声触诊组织定量技术测量胰腺弹性的初步研究

谢 娟，吴 蓉， 姚明华

(同济大学附属第十人民医院超声医学科，上海 200072)

近年来，随着生活方式及环境因素的改变，胰腺疾病的发病率在国内外均呈明显上升趋势。胰腺疾病是消化系统常见病，特别是胰腺癌由于起病隐匿、恶性程度高、发展迅速、预后极差，患者5年生存率低于5%，已成为常见消化道恶性肿瘤之一，对人类健康造成了极大的危害，因此早发现、早诊断、早治疗胰腺疾病显得尤为重要。

声脉冲辐射力成像(acoustic radiation force impulse，ARFI)是无创性评估组织弹性硬度的超声成像新技术，包括声触诊组织成像(virtual touch tissue imaging，VTI)和声触诊组织定量(virtual touch tissue quantification，VTQ)［1］。声脉冲辐射力的原理是短时聚焦声脉冲使感兴趣区(ROI)组织产生纵向压缩与横向振动，以纵向位移为基础进行弹性成像称为VTI，可直观反映组织弹性，以黑白表示组织相对硬度;横向振动以剪切波方式向周边传播，剪切波速度(shear wave velocity，SWV)可间接反映组织弹性。组织弹性与纵向位移呈反比，与剪切波速度的平方呈正比，以此估计组织弹性模量。VTI属于定性分析，VTQ属于定量分析。VTQ技术能无创、定量、简便地测量组织的弹性［2］，SWV值越小表示组织质地越软，SWV值越大反应组织越硬、弹性越差。同样的，当胰腺发生病变时相应地其弹性也会发生改变，VTQ也可以作为胰腺病变诊断的新方法。本研究采用这一新技术着重探讨不同年龄组健康志愿者胰腺的弹性值，得出正常值范围，以此为基础，通过进一步测量胰腺弹性模量的差异，为无创性诊断胰腺疾病的临床应用提供依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

研究对象为2011年9至12月期间招募的210名健康志愿者，其中男性99名，女性111名，年龄19～81岁，平均年龄(42.13±17.34)岁。健康志愿者体质量为40～93 kg，平均体质量为(60.52±0.15)kg，腰围为60 ～116 cm，平均腰围为(78.15 ±10.20)cm，BMI为16.4 ～30.4 kg/m2，平均 BMI为(22.09 ±3.03)kg/m2，将其分为三组:青年组74 例(＜30岁)，中年组65例(30～50岁)，老年组71例(＞50岁)。所有受试者均空腹检查，血尿常规、肝肾功能检查正常。有原发性及继发性胰腺疾病病史，常规超声检查胰腺有形态、结构异常者需排除在外。

1.2 仪器与设备

采用Siemens Acuson S2000型彩色超声诊断仪进行检查，4C1凸阵探头(频率3～4.5 MHz)。运用VTQ测量软件测量组织剪切波速度(shear wave velocity，SWV)，依此定量组织的弹性。

1.3 方法

为了避免操作者间的内在差异性，所有检查均由一名超过5年超声工作经验的研究者执行。志愿者取仰卧位，首先行常规超声检查，观察胰腺的位置、大小、回声、形态、边界、血供状况，并记录其大小，继而行 ARFI弹性成像，将取样框(1 cm×0.5 cm)置于胰腺感兴趣区尽可能位于胰腺实质内，取样深度小于8 cm，且尽量避开胰腺周围血管，嘱其暂停呼吸，以胰腺无明显运动伪像为检测标准，待图像稳定后，按“Update”键。每次检测在发射一个低频的纵向波后，可获得一个显示在屏幕右侧的横向低频剪切波，反映该感兴趣区受力后纵向压缩而横向膨胀位移的低频剪切波传导速度，单位以(m/s)表示，记录该值及取样深度。VTQ技术的SWV值限制为0～9 m/s，SWV值超过其范围就显示为×.××m/s，但是如果图像不稳定，SWV也显示为×.××m/s。胰腺为腹膜后脏器，位于腹主动脉前方，位置较深，易受其前方胃肠道气体的影响，图像采集不是很稳定。同一部位保持探头位置、方向及取样深度不变重复测量7次，如图像不稳定，SWV显示为×.××m/s时，予以重新测量。为了避免显著的波动，舍掉最高值和最低值，其余5个数值取平均值。

1.4 统计方法

数据统计采用SPSS19.0统计软件，受试者年龄、体质量、体质量指数、腰围经统计学分析符合正态分布为计量资料，均以±s表示，同一志愿者SWV比较采用配对t检验，不同志愿者间SWV比较采用独立样本t检验。双变量相关性研究采用Spearman秩相关分析。P值＜0.05表示差异具有统计学意义。

2 结 果

2.1 VTQ测量胰腺的影响因素(表1)

胰头(图1)与胰体(图2)平均SWV与年龄、身高、体质量、腰围、BMI、胰头厚度、胰体厚度的比较及相关性分析均无显著性差异(P＞0.05)。

表1 胰头与胰体SWV与年龄、身高、体质量、腰围、BMI、胰头厚度、胰体厚度的相关系数Tab.1 Correlations of SWVs in head and body of pancreas with age，height，weight，waistline，BMI and dimensions of pancreas

2.2 不同年龄组健康志愿者胰头和胰体SWV平均值(表2)

表2 胰腺SWV正常值不同年龄组之间的比较Tab.2 Comparison of mean SWV of pancreas in young，middle-age and old groups±s，m/s)

表2 胰腺SWV正常值不同年龄组之间的比较Tab.2 Comparison of mean SWV of pancreas in young，middle-age and old groups±s，m/s)

不同年龄组胰腺SWV平均值之间比较，P＞0.05;胰头和胰体SWV平均值之间比较，P＞0.05

分组 胰头SWV 胰体SWV青年组 1.13 ±0.24 1.17 ±0.19中年组 1.15 ±0.23 1.27 ±0.20老年组 1.08 ±0.22 1.22 ±0.20

青年组、中年组、老年组健康志愿者胰头SWV平均值分别是1.13 ±0.24 m/s、1.15 ±0.23 m/s、1.08 ±0.22 m/s，胰体 SWV 平均值分别为 1.17 ±0.19 m/s、1.27 ±0.20 m/s、1.22 ±0.20 m/s。不同年龄组之间胰腺SWV值比较差异无统计学意义(P＞0.05)，胰头与胰体SWV值比较差异无统计学意义(P＞0.05)。

3 讨 论

超声弹性成像(elastography，elasticity imaging)是 O－phir等［3］于1991 年首先提出的，其与超声(内镜超声)相结合，可以提高诊断疾病的准确性，减小了证实组织性质而进行的细针穿刺活检的必要性［4］。实时内镜超声弹性成像对正常胰腺、慢性胰腺炎、胰腺癌的鉴别诊断具有一定价值［5］。传统弹性成像对组织的软硬质地信息采用不同灰阶或颜色表示，需要操作者具备一定的技巧使用探头对深部组织施压。ARFI弹性成像是一种新型的弹性成像技术，与传统弹性成像相比，采用超声仪器发射声脉冲波对组织施压，可以避免易受操作者个人因素干扰。其最大的优势在于不仅对病灶进行定性诊断，更可以进行定量诊断，能够更客观地反映感兴趣区质地软硬情况。近十年来，ARFI弹性成像技术越来越成为研究的热点，VTQ技术应用于正常肝脏、肝纤维化、肝硬化、肝脏肿瘤等已有较多报道［6－7］，乳腺良恶性病变的SWV值对乳腺肿块的鉴别诊断具有较大的临床意义［8－9］，国外学者对正常甲状腺组织、甲状腺良恶性结节以及甲状腺弥漫性病变进行了研究［10－11］。此外，在其他腹部器官、前列腺、子宫等方面也进行了研究［2，12－17］，然而目前对于胰腺的研究尚处于起始阶段。本研究主要是为了确定不同年龄组健康志愿者胰腺的弹性值，为进一步研究胰腺病变打下基础，以达到根据不同胰腺SWV测量值诊断胰腺疾病的最终目标。

CT、MRI、彩色多普勒超声已广泛应用于胰腺检查并具有肯定价值，使得胰腺疾病的检出率不断提高。CT具有放射性辐射，检查费用昂贵，成像固定，对重症病例不能进行床边检查，某些对碘造影剂过敏或者肾脏功能不全(肌酐＞177 mol/L)患者，不可以进行CT增强扫描，使其临床应用受到了一定的限制。MRI对于胰腺检查具有较好的分辨率，但较耗时。由于其存在使用禁忌证(如带金属起搏器和金属节育器的患者)，且检查费用较昂贵，目前在临床上对于胰腺检查尚难作为常规检查项目。超声与CT、MRI相比其优势在于廉价、低辐射、便于操作，是胰腺疾病筛查及随访的首选工具，但常规超声能对胰腺疾病的诊断敏感性在一定程度上取决于病灶的大小、位置、回声特点和检查者的经验，尤其定性诊断较为困难。常规超声对胰腺囊实性病变的检出率高，但是大多数胰腺肿块灰阶超声图像极为相似(例如局限性胰腺炎、局限性自身免疫相关胰腺炎等胰腺良性病变与胰腺癌)，均呈低回声肿块，同时进行彩色多普勒或能量多普勒检查，也无明显特异性表现，鉴别诊断其良恶性仍有很大困难。检测胰腺病变的金标准是病理组织学检查，但并不是所有患者都适应做病理检查，其作为有创检查，存在禁忌证、并发症，且难以重复进行。VTQ技术作为一种新型的检查手段，操作简单、方便、快捷、廉价、可重复性，但是其还没有完全普及应用，需要大样本量、质量高的临床病例证实其真正的优势而使VTQ技术得到广泛的临床应用。

本研究表明，应用VTQ测量的健康人群，胰腺SWV不受年龄、身高、体质量、腰围、BMI、胰头厚度、胰体厚度的影响。青年健康人群胰头、胰体的平均 SWV 是1.13 ±0.24 m/s和1.17 ±0.19 m/s，中年健康受试组胰头、胰体的平均 SWV值是1.15±0.23 m/s和 1.27 ±0.20 m/s;老年健康受试组胰头、胰体 SWV 平均值分别为 1.08 ±0.22 m/s、1.22 ±0.20 m/s，与 Goertz 等［2］和 Gallotti等［12］的研究结果较为一致;不同年龄组之间胰腺SWV值比较，差异无统计学意义，胰头与胰体平均SWV值比较，差异无统计学意义。但是以往多只对胰腺的SWV值进行研究，本实验针对胰头、胰体分别做了研究，对未来应用VTQ技术诊断胰腺疾病更有实际意义。

VTQ作为一种无创、定量、简便的检查，目前尚存在一定的局限性，如其测量容易受呼吸及心脏运动的干扰，部分受试者胰腺较薄，取样框范围无法调节，应用VTQ技术测量时感兴趣区包含了胰腺周围组织，可能造成一定的误差。另外，VTQ技术在检查过度肥胖的患者时，因为脂肪层较厚，或者年龄较大、体质虚弱患者不能很好地屏气配合检查，可能会影响结果的准确性，并且VTQ检查深度范围为0～8 cm，过度肥胖者因为脂肪层较厚，胰腺深度超过8 cm而无法应用该项技术检查，也限制了VTQ技术在深部病灶的应用。虽然胰腺靠近动脉血管(腹主动脉)，但本研究结果显示，其SWV值却较为稳定，检查结果与以往的文献报道一致。由于超声显示胰尾受胃肠道气体的干扰较为严重，因此，本研究并没有将胰尾纳入研究。

综上所述，本研究采用VTQ技术对不同年龄组胰头及胰体SWV值初步确定了大致的正常值范围，为胰腺疾病的诊断提供了一种新的方法，通过对正常胰头及胰体弹性模量的分析研究，为进一步无创性诊断胰腺病变指导临床治疗打下坚实的基础。

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