超声弹性成像技术的临床应用进展

赵　萌(综述)，金　蓉(审校)

天津市中医药研究院附属医院功能科(天津 300120)



超声弹性成像技术的临床应用进展

赵萌(综述)，金蓉(审校)

天津市中医药研究院附属医院功能科(天津 300120)

超声弹性成像技术是一种新型的超声诊断技术，能够获得组织内部弹性的定量信息，还能获得传统超声无法探测的肿瘤及扩散疾病成像信息，被称为E型超声模式。当前弹性成像技术已广泛应用于甲状腺、乳腺、肝脏等多个领域，已成为临床常用的可靠的诊疗手段，但超声弹性成像也有其不足，如操作者操作手法的差异，评分标准没有具体量化细则等。

超声；弹性成像；临床应用

生物组织的弹性(或硬度)与病变的生物学特性紧密相关，对于疾病的诊断具有重要的参考价值。目前，一种针对生物组织弹性(或硬度)特征的新技术——超声弹性成像技术(Ultrasonic elasticity imaging，UE)成为临床研究的热点，作为一种全新的技术，它丰富了超声诊断理论的内涵，扩展了超声诊断的范围，弥补了常规超声的不足，能更生动地显示病变并鉴别病变性质，被称为继A型、B型、D型、M型之后的E型超声模式[1]。近年来这种全新的成像技术越来越多的得到了临床医师及超声医师的关注。笔者通过阅读相关文献资料，对近年来超声弹性成像技术的临床应用进行综述。

1　超声弹性成像的基本原理

超声弹性成像的基本原理是对组织施加一个内部(包括自身的)或外部的动态、静态或准静态的激励，在弹性力学、生物力学等物理规律作用下，组织将产生一个响应，由于不同组织间弹性系数不同，在受到外力作用后组织发生变形的程度不同，弹性成像技术将受压前后回声信号移动幅度的变化转化为实时彩色图像，弹性系数小、受压后位移变化大的组织显示为红色；弹性系数大、受压后位移变化小的组织显示为蓝色；弹性系数中等的组织显示为绿色，借图像色彩反映组织的硬度。有报道说超声弹性成像可大致分为血管内超声弹性成像及组织超声弹性成像两大类。

2　超声弹性成像的临床应用

2.1在乳腺疾病诊断中的应用早在2004年，Itoh等[1]提出了弹性成像评分5分法，1分：受到外力挤压后肿块整体形态发生变化，图像为较为均匀绿色；2分：肿块较大部分发生形态改变，但仍有一小部分未发生形态改变，图像显示为绿色和蓝色相拼接的马赛克图形；3分：肿块的边缘发生形态变化，中心部分未发生形变，图像中心为较为均匀的蓝色，周边则为较为均匀的绿色；4分：肿块整体未发生形态改变，病灶整体几乎全部显示为蓝色；5分：肿块整体及周边组织均未发生形态改变，图像显示病灶自身及其周边组织均为蓝色。分数越高，组织硬度越大，大部分乳腺恶性病变硬度都较良性高，因此1-3分良性病变多见，4-5分恶性病变多见。

徐峥等[2]认为5分法对乳腺癌诊断准确率较高，但仍存在一定误诊率，原因是不同组织弹性系数具有可重叠性的特点，如髓样癌及黏液癌与发生纤维化、钙化等的良性肿物易混淆。于蕾等[3]分别采用超声弹性成像比值法和面积比法来鉴别乳腺实性肿块的良恶性：比值法的灵敏度为64.3%，特异度为82.4%，利用ROC曲线计算出的最佳截点是2.78；面积比的灵敏度为46.4%，特异度为94.1%，最佳截点是1.95，而二者相结合诊断效果可能会更好。李玉友等[4]在观察乳腺良恶性疾病时提出病变深度对弹性成像诊断是有影响的，当病灶深度<0.5 cm时，弹性成像的特异性和准确度最高；反之>1.5 cm时，其灵敏度降低。郑森娟等[5]采用弹性成像技术结合BGR征象(blue-green-red sign、3层分布伪象法)对时间较长的乳腺乳汁潴留囊肿与纤维腺瘤进行鉴别诊断，结果乳腺乳汁潴留囊肿弹性成像表现为BGR征，即表现为“蓝-绿-红分层”现象，据此可将二者进行鉴别。

2.2在甲状腺疾病诊断中的应用陈立斌等[6]参照甲状腺弹性成像评级标准，将甲状腺弹性成像评级分为0～4级，以此诊断甲状腺癌，研究结果约登指数为0.80，灵敏度为93.89%，特异度为86.33%，准确度为90.00%，阳性预测值为86.66%，阴性预测值为93.75%。刘凤菊等[7]对弥漫性改变的甲状腺组织硬度进行研究，结果显示：甲亢组组织硬度<对照组组织硬度<桥本氏甲状腺炎(HT)组织硬度，这与组织病理学结果相吻合。吕彦利[8]在常规彩超基础上联合超声弹性成像检查，使弥漫性甲状腺肿(Graves病)和HT的诊断准确率由63.11%、72.82%提高到81.55%、93.20%。于萍等[9]通过实验研究最大径≤5 mm甲状腺微小结节，其良、恶性鉴别弹性成像高于高频超声，但对于峡部或者近峡部的微小结节，由于解剖位置影响，弹性成像对其良恶性的鉴别还是有一定局限性的。

2.3在睾丸及附睾疾病中的应用邱少东等[10]观察正常睾丸组织的弹性成像图为：实质中心呈绿色，边缘呈蓝色，实质周边呈红色周边带，正常人群双侧睾丸的硬度、同侧睾丸与附睾的硬度均无明显差异。丁高峰等[11]参照文献制定睾丸病变弹性成像5级法，鉴别睾丸良恶性肿瘤敏感性为96.99%(29/30)，特异性为72.72%(8/11)，准确性为90.24%(37/41)。但睾丸的大小也会影响肿块的弹性分级，因此需要综合考虑联合检查。黄崑等[12]以超声弹性成像技术评价附睾炎的预后，治疗前附睾尾弹性模量值升高(附睾尾硬度增加)，治疗后下降(硬度降低)，接近正常值，二者具有显著差异。

2.4肌骨方面疾病诊断中的应用叶富永等[13]应用弹性成像诊断小儿先天性肌性斜颈(CMT)，将弹性图像分为1～5分，同时对健侧进行对比扫查。规定弹性评分≥3分为CMT阳性。结果阳性符合率81.13%(43/53)。杨娟等[14]应用实时组织弹性成像技术来分析萎缩肌肉与正常肌肉的弹性差别，结果显示：在肌肉松弛状态下，两组弹性成像无显著性差异；而在肌肉紧张状态下二者有显著性差异，弹性成像对肌肉萎缩纤维化诊断的敏感性、特异性及准确性分别为：90.4%、80.0%和80.4%。

2.5血管方面的应用朱娅娟等[15]采用4分法的弹性成像评分法及应变率比值法对血管斑块进行评估：低回声斑块弹性评分最低，硬度较小，不稳定；强回声斑块弹性评分最高，硬度较高，较为稳定；混合回声斑块介于两者之间。胡莉君等[16]以弹性成像技术评价2型糖尿病合并高血压患者动脉血管壁的弹性功能，结果表明颈动脉弹性比值与内中膜厚度及脉压呈显著正相关，肱动脉弹性比值与血糖呈正相关，高血糖、高血压可严重损害动脉血管的结构和功能，易发展为动脉硬化。反之发生了动脉硬化的血管正常的舒张功能减低，血管壁硬度随之增加，血压又会升高，形成恶性循环[17]，因此临床既要控制动脉粥样硬化又要很好的控制血压、血糖。深静脉血栓(DVT)是静脉系统中常见病多发病，田鹏等[18]采用弹性成像技术分期诊断四肢深静脉血栓，结果急性期DVT弹性成像图像以红色为主，评分较低(1-2分)，应变比值为(0.19±0.12)，硬度较小；亚急性期DVT弹性成像图像以绿色为主，评分及硬度介于急性期和慢性期之间(评分2-4分，应变值为0.98±0.29)；慢性期DVT弹性成像图像以蓝色为主，评分较高(4-5分)、应变比值为(3.96±1.87)硬度较大，其中慢性期DVT发生再通者，再通区域表现为红色。

2.6肝脏疾病中的应用兰文胜[19]以超声弹性成像区分肝脏良、恶性肿瘤的敏感性为84.1%(153/182)，特异性为87.5%(98/112)，准确性为85.4%[(153+98)/294]，阳性预测值91.6%[153/(153+14)]，阴性预测值77.2%[98/(29+98)]，约登指数71.6%。郑颖等[20]以超声弹性成像评价胆汁性肝硬化，利用弹性成像定量分析肝脏弹性的11个变量(应变均值、标准偏差、蓝色领域、复杂度、偏度、峰度、对比度、均等度、杂乱度、一致性及相关性)，结果弹性值(LF Index)与肝穿病理结果的相关系数R值为0.714，胆汁性肝硬化组LF Index为3.60±0.94，与正常组的差异有统计学意义。陈曦等[21]以实时超声弹性成像(RET)诊断肝纤维化，结果RET评分诊断肝纤维化的敏感度为94.29%，特异度为78.72%，准确率为85.37%，阳性预测值为76.74%，阴性预测值为94.84%。其评分结果与肝纤维化病理分期具有明显的正相关性，且诊断价值要优于生化指标。

2.7在前列腺疾病中的应用2008年Kamoi等[22]将前列腺弹性图像进行5分法分级，对怀疑为前列腺癌的107例患者进行经直肠实时超声弹性成像及穿刺活检，所得敏感性、特异性、准确性分别为68%、81%和76%。付帅等[23]采用实时剪切波弹性成像技术进行观察结果表明，随着年龄的增加、前列腺增生程度的发展，前列腺组织移行区与周围区的弹性模量均逐渐增加，而且移行区模量显著增加，二者之间差别逐渐增大，并与年龄和良性前列腺增生程度具有明显的相关性。

2.8在肾病中的应用田飞等[24]通过VTQ检测正常肾组织的硬度，发现肾窦部硬度较小，其次为髓质硬度，较硬的为皮质硬度。Derieppe等[25]在肾小球硬化症大鼠模型中应用剪切波弹性成像(SWEI)检测肾皮质硬度的变化，发现皮质硬度值与蛋白尿、肌酐值呈显著正相关，即肾脏损伤越重，硬度值越大。Banff[26]于1997年将移植肾的慢性病变命名为“慢性移植肾肾病”(CAN)，由于移植肾位置较表浅，可较准确地测量肾组织的弹性，曾碧丹等[26]以超声弹性成像5分法及定量分析技术来诊断CAN，结果显示稳定组患者评分均在2分或2分以下，CAN组评分均在2分以上，CAN组B/A比值、皮质AREA%大于稳定组，MEAN值小于稳定组，差异有统计学意义。赵景等[27]以声辐射力脉冲(ARFI)技术，通过对肾肿瘤进行声触诊组织成像(VTI)检测及声触诊组织量化(VTQ)，结果VTI诊断肾脏恶性肿瘤的敏感度、特异性、阳性预测值、阴性预测值、准确率、Youden指数及ROC曲线下面积分别为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诊断肾恶性肿瘤的敏感度、特异性、Youden指数、ROC曲线下面积及最佳截断点值分别为66.70%、90.00%、56.70%、0.748、2.44 m/s。

2.9在妇科疾病中的应用Hobson等[28]应用弹性成像技术将子宫肌瘤与内膜息肉的应变率比值进行比较，结果显示内膜息肉的平均应变率比值<1，子宫肌瘤比值>l，即子宫肌瘤的质地较内膜息肉硬，由此可将二者进行鉴别诊断。马国杰[29]采取超声单行成像检测对子宫颈占位病变进行诊断，弹性成像分为5级，结果横切面弹性图像的诊断灵感度、特异度和准确度分别为100.00%、66.29%、69.19%；纵切面弹性图像分别为100.00%、56.29%、63.219%。

3　超声弹性成像的局限性

超声弹性成像作为一种新型的技术手段虽有其独特的诊断价值，但也有其局限性。操作者加压力量的大小、手法会对结果造成直接影响；评分没有量化标准，直接受主观意识影响；而且机器显示度及清晰度也会影响检查结果。对解剖位置较深的脏器以及结构相对复杂的脏器其检测及取样有限，分析数据准确性会降低，都是弹性成像需要克服、解决的问题。

超声弹性成像弥补了常规超声的不足，准确检测病变情况，在早期诊断早期治疗的最理想的诊疗理念中扮演着举足轻重的角色。相信随着医疗水平和科学技术的不断发展，诊疗标准进一步规范，操作者技术的不断完善，超声弹性成像技术会克服其不足，涉及更多的领域，更好的服务临床，发挥重要的作用。

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责任编辑：牟冬生

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