弹性成像的应用原理

新型医学影像技术超声弹性成像随着科学技术的不断进步，医学领域也出现了许多令人惊叹的新技术。

其中，超声弹性成像技术作为一种新型的医学影像技术，正逐渐被广泛应用于临床医疗中。

本文将介绍超声弹性成像技术的原理、应用以及对医学诊断的意义。

一、超声弹性成像技术原理超声弹性成像技术基于超声波在组织中的传播和反射特性，通过分析组织或器官在外部压力作用下的形变程度，来反映其组织结构和性质的一种非侵入性医学影像技术。

该技术利用超声波的声速和频率的变化，来获得组织的弹性信息，从而实现对组织的成像。

二、超声弹性成像技术的应用超声弹性成像技术在医学领域有着广泛的应用，尤其对于乳腺癌和肝病的诊断有着重要的意义。

1. 乳腺癌诊断乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，早期发现和诊断对于治疗的成功至关重要。

传统的乳腺癌检查主要依赖于乳房的触诊和乳腺X线摄影，这种方法存在一定的局限性。

而超声弹性成像技术通过对乳房的组织弹性进行定量测量，能够更准确地判断乳腺组织的恶性程度，提高乳腺癌的诊断效果。

2. 肝病诊断肝病是世界范围内的重大健康问题，而超声弹性成像技术在肝病的诊断中有着重要的应用价值。

通过对肝脏组织的弹性特性进行评估，可以帮助医生判断肝脏的硬度程度，从而对肝病的类型和严重程度进行诊断。

这种非侵入性的检查方法比起传统的肝穿刺活检更加方便和安全。

三、超声弹性成像技术对医学诊断的意义超声弹性成像技术在医学诊断中具有重要的意义，主要体现在以下几个方面：1. 无创性诊断超声弹性成像技术是一种无创性的医学影像技术，不需要穿刺治疗或对人体造成其他形式的伤害，能够给患者带来更少的痛苦和不适感。

2. 提高准确性通过超声弹性成像技术可以获得定量的组织弹性信息，这有助于医生更加准确地判断患者的病情，提高诊断的准确性。

3. 指导治疗超声弹性成像技术可以实时监测组织的弹性变化，在手术导航和疾病治疗过程中提供重要的参考依据，帮助医生更好地进行手术操作和治疗决策。

磁共振弹性成像一种非侵入式体内组织力学性质可视化方法磁共振弹性成像（MRE）是一种非侵入式体内组织力学性质可视化的方法，通过结合磁共振成像技术和机械激振器，可以实时、定量地反映组织的弹性特性。

它已经被广泛应用于多种医学领域，如心脏疾病、脑部疾病和肝脏疾病等，为临床诊断和治疗提供了重要的辅助手段。

MRE的基本原理是利用机械激振器在体内产生机械波，并利用磁共振成像仪拍摄波传播过程中组织的位移图像。

首先，在受检组织区域放置一个柔性激振器，该激振器通过声波或机械波传导力激发组织的振动。

随后，利用磁共振成像仪拍摄一系列瞬时位移图像，通过这些图像的相位信息，可以重建出组织弹性参数的变化分布。

MRE可以提供组织的弹性参数信息，包括剪切模量（shear modulus）和泊松比（Poisson's ratio）等。

剪切模量反映了组织抗剪切变形的能力，是衡量组织硬度和柔软度的指标。

泊松比描述了组织在受到外力作用时的体积压缩程度，可以用于评估组织的弹性与变形特性。

MRE在医学领域的应用非常广泛。

例如，在心脏疾病诊断中，MRE可以帮助医生评估心肌组织的硬度，检测心肌纤维化，进一步评估心功能和预测病情发展。

在脑部疾病中，如中风和癫痫等，MRE可以提供大脑组织弹性的定量信息，辅助医生做出更准确的诊断和治疗决策。

在肝脏疾病中，MRE可以评估肝硬化的程度，帮助医生选择合适的治疗方案。

与传统的组织力学测试方法相比，MRE具有许多优点。

首先，MRE是一种非侵入式的检测方法，不需要进行切除或穿刺操作，减少了对患者的伤害和痛苦。

其次，MRE可以提供全局和局部组织弹性信息，可以同时评估多个局部区域的变化，为病灶的定位和表征提供了准确、可靠的数据。

此外，MRE还可以提供定量的测量结果，减少了主观因素的影响，有助于准确地评估组织的力学特性。

虽然MRE具有许多优点，但也存在一些限制和挑战。

首先，MRE成像过程较为复杂，需要专业的设备和技术支持。

生物医学工程中的弹性成像技术研究弹性成像技术在生物医学工程中的研究引言：生物医学工程是将工程技术应用于医学和生物学领域的交叉学科，旨在提高医疗诊断、治疗和监测的技术水平。

弹性成像技术作为生物医学工程领域的一个重要分支，通过研究物体的机械性质，提供了非侵入性、高分辨率的成像手段。

在本文中，我们将探讨弹性成像在生物医学工程中的研究进展、应用范围以及未来的发展趋势。

一、背景介绍：弹性成像是一种利用物体的机械性质对其进行成像的技术。

随着生物医学工程的发展，弹性成像技术逐渐引起了科研人员的关注。

与传统的成像技术相比，弹性成像具有非侵入性、高精度和高分辨率的优势，能够提供对生物组织和器官的精确成像。

二、弹性成像技术的原理：1. 静态弹性成像静态弹性成像通过测量物体在外力作用下的形变来获得物体的机械性质。

常用的技术包括压痕测试和微弯曲测试。

这些测试可以量化物体的硬度、弹性模量等机械参数，从而提供高分辨率的成像。

2. 动态弹性成像动态弹性成像通过测量物体在振动或波傅里叶变换下的机械响应来生成图像。

常用的技术包括声波弹性成像 (Acoustic Radiation Force Impulse Imaging) 和剪切波弹性成像 (Shear Wave Elastography)。

这些技术可以评估组织的弹性和可变性，用于疾病的诊断和监测。

三、弹性成像技术在医学诊断中的应用：1. 癌症诊断弹性成像技术可以通过测量肿瘤组织的机械性质来辅助癌症的早期诊断。

癌细胞与正常细胞的硬度存在差异，通过比较不同组织区域的弹性参数，可以确定肿瘤的位置和类型，为临床治疗提供指导。

2. 心血管疾病监测心血管疾病是造成世界范围内死亡和致残的主要原因之一。

弹性成像可以评估心脏和血管的弹性变化，改善心肌病和动脉硬化等疾病的监测和治疗。

3. 组织工程组织工程是一种利用生物材料和生物活性物质构建人工组织的方法。

弹性成像技术可以监测人工组织的机械性能，确保其与自然组织的相容性，并为组织工程的进一步发展提供实验数据。

㊃专题㊃基金项目:国家自然科学基金面上项目超声内镜引导下经十二指肠保胆取石术后胆囊病理生理功能研究(81770655)通信作者:孙思予,E m a i l :s u n -s i y u @163.c o m 内镜超声弹性成像的原理与临床应用刘恩硕,杨 飞,孙思予(中国医科大学附属盛京医院内镜诊治中心,辽宁沈阳110000) 摘 要:内镜超声(e n d o s c o pi cu l t r a s o u n d ,E U S )已成为消化系统疾病的重要诊断手段之一㊂内镜超声弹性成像(E U S -E l a s t o g r a p h y,E U S -E )能够实现胃肠道及其毗邻器官的可视化弹性评估,提高了E U S 对消化道疾病诊断能力㊂此外,E U S -E 还可为内镜超声引导下细针穿刺(E U S -f i n en e e d l e a s p i r a t i o n ,E U S -F N A )技术提供辅助信息,从而提高疾病诊断和组织学获取的准确性㊂本文主要就E U S -E 的原理㊁方法和临床应用作一综述㊂关键词:超声检查,介入性;弹性成像技术;消化道肿瘤;活组织检查,针吸中图分类号:R 445.1 文献标志码:A 文章编号:1004-583X (2019)09-0777-04d o i :10.3969/j.i s s n .1004-583X.2019.09.002P r i n c i p l e a n d c l i n i c a l a p p l i c a t i o no f e n d o s c o p i c u l t r a s o u n d -e l a s t o g r a p h yL i uE n s h u o ,Y a n g F e i ,S u nS i yu E n d o s c o p i cC e n t e r ,S h e n g j i n g H o s p i t a l o f C h i n a M e d i c a lU n i v e r s i t y ,S h e n y a n g 110004,C h i n a C o r r e s p o n d i n g a u t h o r :S u nS i y u ,E m a i l :s u n -s i yu @163.c o m A B S T R A C T :E n d o s c o p i cu l t r a s o u n d (E U S )p l a y sav e r y i m p o r t a n tr o l ei nt h ed i a g n o s i so fd i g e s t i v es ys t e m d i s e a s e .E n d o s c o p i c u l t r a s o u n d e l a s t o g r a p h y (E U S -E )c a n r e a l i z e v i s u a l i z a t i o n a n d q u a n t i t a t i v e a s s e s s m e n t o f l e s i o n s o f g a s t r o i n t e s t i n a l t r a c t a n da d j a c e n to r g a n sa n d i m p r o v e t h ed i a g n o s i se f f i c i e n c y ofE U S .B e s i d e s ,E U S -Ec a n p r o v i d e a d d i t i o n a l i n f o r m a t i o nt oe n d o s c o p i cu l t r a s o u n d -g u i d e df i n en e e d l ea s p i r a t i o n (E U S -F N A ),w h i c hc a ni m p r o v et h e a c c u r a c y o f d i s e a s ed i a g n o s i sa n dh i s t o l o g i c a l a c q u i s i t i o n .T h i sr e v i e w m a i n l y f o c u s e do nt h e m e t h o d o l o g y ofE U S -E a n d i t s c l i n i c a l a p p l i c a t i o n s .T h i s p a p e rm a i n l y s u mm a r i z e s t h e p r i n c i p l e ,m e t h o da n d c l i n i c a l a p pl i c a t i o no fE U S -E .K E Y W O R D S :u l t r a s o n o g r a p h y ,i n t e r v e n t i o n a l ;e l a s t i c i t y i m a g i n g t e c h n i q u e s ;g a s t r o i n t e s t i n a l t u m o r s ;b i o p s y,n e e d le 孙思予,中国医科大学附属盛京医院副院长㊁内镜中心主任,教育部长江学者特聘教授㊂主要从事消化内镜微创诊疗研究及内镜超声诊断及介入研究㊂学术兼职:I n t e r n a t i o n a lS o c i e t y o fE n d o s c o pi c u l t r a s o u n d 总干事;W E O E N D O 2020科学委员会成员;亚太胃肠工作组G I -T A P 和亚太E U S 工作组E U S -T A P 核心成员㊂中华医学会消化内镜分会副主任委员,中国医师协会消化医师分会副会长,中国医师协会消化内镜专业委员会副主任委员,辽宁省消化内镜分会前任主任委员,辽宁省消化内镜质控中心主任,辽宁省医师协会内科医师分会副主任委员,沈阳市医师协会理事,沈阳市消化内镜医师分会主任委员㊂E n d o s c o p i cU l t r a s o u n d 主编,J o u r n a l o f Tr a n s l a t i o n a l I n t e r n a lM e d c i n e 副主编,‘中国实用内科杂志“常务编委㊂荣誉称号:国家级百千万人才,卫生部有突出贡献中青年专家;国务院特殊津贴获得者;全国五一劳动奖章获得者;全国优秀科技工作者;人民网评选的国家名医-优秀风范称号㊂研究课题先后获得国家十三五重点研发计划㊁国家863计划㊁国家自然科学基金资助㊂科研成果以第一完成人先后获得国家科技进步奖二等奖1项,省部级科技进步奖一等奖3项,二三等奖6项㊂主编出版专著6部,发表论文200余篇,其中S C I 论文100余篇,被引1500余次,国内发明专利5项,美国及欧洲专利3项㊂内镜超声(e n d o s c o pi c u l t r a s o u n d ,E U S )是近年来消化内镜诊治领域的重要进展之一[1]㊂E U S 可以获得消化道及毗邻器官的高分辨率超声图像,在良恶性病变的性质㊁部位㊁大小㊁分期㊁浸润深度等方面有较高的诊断意义[2]㊂超声弹性成像是一种实时评估组织硬度的方法㊂组织硬度是由组织受压时的形变程度来确定的,与病变的病理性质相关[3]㊂体表超声的弹性成像技术已广泛应用于乳腺㊁甲状腺㊁肝脏和淋巴结等器官的检查中㊂超声内镜弹性成像技术(e n d o s c o p i cu l t r a s o u n de l a s t o g r a p h y,E U S -E )将E U S 与弹性成像结合,利用内镜探头压迫病变,形成病变的弹性图像[4-5]㊂早期被用于评估胰腺的弹性并对慢性胰腺炎和胰腺实性肿物等进行鉴别诊断[6]㊂近年来,E U S -E 的应用扩展到消化道黏膜下肿物(s u b m u c o s a l t u m o r ,S MT )的性质鉴别及消化道肿瘤的淋巴结转移分期等方面[2]㊂本文就E U S -E 的原理㊁方法和临床应用作一综述㊂㊃777㊃‘临床荟萃“ 2019年9月20日第34卷第9期 C l i n i c a l F o c u s ,S e pt e m b e r 20,2019,V o l 34,N o .9Copyright ©博看网. All Rights Reserved.1E U S-E的原理和方法E U S-E的原理是利用E U S超声探头在病变部位的消化道壁施加压力,根据组织不同的弹性系数,运用软件将弹性信息转换成以灰阶或彩色编码的超声图像㊂内镜医生根据弹性图像可评估组织的形变程度,进而判断病变的性质[7-9]㊂目前,E U S-E的临床应用主要为定性法和定量法㊂前者通过利用色度直方图进行分析,应用于第一代超声系统中[10]㊂第二代E U S弹性成像系统引入了应变直方图(s t r a i n h i s t o g r a m,S H)和应变比(s t r a i nr a t i o,S R)两个重要参数[11]㊂S H通过计算兴趣区间(r e g i o n s o f i n t e r e s t,R O I)内病变的应变值并生成弹性图像;S R 则是测量R O I内两个选定区域之间的相对应变比㊂它们都是通过定量方式分析组织硬度,避免了仅通过医生主观的色彩判断产生的人工偏倚[9]㊂1.1 E U S-E定性法定性法是将E U S-E检测到由压缩引起的微小应变量化,并对R O I区域内组织的相对应变程度进行分级(范围值1~255),其中每个值对应色相色谱中不同的色度[12]㊂为了便于视觉识别,多数系统使用红-绿-蓝色相(r e d g r e e nb l u e, R G B)展示,其中坚硬组织显示为蓝色,柔软组织为红色,绿色则介于二者之间㊂检测输出为实时双图像,一侧为常规灰度B模式超声图像,另一侧为R G B 弹性图像㊂弹性成像评估的R O I是人工选择的,一般包括病灶整体及周围正常组织㊂基于病灶的R G B 色相模式分别有五分法及四分法:I t o h等[13]提出五分法:1分,病灶区域整个变形明显,病灶表现为均匀绿色,与周围组织相同;2分,病灶区域大部分扭曲变形,病灶为蓝绿相间;3分,病灶边缘扭曲变形,病灶中心为蓝色,周围部分为绿色;4分,病灶区域无明显变形,整体表现为蓝色;5分,病灶区域及周边无明显变形,整个病灶及其周边组织均为蓝色㊂A s t e r i a 等[14]提出四分法:1分,弹性均匀;2分,大部分有弹性;3分,大部分无弹性;4分,完全无弹性㊂一项乳腺组织弹性成像的研究表明[15],该方法可以对大多数肿块进行准确的良恶性分类㊂1.2 E U S-E定量法仅通过R G B颜色的辨认存在一定的主观性,为降低硬度评估中的人工偏倚,提高弹性结果的准确性和可重复性,现已开发了两种定量技术:S H法和S R法[16]㊂S H法也称为定量法,最早应用于评价肝脏纤维化的程度㊂其原理是利用直方图表示数字颜色分布:x轴表示组织0~255的弹性值(由硬到软),y轴表示每个值所对应的像素个数㊂直方图的平均值代表组织的总体弹性[11]㊂S H 甚至可以更进一步,通过训练人工智能(a r t i f i c i a l i n t e l l i g e n c e,A I)神经网络来区分病变的良恶性㊂目前,关于S H法的现有研究存在不同程度的异质性,未确定诊断阈值,尚待进一步研究㊂S R法也称为半定量法,其原理与S H法不同,S R是基于某些组织(脂肪㊁结缔组织)之间硬度差异很小或没有差异的假设,将该组织作为对照来衡量病变的软硬度[10]㊂因此,目标组织的弹性不是用绝对值表示,而是用相对于该组织硬度值的比值表示㊂S R法的流程是首先获取E U S标准定性弹性成像,随后在该区域内选取两个非重叠区域:病灶(A区)和参考区(B区),得到的B/A值即为病灶区域的S R值[9]㊂然而,S R法中参照区域由操作医生选择,存在一定程度的主观性㊂目前多数专家认可I g l e s i a s-G a r c i a[12,17]提出的以胃壁最软处作为参考区,但参考区与病变区域在大小㊁位置等方面存在差异,参考区选择方式的进一步客观化㊁标准化,有助于进一步提高诊断效能㊂2E U S-E在消化系统疾病中的应用不同的组织类型或相同组织病理生理状态的改变均会使其弹性发生变化㊂E U S-E通过实时测量组织的弹性进而评估组织的硬度,有效弥补了传统E U S检查对病变质地评估不足等问题[18]㊂研究表明,E U S-E在胰腺疾病的诊断中具有良好的敏感性和特异性[19]㊂此外,E U S-E的其他临床适应证还包括消化道黏膜下肿物鉴别诊断与良恶性淋巴结的鉴别等㊂2.1胰腺实性肿物正常胰腺组织的弹性表现为软组织(绿色),而胰腺肿物在E U S-E中通常表现为偏硬(均匀或不均匀的绿色或蓝色)㊂C o s t a c h e等[7]的一项研究表明,E U S-E对胰腺实性肿物的定性评估的总体敏感度及特异度分别为100%及67%㊂另一项欧洲多中心研究发现[20],其总体敏感度为93.4%,特异度为66%,总体准确率为85.4%㊂其余类似研究的敏感性结果相近而特异性结果偏低㊂目前定性诊断面临的主要困难是无法区分肿物对血管壁的侵袭是由于炎症变化还是肿瘤生长导致的㊂两项关于胰腺恶性肿瘤与炎性肿块性质鉴别的荟萃分析显示[21],E U S-E总体敏感度为95%,特异性为67%~69%㊂结果提示E U S-E很难鉴别腺癌和神经内分泌肿瘤,因为这两种都是偏硬的病变㊂在S H 法中,选择合适的R O I十分重要,因为合适的R O I 能避免周围结构硬度偏倚所产生的伪影㊂C o s g r o v e 等[22]提出可利用人工神经网络对S H进行采集后分析,达到优化诊断的目的㊂但是该程序复杂性较高,临床适用性有待进一步的研究㊂目前已开展的多项测量恶性肿瘤平均S R及阈值的研究,由于压缩标准㊃877㊃‘临床荟萃“2019年9月20日第34卷第9期 C l i n i c a l F o c u s,S e p t e m b e r20,2019,V o l34,N o.9Copyright©博看网. All Rights Reserved.无法统一及人工偏倚不能避免,因此目前并无确定的最佳诊断阈值㊂一项荟萃分析表明[23],对于胰腺病变,E U S-E的S H法及S R法的敏感度分别为92%与99%,特异度为86%与69%㊂一项病例系列研究中[24],E U S-F N A联合S R与单独E U S-F N A相比并没有提高病变诊断的准确度,但试验的阴性似然比较低(0.09),提示E U S-F N A联合S R在某种程度上能够排除恶性肿瘤的诊断㊂2.2急㊁慢性胰腺炎急性胰腺炎是多种病因导致胰酶在胰腺内被激活后引起胰腺组织自身消化㊁水肿㊁出血甚至坏死的炎症反应㊂急性胰腺炎的E U S-E表现多为红色或绿色,相比于肿瘤组织显得较柔软,但E U S-E在急性胰腺炎中的诊断价值不大[25]㊂慢性胰腺炎是一种硬化性疾病,包括胰腺结石形成和钙化,硬化发生在胰腺小叶间隔内,形成一个坚固的纤维结构㊂而E U S-E可以提供有助于慢性胰腺炎诊断的组织硬度相关信息㊂一项前瞻性研究中[26],对191例患者(其中92例最终诊断为慢性胰腺炎)分别进行胰腺头㊁胰体和胰尾的S R平均值分析,其结果显示,慢性胰腺炎患者的S R显著高于正常胰腺组织,其诊断准确率为91.1%㊂尽管如此,由于恶性肿瘤和慢性胰腺炎往往硬度相似,E U S-E无法对慢性胰腺炎区域内的恶性病变做出准确区分,也难于为E U S-F N A预先定位[27]㊂因此,将E U S-E 作为临床慢性胰腺炎的辅助诊断工具,其临床应用价值还需要进一步探究㊂2.3消化道病变 S MT的良恶性鉴别对于病变治疗和预后有重要意义㊂良性S MT的直径一般低于30mm,其轮廓光滑,回声均匀,一般无浸润迹象, E U S-E表现为均匀的中等弹性[28]㊂具有恶变倾向的S MT一般较大(直径大于30mm),轮廓不规则或出现溃疡㊁质地不均匀㊁内部回声不均匀及对周围淋巴结有浸润[28]㊂E U S-E通常表现为高硬度㊂脂肪瘤是常见的S MT之一,约占其总数的13%[29]㊂E U S-E通常表现为均质性质软肿物,但也可能发生硬变㊂E U S-E在消化道腺瘤与腺癌的鉴别诊断中具有一定的价值㊂然而,研究显示E U S-E的S R法并不能对狭窄性克罗恩病(慢性炎症中的纤维化)与切除肠标本中的腺癌进行准确区分[30]㊂此外,E U S-E对T2和T3期直肠癌的鉴别诊断也有一定的价值[31],但上述观点仍需要多中心研究进一步评估㊂2.4良恶性淋巴结的鉴别良恶性淋巴结的鉴别对于患者的预后和治疗方式的选择具有重要意义㊂对于食管癌㊁胃癌㊁支气管癌㊁胰腺癌等多种肿瘤,E U S判断良恶性淋巴结的准确率在50%到100%之间[32]㊂一项荟萃分析显示,E U S-E能够识别淋巴结内微小的组织硬度变化,其鉴别良恶性淋巴结的总体敏感性及总体特异性分别为88%和85%[33]㊂然而同一组研究人员发现,E U S-E与单纯E U S检查相比,在上消化道可切除癌症患者的良恶性淋巴结鉴别的准确率并没有提升[34]㊂因此,E U S-E对淋巴结良恶性诊断有待进一步研究㊂多项研究表明[25], E U S-F N A对肿瘤转移性淋巴结浸润的诊断准确率高达85%㊂然而E U S-F N A并不能检测到微小的淋巴结转移,其敏感性取决于活检时淋巴结的选择和淋巴结内局灶性浸润大小㊂欧洲超声学会指南建议预先利用E U S-E选择可疑的淋巴结,对提高E U S-F N A诊断效能具有指导作用[35]㊂3E U S-E的局限及展望E U S-E的局限性包括以下几个方面:①定性与定量法在R O I的选择上均依赖于操作者,其客观性差,可重复性低;②病变区域的E U S表现及弹性图像是实时变化的,其图像选择尚无统一标准,存在不确定性与不可重复性㊂③超声探头对病变区域的压力不易控制,不合适的压力会影响弹性图的呈现;④E U S-E的高频换能器穿透深度有限,只能对紧邻消化道的器官进行扫查;⑤呼吸或心脏运动伪影无法被量化或消除;⑥E U S-E对较大病变的显示不完整㊂E U S-E作为一种新兴技术,其检查成本低㊁创伤小㊁可操作性强[36]㊂同时可与E U S-F N A及造影增强E U S等技术联合应用,提高E U S对消化系统疾病的诊断效能,这对判断患者预后及选择治疗方式均具备较高的临床意义㊂E U S-E的临床意义仍需进一步开展多中心㊁大样本的对照试验进行验证㊂参考文献:[1] D i e t r i c h C F,H i r c h e T O,O t t M,e ta l.R e a l-t i m et i s s u ee l a s t o g r a p h y i n t h ed i a g n o s i sof a u t o i mm u n e p a n c r e a t i t i s[J].E n d o s c o p y,2009,41(8):718-720.[2] D i e t r i c hC F,S a f t o i u A,J e n s s e n C.R e a lt i m ee l a s t o g r a p h ye n d o s c o p i cu l t r a s o u n d(R T E-E U S),ac o m p r e h e n s i v er e v i e w[J].E u r JR a d i o l,2014,83(3):405-414.[3] A r d a K,C i l e d a g N,A r i b a s B K,e t a l.Q u a n t i t a t i v ea s s e s s m e n to ft h ee l a s t i c i t y v a l u e so fl i v e r w i t hs h e a r w a v eu l t r a s o n o g r a p h i c e l a s t o g r a p h y[J].I n d i a nJ M e d R e s,2013,137(5):911-915.[4]I g n e e A,J e n s s e n C,H o c k e M,e ta l.C o n t r a s t-e n h a n c e d(e n d o s c o p i c)u l t r a s o u n d a n d e n d o s c o p i c u l t r a s o u n de l a s t o g r a p h y i n g a s t r o i n t e s t i n a ls t r o m a lt u m o r s[J].E n d o s cU l t r a s o u n d,2017,6(1):55-60.[5] L i s o t t iA,S e r r a n iM,C a l e t t iG,e t a l.E U S l i v e r a s s e s s m e n tu s i n g c o n t r a s t a g e n t s a n d e l a s t o g r a p h y[J].E n d o s cU l t r a s o u n d,2018,7(4):252-256.㊃977㊃‘临床荟萃“2019年9月20日第34卷第9期 C l i n i c a l F o c u s,S e p t e m b e r20,2019,V o l34,N o.9Copyright©博看网. 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磁共振弹性成像的应用原理1. 什么是磁共振弹性成像(MRE)磁共振弹性成像（Magnetic Resonance Elastography，简称MRE）是一种非侵入性的医学成像技术，用于评估组织的力学性质。

通过结合磁共振成像（MRI）和机械振动的原理，MRE可以提供组织的弹性成像，从而帮助医生对疾病进行诊断和治疗。

下面将介绍MRE的应用原理。

2. MRE的工作原理MRE的工作原理基于磁共振成像和机械振动的相互作用。

下面是MRE的基本工作流程：1.振动源：在MRE中，通过外部的振动源对组织进行机械振动，产生微小的机械波。

2.传输波：机械波会通过传输波将振动信号传递到感兴趣的组织区域。

3.磁共振成像：同时，使用MRI技术对组织进行成像。

MRI技术可以采集组织内部的磁共振信号，生成高分辨率的影像。

4.相位编码：在MRE中，采集的磁共振信号会受到机械波的影响，导致相位发生变化。

通过相位编码的方式，可以测量出组织的位移信息。

5.弹性计算：根据位移场的测量值，可以计算出组织的弹性特性。

不同组织的弹性特性不同，通过MRE可以准确反映组织的硬度或者柔软程度。

6.可视化：将计算得到的弹性数据以图像的方式呈现，医生可以直观地观察和分析组织的弹性分布情况。

MRE的工作原理简单解释就是通过机械振动产生的微小波动影响磁共振信号的相位，从而测量组织的位移，进而计算组织的弹性特性。

3. MRE的应用领域MRE作为一种新型的医学成像技术，具有广泛的应用前景。

下面是MRE在不同领域的应用：3.1 肝脏疾病MRE在肝脏疾病的诊断和监测中发挥了重要的作用。

肝脏硬度是肝纤维化的一个重要指标，透过MRE可以非侵入性地测量肝脏的弹性，从而帮助医生评估肝脏疾病的严重程度。

3.2 脑部疾病MRE在脑部疾病的评估中也有广泛的应用。

通过MRE测量脑组织的弹性，可以帮助医生诊断脑部肿瘤、卒中等疾病。

研究显示，脑部疾病常常伴随着脑组织的硬度变化，MRE可以提供定量的弹性信息，为脑部疾病的诊断和治疗提供重要依据。

超声弹性成像超声弹性成像是一种新型超声诊断技术，能够研究传统超声无法探测的肿瘤及扩散疾病成像，正处于观察研究阶段，可应用于乳腺、甲状腺、前列腺等方面。

原理临床医生通过触诊定性评价和诊断乳腺肿块，其基础是组织硬度或弹性与病变的组织病理密切相关。

组织的弹性依赖于其分子和微观结构,新的弹性成像技术提供了组织硬度的图像，也就是关于病变的组织特征的信息。

超声弹性成像是利用生物组织的弹性信息帮助疾病的诊断。

其基本原理为：根据各种不同组织的弹性系数不同，在相同外力作用下，弹性系数大的，引起的应变比较小；反之，弹性系数较小的，相应的应变比较大。

也就是比较柔软的正常组织变形超过坚硬的肿瘤组织。

弹性系数小、受压后位移变化大的组织显示为红色，弹性系数大、受压后位移变化小的组织显示为蓝色，弹性系数中等的组织显示为绿色。

优点生物组织的弹性（或硬度）与病灶的生物学特性紧密相关，对于疾病的诊断具有重要的参考价值。

作为一种全新的成像技术,它扩展了超声诊断理论的内涵和超声诊断范围，弥补了常规超声的不足,能更生动地显示、定位病变及鉴别病变性质，使现代超声技术更为完善，被称为继A型、B型、D型、M型之后的E 型超声模式。

分类超声弹性成像可大致分为：血管内超声弹性成像及组织超声弹性成像两大类。

1）血管内超声弹性成像是利用气囊、血压变化或者外部挤压来激励血管，估计血管的运动即位移，得到血管的应变分布，从而表征血管的弹性。

2）组织超声弹性成像多采用静态/准静态的组织激励方法。

利用探头或者一个探头-挤压板装置，沿着探头的纵向(轴向)压缩组织，给组织施加一个微小的应变。

根据各种不同组织的弹性系数不同，再加外力或交变振动后其应变也不同，收集被测体某时间段内的各个信号片段，利用复合互相关方法对压迫前后反射的回波信号进行分析，估计组织内部不同位置的位移，从而计算出变形程度，再以灰阶或彩色编码成像。

一些研究结果表明，实时组织弹性成像能较有效地分辨不同硬度的物体，但所反映的并不是被测体的硬度绝对值,而是与周围组织相比较的硬度相对值。

·综述·超声弹性成像是近年来发展迅速的一种新兴成像技术，其可以客观测量组织弹性这一基本生物学特性，从而评估炎症、肿瘤等可能导致组织弹性改变的病理和生理变化。

目前，超声弹性成像已广泛应用于甲状腺、乳腺、肾脏、肝脏、淋巴结、血管、皮肤和肌肉系统等领域。

2006年超声弹性成像开始用于测量宫颈弹性，以评估宫颈功能不全和早产；随后该技术在妇产领域中的应用逐渐广泛。

本文就超声弹性成像在妇产领域中的应用进展进行综述。

一、超声弹性成像的概述超声弹性成像的基本原理是对组织施加一个激励，使其在形态、位移、速度等方面发生变化，通过收集组织变化所产生的不同信号，获得组织的弹性信息。

目前，应用于妇产领域的超声弹性成像可分为应变弹性成像和剪切波弹性成像（shear wave elastography ，SWE ）。

1.应变弹性成像：其包括外部由手动压缩引起的变形和内部由器官运动引起的变形，由于其未监测成像组织中的任何振动或波，因此也被称为“静态”技术。

当组织被探头压缩时超声换能器可以检测其变形，通常用来量化组织应变的指标为应变比（strain ratio ，SR ），即病变部位的平均应变指数与周围正常组织的比值。

该方法可以在一定程度上量化病灶的相对硬度，但不能提供硬度的绝对值；超声图像上的应变标度通常用彩色编码表示，根据不同颜色进行弹性评分，用于评估组织硬度。

2.SWE ：该方法是基于运动波创建的图像，因此被称为“动态”技术。

声波能量作用在组织上引起微小局部位移，诱发剪切波，利用超声成像监测剪切波的传播，并计算弹性模量值。

该方法检测结果相对独立于操作者，更具客观性。

此外，SWE 无需周围正常组织作为对比，因此可以用于研究弥漫性和局灶性病变。

基金项目：重庆医科大学未来医学青年创新团队发展支持计划项目（W0122）；重庆医科大学附属第二医院“宽仁英才”项目（13-003-003）；2023年重庆市妇幼保健科研培育项目作者单位：400010重庆市，重庆医科大学附属第二医院妇产科通讯作者：董晓静，Email ：超声弹性成像在妇产领域中的应用进展唐紫露董晓静摘要超声弹性成像可以客观测量组织弹性这一基本生物学特性，具有重要的临床意义和广阔的应用前景。

弹性成像技术临床应用弹性成像技术临床应用1.弹性成像技术简介1.1 弹性成像技术的定义1.2 弹性成像技术的原理1.3 弹性成像技术的分类1.4 弹性成像技术的应用领域2.弹性成像技术在肿瘤诊断中的应用2.1 弹性成像技术在肿瘤检测中的作用2.2 弹性成像技术在肿瘤分级与分期中的应用 2.3 弹性成像技术在肿瘤边缘识别中的应用2.4 弹性成像技术在肿瘤治疗效果评估中的应用3.弹性成像技术在心血管疾病中的应用3.1 弹性成像技术在心脏病诊断中的作用3.2 弹性成像技术在动脉硬化诊断中的应用3.3 弹性成像技术在心脏手术中的应用4.弹性成像技术在乳腺疾病中的应用4.1 弹性成像技术在乳腺癌早期诊断中的作用 4.2 弹性成像技术在乳腺病灶鉴别中的应用4.3 弹性成像技术在乳腺手术中的应用5.弹性成像技术在肝脏疾病中的应用5.1 弹性成像技术在肝纤维化评估中的作用 5.2 弹性成像技术在肝硬化分级中的应用5.3 弹性成像技术在肝脏肿瘤检测中的应用5.4 弹性成像技术在肝脏移植手术中的应用6.弹性成像技术在其他领域的应用6.1 弹性成像技术在骨科检测中的应用6.2 弹性成像技术在消化道疾病中的应用6.3 弹性成像技术在妇科疾病中的应用7.结论附录:附件1、弹性成像技术临床应用数据表格附件2、弹性成像技术设备图片附录注释:1.弹性成像技术(Elastography): 弹性成像技术是一种通过对组织或器官进行应变分析来评估其弹性特征的成像技术。

2.肿瘤检测(Tumor Detection): 通过对组织或器官进行成像来检测肿瘤的存在与位置。

3.肿瘤分级与分期(Tumor Grading and Staging): 根据肿瘤细胞的形态特征和扩散程度来评估肿瘤的恶性程度和分布范围。

4.肿瘤边缘识别(Tumor Margin Identification): 通过成像技术帮助医生确定肿瘤与周围正常组织之间的界限。

5.肿瘤治疗效果评估(Tumor Treatment Response Evaluation): 通过成像技术评估肿瘤治疗后的缩小程度或消失程度。

超声弹性成像技术在医学检测中的应用随着生活水平的不断提高以及医学技术的不断发展，医学检测技术也在不断的革新和更新。

其中，超声弹性成像技术就是一种新型的医学检测技术，它利用超声和弹性学原理将物体内部的不同物质特性通过图像展现出来。

超声弹性成像技术的原理超声弹性成像技术是一种将超声和弹性学原理相结合的技术。

在超声弹性成像技术中，医生利用一个超声探头将超声波引入人体内部，这些超声波会在不同组织之间发生反射与折射，产生不同的声阻抗。

同时，探头上的压力传感器也会对不同组织的弹性进行检测，检测不同弹性下的相应声速。

医生可以通过这些数据得到图像的不同颜色或灰度，从而达到布满特征的效果。

该技术能够将不同组织材料的声阻抗和弹性特征转化成图像，让医生能够更好地了解患者病因，做出准确的判断和治疗决策。

应用领域超声弹性成像技术在医学检测中已经有着广泛的应用。

它可以在不创伤的情况下，快速而准确地检测出人体内部的异常情况，并做出科学的诊断和治疗决策。

以下是超声弹性成像技术在医学检测中的应用领域。

1.乳腺癌检测乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一，早期发现和治疗是非常重要的。

超声弹性成像技术可以在不用放射线的情况下，对患者的乳腺组织进行彩色弹性成像，从而检测出乳腺组织中的异常部位，提高了诊断的准确性。

2.肝脏病检测肝脏病是一种非常常见的慢性疾病，而且肝脏对生命的重要性不言而喻。

超声弹性成像技术可以通过彩色编码的方式，对肝脏组织的硬度进行评估，同时可以发现肝脏内部的异物和其他异常情况，从而提高了诊断的准确性。

3.心脏病检测心脏病是另一种常见的慢性疾病，而传统的超声检测机器不够灵敏，很难检测出心脏组织中微小的异常情况。

而超声弹性成像技术可以通过彩色编码的方式，对心脏组织的硬度及弹性进行评估，同时检测出心脏内部的异物和其他异常情况，从而提高了诊断的准确性。

4.淋巴病检测淋巴病是一种常见的疾病，大多通过肿块来判断。

超声弹性成像技术可以通过对淋巴组织的硬度及弹性进行评估，实现对深部淋巴组织的成像，从而找出淋巴组织中的异常部位，提高了诊断的准确性。

弹性成像技术临床应用
弹性成像技术临床应用文档范本：
1：简介
1.1 弹性成像技术概述
1.2 弹性成像技术的临床意义
2：弹性成像技术原理
2.1 化学成像方法
2.2 声波弹性成像方法
2.3 光学弹性成像方法
2.4 比较各种弹性成像技术
3：弹性成像技术在乳腺癌检测中的应用
3.1 基于化学成像的乳腺癌检测
3.2 基于声波弹性成像的乳腺癌检测
3.3 基于光学弹性成像的乳腺癌检测
3.4 弹性成像技术在乳腺癌检测中的优势和限制4：弹性成像技术在肝脏疾病诊断中的应用
4.1 基于化学成像的肝脏疾病诊断
4.2 基于声波弹性成像的肝脏疾病诊断
4.3 基于光学弹性成像的肝脏疾病诊断
4.4 弹性成像技术在肝脏疾病诊断中的优势和限制
5：弹性成像技术在其他临床应用中的应用
5.1 弹性成像技术在肿瘤检测中的应用
5.2 弹性成像技术在心脏病诊断中的应用
5.3 弹性成像技术在器官移植中的应用
5.4 弹性成像技术在神经系统疾病中的应用
附件：本文档涉及的附件包括图表、示意图等，请参见附件部分。

注释：
1：弹性成像技术：一种用于测量和评估材料或组织弹性性质的技术方法。

2：乳腺癌检测：应用弹性成像技术对乳腺癌进行早期诊断和跟踪治疗效果的过程。

3：化学成像方法：利用化学试剂或荧光探针等进行成像的方法。

4：声波弹性成像方法：利用声波进行组织弹性成像的方法。

5：光学弹性成像方法：利用光学技术进行组织弹性成像的方法。