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超声剪切波弹性成像技术在乳腺肿块诊断方面的研究进展

2019-02-24刘远娟

影像研究与医学应用 2019年7期
关键词:定量剪切硬度

李 霞,刘远娟

(百色市中医医院 广西 百色 533000)

自20世纪90年代开始,全球乳腺癌死亡率呈现出下降趋势[1],这是因为乳腺癌筛查工作的开展,提高了早期癌变检出率,加上乳腺癌综合治疗的开展,提高了疗效。准确鉴别、诊断乳腺肿块良恶性,可为临床治疗方案的选择提供指导[2-3]。超声检查是筛查乳腺癌的常用影像学检查方式,虽然具有较高的敏感性,但特异性低,容易出现误诊情况。超声剪切波弹性成像技术(shear wave elastography,SWE)是一种通过定量测量生物组织(病变)的硬度来判断疾病性质的诊断手段[4]。本文概括了超声剪切波弹性成像技术的基本原理和技术分类,并综述了其在乳腺肿块良恶性鉴别诊断中的应用及影响因素,具体如下。

1 超声剪切波弹性成像技术基本原理

超声剪切波弹性成像技术可将组织硬度实时、可视化地反映出来,无需人工对组织施加压力,一方面可利用体内高强度超声波产生辐射力,促使组织出现剪切波,该技术促使焦点移动速度比剪切波速度大,剪切波的冲击波形成于组织内,测量组织因压力而出现形变,同时采用高达5000帧/s的超高速成像系统对剪切波进行追踪、捕获,采用彩色编码技术将组织弹性图实时呈现出来[5],还可根据组织位移、压力和位移的关系对杨氏模量、剪切波速度进行定量测量。

2 超声剪切波弹性成像技术的分类

2.1 瞬时弹性成像(Transient Elastography,TE)

TE的剪切波是经过低频的机械源对患者皮肤进行敲击引起振动而产生的,采用一维超声系统对传播速度进行测量,剪切波的传播速度直接同组织弹性存在关系,在临床实际操作中,应反复测量10次,取平均弹性值。

2.2 声辐射力脉冲弹性成像(Acoustic Radiation Force Impulse,ARFI)

ARFI又被称之为声触诊组织量化技术[6],采用超声换能器发射超声波并聚焦在被测组织内部,机械激励组织,特定区域组织出现微小变形后,可横向传播剪切波,对微小病变进行扫描,并对剪切波产生前后组织中的偏移变化进行计算[7],得到剪切波横向传播速度,进而对生物组织弹性分布进行定量估算。

2.3 E成像(实时剪切波弹性成像)

E成像在乳腺疾病的诊断中应用广泛,其结合了二维超声、传统超声成像定量,可将组织弹性值实时显示出来。SWE技术的超声探头可在深部组织产生局部声辐射力,激励组织产生剪切波,聚焦点与患者体表垂直且在同一水平线上[8],通过快速接收技术可对剪切波的演变进行捕获,从而对活体组织、病变的弹性特征进行准确评价。

3 超声剪切波弹性成像技术在肿块良恶性鉴别诊断中的应用

3.1 定量分析

定量分析指的是在目标病灶内感兴趣区域放置测量取样框,由软件自动计算硬度值、病灶同周围正常组织的硬度比值[9]。定量分析的现状:(1)感兴趣区域的描记方法存在差异:感兴趣区域可选择乳腺肿块病灶直径不等的圆定位肿块嘴硬出,具有操作便捷的特点,但存在选择偏倚情况;还可手动选择整个病灶,可将病灶整体硬度更加真实地反映出来。在恶性乳腺病灶边缘模糊时,测量准确性会受到影响。(2)最佳弹性定量参数不统一。诊断乳腺良恶性肿块的最佳定量参数为最大值(Emax)、平均值(Emean)、硬度比值(Eratio),在临床诊断中具有较高的诊断效能。

3.2 定性分析

定性测量指的是由操作者对弹性编码图像结果进行主观观察。通过视觉彩色评估对病灶最硬处颜色进行判断[10],其中良性以蓝色(深蓝色、浅蓝色)表示,可疑病灶以橙色及绿色表示,恶性病灶以红色表示。还可根据弹性显示的病灶形状(不规则性、椭圆形、圆形)对乳腺肿块进行划分。彩色编码分布具有不均匀、均匀、非常均匀的特点。唐丽娜,王瑶琴,陈轶洁,等[11]采用美国放射学会推荐的“乳腺影像报告和数据系统(Breast imaging reporting and data system,BI-RADS)分类法对126例患者132个乳腺肿块的良恶性进行判断,其中将彩色编码均匀一致的蓝色病灶分为1类,直条状伪影为2类,以上两类为良性病灶;恶性病灶为3类(结节边缘彩色不一致)、4类(结节内色彩不均匀),诊出82个良性结节,50个恶性病灶,超声剪切波弹性成像技术后BI-RADS分类诊断敏感性、特异性均有提升,说明了超声剪切波弹性成像技术可直观反映乳腺肿块内部和周边的硬度,具有较高的敏感性、特异性和诊断效能。

3.3 应用效果

林武辉,何立红,黎见,等[12]在研究中提到,采用实时剪切波弹性成像技术对乳腺肿瘤良恶性进行鉴别诊断,乳腺恶性肿块的SD、Emean、Eratio均高于良性肿块,且Emean为诊断乳腺恶性肿瘤的最佳指标,说明实时剪切波弹性成像技术可对乳腺肿块的弹性模量值进行定量测定,从而准确鉴别诊断乳腺肿块的良恶性。张威,王博,李晶,等[13]在《剪切波弹性成像定性技术鉴别诊断乳腺良恶性病变》一文中写道,236例患者经剪切波弹性成像定性技术检查检出良性病灶100个,恶性病灶161个,其敏感度为85.71%,特异度为93.00%,准确率为88.51%,可证明该检查技术在鉴别乳腺肿块良恶性中具有较高的诊断价值。

4 影响因素

4.1 物理因素

超声剪切波弹性成像技术的诊断效能会被乳腺肿块的物理特性所影响,如病变深度、大小、乳腺体层厚度、图像质量等,病变大且腺体层薄会导致超声剪切波弹性成像检查出现假阳性结果,反之会出现假阴性结果。

4.2 组织病理学因素

组织病理学级别低的病变在超声剪切波弹性成像技术检查过程中易出现假阴性结果。组织病理学级别高则应与较高的弹性平均值相对应。超声剪切波弹性成像技术应用在不同病理类型的乳腺病变中存在不同的诊断效能,故此诊断SWE标准应根据病理类型来设定。

4.3 新陈代谢因素

乳腺肿瘤患者的年龄、激素水平、月经周期等因素均会对乳腺组织弹性产生影响,弹性值最高值、最低值分别出现在月经前期、月经后期,因此认为SWE技术应在经期结束后1周进行。

4.4 免疫组织化学因素

SWE弹性参数同免疫组织学分型的关系不大,完全独立相关,较高的弹性平均值与兔抗人增殖细胞核核抗原单克隆抗体、雌激素及孕激素受体阴性存在相关性,三阴性乳腺癌具有较高的弹性平均值,说明上述指标同乳腺肿瘤组织硬度为正相关关系,因此根据超声剪切波弹性成像技术检查结果可在术前预测肿瘤行为、生理活动[14-15],指导临床制定合理的治疗计划。

5 展望与小结

在采用SWE时应注意以下几点:(1)图像质量:高质量图像的诊断效能高于低质量图像,故此应由通过专业培训且经验丰富的操作者进行操作,检查多采用耦合剂及加强探头的控制。(2)SWE图像的正确解读:乳腺恶性病变的组织硬度更硬,乳腺腺体厚度、病灶深度及体积等也会对病灶硬度产生影响。

超声剪切波弹性成像技术在乳腺肿块良恶性的鉴别诊断中敏感度和准确性较高,应用前景广阔。

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