超声E成像作用及注意事项.doc

什么是“超声E成像”？

超声的发展经历了不同时期，分别为A超（Amplitudemode，幅度调制型显示）、B超（Brightnessmode，灰度调制显示，即二维灰阶图像）、C超（Colordopplerimaging，彩色多普勒超声），D超（Dopplermode，脉冲、连续多普勒）、M超（Motionmode，组织多普勒），现在又出现了“E超”。

“E超”——即E成像技术，它是一种“声触诊”手段。“触诊”是最古老的诊断技术之一，早在5000多年前的埃及法老时代，当时的医生就已经懂得使用触摸方式了解组织硬度。但是，触诊的应用局限于体表可触及的组织器官，阳性检出率和空间辨识度低，而且主观性强。应用无创方法检测组织硬度这一机械特性的超声弹性成像

(elastography，以下简称超声E成像)

模式，其研发目的就是为了克服以上局限性，关注的物理学特性是组织的硬度，其量化参数是杨氏模量，单位：千帕(kPa)。

近年来，检测技术和临床应用发展迅速，超声E成像技术进入快速临床普及阶段。与组织硬度相关的各种检测和成像方法众多，但基础方面，或者是致力于显示组织之间硬度的对比差异，或测量其定量数值，或显示其数值高低和分布情况。其中有一些关键基础知识需要清楚。

弹性成像根据测量方法，分为超声弹性成像、核磁共振弹性成像及光弹性成像。超声检查具有实时、无创、简便的优势，是目前多数疾病的首选检查方法，因此超声弹性成像的应用最为广泛。目前，常用的超声弹性成像技术有准静态压缩弹性成像、声辐射力脉冲弹性成像和剪切波弹性成像(Shearwave

elastography,SWE)技术，其中SWE技术最常用。

形象来说，弹性E成像就像是深部“触诊”。传统的灰阶超声诊断是显示软组织声特性阻抗的差别，而基于超声的E成像模式则能显示软组织机械特性(如弹性)的差别。E成像的好处在于超声的回声强度与组织的机械特性是相对独立的两种物理特性，也就是说，声学特征相似的软组织其机械特性可能有很大差别。这使得我们可以用灰阶成像来清晰地显示解剖结构，同时，还可能利用E成像来区分不同组织的机械特性。

组织硬度改变与多种疾病相关，例如恶性肿瘤、肝纤维化、动脉粥样硬化等，已有MRI可用于评价。而超声领域近十年才开始出现能够客观、定性或定量评估组织硬度的超声E成像技术。这类技术在临床上的一些典型应用包括:

①组织病变的早期发现及鉴别诊断。因为病变形态学改变不明显时组织硬度可能已发生改变，而E成像可有效反映这种改变。

②提升相关疾病的诊断准确性，例如癌症、慢性肝炎及动脉粥样硬化中病变程度、进展的评估。

③治疗反应的评估，例如射频消融与化疗等。

对于非粘弹性均质材料，其硬度可用弹性模量来表示。但如果是生物组织，其硬度取决于多种因素，包括组织内脂肪、纤维的含量等。此外，生物组织的弹性本身具有各向异性、粘性及非线性会因形变方向、程度及比率不同而不同。然而,即使弹性模量计算基于的假设并没有考虑这些因素，它与疾病的相关性依然高度相关。如表1所示,用机械测量法测得的切除乳腺癌组织的弹性模量值明显高于正常腺体组织，这也是E成像可用于评估组织病变的重要原因。

软组织弹性用弹性模量来表示，例如杨氏模量(E)和剪切模量(C)，分别表征组织抵抗压缩及剪切形变的能力。虽然超声评估组织弹性的工作最早可追溯至20世纪70年代，但是以上两种方法的相关研究却都始于20世纪90年代。根据外部施加机械激励的不同，分为应变弹性成像(SE)以及剪切波E成像(SWE)。不论是以上哪种方法，通常现有的弹性测量及成像方法都会引入机械激励并监测由此引发的组织反应，依据与组织剪切形变和弹性回复力相关的检测进行生物力学特性的测量和显示。就此而言，各种不同的成像模式都被统一到一个问题：即如何显示出组织之间弹性模量的差别这一重要信息。

用于产生组织形变的力可以有很多种，如在体表进行按压或振动、借助于体内生理运动。也可以通过电子控制超声探头在指定深度或区域产生声辐射力(acousticradiationforce)。但是无论是采用哪种激励力，力在组织内都会发生分散和衰减，其程度与组织特性密切相关。

另外有几个与超声E成像相关的问题需要说明:

应用超声进行剪切波E成像的技术原理

超声是一种纵波,在软组织内的传播速度范围是1350~1600m/s，而剪切波的传播速度与之相比要慢得多，大约1~10m/s。与核磁E成像相比，这样的速度差使得超声有可能被应用于精确测量剪切形变的传播过程。超声的高分辨率(毫米级别)也有利于检测非常小的组织质点位移。另外，超声图像的斑点类型图像对于没有确切组织结构可追踪的情况，仍然能够帮助测量组织位移。这些特点都是超声E成像之所以在临床应用普及方面较其他影像学