“鹰眼”技术判断颈动脉斑块软硬度的应用前景

田　菊 勇　强首都医科大学附属北京安贞医院超声科，北京 100029



“鹰眼”技术判断颈动脉斑块软硬度的应用前景

田菊 勇强*
首都医科大学附属北京安贞医院超声科，北京 100029

摘要：脑卒中是发病率高、致残率高、病死率高的一类疾病，早期预防与诊疗越来越受到人们的关注，其中，动脉粥样硬化与脑卒中的发生发展有着十分紧密的关系，分析及评估颈动脉粥样硬化斑块的成分及软硬度已经成为临床关注的热点。声触诊组织成像定量技术（Virtual touch tissue imaging quantification，VTIQ）可以通过测量剪切波在组织中传播速度直接反应组织的软硬程度。

关键词：声触诊组织成像定量技术；颈动脉斑块；应用前景

1　“鹰眼”技术的原理

VTIQ又称“鹰眼”技术，是第3代剪切波速度（Shear wave velocity，SWV）成像技术，属于二维剪切波弹性成像，它是将剪切波弹性成像与定量同屏操作、显示，在瞬间获取感兴趣区的绝对硬度值。西门子VTIQ技术是一种基于声辐射力的剪切波弹性成像，声辐射力激发产生压缩波和剪切波，压缩波即纵波，质点的振动方向与波传播方向一致，在固体、液体及气体中均可以传播，在组织中传播速度很快，在人体软组织中平均声速是1540 m/s，常规的超声成像正是利用纵波进行成像。剪切波属于横波，质点的振动方向与波传播方向垂直，并且只能在固体中传播，在组织间横向传播，传播速度慢很多（1～10 m/s），而其传播的速度与介质的弹性有关，组织的弹性系数和SWV的关系是E＝3ρc2。 VTIQ原理是通过探头发射的聚焦脉冲波束产生多组推力，激发很小的组织横向位移，多组探测器跟踪探测脉冲波束下的位移、时间和强度（连续获得二维兴趣区中256束回波信息），定性和定量反应SWV，可以直接测量SWV反应组织的硬度信息。

VTIQ作为第3代SWV成像技术［1］，具有以下特点：⑴ VTIQ将定性分析和定量分析合二为一，具有高空间分辨率、高敏感性，结果更加可靠；⑵ VTIQ具有一键触发，瞬时自动获取4种模式图的特点，包括速度模式、质量模式、位移模式及时间模式，质控模式图确保定量更加精确可靠；⑶ 剪切波测速范围为0.5～10 m/s （0.15～300 kPa），可视可调，可以设定最低和最高阈值；⑷ 剪切波定量的感兴趣区最小为1 mm×1 mm，无限取样，精准定量，并且随深度变化自动调节；⑸ 支持自动弹性灰阶面积比测量；⑹ 双幅显示，该模式只支持灰阶显像。VTIQ区别于以往弹性成像最大的优点是：具有质量控制模式，可以观察取样图像的优劣，在一定程度上克服TE、VTI、VTQ 等弹性成像方法的局限性，不同操作者之间及同一操作者前后测量差异性，具有较好的可重复性和独立性。

2　“鹰眼”技术的质控

VTIQ质量模式是定性及定量的基准，可以直观显示所获得图像的剪切波弹性分布质量，信噪比程度由高到低分别表示为绿色→黄色→红色，色彩均匀分布并且呈现为绿色的区域表示质量良好，反之则为质量不佳，在质量良好区域测量SWV。VTIQ具备质控模式图，有利于提供组织的真实硬度信息。在实际操作中，嘱患者屏住呼吸，获取VTIQ 质量模式图像，选择在质量模式中质量最高时转换为速度模式图。在VTIQ 速度模式下可以在1幅图像内直观显示病灶内部二维空间分布的剪切波弹性成像图，图像中SWV由高至低分别呈现红色→黄色→绿色→蓝色。自高至低逐步调整SWV量程大小（最大10 m/s），以病灶周围背景组织呈现均匀的浅蓝色或者淡绿色，病灶内部呈现红色或者黄色为标准，获得最终的VTIQ 速度模式图像。

目前，关于VTIQ技术的研究主要在乳腺［2-6］、甲状腺［7,8］、淋巴结［9,10］、睾丸［11］、涎腺［12］及肝纤维化［13,14］等方面。Victor等［2］研究发现，以SWV＝3.31 m/s为界值诊断乳腺良恶性结节的敏感度、特异度分别为80.4% 、73.0%，在BI-RADS 4a类结节中采用上述界值判断良恶性的敏感度、特异度分别为92.0% 、72.9%。唐力等［7］运用VTIQ对甲状腺结节进行SWV值测量，发现以结节内部SWV 平均值的诊断效能最佳，其截断值为2.9 m/s，以此作为诊断阀值，SWV的敏感度、特异度及Youden指数分别为70.6%、88.5%和0.59。Cheng和Jun-Peng等［9,10］分别报道了VTIQ在鉴别颈部淋巴结良恶性中的运用，均证实VTIQ在鉴别良恶性淋巴结中是可行有效的定量诊断方法，诊断界值分别为3.14 mm/s、3.34 m/s时，具有较高敏感性（78.9%、77.1%）和特异性（74.4%、85.7%），两者结果相近。Trottmann等［11］将VTIQ用于睾丸病变的诊断，提示VTIQ可重复性高、诊断效能良好，对病变的良恶性鉴别和微小病灶与假性病灶的鉴别具有重要作用。有学者提出干燥综合征患者涎腺的SWV值高于正常人群，提示VTIQ在诊断干燥综合征中具有重要价值［12］。综上所述，可见在浅表器官病变中VTIQ的运用对临床具有重要的指导价值。

目前，尚未查到在颈动脉斑块中VTIQ的研究，但是在颈动脉斑块中剪切波弹性成像的研究已经有较多报道，主要技术有SWE、VTQ、RTE等，主要机型有法国Surpersonic Imagine公司的Aixplorer彩色多普勒超声诊断仪、德国Siemens Acuson S2000彩色多普勒超声诊断仪、日立Hitachi EUB-HI Vision Avius彩色多普勒超声诊断仪等。近来，北京安贞医院对VTIQ在颈动脉斑块中的运用做了预实验，获得了一些经验。

3　颈动脉低回声斑块的图像及分析

图1是左侧颈总动脉后壁低回声斑块的二维声像图及VTIQ图，该斑块大小约为0.27 cm×2.45 cm，在质量模式下观察整个斑块呈均匀分布的绿色时转换成速度模式进行SWV测量，在斑块内取3个兴趣区进行测量，获得SWV分别是2.11 m/s、2.65 m/s、2.52 m/s。图中在血管腔内未出现染色是因为剪切波在液体中不传播。

4　颈动脉强回声斑块的图像及分析

图2是右侧颈总动脉后壁强回声斑块的二维声像图及VTIQ图，该斑块大小约为0.16 cm×0.22 cm，获得SWV ＝7.39 m/s。强回声斑块的SWV值明显＞低回声斑块的SWV值，这可能是由于强回声斑块以钙质为主，其硬度比较大；低回声斑块富含脂质成份，其硬度偏小。

图1　左侧颈总动脉后壁低回声斑块

图2　右侧颈总动脉后壁强回声斑块

动脉粥样斑块的主要组成包括胆固醇类脂、脂质核细胞及蛋白质复合体，伴有平滑肌细胞增生、胶原纤维增多、坏死、钙化及炎症反应等病理过程，这是形成斑块软硬度不同的基础。可以通过VTIQ技术测量斑块内SWV值，直接反应斑块的软硬程度，并且VTIQ技术具有可同时放置无数个ROI和支持自动弹性灰阶面积比测量的特点。因此，可以在斑块的同一图片中测出不同组成类型的SWV值及该类型所占该斑块的比例大小，例如测量斑块中脂核的SWV值及其所占比例。对各种类型斑块SWV值的分界值及同一类型斑块在不同位置（前壁、后壁、侧壁）其SWV值是否有差异，需要更多实验研究。

5　颈动脉斑块软硬度检测中“鹰眼”技术的不足

VTIQ技术只是单幅静态成像，双幅仅支持灰阶成像。颈动脉搏动、深度、斑块位置及呼吸等因素，也会影响图像采集的稳定性和测值的准确性。

综上所述，VTIQ作为一种新型的剪切波弹性成像技术，在评价动脉粥样硬化斑块的软硬度中具有潜在的指导价值，但是还需要大量的研究加以证实。

参考文献

[1]戴俊臣，陈琴，周果，等. 应用超声弹性成像技术评价移植肾硬度的研究进展. 实用医院临床杂志，2015，12 （3）：153-156.

[2]Victor I, Laura Maria C, Ariane D, et al. Added value of virtual touch IQ shear wave elastography in the ultrasound assessment of breast lesions. European Journal of Radiology, 83 (2014): 773-777 .

[3]Michael G, Mirjam SM, Aba H, et al. Evaluation of virtual touch tissue imaging quantification, a new shear wave velocity imaging method, for breast lesion assessment by ultrasound. BioMed Research International, 2014, 2014: 960262.

[4]Michael G, Mirjam SM, Aba H, et al. Normal breast tissue stiffness measured by a new ultrasound technique: virtual touch tissue imaging quantification (VTIQ). European Journal of Radiology, 82 (2013): e676- e679.

[5]Hui L, Li-Xia Z, Guang X, et al. Diagnostic value of virtual touch tissue imaging quantification for benign and malignant breast lesions with different sizes. Int J Clin Exp Med, 2015, 8(8): 13118-13126.

[6]Tang L, Xu HX, Bo XW, et al. A novel two-dimensional quantitative shear wave elastography for differentiating malignant from benign breast lesions. Int J Clin Exp Med, 2015, 8(7): 10920-10928.

[7]唐力，徐辉雄，李建卫，等. 新型声触诊组织成像定量剪切波弹性成像技术鉴别甲状腺结节良恶性的价值. 中华医学超声杂志：电子版，2015，12（3）：241-246.

[8]吴墅，徐辉雄，徐军妹，等. 声触诊组织成像和定量（VTIQ）技术对TI-RADS 4（a-b）级甲状腺结节良恶性鉴别应用价值初步探讨. 影像诊断与介入放射学，2015，24（5）：369-375.

[9]Cheng KL, Choi YJ, Shim WH, et al. Virtual touch tissue imaging quantification shear wave elastography: prospective assessment of cervical lymph nodes. Ultrasound Med Biol, 2016, 42(2): 378-386.

[10]Jun-Peng Z, Hua-Yan L, Chun-Ping N, et al. Quantitative analysis of enlarged cervical lymph nodes with ultrasound elastography. Asian Pac J Cancer Prev, 16 (16): 7291-7294.

[11]Trottmann M, Marcon J, D'Anastasi M, et al. The role of VTIQ as a new tissue strain analytics measurement technique in testicular lesions. Clin Hemorheol Microcirc, 2014, 58(1): 195-209.

[12]Zhang S, Zhu J, Zhang X, et al. Assessment of the stiffness of major salivary glands in primary sjögren's syndrome through quantitative acoustic radiation force impulse imaging. Ultrasound Med Biol, 2015, s0301-5629(15):00673.

[13]Galgenmueller S, Jaeger H, Kratzer W, et al. Parameters affecting different acoustic radiation force impulse applications in the diagnosis of fibrotic liver changes. World J Gastroenterol, 2015,21(27): 8425-8432.

[14]Keller J, Kaltenbach EM, Haenle MM, et al. Comparison of Acoustic StructureQuantification (ASQ), shearwave elastography and histology in patients with diffuse hepatopathies. BMC Medical Imaging, 2015, 15: 58-64.

*通信作者：勇强，E-mail：doctor-yong@163.com

文章编号：2096-0646.2016.02.01.16