弹性成像在超声诊断中的应用和前景

王一娇，唐少珊

(中国医科大学附属盛京医院，沈阳110004)

弹性成像技术是根据各种组织(包括正常和病理组织)的弹性系数(应力/应变)不同，加外力或交变振动后其应变(主要为形态的改变)也不同，收集被测体某时间段内各个片段的信号，利用复合互相关方法对压迫前后反射的回波信号进行分析，估计组织内部不同位置的位移，从而计算出变形程度，再以灰阶或彩色编码成像。由于弹性成像技术关注生物组织硬度这一与病灶性质密切相关的参数，补充了以往成像模式所提供的信息，成为近年来超声诊断学中的研究热点，研究者纷纷尝试其在各个系统、部位的应用，本文按部位分述了超声弹性成像的应用。

1 乳腺

超声弹性成像对乳腺疾病的诊断价值已得到充分肯定，尤其在鉴别肿物良恶性和发现微小病灶方面有显著优势。有报道称，乳腺内不同组织成分的弹性系数也不同，由大到小依次为浸润性导管癌、非浸润性导管癌、乳腺纤维化、乳腺、脂肪组织，这为弹性成像诊断乳腺疾病提供了重要的依据。国内外研究者多采用5分法对乳腺良恶性病灶进行评价，4分及以上为恶性，3分及以下为良性，根据这一诊断标准所得结果与病理结果相比较，得出实时弹性成像诊断恶性病变的敏感度在 80%［1、2］左右，而特异度则差异较大，从70%［2］到 95%［1、2］不等。有研究者［3］应用 Meta 分析较全面地阐述了超声弹性成像对乳腺局灶性病变的诊断价值，筛选出的12篇合格文献中包括患者2 729例，其中2 092个良性病灶，1 067个恶性病灶，得出超声弹性成像诊断乳腺良恶性病灶的敏感度为81.2%，特异度为92.0%，综合ROC曲线下面积为0.938 3，诊断优势比为49.24，说明诊断效能较高。目前，有学者认为超声弹性成像在显示微小病灶方面有特殊重要价值。Giuseppetti等［4］认为超声弹性成像对于＜2 cm的病变检出敏感度为86%，特异度高达100%。

2 甲状腺

甲状腺弹性成像原理与乳腺相同，但评分标准不尽相同。有学者沿用乳腺评分方法为甲状腺弹性图像评分，也有学者将囊性结节所呈现的特有的蓝绿红分层现象(BGR征象)定义为0级。俞清等［5］按后一种方法分析211个甲状腺病灶超声弹性图表现，结果显示良性病变组弹性分级80.3%为0～2分，而恶性病变中86.8%为3～4分。以3分及以上作为判断恶性的标准，则其敏感度为100%，特异度为77.1%，准确度为81.8%。但弹性成像在甲状腺疾病的应用也存在一定的局限性，比如对甲状腺弥漫性病变及弥漫病变背景下的局灶病变易产生漏诊，如良性结节内部的钙化、纤维化和恶性结节内的出血、坏死等都可能导致假阳性和假阴性结果，结节较大时取样框的面积可能达不到病灶的2倍，也会造成对组织真实弹性的误判，如果较大结节处于腺体下极，由于锁骨位置关系而无法用探头均匀加压，图像可能不会真实地反映结节的硬度。另外，弹性成像对不同病理类型的甲状腺癌诊断敏感性不同，有学者认为弹性成像对甲状腺乳头状癌的检出有意义，而对滤泡状癌存在假阴性［6］。

3 前列腺

关于前列腺的超声弹性成像在国内罕有报道，国外研究主要集中于前列腺癌的诊断。因为前列腺癌组织弹性不同于周围正常组织，所以非常适合弹性成像检查。研究结果表明，实时弹性成像可以有效检测出硬度较大的前列腺癌，从而增加前列腺有创检查的靶向性。König等［7］对404例经直肠指检及前列腺特异抗原(PSA)实验室检查可疑前列腺癌的患者实施经直肠超声探查，同时检查者通过手动加压操作完成实时组织弹性成像检查。弹性图中硬度最大的组织标记为黑色，中等硬度的组织则为红色，最软的组织为蓝色，介于中等硬度与最软组织之间则为黄色。在病理确诊为前列腺癌的患者当中，84.1%实时弹性成像表现为阳性，即局部组织硬度较周围组织大。表明超声弹性成像联合应用常规的诊断方法可提高组织活检诊断前列腺癌的敏感性。

4 肝脏

肝纤维化程度的评估对临床治疗及预后评价有重要的指导意义。根据METAVIR评分系统，肝纤维化程度可分为4级:F0为无纤维化;F1为门静脉旁纤维化不伴分隔;F2为门脉旁纤维化伴少量分隔;F3为大量分隔不伴肝硬化;F4为肝硬化。在F3以前纤维化进程是可逆的，而F3、F4通常对治疗不敏感。临床上有多种方法可对肝纤维化程度进行评估，活检穿刺被认为是“金标准”，但可出现假阴性结果，并且有创，血清学检查在病变早期不够特异。有实验结果显示，肝纤维化程度与弹性模量大小密切相关，这为使用弹性成像方式分级诊断肝纤维化提供了依据。肝脏弹性成像方式主要有两种，即实时组织弹性成像和瞬时弹性成像(Fi－broscan)，分别采用了前文提到的压迫性弹性成像技术和间歇性弹性成像技术。Kanamoto等［8］应用实时超声弹性成像评价肝纤维化程度，根据肋间肌肉与肝组织弹性比值将肝纤维化程度分级，并与病理穿刺活检分级结果比较，发现二者有较好的相关性。Tatsumi等［9］分别采用实时组织弹性成像和瞬时弹性成像对慢性肝炎导致的肝纤维化患者进行分级评估，发现经FibroScan评估，仅F1与F3、F2与F4之间有显著差异，而经实时弹性成像评估，仅F3与F4之间无差异，故认为实时弹性成像在评价肝纤维化方面优于瞬时弹性成像。另外，确定肝硬化背景下的小结节病灶性质一直是困扰医生的难题，Gheorghe等［10］用弹性成像方法对42例肝纤维化患者的58个的小肝癌结节(直径在1～3 cm之间)进行半定量弹性评估，发现肝癌结节的硬度高于周围纤维化肝组织，敏感度和特异度分别为78.9%和92.2%，提示弹性成像对早期发现小肝癌有意义。

5 心血管

心肌弹性成像是一种特殊的组织弹性成像方法。其原理与采用静态压缩的弹性成像类似，但是采用的激励是心脏自身的收缩及舒张，估计组织沿探头径向的位移，从而得到心肌的应变、应变率等参数的空间分布以及随时间的变化。心肌弹性成像能够准确客观的对局部心肌功能进行定量评价，具有高精度、高分辨率、角度无关性以及可重复性等优点，适用于心肌梗死和心肌缺血的定位［11］。血管内弹性成像是利用气囊、血压变化或外部挤压来激励血管，估计血管的位移，得到血管的应变分布，从而描述血管的弹性。万明习等［12］以血管超声成像为基础的血管壁弹性显微成像试验，在世界上首次获得了真正的血管壁横断面弹性显微图像，将血管力学实验研究推进到了二维或三维亚毫米微结构层次。血管弹性成像可用于估计粥样斑块的组成成分及易损性、估计血栓的硬度和形成时间，甚至观察药物和介入治疗的效果，具有重要的临床价值。

6 其他

弹性成像技术也逐渐被应用在其他器官的研究领域中。经腹超声弹性成像检查胰腺疾病的可行性试验发现正常胰腺弹性成像为均一的颜色，胰腺癌表现为局部显著变硬，内分泌肿瘤则较周围胰腺实质更为柔软，慢性胰腺炎表现为各种颜色的混杂，对53例胰腺疾病患者的弹性成像检查得出其敏感度为77.4%，如将常规灰阶超声与弹性超声检查相结合，诊断胰腺癌、内分泌肿瘤及慢性胰腺炎的敏感度都可达到90%以上［13］。有学者将弹性成像应用到内镜超声检查中，发现在诊断胰腺良性局灶性病变和良性淋巴结的敏感度和特异度略高于传统灰阶超声，且可重复性好，可提高内镜介导的细针抽吸检查淋巴结病变的效益。还有研究者对眼球及眼周软组织、跟腱等可发生弹性形变的部位进行可行性试验，均认为有进一步研究的价值。

利用不同组织之间弹性系数的差别来区分良恶性病变是弹性成像的基础，但有些组织间的弹性系数存在重叠会造成误诊和漏诊。如良性病变内伴发钙化、胶原化、玻璃样变和丰富的间质细胞会造成弹性成像结果出现假阳性，而病灶体积较大，或伴有出血、坏死灶则会造成弹性成像结果出现假阴性［2］。不过，弹性成像对传统图像提供的补充信息提高了医生的诊断信心，其在乳腺超声诊断中的价值已得到普遍认可，在其他部位的应用仍处于研究阶段，尤其是对弥漫性疾病的诊断。弹性成像的前景无疑是广阔的，因为弹性在很多疾病的诊断中都是重要的参考指标。结合乳腺弹性成像的经验，如何根据不同部位的特点，使用弹性成像获取更多信息是今后研究的热点。

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