瘤周边组织包括到ROI内ꎮ因为新辅助化疗是乳腺癌晚期患者或明确伴有淋巴结转移患者的主要辅助治疗手段ꎬ有研究表明ꎬ在新辅助化疗周期的中期(3个周期之后)测量肿块的剪切波硬度ꎬ能很好地预测6个周期后肿块对化疗是否敏感ꎮ乳腺癌在淋巴结转移时均表达CK19RNAꎬ并常用一步法扩增核酸技术(one-stepnucleicacidamplificationꎬOC ̄NA)来测量CK19RNA的拷贝数ꎬ而剪切波速度在OCNA阴性与OCNA阳性病灶中有显著差异ꎬ故建议可用剪切波1.44m/s作为诊断乳腺癌的临界值[5]ꎮ由此可见ꎬSWE对乳腺癌的诊断㊁治疗㊁预后等方面均都具有较高的应用价值ꎮ1.3㊀淋巴结㊀淋巴结作为人体的免疫系统ꎬ当发生炎症或者占位性病变时都可以侵犯到淋巴结ꎮ因此ꎬ早期诊断出淋巴结的良恶性具有重要意义ꎮ联合应用二维超声及SWE检查对颈部肿大淋巴结进行检测ꎬ设置了三种不同大小的ROI并分别测量Emax㊁Emean值以及SD值ꎬ并进行分析比较ꎬ发现SWE的诊断效能随ROI的大小及弹性模量值选择的不同而异ꎬEmax和Emean适用于小的ROIꎻ而Emax和SD适用于大的ROI[6]ꎮ采用ROI-1㊁ROI-2㊁ROI-3测量Emax的诊断界值分别为29.00kPa㊁29.00kPa㊁29.18kPaꎬ与Desmots等的研究结果相似ꎬ从而说明SWE技术可以应用于鉴别诊断淋巴结的良恶性ꎮ采用SWE技术中Emean来诊断颈部恶性淋巴结ꎬ以19.15kPa为界值时ꎬ其特异度和敏感度为65.0%㊁93.3%[7]ꎮ阮镜良等[8]对95个疑似恶性的颈部淋巴结进行常规超声及SWE检查ꎬ分别比较颈部良恶性淋巴结的Eratio㊁Emean㊁Emax和SD这四个定量参数ꎬ结果认为四个定量参数可以为恶性淋巴结的诊断提供信息ꎬ其中诊断依据最高的是Er ̄atioꎮ2㊀SWE在肝脾检查中的应用我国患肝病的人数较多ꎬ其中肝纤维化可逆ꎬ肝硬化不可逆并可进一步进展为肝功能衰竭㊁肝细胞癌ꎮ因此ꎬ早期准确的评判出肝纤维化的程度对患者的治疗及预后至关重要ꎮ唐秀斌等[9]对52只肝纤维化的大白兔进行γ-干扰素干预ꎬ并探讨剪切波弹性成像在评价γ-干扰素对兔肝纤维化治疗效果中的应用价值ꎬ证实了不同程度肝纤维化的肝脏组织硬度值可通过值Emean予以量化评估ꎬ且SWE评估γ-干扰素干预后肝纤维化分期的敏感性㊁特异性均高于88.8%ꎬ具有较高的诊断效能ꎮ张靖靓[10]等研究也表明SWE比FibroScan(瞬时弹性成像)技术诊断肝纤维化的准确度更高ꎬ具有较好的临床应用前景ꎮ应用Meta分析对SWE技术对肝纤维化分级的研究中ꎬ证实SWE技术诊断早期肝硬化的合并敏感度和特异度为88%㊁91%ꎬ因此ꎬ可以认为SWE技术在评估肝脏显著性纤维化和早期肝硬化具有较高的诊断价值[11]ꎮ联合应用实时组织弹性成像(RTE)与SWE技测量肝脏㊁脾脏硬度并预测肝硬化食管静脉曲张的应用价值ꎬ证明进行SWE技术通过测量脾脏Emean㊁Emax对肝硬化中㊁重度食管胃底静脉曲张方面具有一定的预测价值[12]ꎬ且该技术简便易行㊁无创无损ꎬ临床应用前景广阔ꎮ3㊀SWE在泌尿系统检查中的应用当肾脏出现占位性病变时ꎬ在二维超声的基础上加用SWE成像技术ꎬ即将Emean㊁Emin和Eratio结合常规超声检查时ꎬ对肾实性占位的良恶性进行相应杨氏模量值的比较ꎬ可以将肾细胞癌预测诊断的特异性提高到87.8%ꎬ而敏感性未增加ꎮ除了在肾脏占位性病变中的应用ꎬ还可以对患有子痫的孕妇进行肾皮质弹性的分析比较ꎬ得到的结果显示两组患有先兆子痫孕妇的总体肾皮质弹性值均显著高于正常对照组ꎬ且总体肾皮质弹性值与收缩压㊁舒张压㊁蛋白尿㊁血清肌酐等化验指标呈正相关ꎬ因此ꎬ总体肾皮质弹性值的高低可以反映先兆子痫的严重程度ꎮ此外ꎬ应用SWE技术测量睾丸硬度ꎬ探讨该项技术在男性少弱精症患者中是否具有临床价值ꎬ发现在重度少弱精症组Emax㊁Emean均大于轻度㊁中度的少弱精症患者ꎬ差异均有统计学意义ꎬ其中重度少弱精症患者Emax更敏感ꎬ更能反映病变的变化[13]ꎮ根据少弱精患者睾丸Emax构建ROC曲线ꎬ当Emax为4.25kPa时ꎬROC曲线下面积最大ꎬ其敏感性和特异性分别为79.4%㊁76.0%ꎬ以此确定为最佳诊断界值ꎮTurna等[14]应用SWE技术对37个未降落睾丸(UTD)㊁15个可回缩睾丸(RT)和56个正常睾丸分别测量剪切波传播速度和杨氏模量值并进行分析比较ꎬ得出UTD组的平均硬度值要高于正常组和RT组ꎬ均具有统计学意义ꎮ因此ꎬ认为UTD组和RT组睾丸更高的硬度值可能与潜在的病理变化有关ꎬSWE技术可以作为UTD和RT患者有效的临床监测手段ꎮ4㊀SWE在肌肉韧带检查中的应用应用SWE技术对冻结肩患者的肩关节囊㊁肩袖肌腱和肌肉㊁肩肱韧带(CHL)和肱二头肌的硬度和形态特征进行测量分析ꎬ得出冈上肌和冈下肌肌腱的SWE值在冻结期均升高ꎬCHL值在冻结期也升高ꎮ不仅包膜厚度的变化ꎬ而且肩袖硬度的变化也可能与肩关节冻结有关ꎮ同样ꎬ应用高频超声及SWE技术对大鼠腓肠肌钝挫伤的二维超声图像及弹性变化进行研究ꎬ得出钝器损伤早期二维评分及Emax值增高ꎬ随着炎症反应的消退ꎬ肌细胞的再生修复ꎬ二维评分及Emax值下降ꎬ认为二维高频超声及剪切波弹性成像可以有效地提高对损伤组织结构及功能修复的判断ꎬ为后期进一步治疗方案的选择和研究提供了依据[15]ꎮ孔雪敏[16]应用SWE技术对糖尿病患者的腓肠肌收缩力及影响因素方面进行研究ꎬ认为肌肉收缩力下降在糖尿病患者中很常见ꎬ且年龄㊁病程㊁BMI㊁糖化血红蛋白均与糖尿病患者腓肠肌内侧头杨氏模量值存在明显的相关性ꎬ提示年龄每增加1岁ꎬ其他因素在不变的条件下ꎬ其杨氏模量值下降0.797kPaꎮ而在检测肌肉硬度方面也可应用SWE技术ꎬ有学者研究发现沿肌纤维方向纵切测值高于横切测值的趋势ꎬ且纵切测值的可靠性要高于横切测值ꎮ因此ꎬSWE技术所测得的杨氏模量值以及剪切波传播速度能较准确的量化肌肉收缩的程度ꎬ还可以根据杨氏模量值的大小评判收缩力下降的程度ꎬ进而评估肌肉病变的严重程度ꎮ5㊀SWE在神经系统检查中的应用应用点剪切波弹性成像(p-SWE)对2型糖尿病患者腘窝处的胫神经的硬度进行分析比较ꎬ其中伴有糖尿病周围神经病变(DPN)和非伴有DPN的胫神经的硬度值均高于正常对照组ꎬ用于评估DPN的p-SWE的临界值为2.60m/sꎬ其敏感性和特异性为63.33%㊁92.50%ꎮ因此ꎬp-SWE可用于DPN的无创评估ꎬ且特异性高ꎮ没有DPN的患者僵硬程度增加ꎬ表明胫骨神经可能受到糖尿病的影响ꎮ联合应用SE和SWE对单侧腰间盘突出症患者(LDH)的坐骨神经僵硬程度的变化进行研究分析ꎬ在受累侧的轴面及纵面上的坐骨神经硬度均高于非受累侧ꎬ研究显示SWE可以检测单侧LDH患者的坐骨神经僵硬程度的变化ꎮ程跃跃等[17]应用SWE技术对轻中重型腕管综合征(CTS)患者的正中神经及腕横韧带的传播速度进行比较分析ꎬ结果病例组正中神经剪切波速度㊁腕横韧带剪切波速度均高于对照组(P<0.05)ꎮ中重型CTS患者正中神经及腕横韧带剪切波速度均高于轻型CTS患者ꎮ因此ꎬ可以认为通过SWE技术检测正中神经及腕横韧带剪切波速度对诊断CTS具有一定的应用价值ꎬSWE技术能对CTS患者病情评估提供参考依据ꎮ陈思明等[18]应用SWE技术对腕关节和膝关节不同体位下的正中神经和坐骨神经的杨氏模量值及剪切波传播速度进行分析ꎬ认为正常受试者的正中神经和坐骨神经的剪切波弹性测值的大小与关节体位㊁超声纵横切有关ꎬ以自然状态下沿神经纤维纵切面测值可靠性更高ꎮ6㊀SWE在动脉粥样硬化斑块检查中的应用缺血性脑卒中的发生有很大一部分是颈动脉不稳定斑块所引起的ꎮ因此ꎬ早期㊁准确的评价颈动脉斑块的稳定性尤为重要ꎮ应用SWE技术对颈动脉斑块患者进行二维超声及SWE检查ꎬ依据不同的回声将斑块分为低回声㊁等回声㊁强回声及不均质回声四类ꎬ从而对不同回声的斑块进行分析ꎬ得出四种回声斑块的Emax㊁Emin及Emean比较差异均具有统计学意义ꎬ而两两比较除低回声及等回声的Emin无统计学意义以外ꎬ其余均具有统计学意义ꎮSWE技术可以作为颈动脉斑块弹性特征的定量评估ꎬ弹性可以反映不同回声斑块之间的差异ꎮ此外ꎬ也有学者应用SWE技术测量兔腹主动脉斑块的杨氏模量值(E)ꎬ并分析二维超声㊁病理结果以及E值三者之间的相关性ꎬ结果显示不同病理分组中E值的比较ꎬ最大㊁最小及平均E值比较差异均具有统计学意义ꎬ并以病理结果作为金标准进行绘制ROC曲线ꎬ得出最大㊁最小及平均E值的最佳诊断界点分别为76.15kPa㊁20.60kPa㊁40.90kPaꎬ由此可见ꎬSWE可以通过检测斑块E值ꎬ定量区分易损斑块的弹性值范围ꎬ对评价斑块易损性具有较高的应用价值[19]ꎮ吴猛等[20]应用SWE技术对缺血性脑梗死患者的颈动脉僵硬程度进行分析ꎬ发现缺血性脑梗死组的颈动脉内中膜厚度㊁脉搏波传导速度(PWV)㊁纵向平均弹性模量值(MEmean)㊁最大弹性模量值(MEmax)均明显升高ꎬ顺应性明显下降ꎬ且与对照组相比差异具有统计学意义ꎮ因此ꎬ可以认为SWE技术可以通过评估急性缺血性脑梗死患者颈动脉的僵硬度对急性缺血性脑梗死也具有一定的预测价值ꎮ7㊀展望SWE技术利用其定量的弹性测量能力ꎬ能够实时㊁准确的得出所测量组织的杨氏模量值或剪切波传播速度ꎬ且受主观因素影响小ꎬ在临床上具有一个良好的应用发展前景ꎮ以上列举了SWE在几个系统中的应用ꎬ说明其在临床操作中具有可实施性ꎬ值得国内外学者进行更多其他部位的临床研究ꎬ使SWE技术成为超声诊断的重要组成部分ꎬ使超声检查成为影像科更为不可或缺的一部分ꎮ参考文献[1]㊀OPHIRJꎬCESPEDESIꎬPONNEHANTIHꎬetal.Elastography:aquantitativemethodforimagingtheelasticityofbiologicaltissues[J].UltrasonImagingꎬ1991ꎬ13(2):111-134.[2]㊀陈正雷ꎬ梁长华ꎬ张煜华.超声剪切波弹性成像对甲状腺TI-RADS4类结节良恶性的鉴别诊断价值[J].中国中西医结合影像学杂志ꎬ2019ꎬ17(5):500-502.[3]㊀杭菁ꎬ袁涛ꎬ叶新华ꎬ等.常规超声及实时剪切波弹性成像超声表现与甲状腺乳头状癌BRAF基因突变的关系探讨[J].临床超声医学杂志ꎬ2019ꎬ21(2):111-114.[4]㊀张倩倩ꎬ朱军.剪切波弹性成像对甲状腺实质性肿瘤诊断价值[J].影像研究与医学应用ꎬ2019ꎬ3(20):68-69. [5]㊀JINGHꎬCHENGWꎬLIZYꎬetal.EarlyEvaluationofRelativeChangesinTumorStiffnessbyShearWaveElastographyPredictstheResponsetoNeoadjuvantChemotherapyinPatientsWithBreastCancer[J].JournalofUltrasoundinMedicineꎬ2016ꎬ35(8):1619-1627.[6]㊀杜宗艳ꎬ孙咏梅ꎬ宁春平ꎬ等.不同ROI和弹性模量值对剪切波弹性成像诊断颈部良恶性淋巴结效能的影响[J].中国医学影像技术ꎬ2019ꎬ35(1):50-54.[7]㊀程慧芳ꎬ王学梅ꎬ李银燕ꎬ等.实时剪切波弹性成像评价颈部及腋窝淋巴结硬度[J].中国医学影像技术ꎬ2015ꎬ31(3):363-366. [8]㊀阮镜良ꎬ许晓琳ꎬ田晶ꎬ等.应用Logistic回归模型筛选剪切波弹性成像评估颈部淋巴结的定量参数[J].中国医学影像技术ꎬ2016ꎬ32(4):500-503.[9]㊀唐秀斌ꎬ林礼务ꎬ陈志奎ꎬ等.剪切波弹性成像评价γ-干扰素对兔肝纤维化治疗效果的实验研究[J].临床超声医学杂志ꎬ2019ꎬ21(11):801-806.[10]㊀张靖靓ꎬ李国军ꎬ马苏亚ꎬ等.剪切波弹性成像与瞬时弹性成像对慢性乙型肝炎患者显著纤维化诊断价值的比较分析[J].现代实用医学ꎬ2016ꎬ28(3):288-290ꎬ276.[11]㊀吴越ꎬ黄丽萍.实时剪切波弹性成像评价肝纤维化分级的Meta分析[J].临床肝胆病杂志ꎬ2017ꎬ33(9):1717-1721. [12]㊀熊烟绫ꎬ肖萤ꎬ肖静子.脾脏及肝脏剪切波弹性成像在预测肝硬化食管胃底静脉曲张中的应用价值[J].中国超声医学杂志ꎬ2019ꎬ35(3):244-246.[13]㊀张天义ꎬ徐璇ꎬ宋兵ꎬ等.实时剪切波弹性成像技术对男性不育患者睾丸硬度的检测及评估[J].临床超声医学杂志ꎬ2018ꎬ20(9):614-617.[14]㊀TURNAOꎬALISD.Acomparativestudyofshearwaveelastographyintheevaluationofundescendedandretractiletestesinapediatricpopulation.[J].JournalofMedicalUltrasonicsꎬ2019ꎬ46(2):231-237.[15]㊀袁亚ꎬ叶新华ꎬ陈欢ꎬ等.高频超声及剪切波弹性成像在大鼠腓肠肌钝挫伤康复评估中的价值[J].中国超声医学杂志ꎬ2017ꎬ33(11):1028-1030.[16]㊀孔雪敏.SWE对糖尿病患者腓肠肌收缩力及其影响因素的探讨[D].河北医科大学ꎬ2019.[17]㊀程跃跃ꎬ余方芳ꎬ马列ꎬ等.剪切波弹性成像在腕管综合征中的应用研究[J].医学研究杂志ꎬ2019ꎬ48(11):114-117ꎬ126. [18]㊀陈思明ꎬ文晶ꎬ王月香ꎬ等.剪切波弹性成像量化评估外周神经硬度的研究[J].中国医学影像学杂志ꎬ2019ꎬ27(8):607-611. [19]㊀杨莉红ꎬ成英ꎬ孙月ꎬ等.实时剪切波超声弹性成像技术评价兔腹主动脉粥样硬化斑块易损性的实验研究[J].中国超声医学杂志ꎬ2018ꎬ34(5):460-462.[20]㊀吴猛ꎬ周如海ꎬ周微霞ꎬ等.剪切波弹性成像评价急性缺血性脑梗死患者颈动脉僵硬度的可行性分析[J].临床超声医学杂志ꎬ2018ꎬ20(6):379-382.(收稿日期:2020-03-11㊀本文编辑:张作虎)(上接92页)[2]㊀BOOKARIKꎬYEATMANHꎬWILLIAMSONM.AustralianPregnantWomen'sAwarenessofGestationalWeightGainandDietaryGuide ̄lines:OpportunityforAction[J].JPregnancyꎬ2016ꎬ201(8):8162-8164.[3]㊀郭洪花ꎬ张彩虹.孕期体重管理的研究现状[J].中华护理杂志ꎬ2015ꎬ50(6):738-742.[4]㊀RASMUSSENKMꎬYAKTINEAK.Weightgainduringpregnancy:reexaminingtheguidelines[M].WashingtonꎬDC:TheNationalA ̄cademiesPressꎬ2009.[5]㊀中华医学会妇产科学分会产科学组.孕前和孕期保健指南(2018)[J].中华妇产科杂志ꎬ2018ꎬ53(1):7-13. [6]㊀DEPUTYNPꎬSHARMAAJꎬKIMSY.GestationalWeightGain-UnitedStatesꎬ2012and2013[J].MmwrMorbMortalWklyRepꎬ2015ꎬ64(43):1215-1220.[7]㊀FERRAROZMꎬBARROWMANNꎬPRUD'HOMMEDꎬetal.Exces ̄sivegestationalweightgainpredictslargeforgestationalageneo ̄natesindependentofmaternalbodymassindex[J].JMaternFetalNeonatalMedꎬ2012ꎬ25(5):538-542.[8]㊀方甜ꎬ李金芝.孕期体重管理及其影响因素研究进展[J].齐齐哈尔医学院学报ꎬ2018ꎬ39(16):1939-1942.[9]㊀HAUGENMꎬBRANTSATERALꎬWINKVISTꎬetal.Associationsofpre-pregnancybodymassindexandgestationalweightgainwithpregnancyoutcomeandpostpartumweightretention:aprospectiveobservationalcohortstudy[J].BMCPregnancyChildbirthꎬ2014ꎬ14(5):201.[10]㊀SALIHUHMꎬDELAꎬRAHMANSCꎬetal.Doesmaternalobesitycausepreeclampsia?Asystematicreviewoftheevidence[J].Mi ̄nervaGinecolꎬ2012ꎬ64(9):259-280.[11]㊀MAMUNAꎬMANNANMꎬCALLAGHANMJꎬetal.Associationbe ̄tweengestationalweightgainandpostpartumdiabetes:evidencefromacommunitybasedlargecohortstudy[J].PlosOneꎬ2013ꎬ8(12):5679.[12]㊀张菲菲ꎬ程海东ꎬ王春芳.孕前体质指数及孕期体重增长对妊娠过程及结局的影响[J].现代妇产科进展ꎬ2017ꎬ26(10):756-758.[13]㊀TRUONGYNꎬYEELMꎬCAUGHEYABꎬetal.Weightgaininpregnancy:doestheInstituteofMedicinehaveitright[J].AmJObstetGynecolꎬ2015ꎬ212(3):362-375.[14]㊀陈晓璐ꎬ彭洋颖ꎬ徐雪清.妊娠不同时期体质量增长与妊娠结局关系的研究[J].中华医学杂志ꎬ2018ꎬ98(19):1493-1497. [15]㊀GOLDSTEINRFꎬABELLSKꎬRANASINHASꎬetal.Associationofgestationalweightgainwithmaternalandinfantoutcomes:Asys ̄tematicreviewandmetaanalysis[J].JAMAꎬ2017ꎬ31(7):2207-2225.[16]㊀MARCꎬSCHMIDTMIꎬTAMWHꎬetal.Clinicalmanagementofpregnancyintheobesemother:beforeconceptionꎬduringpregnan ̄cyꎬandpostpartum[J].LancetDiabetesEndocrinolꎬ2016ꎬ4(12):1037-1049.[17]㊀MARCHIJꎬBERGMꎬDENCKERAꎬetal.Risksassociatedwitho ̄besityinpregnancyꎬforthemotherandbaby:asystematicreviewofreviews[J].obesRevꎬ2015ꎬ16(8):621-638.[18]㊀ANDREWSBꎬHILLBꎬSKOUTERISH.Therelationshipbetweenantenatalbodyattitudesꎬpre-pregnancybodymassindexꎬandges ̄tationalweightgain[J].Midwiferyꎬ2018ꎬ56(3):142-151. [19]㊀谢婷.孕妇孕期体重指数变化与妊娠结局的相关性研究[J].武汉大学学报(医学版)ꎬ2017ꎬ38(2):309-312.[20]㊀LINJꎬFUY.Gestationalweightmanagementandpregnancyout ̄comesamongwomenofadvancedmaternalage[J].ExpTherMedꎬ2019ꎬ18(3):1723-1728.[21]㊀张丹丹ꎬ谈迪心ꎬ王斌ꎬ等.孕期增重与早产关联的流行病学分析[J].中华流行病学杂志ꎬ2016ꎬ37(7):1012-1016.(收稿日期:2020-03-11㊀本文编辑:张作虎)。

剪切波弹性成像在肌肉、肌腱、周围神经病变生物力学定量评估中的应用进展

剪切波弹性成像在肌肉、肌腱、周围神经病变生物力学定量评估中的应用进展

欢迎关注本刊公众号《肿瘤影像学》2022年第31卷第1期Oncoradiology 2022 Vol.31 No.111·专家述评·基金项目:国家自然科学基金(81725008)通信作者:徐辉雄 E-mail:**********************剪切波弹性成像在肌肉、肌腱、周围神经病变生物力学定量评估中的应用进展刘博姬1,徐辉雄21. 同济大学附属第十人民医院超声医学科,上海 200072;2. 复旦大学附属中山医院超声科,上海 200032[摘要] 剪切波弹性成像是一种安全、经济、无创的影像学方法,能够定量评估组织生物力学特征,为疾病诊断及治疗后效果评估提供帮助。

本文就剪切波弹性成像的基本原理以及其在肌肉、肌腱、周围神经病变生物力学特征定量评估中的研究进展进行述评。

[关键词] 剪切波弹性成像;肌肉;周围神经病变;生物力学;定量DOI: 10.19732/ki.2096-6210.2022.01.003中图分类号:R445.1 文献标志码:A 文章编号:2096-6210(2022)01-0011-05Application progress of shear wave elastography in biomechanical quantitative evaluation for muscle, tendon and peripheral nerve diseases LIU Boji 1, XU Huixiong 2 (1. Department of Medical Ultrasound, Tenth People’s Hospital, Tongji University, Shanghai 200072, China; 2. Department of Ultrasound, Zhongshan Hospital, Fudan University, Shanghai 200032, China)Correspondence to: XU Huixiong E-mail:**********************[Abstract ] Shear wave elastography is a safe, economical and non-invasive imaging method, which can quantitatively evaluate the biomechanical characteristics of tissues and provide useful information for the diagnosis and treatment response evaluation. This paper reviewed the basic principle of shear wave elastography and its research progress in quantitative evaluation of biomechanical characteristics of muscle, tendon and peripheral nerve diseases.[Key words ] Shear wave elastography; Muscle; Peripheral nerve disease; Biomechanics; Quantification徐辉雄,教授,主任医师,博士研究生导师,复旦大学附属中山医院院长助理,复旦大学附属中山医院超声科主任,上海超声诊疗工程技术研究中心主任,上海市临床重点专科(强主体类)负责人。

剪切波定量超声弹性成像技术对正常双肾弹性测定

剪切波定量超声弹性成像技术对正常双肾弹性测定摘要目的进行剪切波技术下正常双肾弹性的测量,探讨其对临床诊疗的意义。

方法68例体检志愿者,男32例,女36例,使用法国声科影像(Supersonic Imagine)公司Aixplorer?声威型彩色多普勒超声诊断仪对其进行双肾中上部弹性模量测量。

结果杨氏模量男性右肾(7.2±1.3)kPa,男性左肾(7.2±1.1)kPa;女性右肾(7.5±1.8)kPa,女性左肾(7.2±2.0)kPa;双肾杨氏模量比较,差异无统计学意义(P>0.05)。

结论剪切波可以得到双肾弹性模量,左右双肾弹性模量、性别比较,差异无统计学意义(P>0.05),杨氏模量为(7.3±1.5)kPa。

关键词剪切波;定量超声弹性成像技术;双肾弹性;杨氏模量人体不同组织器官具有不同的硬度或弹性,如何获得其客观数据一直是人们的追求。

1991年由Ophir等[1]提出通过超声波去获得这一物理属性,之后开发的弹性成像技术均无法定量测量这一物理属性。

目前法国声科影像(Supersonic Imagine)公司Aixplorer?声威型彩色多普勒超声诊断仪成功地实现了实时剪切波弹性成像(shear wave elastrography,SWE),通过它可以实时得到组织的杨氏模量,即组织弹性的客观数据。

组织杨氏模量的数值越大,说明剪切波在该组织中传播的速度越快,组织的硬度就越大即弹性越小。

由于剪切波在不同组织中的传播速度各不相同,本文通过分析实时剪切波在双肾之间的杨氏模量差异,以探讨剪切波定量超声弹性成像技术在肾脏超声诊断中的应用价值。

现报告如下。

1 资料与方法1. 1 一般资料选取本院2013年11月25~28日的体检志愿者68例,其中男32例,女36例,年龄18~73岁,平均年龄(45.7±14.0)岁,体质量指数(23.1±3.27)kg/m2。

磁共振弹性成像(MRE)FromDXY

磁共振弹性成像(MRE)FromDXY磁共振弹性成像(MRE)是⼀种新兴的影像学检查⼿段,通过外部激发装置使组织内部产⽣低频剪切波,并获得反应剪切波传播情况的 MR 图像,计算出组织的弹性量化值。

脑膜瘤的质地或软硬程度对神经外科医⽣决定能否⼿术、选择何种⼊路⽅法以及判断⼿术的成败都有重要影响。

由于颅⾻的封闭性,术前要想准确判断⼗分困难。

来⾃梅奥诊所的Joshua 博⼠通过对 15 例脑膜瘤的术前 MRE 与术中的评价⽐较,探讨MRE 在脑膜瘤术前评价其硬度的价值,研究发布在最新⼀期的neurosurgery 杂志。

肿瘤内部组织硬度不同则认为肿瘤异质性,其内伴有≥ 6 kPa 组织即为质硬。

⼿术中标本采⽤硬度半定量分析。

统计学分析包括χ2 检验,敏感度,特异度,阳性预测值,阴性预测值和 Spearman 相关性分析。

研究结果发现,MRE 对脑膜瘤异质性判断的敏感度,特异度,阳性预测值分别为75%,100%,100% 和87%;对肿瘤硬度的判断分别为60%,100%,100% 和56%;对肿瘤软度判断分别为100%,33%,86%,和100%。

总之,有10 例肿瘤MRE 结果与术中评价⼀致性较好,占 67%。

但对于直径 ≤ 3.5 cm 的肿瘤和⾎管丰富的肿瘤常出现偏差。

研究得出结论为 MRE 可以⽆创的评价脑膜瘤的弹性,在术前对肿瘤的异质性进⾏评价。

是⽬前唯⼀可以术前评估肿瘤的质地的影像学⽅法,随着技术的完善,MRE 在肿瘤术前规划中的应⽤前景⼴阔。

图 1. A. 图为颅脑 CT 平扫,所⽰在顶枕部⽮状窦旁脑膜瘤,左侧肿瘤向前延伸,呈类圆形结节状,左侧肿瘤可见⼤⽚状钙化影;B. 图为 MRI 强化 T1WI,所⽰可见脑膜瘤呈明显不均质强化;C. 图为 MRE 成像,所⽰可见脑膜瘤右侧部分质硬,呈红⾊,左侧部分及左前⽅肿瘤结节质软,多为蓝⾊和紫⾊;因此,肿瘤的质硬部分必须通过⼿术剪切,⽽质软部分可以通过超声吸引器处理" />图 1. A. 图为颅脑 CT 平扫,所⽰在顶枕部⽮状窦旁脑膜瘤,左侧肿瘤向前延伸,呈类圆形结节状,左侧肿瘤可见⼤⽚状钙化影;B. 图为 MRI 强化 T1WI,所⽰可见脑膜瘤呈明显不均质强化;C. 图为 MRE 成像,所⽰可见脑膜瘤右侧部分质硬,呈红⾊,左侧部分及左前⽅肿瘤结节质软,多为蓝⾊和紫⾊;因此,肿瘤的质硬部分必须通过⼿术剪切,⽽质软部分可以通过超声吸引器处理" />图 2. A. 图,颅脑 CT 平扫,所⽰右侧额叶见半圆形⾼密度灶;B. 图为 MRI 强化 T1WI,所⽰脑膜瘤呈均质性强化;C. 图为MRE 成像,提⽰肿瘤质地较软,术中肿瘤可以通过超声吸引器摘除,术中结果与 MRE 提⽰⼀致。

剪切波弹性成像技术在骨骼肌及周围神经系统的应用研究进展

•综述•剪切波弹性成像技术在骨骼肌及周围神经系统的应用 研究进展穆晶晶 徐莉力 张巧莹 童明辉DOI :10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2018.07.004作者单位:730030 兰州大学第二医院超声三科通信作者:童明辉,Email :tongmh1962@肌肉、肌腱及神经的损伤在运动医学领域普遍存在,而损伤后的早期诊断与及时处理对其功能的恢复尤为重要,传统的X 线、CT 及二维超声等检查技术仅在肌腱韧带及肌肉发生明显形态学改变时做出诊断,而无法早期评估其机械力学特性,往往错过最佳诊疗时机。

磁共振成象(magnetic resonance imaging ,MRI )技术在诊断肌肉及韧带的损伤中有较高的敏感度及特异度,但因其昂贵的检查费用,较难动态随访观察[1-3]。

近年来,超声弹性成像作为一种无创评价组织器官硬度的新技术已逐步在乳腺、甲状腺、前列腺及肝脏等组织器官广泛开展应用,且目前已有部分研究表明其在肌肉骨骼及神经系统同样有较好的诊断价值,尤其剪切波弹性成像(shear wave elastography ,SWE )能够早期、定量、多次重复评价肌肉、韧带及肌腱组织的生物机械力学特性,为临床及早发现和指导后期康复锻炼提供可靠依据。

本文就SWE 目前在骨骼肌及神经系统方面的研究及应用做一综述。

一、剪切波弹性成像的形成与原理Ophir 等[4]1991年最早提出的超声弹性成像,是通过操作者对组织进行多次加压和减压,比较感兴趣区域内的组织与周围正常组织之间的弹性差异,进而评估组织的机械性能。

超声弹性成像技术已从最初的一维瞬时超声弹性成像,发展到利用声辐射脉冲的二维瞬时弹性成像,以及目前的实时剪切波弹性成像。

SWE 的原理是通过探头发射声辐射脉冲,对组织施加激励,产生远低于声速的横向剪切波,可对被检测组织的剪切波速度进行精确的定量测量,从而实现扫查切面内剪切波传播过程的实时准确监测,同时,对剪切波速度进行彩色编码叠加于二维解剖图像上,从而形成活体组织的实时剪切波速度图。

三维剪切波弹性成像的临床应用及展望

•专题笔谈•三维剪切波弹性成像的临床应用及展望胡紫玥1,2 卢漫2DOI :10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2019.08.003作者单位:637000 南充,川北医学院医学影像学院1;610000 成都,四川省肿瘤医院超声医学中心2通信作者:卢漫,Email :graceof@超声弹性成像是一种新型的成像技术,其根据组织的弹性成像特征评估组织的硬度,具有无创、客观、便捷等特点[1]。

弹性成像可以判断病变性质[2-4],现已被广泛应用于临床,如乳腺、甲状腺、肝脏、直肠等疾病的诊断,并成为目前超声医学领域的研究热点。

而三维剪切波弹性成像(three-dimensional shear wave elastography ,3D-SWE )是近几年涌现出来的新技术,其将三维超声与剪切波成像技术融合,不仅能够提供病变组织生物力学信息,还可提供组织之间的空间位置关系,是一种新兴检查技术,应用前景广阔。

一、超声弹性成像的发展概况及原理超声弹性成像的概念是1991年由Ophir 等[5]首次提出的,也是最早应用于临床的静态应变弹性成像方法,其利用手动加压等方法诱发组织形变,然后通过测量组织形变程度进行成像,显示感兴趣区内应变的分布。

随着技术的不断发展,目前认为根据外部施加机械激励的不同,可将弹性成像分为应变弹性成像与剪切波弹性成像[6]。

应变弹性成像存在操作者依赖性,并且只有组织硬度的定性评估[7]。

剪切波弹性成像是通过探头发射声辐射脉冲从而通过组织粒子的高效振动产生剪切波,通过精准控制剪切波的高效传播,快速捕获剪切波,实时呈现出反映组织弹性模量值的彩色编码图,通过获取剪切波传播速度得到组织的硬度情况分析,组织越硬,剪切波传播速度越快,其杨氏模量值越大[8]。

剪切波弹性成像是一项可重复性高[9],不依赖于外界压力稳定性的超声弹性成像技术[10]。

二、三维超声三维超声的概念起源于1956年Douglass 等[11]的研究,其通过立体镜来获取三维超声图像。

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剪切波弹性成像基础普及系列之一
剪切波(Shear Wave)的前世今生 剪切波最
近大热,到底什么是剪切波?今天就来说说剪切波的前世
今生。 声波(Sound Wave或Acoustic Wave)是
一种机械波,由物体(声源)产生振动,引起构成介质的
质点在空间的机械运动。人耳可以听到的声波的频率一般
在20Hz至20000Hz之间。 对于超声医生来说最
熟悉的一种声波应该是超声波,其频率超过了人耳可听范
围(高于20000Hz),可以用于组织结构成像。 但
其实超声波只是机械波的一种,是一种纵波,在介质中超
声波的质点位移方向同波的传播方向是平行的(图1左)。
而另一种波,横波,在弹性介质中的质点位移方向与波的
传播方向垂直(图1右),剪切波就是横波的一种。
给两个图对比一下就看明白了。图1:超声波(纵波)与剪
切波(横波)传播简易图
由于剪切波独特的物理特性,它的传播速度与介
质的硬度或者说是弹性直接相关,因此剪切波最初被工程
学科用来评价土层的性质以及土层弹性模量的计算。
剪切波理论最早由法国朗之万研究所(Institue Langevin)
的Mathias Fink教授(2005年诺贝尔物理学奖提名者)提
出: E(kPa)=3rc2 这个公式中E是杨氏模
量,国际单位是kPa(千帕),用来表示传播介质的软硬也
就是弹性;r是组织的密度;而c表示的就是剪切波速度。
从上面的公式里很容易看出,在弹性介质里,剪切波传播
的越快,对应介质杨氏模量(硬度)越高;剪切波传播的
越慢,对应介质杨氏模量越低。 随着现代医学的
不断发展,近几年剪切波的物理特性被医学工程学家重新
挖掘并应用在了医学影像领域——利用剪切波去定量显示
人体软组织的硬度。 这种新型的超声检测技术仅
需要超声探头的辅助,完全不需要使用者进行外力加压,
对组织弹性进行客观、定量评估。这样就避免了以往传统
外压式超声弹性成像受主观经验影响、缺乏客观定量指
标、应用范围仅在浅表组织等局限性。 体内剪切
波的出现可以有很多种不同的方式。例如,跳动的心脏就
是产生剪切波的天然振源,不过它的振动仅限于临近的局
部组织。图2:心脏搏动
而来源于体外的振动器,如动态核磁共振弹性
图,因为需要两个设备同时操纵,对于超声环境来说又不
够理想。 图3:MRI的动态型弹性成像技 术。频率50Hz下
所产生的位移相 位(左下)、弹性图(右下)。
剪切波技术利用超声声束产生的声辐射力对组织进行扰
动,这种压力或称“声学气流”能够沿着它的传播方向对组织
产生推力,弹性介质如人体组织由于其自身存在恢复力,
所以对这种推力会有所反应,从而引发机械波。对我们超
人来说非常有意义的是,这其中就含有在组织中横向传播
的剪切波。图4:剪切波技术成像原理
由于人体内各种组织的密度值相对稳定,都近似于
水的密度(1000kg/m3),其弹性值的变化就与剪切波的
传播速度直接相关。 这种实时、定量硬度图是将组
织的弹性值进行编码并叠加于B超图像之上而产生的,其
标尺根据杨氏模量E(单位为kPa)的大小而定,一般的设
备将较硬的组织(杨氏模量高)显示为红色,较软的组织
(杨氏模量低)显示为蓝色(不同的厂商提供的设备表示
方法不尽相同)。硬度图能够与二维图像同步保持实时更
新,其图像分辨率保持在1mm左右。定量测量工具可定量
获得感兴趣区域内杨氏模量值(平均值mean、最小值min
以及最大值max),以kPa表示(如下图所示)。
图5:硬质体模的超声硬度示意图。其中下方是二维灰阶图
像,上方是硬度图,右上方是硬度量程显示,蓝色表示
软,红色表示硬。右侧所显示的Qbox测量工具,可定量获
得感兴趣区域内杨氏模量值。 这种超声新技术
为临床提供组织定量信息,将超声从定性时代带入定量时
代。

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