超声弹性成像技术在癌症诊断中的应用

超声弹性成像技术在前列腺癌筛查和诊断中的应用进展陈靖予，韩若凌*（河北医科大学第四医院超声科，河北石家庄 050011）关键词： 前列腺癌；超声弹性成像；诊断中图分类号： R737.25 文献标志码： A 文章编号： 1004-6879(2021)02-0142-04* 通讯作者截至2018年，前列腺癌（prostatic cancer ，PCa ）是除肺癌外全世界男性发病率第二的癌症[1]。

作为一种老年男性疾病，其危险因素主要包括年龄、种族、遗传和饮食因素等，50岁之前较少发病，而在该年龄之后，其发病率则呈指数增长[2]。

随着在20世纪80年代末引入了前列腺特异性抗原(PSA)的筛查，使得在无症状的男性群体中更早地检测到了PCa ，导致PCa 的发病率有了明显的增长，并在1991年达到顶峰，之后其发病率持续下降。

然而，在过去的2008～2017十年中，PCa 的发病率又出现反弹，预计到2020年底，仅仅在美国就将有大约19.2万例新确诊病例和3.3万例癌症相关死亡病例[3]。

影响PCa 患者生存率的因素有很多，尤其是诊断时的病情严重程度，如果想要治愈或改善患者的生存，早期发现和治疗至关重要。

PCa 的筛查手段目前主要包括血清前列腺特异性抗原检测和直肠指诊检查，若筛查结果呈现为阳性，则进一步通过经直肠超声引导下活检进行病理确诊。

尽管目前的PCa 筛查模式可使晚期疾病和癌症相关的死亡率下降，但这些技术在敏感性和特异性方面存在的局限性，会导致对临床有重大意义的癌症的漏诊和对临床无意义的癌症的过度诊断[4]，因此，需要新的成像技术来改进对PCa 的检测。

本文对超声弹性成像技术及其在PCa 的筛查和诊断中的应用进行综述。

1 超声弹性成像技术的分类及原理1991年，Ophir 等[5]首次提出弹性成像的概念，经过十几年的技术发展，目前,弹性成像种类繁多，根据欧洲生物医学超声学会联盟（EFSUMB ）发布的关于肝脏超声弹性成像临床应用指南和建议（2017版)[6]，超声弹性成像主要包括准静态弹性成像和动态弹性成像。

超声弹性成像在乳腺癌早期诊断中的价值摘要】超声弹性成像技术（ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃＥｌａｓｔｏｇｒａｐｈｙ，ＵＥ）以生物组织的弹性（或硬度）与病灶的生物学特性相关为理论基础［１］，利用声辐射力弹性成像原理，可以定性、定量地对于组织的弹性特征进行准确评估，是目前临床中非常重要的诊断手段之一，尤其是在女性乳腺疾病的诊断中的应用程度越来越高。

本文将针对ＵＥ在乳腺肿瘤临床诊断中的应用进展进行综述。

【关键词】超声弹性成像技术（ＵＥ）；乳腺恶性肿瘤；诊断近年来，乳腺疾病的发生率呈现出现明显的上升趋势，常规的乳腺检查手段有超声影像与钼靶Ｘ线检查等，对乳腺病灶的良恶性鉴别诊断准确性较高，但是对于＜１０ｍｍ的乳腺实质性病灶的良恶性鉴别诊断有很大程度的重叠［２］，只能作为初步诊断方法，而且特异性较差，漏诊率也相对较高。

随着影像技术的发展，ＵＥ在乳腺疾病诊断中的应用越来越广泛，其对＜１０ｍｍ的乳腺实质性病灶的良恶性鉴别诊断准确率非常理想。

１技术原理ＵＥ是根据不同生物组织在外力作用下所产生的应变差异来成像的，按照施压方式不同ＵＥ又可以分为静态／准静态弹性成像与声辐射力脉冲成像（ａｃｏｕｓｔｉｃｒａｄｉａｔｉｏｎｆｏｒｃｅｉｍｐｕｌｓｅｉｍａｇｉｎｇ，ＡＲＦＩ）两种，其理论依据是不同生物组织及不同病变的弹性系数不同，研究表明乳腺内弹性系数由小到大依次为：脂肪组织、乳腺、乳腺纤维化、非浸润性导管癌及浸润性导管癌［３］。

１．１静态弹性成像静态弹性成像采用外部机械施压，如探头施压或利用患者的心跳、呼吸施压，用超声探头沿压缩方向（轴向）向组织发射超声波（ＲＦ信号），对压缩前后超声回波信号间的时延估计进行复合自相关分析［４］，计算出组织内各点的位移以估计组织应变值，从而推算出组织的弹性系数。

１．２ＡＲＦＩＡＲＦＩ是通过超声对局部组织区域施加短促（一般＜１ｍｓ）的辐射压力，使局部组织产生形变后突然终止声辐射力，并在局部组织恢复形变过程中对于各个时间点的应变情况进行记录与对比分析，从而反映出现组织的黏弹特性。

超声弹性成像在农村妇女乳腺癌筛查中的应用目的：探讨超声弹性成像在农村妇女乳腺癌筛查中的应用价值。

方法：1500名乳腺癌筛查过程中有实质性阳性指征者都加上弹性成像技术检查，采用其相关改良5分评分法统计各种乳腺疾病的发病率。

结果：在乳腺疾病筛查中应用常规彩超加上弹性成像技术能够提高乳腺癌发现率，及早治疗。

结论：超声弹性成像技术用于乳腺疾病筛查，能早期发现乳腺癌并能及早治疗，无痛、无创、价廉、易行。

标签：弹性成像；农村妇女；乳腺癌筛查超声检查因其安全、便捷，在临床上成为乳腺疾病检查的首选方法。

超声弹性成像（UE）是近年来发展起来的新的成像技术，主要集中研究乳腺、甲状腺等部位的病变检测。

其可通过提取病变的硬度信息对病灶进行良恶性鉴别诊断，这一技术目前在乳腺疾病诊断中的应用最广泛，可以提高乳腺疾病诊断的敏感性、特异性以及准确性[1]。

在乳腺疾病筛查中利用超声乳腺弹性成像可以提高乳腺癌或乳腺其他疾病的诊断，并且可以随访、动态观察病变变化及治疗效果。

本研究对乳腺实质性肿块病例进行回顾性分析，目的是在国家妇幼卫生项目农村妇女免费乳腺癌普查中提高检出率。

1 资料与方法1.1 一般资料收集2014年1月至2014年12月在我院经乳腺彩超检查的1500名农村妇女，年龄35～64岁之间，均进行免费筛查。

所有检查者均要求填写知情同意书及健康档案卡，对其中乳腺占位性病变的42例乳腺病灶加上超声弹性成像检查，所有病灶最后均由病理结果证实。

其中恶性病变9例，良性病变33例。

1.2 仪器与方法使用日立Hi Vision Preinus彩超，线阵探头，频率5～13MHz。

首先用常规二维模式扫查双侧乳腺，确定病灶后，再行彩超多普勒检查，检测病灶的血流情况，对显示最多血管条数的肿块切面参照Adler血流分级法[2]对其分级，0、Ⅰ级为良性，Ⅱ、Ⅲ级为恶性，然后以脉冲多普勒检查进行频谱分析，测量阻力指数。

再行超声弹性成像，用探头进行加压解压操作，超声诊断仪显示屏上显示的压力与压放频率的综合指标控制在3～4为佳，获得稳定的弹性图像，采用5分法进行评价。

近年来，乳腺癌的发病率和死亡率在全球范围内逐渐上升，在女性恶性肿瘤中所占比例也逐渐增高［1］，2020年女性乳腺癌已超过肺癌成为最常见的癌症［2］。

虽然我国乳腺癌发病率较低，但我国乳腺癌的疾病负担仍在逐年增加［3］。

乳腺癌的发病机制不清，可能与生殖、遗传、内分泌、饮食、环境等诸多因素有关［4,5］。

乳腺结节生成伴随着相应的病理变化，然而这些病理变化可能不会引起常规超声（US ）显示的解剖学、组织运动和血流动力学的变化，但通常会改变组织的基本弹性［6］。

超声弹性成像（UE ）由Ophir 等［7］最早提出，经过不断发展，已经形成了多种弹性成像技术，主要包括静态/准静态弹性成像（RTE ）、声辐射力脉冲成像（ARFI ）和剪切波弹性成像（SWE ）等。

弹性成像技术可以通过测量组织杨氏模量值及剪切波传播速度（SWV ）定量评估组织的硬度，弥补了US 的不足，为乳腺结节的诊断提供了新的思路和方法。

1RTE1.1RTE 的基本原理RTE 对组织施加恒定外力，收集超声射频回波信号来估计轴向组织位移和应变，利用经典的时延估计技术，对采集的射频回波信号在少量准静态变形前后的帧进行自相关分析，用彩色编码沿小数据段或感兴趣区域的差分位移并转换成彩色图像，以直观反映被检组织的实际硬度。

1.2UE 评分（ES ）在UE 中，用彩色图像表示组织的弹性系数大小，即组织的硬度。

红色表示组织弹性系数小（硬度小），蓝色表示组织弹性系数大（硬度大），绿色表示组织弹性系数中等（硬度中等）。

有学者提出5分评分法，将乳腺肿块对应的颜色赋予分值表示［8］，具体如下：1分：病灶表现为绿色；2分：病灶表现绿色和蓝色相间；3分：病灶周围为绿色，中央为蓝色；4分：整个病灶表现蓝色，但其周围区域不包括在内；5分：病灶及其周围均表现蓝色。

评分≥4分为恶性，<4分为良性。

但在临床实际应用中发现该评分不适用于某些病灶，因此国内有学者在5分法基础上总结经验，提出了更为准确的改良5分法［9］。

弹性成像的应用原理弹性成像技术简介弹性成像是一种利用超声波或电磁波等方法对物体的结构和性质进行成像的技术。

它可以用于医学诊断、材料研究、地质勘探等领域。

本文将介绍弹性成像技术的应用原理及其在各领域的具体应用。

弹性成像的基本原理弹性成像利用波的传播性质和物体的力学特性来进行成像。

其基本原理是通过观测或测量波在物体内部传播时的变化，来推测物体的结构和性质。

根据测量所得到的数据，可以通过数学算法进行处理和分析，最终生成物体的图像。

弹性成像的具体应用1.医学诊断–通过弹性成像技术，医生可以观察人体内部组织和器官的结构及其变化情况，从而帮助诊断疾病。

–弹性成像在癌症的早期检测和诊断中非常有用。

癌细胞通常具有不同的弹性特性，与周围正常组织有所区别。

弹性成像可以帮助医生提前发现和区分癌细胞，进而选择合适的治疗方法。

2.材料研究–弹性成像技术可以对材料的力学性能进行评估，如材料的硬度、弹性模量等。

这对于材料的研究和开发非常重要。

–弹性成像能够实时监测材料的变形和损伤过程，可以提前发现材料可能存在的问题，避免事故的发生。

3.地质勘探–在地质勘探中，弹性成像可以帮助观测地下岩层的结构和性质。

–弹性成像可以检测地壳和岩石中的裂隙和断层，为地质灾害的预防和地下资源的探测提供重要数据。

4.其他领域的应用–弹性成像还可以被用于材料制造和质量控制、非破坏性测试、生物力学研究等领域。

弹性成像的发展趋势随着科学技术的不断进步，弹性成像技术也在不断发展和完善。

以下是一些发展趋势： - 共振频率显微成像：通过测量共振频率的变化，可以更详细地描绘材料的弹性性能，提高成像的分辨率和准确性。

- 多模态成像：将多种成像技术进行组合，例如超声波成像和电磁波成像，可以获得更全面的信息，提高成像的准确性。

- 实时成像：将弹性成像与实时图像处理技术相结合，可以实现实时成像，为医学手术和工程测量等实时应用提供支持。

结论弹性成像技术是一种重要的成像技术，它通过观察和测量波在物体内部传播时的变化来推测物体的结构和性质。

超声弹性成像技术在甲状腺癌诊断中的应用价值目的：分析超声弹性成像技术在甲状腺癌诊断中的应用价值。

方法：选取20__年6月-20__年5月在本院甲状腺科就诊的931例患者为研究对象。

对所有患者进行彩色多普勒和弹性成像检查，以后期的手术病理为标准，对两种检查的诊断准确率作出比较。

结果：超声结果显示931例患者总钙化率为36.0%（329/931），其中粗大钙化占33.7%（111/329），微小钙化占60.5%（199/329），环状钙化占5.8%（19/329）。

病理结果显示，931例患者中甲状腺良性疾病787例，合并钙化者211例（26.8%），甲状腺癌144例，合并钙化者118例（81.9%）；合并钙化者在甲状腺良、恶性肿瘤中所占比率比较差异有统计学意义（字2=161.931，P<0.001）。

超声检查合并钙化灶患者中甲状腺癌阳性率为35.9%，弹性成像技术中Ⅲ～Ⅳ级结果中甲状腺癌阳性率为93.9%，后者诊断阳性率高于前者，差异有统计学意义（字2=91.761，P<0.001）。

结论：超声弹性成像技术能够半定量地对肿块性质作出评价，对于甲状腺癌的诊断具有重要价值。

在传统彩色多普勒超声检查基础上，结合弹性成像技术，能显著提高甲状腺癌的准确率和特异性。

甲状腺结节；钙化；超声弹性成像技术；甲状腺癌Application Value of Ultrasonic Elastography in the Diagnosis of Thyroid Cancer/XIAO Li-xia，MEI Feng，ZHONG Rui-fang，et al.//Medical Innovation of China，20__，13（20）：057-059Objective：To study the application value of ultrasonic elastography in the diagnosis of thyroid cancer.Method：The 931 patients treated from June 20__ to May 20__ in the thyroid department wereselected.All the patients received the color Doppler ultrasound and ultrasonic elastography.The patients were confirmed by the surgical pathology.The accuracy based on two methods was comapred.Result：The total rate for calcification cases was 36.0%（329/931） of which the bulky cases accounted for 33.7%（111/329）；the tiny cases accounted for 60.5%（199/329）；the cyclic cases accounted for 5.8%（19/329）；there were 787 benign cases，211 complicated cases ofcalcification（26.8%），144 thyroid cancer cases and118 complicated cases of calcification（81.9%）.Merger of calcification in the proportion of benign and malignant thyroid tumors was compared，the difference was statistically significant （字2=161.931，P<0.001）.For patients complicated with calcification，the positive rate of thyroid cancer was 35.9%，according to the ultrasonic elastography，the positive rate of stage Ⅲ-Ⅳ thyroid cancer was 93.9%（字2=91.761，P<0.001）.Conclusion：The ultrasonic elastography can make a semi-quantitative diagnosis on the nature of lump and have an important value in the diagnosis of thyroid cancer.The combined methods of color Doppler ultrasound and ultrasonic elastography can greatly improve the accuracy and specificity of thyroid cancer.Thyroid nodule； Calcification； Ultrasonic elastography； Thyroid cancerFirst-author’s address：Dongfeng People’s Hospital of Zhongshan City，Zhongshan 528425，China doi：10.3969/j.issn.1674-4985.20__.20.015甲状腺占位性病变为临床常见病，而甲状腺癌的发病率逐年上升，其中临床确诊的结节中约5%为恶性，早期发现病灶并鉴其良恶性对临床治疗及手术选择有重要意义[1]。

超声弹性成像技术在乳腺良恶性肿瘤鉴别诊断中的临床价值分析【摘要】超声弹性成像技术在乳腺良恶性肿瘤鉴别诊断中具有重要的临床应用价值。

本文首先介绍了乳腺肿瘤的发病情况和超声弹性成像技术的基本原理，然后重点分析了超声弹性成像技术在乳腺肿瘤鉴别诊断中的应用，结合临床病例进行详细分析。

文中还探讨了该技术的优势与局限性，并展望了未来在乳腺肿瘤诊断中的应用前景。

研究结果表明，超声弹性成像技术可以有效区分乳腺良恶性肿瘤，对临床诊断具有重要意义。

未来的发展方向应着重在技术优化和临床验证上，以进一步提升诊断准确性和临床应用的广泛性。

这一研究对于临床乳腺肿瘤诊断具有重要的实践意义和推动作用。

【关键词】乳腺肿瘤、良恶性、超声弹性成像技术、鉴别诊断、临床价值、乳腺、特征、病例分析、技术优势、局限性、应用前景、发展方向、研究价值、意义。

1. 引言1.1 乳腺肿瘤的发病情况乳腺肿瘤是女性常见的肿瘤类型之一，同时也可发生在男性。

根据统计数据显示，乳腺肿瘤的发病率在近年来呈不断上升的趋势，成为影响女性身心健康的重要问题之一。

乳腺肿瘤的发病原因多种多样，包括遗传因素、激素水平、生活方式等。

除了女性患者，男性乳腺肿瘤的发病率虽然相对较低，但也需要引起足够的重视。

乳腺肿瘤主要分为良性和恶性两种类型，其中乳腺癌是最常见的恶性肿瘤。

乳腺癌的早期症状往往不太明显，容易被忽略，造成较晚期确诊，因此及早发现乳腺肿瘤至关重要。

除了常规的体检和超声检查外，更为准确的诊断方法对于乳腺肿瘤的治疗和预后也具有重要的指导意义。

1.2 超声弹性成像技术的介绍超声弹性成像技术（Shear Wave Elastography，SWE）是一种结合传统超声成像和组织硬度评估的新型成像技术。

通过在组织内部施加外力，观察组织的变形情况，可以评估组织的硬度和弹性特征。

相比传统的B超超声成像，超声弹性成像技术可以提供更为准确、客观的组织硬度信息，帮助医生更准确地诊断病变。

在乳腺肿瘤鉴别诊断中，超声弹性成像技术可以帮助医生区分良性和恶性肿瘤。

超声弹性成像与常规超声在乳腺癌诊断中的价值比较
超声弹性成像（elastography）是一种非常规超声技术，通过测量和分析组织的弹性特性来辅助病灶的诊断。

相比之下，常规超声是一种常用的医学影像技术，主要用于观察和分析器官和组织的形态和结构。

在乳腺癌的诊断中，超声弹性成像和常规超声可以互相补充，提供更全面的信息。

常规超声可以观察到乳腺组织的形态、结构和血流情况，能够有效发现不同形态和大小的肿块。

而超声弹性成像则能够提供组织的弹性信息，可以帮助鉴别肿块的性质，判断其良恶性。

超声弹性成像在乳腺癌诊断中的优势在于能够提供更直观、可靠的肿块硬度信息，有助于区分良性和恶性肿块。

一些研究结果表明，超声弹性成像对于乳腺癌的诊断准确性有较高的敏感性和特异性。

超声弹性成像还可以用于引导穿刺活检，提高活检的准确性。

超声弹性成像也存在一定的局限性。

操作者的经验和技术水平对结果的准确性和可靠性有很大的影响。

超声弹性成像的设备和技术比较复杂，价格也较高，限制了其在一些医疗机构的推广和应用。

什么是超声弹性成像？对肝癌诊断有什么帮助？今年61岁的李大爷，身体一直十分硬朗，最近却有上腹疼痛的状况。

家人带其到医院检查，医生问明病情，推测可能是肝区病变，建议李大爷通过超声弹性成像诊断方式，明确是否为肝癌前兆。

家人之前只听过超声诊断，对超声弹性成像诊断方式一头雾水，医生解释说超声弹性成像是影像学诊断方式的一种，相较于常规超声，准确率更高，技术手段更加先进。

那么具体什么是超声弹性成像，又会在肝癌诊断上发挥出什么价值呢？1超声弹性成像是什么？超声弹性成像，单从字面意思来说，不仅可以检测判断人体组织的静态状态，而且能够对组织弹性大小进行有效评估，从而方便判断疾病未来发展情况，增强临床诊疗的准确性和全面性。

此处提到的弹性，也属于物质属性的一种，和温度、硬度、密度等物理性质相类似，可以对物质状态进行有效反应。

生活中的弹性现象，普遍指的是物质施压之后发生形变的能力，举例来说，海绵与塑料。

对海绵施加较大外力，可使海绵产生巨大形变，但是外力一旦消失，海绵很快会恢复原状；与之相对的，塑料在施加外力之后则不会产生肉眼可见的形变现象，由此可知，不同物质弹性可能存在较大差异。

超声弹性成像的诊断思路也正在于此，通常情况下，人体组织的解剖结构因为结构差异，可能在弹性上表现出一定不同，从而为疾病诊断提供一定思路。

举例来说，纤维组织和乳腺体组织都属于乳腺中的组织结构，但是硬度方面，纤维组织硬度更大，约为96-244KPa。

而乳腺体组织相较于脂肪组织，在硬度方面同样更胜一筹，约为28-66KPa。

人体肾脏中的肾椎体、肾髓质和肾实质相比，弹性系数同样有一定差异。

常规超声成像诊断中，由于人体不同组织声阻抗值存在一定差异，因此也可能出现不同的回声强度。

但这种方式往往容易出现一定误差，主要是因为人体一些组织之间的声阻抗率并没有较大差异，例如血液声阻抗率为1.656，肝脏为1.648，肌肉为1.684，软组织为1.524，水为1.513（单位为106N·s/m3）。

肿瘤影像检测技术的新进展与应用前景引言：肿瘤是一种十分复杂且具有高度异质性的疾病。

随着医学影像技术的快速发展，肿瘤影像检测成为了肿瘤诊断、分期和治疗计划制定中至关重要的一环。

本文将重点介绍肿瘤影像检测技术的新进展以及其在临床应用中的前景。

一、超声波成像技术超声波成像技术在肿瘤影像检测中起到了不可替代的作用。

近年来，超声波成像领域取得了许多突破性进展。

1. 弹性成像技术弹性成像技术利用内部组织和器官的机械特性进行图像重建，能够提供更为详细和准确的肿瘤形态信息，辅助医生进行诊断。

这项技术能够帮助检测和区分良恶性肿块，提高早期癌变的发现率。

2. 三维动态超声造影（3D-DSA）3D-DSA是一种实时动态血管成像技术，能够显示血管的位置、形态以及实时血流动态信息。

这项技术对于肿瘤的早期诊断和治疗计划制定非常有帮助。

例如，在输卵管堵塞问题中，3D-DSA技术能够提供更准确的诊断结果。

3. 弹性超声/核磁共振成像（MR-Elastography）MR-Elastography结合了超声波成像和核磁共振成像的优点，能够提供更为全面的肿瘤评估结果。

该技术通过测量组织弹性来检测肿瘤并提供其内部构造信息。

二、计算机辅助诊断技术计算机辅助诊断技术是近年来发展迅速的一项新兴医学影像领域。

它利用人工智能和图像处理算法来分析和解读大量医学影像数据，提高医生的诊断效率和准确度。

1. 卷积神经网络（CNN）CNN是一种广泛应用于图像处理领域的深度学习神经网络模型。

通过大量的训练数据集，CNN可以自动从肿瘤影像中提取特征并进行分类、分割等任务。

这种技术可以有效辅助医生进行肿瘤的定位和分析。

2. 支持向量机（SVM）SVM是一种监督学习算法，可以将影像数据映射到高维空间，在新的空间中实现对不同类别之间的区分。

SVM在肿瘤检测和分类中表现出良好的效果，能够提供更准确的肿瘤边界和轮廓信息。

三、多模态影像融合技术多模态影像融合技术将来自不同影像模态的信息融合到同一个平台上，为医生提供全面而精确的肿瘤诊断结果。