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臨床專家看好超聲彈性成像發展前景 【?2008-05-19 發布?】 美迪醫訊
關于超聲彈性成像技術 據羅葆明教授介紹,超聲彈性成像的基本原理是對組織施加一個內部(包括自身的)或外部的動態/靜態/準靜態的激勵。在彈性力學、生物力學等物理規律作用下,組織將產生一個響應,例如位移、應變、速度的分布產生一定改變。利用超聲成像方法,結合數字信號處理或數字圖像處理技術,可以估計出組織內部的相應情況,從而間接或直接反映組織內部的彈性模量等力學屬性的差異。 超聲彈性成像可大致分為血管內超聲彈性成像及組織超聲彈性成像兩大類。血管內超聲彈性成像是利用氣囊、血壓變化或者外部擠壓來激勵血管,估計血管的運動即位移(一般為縱向),得到血管的應變分布,從而表征血管的彈性。它是一種對血管壁動脈硬化斑局部力學特性進行成像的技術。我國研究人員曾以超聲成像為基礎的血管壁彈性顯微成像試驗在世界上首次獲得了實際血管壁真正意義上的橫斷面彈性顯微圖像。血管彈性成像可用于估計粥樣斑塊的組成成分、評價粥樣斑塊的易損性、估計血栓的硬度和形成時間,甚至觀察介入治療和藥物治療的效果,具有重要的臨床價值。 組織超聲彈性成像多采用靜態/準靜態的組織激勵方法。利用探頭或者一個探頭-擠壓板裝置,沿著探頭的縱向(軸向)壓縮組織,給組織施加一個微小的應變。根據各種不同組織(包括正常和病理組織)的彈性系數(應力/應變)不同,再加外力或交變振動后其應變(主要為形態改變)也不同,收集被測體某時間段內的各個信號片段,利用復合互相關(CAM)方法對壓迫前后反射的回波信號進行分析,估計組織內部不同位置的位移,從而計算出變形程度,再以灰階或彩色編碼成像。 據介紹,發展早期的彈性成像是利用組織的硬度及腫塊在灰階聲像圖與彈力圖中的大小差異來區分實性腫瘤,一般惡性腫瘤彈性影像的面積比灰階超聲大,而良性病變彈性影像的面積比灰階超聲小或與其相近;惡性病灶在彈力圖上比良性病灶更硬或更暗。近年發展的實時組織彈性成像(RTE)則將受壓前后回聲信號移動幅度的變化轉化為實時彩色圖像。彈性系數小的組織受壓后位移變化大,顯示為紅色;彈性系數大的組織受壓后位移變化小,顯示為藍色,彈性系數中等的組織顯示為綠色,以色彩對不同組織的彈性編碼來反映組織硬度。一些研究結果表明,實時組織彈性成像能較有效地分辨不同硬度的物體,但所反映的并不是被測體的硬度絕對值,而是與周圍組織相比較的硬度相對值。 臨床應用領域寬 據羅葆明教授介紹,組織彈性成像可有效鑒別實質性腫瘤的良惡性,對于惡性病變診斷具有較高的特異性和敏感性。目前其主要應用于乳腺、前列腺、甲狀腺等小器官,尤其在乳腺疾病方面研究更為深入,技術更加成熟。此外,組織彈性成像還可應用于肝纖維化的診斷、局部心肌功能評價以及高強度聚焦超聲(HIFU)與射頻消融(RFA)引起的損害的檢測與評估。心肌彈性成像是一種特殊的組織彈性成像方法。其原理與采用靜態壓縮的彈性成像類似,但是采用的激勵是自身的心臟收縮-舒張。估計組織沿探頭徑向的位移,從而得到心肌的應變、應變率和速度等參數的空間分布以及隨時間的變化。心肌彈性成像能夠準確客觀地對局部心肌功能進行定量評價,具有高精度、高分辨率(時間、空間)、角度無關性以及很好的重復性等優點,可應用于心肌梗死和心肌缺血的定位。 超聲彈性成像相關技術 據專家介紹,目前有關超聲彈性成像的技術較多,有研究人員將其分為3種:壓迫性彈性成像、間歇性彈性成像、振動性彈性成像。首次提出的彈性成像便是使用壓迫性彈性成像的技術方法。壓迫性彈性成像是通過操作者手法施加一定的壓力,比較組織受壓前后的變化得到一幅相關的壓力圖。目前,廣泛應用于臨床的日本HITACHI公司所開發的超聲彈性成像設備即采用壓迫性彈性成像。已研制成的超聲彈性成像儀以原有的超聲彩色成像儀為基礎,在設備內部設置可調的彈性成像感興趣區(ROI),比較加壓過程中ROI內病變組織與周圍正常組織之間的彈性(即硬度)差異。但手法加壓法人為影響因素較多,產生的應變與位移可因施加壓力的大小不同而不同,也可因壓、放的頻率快慢而不同。為解決這一問題,日本HITACHI公司在所開發的儀器顯示屏上,有數字1~7顯示,代表壓力與壓放頻率的綜合指標。 間歇性彈性成像是應用一個低頻率的間歇振動造成組織位移,然后用組織反射回來的超聲波去發現組織的移動位置。通過這種方法可得到感興趣區中不同彈性系數的組織的相對硬度圖。該技術具有無痛、無創、無并發癥的優點,采用超聲系統,價格便宜,檢查速度快,臨床應用方便,檢查時不依賴于操作人員,重復性好,可用于無創診斷肝纖維化,監測肝臟疾病的發展,還可用于評價抗病毒療法或抗纖維化療法。 超聲激發振動聲譜成像,后來被稱為振動性彈性成像。振動性彈性成像是用一個低頻率的振動作用于組織并在組織內部傳播,產生一個振動圖像并通過實時多普勒超聲圖像表現出來。振動性超聲彈性成像是一種新的彈性成像技術,目前還處于初始研究階段,僅對離體組織有實驗研究。專家們認為,隨著研究的深入,它可能在腫瘤的早期檢測、腫瘤的熱療和高強度聚焦超聲治療過程的檢測控制等方面發揮重要作用。 本文關鍵字:
超聲
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