自问世二十几年以来,超声内镜技术的不断进步和功能拓展,填补了普通内镜、体表超声和CT等检查在某些疾病诊断与鉴别诊断上的空白与不足。纵轴超声内镜能够实时监控穿刺针的进针方向和深度,使超声内镜引导下的FNA得以实现;彩色多普勒和能量多普勒的应用可以有效避免穿刺过程中血管的损伤;而超声引导下的针吸活检术提高了纵轴超声内镜对上消化道和胰腺肿瘤等疾病的诊断价值;超声内镜引导下的消化道囊肿引流术使引流定位精确,降低了出血和穿孔的风险;超声内镜不仅能清晰显示上消化道微小肿瘤,而且对胰腺肿瘤、黏膜下病变大小和局部浸润范围有更精确的判断,是其他影像学技术难以比拟的。随着超声及内镜技术的进一步发展和日趋完善,融合2项技术的超声内镜
功能不断拓展,超声内镜(endoscopicultrasonogra-
phy,EUS)实时组织弹性成像技术(real-timeelasto-graphimaging,RTEI)就是在EUS检查中对组织弹性的量化和可视化的一种最近发展起来的影像技术
[1]
,在明确病变性质和鉴别病变良恶性方面为EUS提供了有效补充,表现出优越的性能,是一项很有前途的技术。国内EUSRTEI应用较国外晚,目前的临床应用尚处于起步阶段,鉴于此,本文就EUSRTEI技术及其临床应用作一综述。
1原理
弹性成像技术是对组织物理特性进行描述,是对常规超声图像的信息补充[2]。其中应用最广泛的是静态压缩弹性图像,是通过对组织可控挤压前后
文章编号:1007-1989(2010)02-0162-04
·综述·
超声内镜实时组织弹性成像的应用
徐
萍,任大宾
综述
金霞东
审校
(上海交通大学附属第一人民医院松江分院消化科,上海201600)
摘要:近年来随着超声及内镜技术的进一步发展和日趋完善,融合2项技术的超声内镜功能不断拓展。超
声内镜实时组织弹性成像技术(EUSRTEI)就是在超声内镜检查中对组织弹性的量化和可视化的一种最近发展起来的影像技术,在明确病变性质和鉴别病变良恶性方面为超声内镜提供了有效补充,表现出优越的性能,是一项很有前途的技术。该文就超声内镜实时组织弹性成像的原理及在临床上的应用作一介绍。
关键词:超声内镜;实时组织弹性成像技术;临床应用中图分类号:R445.1文献标识码:A
Applications of EUS real-time elastograph imaging
XU Ping,REN Da-bin,JIN Xia-dong
(Department of Gastroenterology,Songjiang Hospital Affiliated First People's Hospital Shanghai
什么水果下奶Jiaotong University,Shanghai 201600,P.R.China)
Abstract:Along with the great development of ultrasound and Endoscopic technique in recent years,the function of Endoscopic ultrasound (EUS)has been continuously improved.EUS Real-time
Elastograph Imaging is a recently-developed imaging techique ud for the quantification and visualization of tissue elasticity in usual EUS examina -tions.It can offer supplemental information in such aspects as the identification of lesions and the differentiation of benign and malignant dias.It is a promising technique becau of its superiority to the conventional EUS imag -ing.In this review,the author introduced the principle and clinical applications of EUS elastography.Key words:endoscopic ultrasound;real-time elastograph imaging;clinical applications
收稿日期:2009-10-25
第16卷第2期中国内镜杂志
Vol.16No.22010年2月
China Journal of Endoscopy
Feb.2010
第2期徐萍,等:超声内镜实时组织弹性成像的应用
(挤压超过2%)的数据对比分析获得的[3];动态压缩弹性图像是一个变量,其探头是持续移动
的,应用交叉相关分析方法跟踪组织移位并测量压缩区域[4-5];瞬时弹性成像应用一种切变模量探头,该探头应用一维数据收集模式,特别是对于如肝脏等可持续移动组织的数据收集特别有效[6-10];另一种是实时弹性成像,是组织受到外来振动时进行的运动检测[11-12]。当前,这些技术的不断改进和调整,不但带来了理论上的发展,也促进了弹性技术的临床应用。
EUSRTEI的原理是组织被挤压时发生牵拉变形,这种变形程度在坚硬的组织中小于柔软的组织[13]。挤压导致组织的变形程度可以评估组织的硬度,可用于诊断和鉴别诊断恶性肿瘤。EUSETR可以评价沿超声探查(挤压)方向组织发生的轴向变形程度。但是,超声内镜探头的移动、呼吸运动、心脏搏动导致的观察对象偶然的移动,都可使受测组织相对于消化道管壁和超声探头发生侧向滑动。此外,较硬组织受到挤压通常伴随侧向位移。在常规的2D模式下,这种侧滑的程度是很难评价的[1]。为了减少上述因素的影响,一种新技术——
—自相关综合法能够进行侧滑补偿及组织弹性3D重建[1,13]。这种方法事先在体外组织模型中进行了测试,显示病变能够被发现,与传统2D模式的方式比较显示出更高的精确度。此外,应用这一新技术可以发现传统B超不能发现的病变[1]。
组织弹性成像技术完全不同于声阻抗成像原理,开辟了超声诊断原理的新领域。组织被挤压发生轻微的变形,通过分析超声背散射信号,可以获得实时的EUSRTEI[1-2,4]。根据人体不同
组织受压后变形的差别,将其硬度用不同的颜色加以显示。EUSRTEI可以显示组织弹性分布情况、病变和正常组织之间的硬度差异[14]。
EUSRTEI设备包括HITACHI8500超声系统,其内嵌入SONO弹性成像单元,外加PENTAXEG3830纵轴超声内镜或EG3630环扫超声内镜。实时超声弹性成像可直接应用于常规EUS探头,不需要另外增加震动或加压设备。由于其类似彩色多普勒检查,EUSRTEI以2个图像单元显示,右侧为常规超声图像,左侧为弹性成像图像。弹性成像的信息区域ROI是手动选择的,应包含目标病变及周围软组织。信息区域ROI应该包含足够多的周围组织,因为弹性指数是对应于信息区域ROI内平均变形程度的相对值,为了使组织弹性程度可视化,不同
弹性级别被显示为不同颜色(在1~255的范围)并且被叠加在常规超声图像上。该系统应用(红绿蓝)色相地图显示,坚硬组织区域显示为深蓝,较坚硬显示为青色,中等硬度组织显示为绿色,较柔软显示为黄色,柔软为红色。
2临床应用
SKOVORODA等[5]证实弹性成像方法已经应用于多种肿瘤的诊断与鉴别诊断中,肿瘤组织通常比正常柔软组织更加僵硬。在过去的几年中使组织弹性可视化的方法已经形成[3,15],EUSRTEI是常规超声内镜的有效补充,这种技术的应用将进一步提高超声内镜在临床上的应用价
值。
最初,EUSRTEI只是应用于乳房疾患[15-18]和前列腺肿瘤[14,19-20]的诊断。通过在超声图像上累加透明的分阶层颜色,对目标组织进行实时弹性成像,进而区分乳腺肿瘤的种类[13]。
随着EUSRTEI技术的发展,逐步应用于癌症的早期诊断、病变的良恶性鉴别、癌变侵犯区域的确定、治疗效果的判定。例如:EUSRTEI可以应用于淋巴结良恶性鉴别,根据颜色图像定性的图样分析和定量的柱状图分析来对病灶进行分类。组织弹性分布图还可以应用于胰腺肿块的鉴别,特别是用于那些EUSFNA精确度低的慢性胰腺炎患者中。EUSRTEI也可应用于临近消化道的实质性肿瘤(肾上腺肿瘤、黏膜下肿瘤等)的发现和鉴别。
VARGHESE等[21-22]报道EUSRTEI开始应用在以前超声不能涉及的领域,如对肝脏疾病在射频消融治疗或前列腺病变的高强度聚焦超声[23]后热损伤范围的显示。通过对肝脏硬度的测量,EUSRTEI最近也应用于对慢性肝病纤维化的评价上。DEKO-RTE等[24-27]报道基于心脏运动和呼吸时组织内在的变化,EUSRTEI也已开始应用于心血管疾病的诊断。
EUSRTEI为EUS的应用提供了补充,这些信息进一步强化了EUS的影像,从而降低了为验
证组织性质而进行的EUSFNA次数。而且随着未来EUSRTEI技术的不断发展,前瞻性随机研究可能会进一步证实EUSRTEI的临床价值。
3讨论
触诊的应用是基于人体正常与疾病组织在硬度和弹性程度上存在的差异[4],恶性肿瘤通常较周围组
织坚硬。所以,触诊经常应用于不同肿瘤的定位及描述。EUSRTEI的应用与发展极大地完善了影像学对疾病组织上述物理特征的描述,它是基于声波组织散射成像方法[2]。MONKMAN等[28-29]报道3D超声弹性成像技术的发展提高了对常规不能直接触诊区域进行触觉分析的能力。
少年的勇气
EUSRTEI中主观定性模式分析和彩色图像定量柱状分析是否可以应用于病变的鉴别分类,目前尚存在争议。SAFTOIU等[30]报道认为EUSRTEI可用于良恶性淋巴结的鉴别。而FRITSCH-ER-RAVENS等[31-32]报道认为仅仅依靠EUS图像对良恶性淋巴结进行鉴别诊断是困难的,对恶性病变的确诊还需要EUS-FNA。EUSRTEI是对影像技术的一个有效补充,但还不能替代病理诊断。
EUSRTEI对于明确病变侵袭范围、提高EUS-FNA的准确率、判断肿瘤的分期有一定价值。ELOUBEIDI等[33-34]报道EUSRTEI对于胰腺局部肿块的鉴别诊断有一定的价值,特别是在慢性胰腺炎患者行EUS-FNA时提高其定位准确率。一些肿块可能在常规EUS检查中被误认为良性而逃避EUS-FNA,导致恶性疾病的漏诊。对上述肿块行EUSRTEI检查,可疑者行EUS-FNA可有效减少漏诊。ELOUBEIDI等[33]报道由于EUSRTEI的应用,可能漏诊的恶性肿块被优先进行EUS-FNA。由于EUSRTEI有利于淋巴结良恶性的鉴别,并可提高EUS-FNA的准确率,对肿瘤周围淋巴结是否发生癌性转移可进行判断,从而有利于明确病变侵袭范围,判断肿瘤的分期。
此外,EUSRTEI的应用为EUS-FNA阴性结果者的鉴别诊断提供了补充。同时也适应于以下情况:由于各种原因不能行EUS-FNA的、肿瘤组织与血管结构的鉴别、临床诊断不明的病变。EUSRTEI还可用于左肾上腺肿块、黏膜下肿瘤和临近消化道的其他实质性肿块的诊断和鉴别诊断。
4不足
EUSRTEI的主要缺陷是EUS检查时如果没有超声探头对病变组织进行压迫,就无法获得弹性图像。这也是体外超声弹性成像极其困难的原因,体外成像必须依赖更强的挤压,这样易导致误诊[13]。检查时需要轻度压迫组织,内镜下这种操作不易控制。
信息区域ROI的选择只能包含周围的软组织,因为弹性成像分析方法是与ROI内平均紧张度进行比较而计算出来的。病灶周围存在较高或较低硬度的组织,如心脏、大血管或脊柱,很难被信息区域ROI分析排除在外,它们会对EUSRTEI的量化产生干扰。在大多数病例中,周围不同组织结构对于弹性成像计算的影响是无法控制的。呼吸、心脏运动产生的伪像也干扰EUSRTEI的应用,这种干扰不能被完全消除或量化。
另外还有一些人为因素会影响EUSRTEI诊断的客观性,如临床和病理等已知信息对内镜医生的EUSRTEI诊断可产生干扰;EUSRTEI定性分析图像是内镜医生从一系列EUSRTEI动态监测图像中选择得来的,存在一定的主观倾向性。SAFTOIU等[30]报道EUSRTEI定性分析图像因内镜医生的主观性和不同的内镜医生而出现诊断偏差,半定量柱状彩色图像可以在某种程度上减少这种偏差,但是也会因内镜医生对图像的不同选择而产生差异。采用动态柱状彩色图像分析的计算机模式能更好地解决上述问题。
秋天的景色作文5结论
综上所述,在EUS检查过程中应用EUSRTEI对于明确肿块的特性和良恶性鉴别方面有一定的敏感性、特异性和精确性,是一项有前途的新技术。EUSRTEI的常规应用为EUS提供了有效补充,丰富了EUS常规图像信息,同时减少了不必要的为确诊组织性质而进行的EUS-FNA。笔者相信随着EUSRTEI技术的不断发展,动态弹性成像技术可能在临床中发挥更大的作用。
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(张立芳编辑)
第2期徐萍,等:超声内镜实时组织弹性成像的应用