乳腺超声弹性成像课件
(2)F40Y,〈右乳包块〉腺病伴纤维腺瘤。 二维成像示包块边界清楚,回声比较均匀, 后方回声增强,血流速度高,阻力指数轻 度增高,弹性成像的彩色模式以绿色为主, 混杂蓝色;评分2分。
■ F28Y,慢性炎症伴脓肿
二维图像上示混合性包块,边界模糊不清,中间有液化。 弹性图像示边界清楚,以蓝色为主的硬的病变,应变率比 1.96,面积比1.45,评分5分。 因此,弹性成像时不是孤立地只看弹性评分,还要结合二 维超声的图像及病史。该病例单纯根据弹性评分可能误判 为恶性病变。
下面为不同病理类型的良性病变和恶性病 变的二维超声图像,分析后可发现,二维 超声比较容易发现病变,但难以定性。
■ 良性病变
■ 恶性病变
下表为8412例乳腺超声检查的报道以病理 为金标准,乳腺二维超声对乳腺癌的检出 率达到99%,但定性困难。
超声诊断乳腺癌的诊断学评价:以病理为金标准,判断超 声诊断的敏感度,特异度,准确度都很高,大于85%。, 见下表。各项评价指标为:敏感度:86.5%;特异度: 91.5%;准确度:89.7%;阳性预测值:84.9%;阴性预 测值:92.4%。
下图可见,两种疾病二维成像图上非常相似,接近卵圆形, 低回声,后方没有衰减,回声比较均匀,无法区分两种疾 病。
弹性成像超声可区分两种疾病,见下图。左侧病 变为均匀绿色形变,表明组织比较软,为纤维腺 瘤;右边病变基本上没有形变,为蓝色,表明病 变比较硬,为浸润性导管癌。
如果把性质不同的两种组织想象成两个小球,那么不同组 织在受到一定压力的情况下,变形的程度各不相同,良性 病变软,变形程度大;恶性病变硬,变形程度小。变形程 度的信息编码成像即弹性成像。 弹性成像的原理即生物 体组织受到外力的作用产生变形,硬的病变变形小,软的 病变变形大。在受到外力的过程中这种变形就产生位移, 位移代表变形的程度,也就是组织的硬度。
2. 触诊
触诊是最为常用、有效的临床检查方法, 至今已沿用了几个世纪。然而,触诊是一 种主观的判断,与检查者的经验有很大关 系,缺乏客观的量化指标,且深部组织不 易触及。 从工程学角度,触诊实际上是评价人体组 织对抗变形的物理特性,这种特性称为弹 性模量。弹性模量=应力/应变。
二、超声弹性成像
弹性成像过程中包括下面几个环节
(1)作用力Force:①外加:微小压力,低频振 动;②内在:心脏搏动,血压变化,呼吸等。1% 量级即可。 (2)应力stress:引起介质周期性微小位移,追 踪ROI区域组织的位移变化,反应组织硬度。 (3)显示show:灰阶编码图或彩色编码成像, 半透明地覆盖在二维图像上,可得到弹性成像图。 (4)成像速度≥25f/s,可实时成像。
(2)病例2,〈右乳〉导管内癌,灶性浸 润。 二维图像边界模糊不清,杂乱低回声,血 流紊乱。弹性成像灰阶显示黑色为主的硬 的病变。弹性成像彩色模式示蓝色为主的 硬的病变,应变率1.53。 因此,弹性成像 帮助判断病变的边缘、范围,病变的硬度 有助于良恶性的判断。
■ 纤维腺瘤
(1)F34Y,纤维腺瘤。 二维成像示边界清楚,形态规则,后方回 声增强,有少量的血流信号,速度比较低, 阻力指数也比较低,弹性成像的彩色模式 看到弹性成像的面积小于二维成像的面积, 应变率比是1.27。弹性图像看得是以绿色 为主。
2. 超声弹性成像的原理 超声弹性成像技术的发展见下图。
不同的组织有不同的弹性模量,弹性模量的差异是弹性成 像的生物学基础。手术标本的实验测试:乳腺脂肪、乳腺 纤维化、非浸润性癌、浸润性癌(硬癌)弹性系数各不相 同。脂肪组织→腺体组织→纤维化组织→非浸润性癌→浸 润性导管癌,弹性系数 系数逐渐增大。乳腺癌的弹性模量比正常脂肪和腺体组织 高5—20倍,恶性肿瘤的弹性模量比纤维腺瘤高2—3倍。 见左图。 组织弹性系数的差别远远比声阻抗的差别大几个数量级, 故可以发现B型图像上模糊不清的病变。右图为B型超声 和E型超声的区别。其中绿色模块与周围组织声阻抗不同, B模式显示;黄色模块与周围组织声阻抗相似, B模式不 显示;黄色模块与周围组织硬度不同,E模式清晰显示。
超声弹性成像能够直观地显示和量化组织弹性, 是一种非侵入性成像方法,一种全新的反映组织 生物力学特性的检查手段。 超声弹性成像最早是日立超声,现在几乎各大厂 家都推出了各自的弹性成像技术,如西门子、飞 利浦、东芝、麦迪逊。这些超声弹性成像技术图 像显示有彩色、灰阶、伪彩,并提供一些量化参 数,如大小比(面积)、应变率(病变/参考组织 应变比)。
乳腺超声弹性成像
四川大学华西医院 彭玉兰
一、概述
1. 乳腺超声的优势和劣势 高分辨率乳腺超声能够发现大量临床扪诊 阴性和×射线检查阴性的微小病变,深受 临床的欢迎。已经成为乳腺病变最最常用 的一种检查技术。
乳腺超声可分为以下几种类型:
(1)B型(灰阶超声): 优势:高分辨率,检出大量临床扪诊阴性和X射线检查阴 性的乳腺病变;以病理为金标准,乳腺癌的检出率达99%。 局限性:定性困难,大约40%的病变难以判断良恶性。 (2)D型(多普勒血流成像): 恶性多为2-3级,良性0-2级,良恶性血流分级有明显交叉。 触诊:病变硬度,与周围组织的粘连度,判断良恶性。 (3)E型(弹性成像):提供组织硬度信息的成像模式。
小结
(1)乳腺超声弹性成像的优点:乳腺超声弹性成像有助于①病变的 良恶性判断;②病变的早期诊断;③癌变扩散区域的确定;④新辅助 化疗效果的确认。 (2)EI的发展:①评分不断完善:改良5分法(中山二院罗葆明教 授)、增加0级:囊肿(BGR意大利, BRG日本);②临床应用不断 拓展:如甲状腺(4 级),前列腺、肌间血栓、皮肤肿瘤,评估肝纤 维化程度、鉴别肝硬化结节和癌结节等。 (3)弹性成像的影响因素:①手法轻,足够的耦合剂;②声束与胸 壁垂直;③ROI的大小:2-3倍;④对比组织的选择:脂肪或腺体; ⑤病变大小:EI对小病灶敏感;⑥病变深度:无明显影响。 (4)弹性成像的局限性:①粘液癌、髓样癌、叶状囊肉瘤等可能假 阴性;②机化或钙化等良性病变可能假阳性;③腋窝病变的应变率等 判读标准可能与乳腺病变不同(周围脂肪组织多)。临床表现、二维、 病理等有助于对弹性成像的理解和判读,综合判断,提高诊断水平。
乳腺良恶性病变EI的大小和应变率
大小(面积比) 恶性组 均数 标准差 良性组 均数 标准差 1.38 0.23 1.14 0.09 应变率 2.99 0.49 1.82 0.50
P值
0.048
0.002
结论
(1)弹性成像的面积:恶性肿瘤弹性影像的面积通常比 灰阶超声大;良性病变弹性影像的面积通常比灰阶超声小。 有部分重叠。恶性组 1.38±0.23;良性组 1.14±0.04。 (2)弹性成像应变率:恶性组应变率高于良性组;恶性 组病变质地相对硬,良性组病变质地相对软。恶性组 2.99±0.49;良性组 1.82±0.50。 弹性成像对乳腺癌的诊断效能:以弹性成像评分≥4分诊 断恶性,≤3分诊断良性,敏感度86%、特异度83%、准 确度92%。结合常规超声,CDFI,有更高的诊断水平。 高频超声经常对无回声的病变是低回声还是无回声判断起 来有困难,无回声成像技术(AI技术)有助于良恶性的鉴 别诊断。
无回声成像技术乳腺囊肿的典型表现也可 为BGR,即蓝色、绿色、红色三色症,同 日本学者Ako Itoh的观点一致。
■ 浸润性导管癌同时伴有有双侧乳腺多发 性囊肿 下图表明弹性成像对小的囊肿(几个毫米) 也有很好的显示。
对两组病变EI的大小和应变率分析发现,恶性病 变弹性成像的面积比二维的明显的增大,面积比 良性组1.14,恶性组1.38;应变率良性组1.82, 恶性组2.99,有统计学差异。见下表。
3. 组织硬度的评分标准
超声弹性成像上对于组织硬度的评分标准一般采用日本竹 波大学植野教授的5分制评分标准,见下图。
(1)首先观察病变的二维图像,用二维图像找到病变,然后单键进 入弹性成像的模式,ROI放在病变区域,ROI的大小通常是病变的 2—3倍。探头轻放垂直于胸壁,压力压放频率控制显示(数字或颜 色靶标),多种显示模式。简单易行。 弹性成像通常有左右两副图象,左侧为二维超声,右侧为弹性成像, 对比显示。弹性成像有三种显示方式:①灰阶显示;②彩色显示:红 色表示软,蓝色表示硬,绿色表示平均硬度;③伪彩显示。见右图 弹性成像评分1-3分判断为良性,4-5分判断为恶性。 (2)量化参数。包括大小比较、应变率及应变率比。 A. 大小比较:比较肿瘤在弹性成像图像和二维超声图像的大小,采 用直径比或面积比A1/A2 B. 应变率及应变率比:病变区及对照区的应变率及两者的比值, Strain1/Strain2。 (3)不同病例类型的弹性图像表现以及评分标准的应用。
1. 超声弹性成像的概念 超声弹性成像的概念:超声弹性成像又称组织应 变成像,或E型超声,是一种提供组织硬度的成 像模式,反应组织的生物力学特性,一种新维度 的超声信息,为医生提供更多诊断信息,有助于 病变定性诊断 关于超声弹性成像的英文名称,目前文献中有以 下几种:Elastography(E模式)、Elasticity Imaging(EI)、Ultrasound Elastography (UE)、Real-time Tissue Elastography(RTE)、 Strain Imaging 应变成像、elasto-sonography / elasto-ultrasonography。
■ 浸润性导管癌
(1)病例1,F47Y,浸润性导管癌。 二维成像示最大长径27mm,低回声,形 态不规则,毛刺状,有血流信号。弹性图 与二维图的病变面积比1.45,应变率比 2.64,整个病变以及周围为蓝色,评分5分。
(2)病例2,<左乳>浸润性导管癌。 二维成像示包块45×39×83mm,血流丰 富,不规则,速度高,阻力指数增高。右 下角可见弹性成像的彩色显示和弹性成像 的灰阶显示,彩色显示病变为均匀蓝色, 弹性图为黑色病变,表明该病变硬。 该病变比较大,大的病变可以采用换不同 的切面,或者是把包块放在边缘得到对照 组织,从而进行应变率的比较。