超声E成像临床应用指南
2023-09-18 23:14:43 1 举报AI智能生成
剪切波弹性成像原理及临床应用指南
作者其他创作
大纲/内容
超声E成像技术和原理
基础概论
应用场景
组织病变的早期发现及鉴别诊断
提升相关诊断疾病的准确性
治疗反应的评估
问题说明
应用超声进行剪切波e成像的技术原理
可检测非常小的组织质点位移
没有确切组织，帮助测量组织位移
超声E成像与B型灰阶图像的区别
剪切波不能在非粘性的纯流体组织中传播，主要通过连续弹性组织结构来传递
剪切波模量随着血管和介质压力增加而增加
杨氏模量E与剪切波模量G的关系
G=E/3
超声弹性成像技术分类和原理
动态激励
脉冲式
超声
连续式振动
MRI
静态应变成像
基本原理
不同组织对施加力的反应差异的对比显示
应变成像半定量分析方法
同一深度组织进行对比
弹性评分
应变成像的伪像与影响因素
应力集中伪像，光滑界面伪像
蛋壳效应
比较硬的背景里嵌入较软的结构
临床应用静态应变成像如何避免混杂因素干扰
目标病变尽量靠近探头（<3~4cm)
施加尽量轻微的压力
尽量选取相对均匀组织
避免成像区域前方和区域内的解剖平面出现滑动位移
与组织边界保持一定的距离
周围没有会减弱剪切应力的结构（如大血管）
使用尽量宽的应力源（施压范围）
理解施加应力的位置与成像位置的对应关系
尽量减少靶目标数量
声辐射力脉冲应变成像
本质上是应变城成像
在一条特定线上产生推力
剪切波弹性成像
瞬时弹性成像技术TE
如遇腹水、肥胖、肋骨支撑影响测量
单点剪切波成像pSWE
提供局部剪切波速度，不能生成弹性图
多维剪切波E成像（2D-SWE，3D-SWE）
实现方式
多点连续激发ARFI聚焦（推力），然后在横向线上检测每一聚焦点激发剪切波到达的时间
定量数据统计
均值、标准差、最小及最大值
因存在测量数据丢失，最小值通常没有意义
实时剪切波E成像
马赫圆锥效应
优势
低于单点静态聚焦的声辐射力能量下，反而产生更大范围的剪切波，且衰减更慢
注意问题
施加压力会导致局部浅表组织硬度增高
注意问题
由于影响剪切波图像质量的因素较多，B型图像上回声信号的缺失不一定伴有E成像信号的缺失，如部分容积效应，一般常见于小结构
应变弹性成像与剪切波E成像之间的关系
优劣势
应变空间分辨率更高，剪切波对比度更好
不同技术的可检测深度
应变成像
静态体表组织形变
剪切波E成像
利用聚焦声波动态激励使组织形变
探测深度取决于产生剪切波的超声声束穿透性
不同剪切波弹性成像技术之间结果的可比性
已知的适用于某种特定设备的硬度临床应用阈值不适用于其他设备
超声E弹性成像显示模式
推荐使用不透明的E图像与灰阶图像并列显示
应用彩色编码方式
蓝-红（中间过渡黄、绿）
操作者培训建议
控制面板讲解
B型灰阶和E成像
多普勒和造影
安全性因素
超声弹性成像背后的力学原理
概述
超声弹性成像技术主要步骤
弹性参数
杨氏模量
静态弹性成像技术的基本思想及局限性
定性
剪切波成像的基础原理及局限性
各向同性软组织剪切波成像
软组织初始形变对剪切波成像结果的影响
各向异性软组织剪切波成像
动态弹性成像技术在临床应用中面临的挑战和机遇
慢性乙型肝炎肌纤维化超声E成像临床应用指南
技术原理
轴向多点聚焦
相较于TE优势
适用范围广，腹水、肋间隙过小
二维图像引导硬度检测，调节取样框位置、大小
定量检测肝硬度，弹性成像（有彩色图）
常规检查，排除肝占位
检查方法
仪器条件设置
取样框大小4X3cm，测量取样框（Q-box）直径2cm，弹性量程30-40kPa
主要会改变弹性图像显示，不对结果造成影响
检测方法
S5,S6段
深度
＜肝包膜下5cm
包膜下1-2cm
适度屏气
检测次数
3次
检测成功及测值可靠性判断
不可靠
弾性图像颜色充填面积很少，或充填面积小于一半
测量取样框内最小值≤0.2kPa或1.0kPa时
测量取样框内测值标准差＞1.75kPa
IQR/中位数＞30%
检查技巧及注意事项
Valsava动作增加肝硬度
推荐意见
对于初学的操作者而言，需要至少经过50例操作培训
检查前被检者应空腹2~3小时，休息10~20分钟
仪器调节，弹性取样框大小4cmx3cm，测量取样框（ Q - box ）直径2cm，弹性量程30~40kPa。对肥胖者或合并脂肪肝患者，采用弹性成像穿透模式可提高成功率
检测方法，患者取仰卧位，右上肢上至头部，探头置于右肋间显示肝面。探头适当加压，使二维灰阶 B 模式图像显示清晰并适当放大。 SWE 取样框置于肝包膜下1~2cm，最深不超过5cm，避开肝包膜、肝内大血管、胆囊等非目标结构，Q - box 置于弾性图像中央。嘱患者平静呼吸状态下轻屏呼吸3~5秒，待弾性图像稳定后冻结并测量肝脏硬度值
检测次数及取值，检测3次，取中位数
检测成功及测值可靠性判断，对于单次测量而言，若弾性图像颜色充填小于取样框的一半；或测量取样框内最小值小于0.2kPa，可认为检测失败；于多次测量而言，多次检测值的四分位间距（ IQR )／中位数（ Median )≤30%认为测值可靠
正常值
2.6-6.2kPa
肝纤维化评估
诊断效能
SWE诊断慢性乙型肝炎纤维化优于血清学指标，与TE相当甚至更高
诊断阈值
F2
7.1-7.6kPa
F4
10.1-11.7kPa
推荐意见
实时SWE 技术诊断慢性乙型肝炎肝纤维化效能优于血清学指标，与 TE 相当甚至更高
实时SWE 诊断F2期的阈值建议为7.1~7.6kPa，诊断 F4期的阈值建议为10.1~11.7kPa
对于 ALT 正常的慢性 HBV 感染者，实时 SWE 测值小于8.5kPa可排除肝硬化诊断，大于11.0kPa可确定肝硬化诊断，8.5~11.0kPa之间需肝活检等进一步评估
SWE 技术的诊断阈值需要考虑患者的 ALT 水平， ALT 水平高者，测值可能升高，其诊断阈值尚需进一步研究
影响因素
测量失败
呼吸、肥胖、肝硬化程度过重、声窗条件不佳等
测量升高
炎症程度、胆汁淤积、肝内血容量增加、饮酒史等
乳腺肿物超声超声E成像临床应用指南
临床适应症
用于BI-BADS 3类和4A类升降
新辅助化疗疗效评估
非肿块区域发现和评估
检查方法及步骤
操作者培圳需至少20例 SWE 病例训练
需获取最佳的 B 型超声图像，包括优化深度聚焦增益、局部放大等条件，操作者再转换到 SWE 模式
保持探头垂自于皮肤表面，取样框大小设定为4cmx3cm，若非巨大肿块，取样框尽量包含整个肿块、浅面的皮下组织及深面的胸肌结构。量程 scale 统一选择在180kPa
避免对皮肤进行加压，以免造成压力伪像
若肿块问皮肤表面隆起，建议皮肤表面覆盖较多耦合剂以保证 B 型灰阶超声和弾性图像质量
中心预率默认在标准模式（ STANDARD 模式），若肿块位置较深或者其他原因导致肿块内彩色信号充填不佳，建议将中心频率调至穿透模式（ PENETRATION 模式），以保证取样框内彩色信号的最佳充填或换成更低频的浅表探头
嘱患者屏气以减少呼吸运动对图像的影响。手持探头至弹性图像保持稳定数秒后冻结，回放图像，取彩色信号充填最佳的图像进行。建以连续动态成像获取稳定图像
定量分析方法
感兴趣区域 （ROI ）
病灶的 ROI 尽量覆盖灰阶图像上肿瘤全部（适形）
皮下脂肪内 ROI 放置应与病灶深度接近，且不包含纤维腺体组织
尽量做到病灶与周围脂肪的ROI形状一致、大小一致、深度一致
不均质病灶的 ROI 应该置放于结节内部，避开结节内囊性变或者钙化区域
选取最硬区域的方法
Q - box 应放置在病灶内最硬区域或周边的晕环区，可下调量程去判断最硬区域
同一感兴趣区需重复测量三次取平均值
目前研究进展
美国
中国
BI - RADS 4A类→BI - RADS 3类
Emax ≤40kPa
BI - RADS 3类→BI - RADS 4A类
Emax ≥50kPa
推荐意见
B型灰阶超声是基础，目前暂不建议抛开标准的灰阶图像单独使用超声弹性成像，推荐综合诊断方法
对 SWE 显示良性特征的 BI - RADS 3类或者4A的病例进行降类是合理的，但降类不推荐用于4B、5类的病例。如果 B - RADS 3类的病例具有恶性的弹性特征，病灶可升类进行穿刺活检；如果灰阶超声或其他影像学提示 BI - RADS 2类（如脂肪坏死），不能应用弹性成像进行提类
如果病灶非常表浅（皮下3mm以内）或者病灶太大超过取样框显示范围时不推荐使用超声弹性成像
甲状腺结节超声E成像临床应用指南
推荐意见
对于初学的操作者而言，需要至少经过5例操作培训
取样框需包含整个结节和部分周边正常甲状腺组织， Q - box 放置于病灶内，注意避开病灶囊性和钙化区
弹性增益70%-80%，弹性量程0-100kPa
感兴趣区长径是结节的2-3倍
SWE 检查时，探头垂直轻放于甲状腺表面，涂抹足够的耦合剂。让患者保持体位不动，无过度后仰或转向。先调节普通灰阶超声使图像质量最佳。然后屏气在纵切面启用 SWE 模式，选定感兴趣区，再选择合适的 Q - Box ，系统自动算出病灶的杨氏模量或剪切波速度值（最大者、最小值、平均值以及标准差）
检测5~10次后获得的中位数较为准确
检测成功判断：近场无明显的压迫伪像为成功。感兴趣区内无彩色填充、图像不稳定为不成功
检查技巧和注意事项
最大深度4-5cm，过深因脉冲波衰减，横向剪切波信号较弱
应用
良恶性鉴别
诊断效能
常规超声补充
重复性评估
高重复性
诊断阈值
40-60kPa
FNA不确定结节应用
不确定结节（Bethesda分类3、4类）
3类
意义不明的滤泡性病变或非典型病变（AUS/FULS）
4类
滤泡性肿瘤或可疑滤泡性肿瘤（FN/SFN）
预测腺外浸润或颈部淋巴结转移
有可能预测
影响因素
探头加压
感兴趣区大小
囊性成分和钙化导致错误结果
甲状腺组织背景
自身免疫性甲状腺疾病不影响对良恶性结节的判断
不同病理类型的测量结果差异
非乳头状癌的测值偏低
钙化和囊性成分影响
与其他超声弹性成像方法的比较
剪切波弹性成像、应变成像、点式剪切波各有优势，互为补充
即使同为剪切波成像，由于成像原理和成像方式的区别，图像评估方法和评性测量值也会有差异，因此在临床应用时不同仪器的测值不具可比性，而应根据所采用的具体仪器选择相应的杨氏模量或剪切波速度截断值。同时对不同类型的剪切波成像均应客观看待，慎重选用
三维 SWE 与二维 SWE 一样，与普通超声比较诊断性能均明显提升，但3D- SWE 与2D- SWE 之间在总体诊断性能上无明显差异。3D- SWE 与2D- SWE 定量检测时，可能需要使用不同的测量参数。三维 SWE 特异度较二维 SWE 高，并且在低度风险的结节中能减少不必要的 FNA
肌骨系统超声E成像临床应用指南及专家共识
跟腱超声E成像临床应用
检查方法
检查前准备
选择固定体位便于横向比较
测试体位及感兴趣区部位的选择
跟腱跟骨附着处近端2-6cm
仪器条件设置
跟腱放置于取样框正中，浅方包括部分耦合剂或导声垫，深方包括部分脂肪垫
Q- box 直径取2~3cm或者描记感兴趣区内的跟腱，大小根据跟腱厚度做相应调节
跖屈时跟腱弹性量程建议取100kPa、中立位取500kPa，背屈位需取800kPa，根据跟腱具体情况调节量程，避免出现颜色过饱和现象
检查方法
长轴
测量差异
增加耦合层使其远离近场
检测成功及测值可靠性判断
灰阶图像出现明显的异向性伪象弹性数值应引起注意
检查技巧及注意事项
操作者：对于初学的操作者而言，需要至少经过50例操作培训
被检者准备:测试者避免剧烈运动,可根据需要选择不同的测试体位
仪器绸节： SWE 取样框大小4cmx3cm，则量取样框（ Q - box ）直径2~3cm，弹性量程随踝关节角度更改。跖屈时跟腱弹性量程建议取100kPa、中立位取300kPa，背屈位取800kPa，根据跟腱具体情况调节量程，避免出现颜色过饱和现象
检测方法：由于跟腱位置表浅，取样框上缘常会出现由于压力引起的硬度增加伪像，在操作中应通过填充较厚的耦合剂、放置导声垫并减少探头施压来尽量避免
检测过程中的质控：跟腱 SWE 也同时存在各向异性伪像的干扰，可通过灰阶超声图一定程度上帮助判断 SWE 评估的可靠性
在对结果进行横向比较时，需要严格控制测试时的受试者体位及测量部位
正常值范围
无法横向比较
跟腱病评估
跟腱断裂后的监测
有助于指导临床决定合适的重返运动时间
肌骨系统其他组织应用现状
末端病
局部质软或剪切波速度降低
肌肉组织
当运动神经元损伤后，高级中枢失去对低级中枢的控制，表现为骨骼肌肌肉张力增大
SWE有潜力成为监测高位中枢损伤后骨骼肌康复状态的手段
运动前后
运动后硬度升高，30分钟后恢复正常
肌萎缩伴脂肪浸润
剪切波速度明显降低，硬度减低
肌肉纤维化
硬度增加
肌肉筋膜疼痛综合征
紧绷的筋膜硬度高于周边其他组织
管理疼痛
肌肉骨骼系统临床应注意要点与展望
探头与所显示结构尽可能呈垂直角度
操作过程中，尽可能不要加压（外固定架固定探头、涂布足量耦合剂、导声垫）
操作全程尽可能保持稳定（医师与患者，即探头与扫查部位）
检查时应随时调整弹性量程（应变成像感兴趣区域要包含正常组织）
弹性图像应在良好灰阶图像的基础上获取，弹性图像伪像的判读依据灰阶图像做参考
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职业：本科
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