发表主题
论坛首页 推荐主题 主题专辑 爱医培训 爱医杂志 签约作者 荣誉勋章 排行榜 我的主页
查看: 4274|回复: 1

[浅表器官] 乳腺超声成像技术展望

 关闭 [复制链接]
发表于 2005-2-3 21:32 | 显示全部楼层 |阅读模式

马上注册,结交更多好友,享用更多功能,让你轻松玩转社区。

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

x
  在过去的十年中,乳腺和小器官超声成像的质量有了显著的改进。组织对比度的提高和细节的丰富主要归功于新的数字信号处理技术使超声应用更快捷和便宜。
  然而人们常常忽略乳腺成像是超声应用的先驱领域之一。远在50年前Wild和Reed便开始用工作频率为15MHz的A超检测乳腺肿瘤。从此,乳腺超声成像技术经历了从静态B超到浸入式水路成像,再到实时手握式成像的演变,探头工作频率也从开始的5MHz,发展到7.5MHz,直至今天的10MHz及以上。
  随着超声影像质量的稳步提高,某些医务人员已开始改进成像及诊断方式,以更有效地利用已有的信息。尽管1995年FDA确认可应用超声来诊断固态乳腺肿块是良性还是恶性,但许多医务人员和超声专家仍固守成规,仅运用超声来区分固态和液态肿块。任何成像模式要达到诊断的水平,必须依*新科技的发展而不断改进和完善。
  一、乳腺超声技术近期的进展
  乳腺超声技术近期的进展包括:
  1. 超声探头上传感器数量的增加,提高了横向分辨率。
  2. 探头工作频率提高到10~15MHz,进一步提高横向分辨率。
  3.宽带超声探头和加宽的扫描频带提高了纵向分辨率,中心工作频率偏移及频率复合技术的应用降低了噪声。
  4. 信号处理功能增强,可获得高质量、低噪声、高对比度的影像。
  5.多普勒灵敏度和功率多普勒技术的改善,使观察乳腺内部的血管分布更为直接。在20世纪80年代初多普勒超声技术刚用于血管检测时,主要采用连续波多普勒,因为它有较高的灵敏度。乳腺肿块周围的血管内含有较高的血流速度被认为是恶性肿瘤的象征。现在,只需用彩色多普勒观察分布于肿块内外的血管数量即可作出同样的诊断。尽管对于多普勒信息的解释仍有异议,但多数研究者及ATL/FDA临床实验的结果确认了乳腺肿块中增加的血管分布预示了恶性肿瘤。
  6.近年来最显著的进步当属1.5维扫描阵列,它具备在垂直于常规扫描平面的厚度平面上动态聚焦的功能,该特性极大地改善了*近探头的肿块区域的对比度。
  二、新的扫描技术
  随着超声影像的改进及新成像仪的使用,临床检测的方式也有了相应的进展。最为重要的是超声已被广泛用于固态肿块和乳腺癌的诊断。新的扫描技术应运而生,其中包括辐射扫描、挤压扫描以及成像之中的触诊。
  1. 辐射扫描
  辐射扫描对于乳腺导管间疾病的诊断极为有效。图2显示了在微张的乳腺导管内的一处固态肿块,若非沿着导管的纵轴方向观测,很难发现该肿块。相反探头若是沿着导管的方向,肿块便显而易见。
  2. 挤压成像
  挤压成像对诊断固态肿块十分重要,因为癌变区域的压缩形变较良性肿瘤小得多。有时固态肿块的声学特性相对于周围组织(尤其是脂肪)来说是一致的,因而只能*观测某块区域相对的挤压形变量来检测病变。
  3. 触诊
  扫描中的触诊可以在超声影像帮助下精确定位可触知的异常区域。触诊可以让检查者发现微小的病变区,同时也可以确定该异常是否由正常的乳腺组织如脂肪页片或由变厚的Cooper’s韧带所致。利用该信息,医生可以解释有关肿块的来由进而安抚焦虑不安的妇女。
随着新的超声扫描技术的出现,一些新的研究所和组织纷纷成立以帮助妇女获得高质量的乳腺超声扫描影像。美国乳腺超声医务人员注册处(American Registry of Diagnostic Medical Sonographers in Breast Ultrasound)主要关注先进的超声扫描技术并作乳腺超声操作人员的资格鉴定。美国医学超声研究所(American Institute of Ultrasound in Medicine,AIUM)的乳腺超声鉴定程序有助于保证那些不隶属于大影像中心的乳腺成像中心执行高质量的操作。如何帮助成像中心将新科技运用于临床实践中,还有很多问题有待解决。
  三、新成像方法
  在乳腺超声成像方面的一些新进展包括谐波成像、造影成像、弹力图、声学弹力图、二维传感器阵列以及三维超声成像。
  1. 谐波成像
  谐波成像是利用探头超声波的二次谐波成像。该技术可有效地抑制超声混响效应及其它近场噪声,但可能会限制穿透深度而导致分辨率下降,除非运用更新的宽带谐波成像技术。如图3所示液态肿块的内部回声在谐波影像中有所下降。
谐波成像减少了通常乳腺超声中可能出现的复杂液态和固态肿块的数目,同时提高了鉴定肿块为固态还是液态的准确性。该项技术也可能更清晰地定义病变边界——一个区分良性和恶性的重要特征。
  2. 超声造影剂
  超声造影剂主要是采用大小为5~7mm的封闭气泡或固态粒子以显著增强反射信号,提高血流的可视度。造影剂也能适度提高组织的对比度,有助于在动态渗透研究中观测组织随时间的增强变化。当高能量超声束冲破微泡时,释放出的声学能量可以在彩色或功率多普勒影像中显现出来。这一现象被称为激励型声能发射(Stimulated Acoustic Emission),可用于探测在灰度影像中看不出来的病变。
  使用造影剂的缺点在于造价高,并需要静脉注射。而且,灵敏度更高的多普勒仪器的出现使得血流信号的增强已不像过去那么重要。图4显示,在移植入肝脏中的实验性肿块上运用造影剂后,组织的对比度增强。类似的增强是否也适用于乳腺组织亟待研究。
  3. 振荡多普勒成像
  振荡多普勒成像或声学弹力图,是从著名的震颤乳腺超声技术派生而来的(如图5所示)。在震颤检查中,用彩色或功率多普勒进行乳腺成像的同时要求病人发出声音。乳腺中松软的部分振动较大,而癌变区域和其它较硬的组织振幅小,形成影像中色彩较弱的区域。这样原来在B超中声学特性一致的区域,因其结构的疏密变得可以区分。振荡弹力图或振荡多普勒成像与此类似,不同的是用一个单独的传感器产生振荡。该传感器可产生不同的振荡频率,而成像系统里的定量功率多普勒算法可以计算出组织在每一频率上的振荡量。振荡多普勒成像用于观察组织的粘弹特性。
对于20个病人的初步研究表明,病变区域的振荡量随频率变化的规律十分复杂。病变肿块区并不是在任一频率都会比周围组织振荡得小。这或许能够解释震颤法临床所得的结果变化不一。不同的病人发出不同的音调,在特定频率下,病变区的振荡不一定与周围组织不同。而且,良性肿块振荡量随频率变化的范围很大。相反癌变区表现出少量的振荡,而且随振荡频率的变化很小。
利用良性和恶性肿瘤的振荡差异,我们有可能准确地诊断大多数良性肿瘤而不会把癌症误断为良性。图6所示为两个肿瘤的频谱图,一块为良性,另一块为恶性。良性肿瘤的振荡变化量随频率范围的增大而增大,而恶性的振荡变化量随频率变化很小,而且恶性肿瘤整体信号强度都很弱。值得注意的是,在某一频率范围内,恶性与良性病变的振动强度相同,使之变得不可区分。
  4. 弹力图
  弹力图是通过在组织上施加一个微小的压力,比较挤压前后的两幅图像而获得组织的弹性特征。运用互相关法处理挤压前后获得的数据可测定各个小块组织相应于探头压力所产生的位移量。这些挤压幅度很小,通常在0.2到0.6mm之间。乳腺组织位移变化率相对于施压探头距离的变化关系,即为应变图像,进而构成了最后的弹力图。
  初期研究表明,良性肿块诸如纤维增生,纤维性囊肿节点在弹力图上不可见或几乎看不见。图7呈现了典型的纤维组织增生。癌症肿瘤因比周围正常组织硬得多,在弹力图中非常明显。
癌症区在弹力图中有三种不同的模式: 非常规范的一块硬(暗色的)肿块或小结;一块硬度适中的肿块或小节点,里面具有更硬的颗粒;或是非常暗或硬的中心区域环绕着一些较弱(较亮的)周边组织。弹力图对区分乳腺纤维化与癌极为有效。纤维化在B超上表现为回声较强的区域并附带后部声学阴影,与癌症区的B超影像极为类似。然而在弹力图中,组织纤维化通常表现为一片硬度适中的均匀区并没有更硬的中心核区,相反地癌变区会突现出一块清晰而不规则的高硬度区域。
  初期的工作揭示了弹力图能正确区分大多数良性与恶性肿瘤。其主要原因是恶性肿瘤比良性肿瘤更硬或更暗,而且其宽度较良性肿瘤宽。由于碳塑反应(Demoplastic),恶性肿瘤在弹力图上比在普通B超图上显得大,因为碳塑反应在恶性肿瘤四周导致了一块硬度增强的区域。
  观察弹力图上肿块外形的研究表明,测得的癌症横向尺寸总是比在普通B超上的大。良性肿块却常常比B超图像小或相近。利用回波信号的总体强度(组织的硬度)以及肿块在B超与弹力图中大小的差异可以正确地区分大多数的固态良恶性肿瘤。在先前的工作中,用这两个特征区分良、恶性肿瘤,其ROC弧线下的面积可达0.86,10例良性肿瘤中的6个被正确分类,而且未漏判任何一例癌症。这项技术可用来排除许多良性肿瘤的活性组织检查,从而降低乳腺癌诊断的花费和病人的痛苦。在过去的几年中,弹力图像质量有所改善,硬块边缘增强,其内部的分辨率也提高了。
  5. 二维传感器阵列
  二维传感器阵列现可用来产生三维超声图像。当然还有其他技术可用来产生三维超声图像,但其手段均很繁琐。三维超声的一个重要优点在于其允许快速和可复现的扫描,有助于解决在普查超声检查中的一些问题。超声普查非常有用,但对整个乳腺进行普查成像,对超声操作人员和医生而言都是极为耗时费力的。普查手段应该简单、便宜,最好无需医务人员在场。一个超声操作人员所作的三维超声普查,可以允许放射专家和医师从多个扫描平面(包括从射状平面)复查已采的三维数据。
  随着超声新技术在实际临床运用中的不断发展,只要超声影像专家及声学专家积极地去迎接新技术而非刻意回避,现行的乳腺超声应用必将有所突破。乳腺超声成像技术和其他新的非超声技术的融合也至关重要,如何尽可能多地培训和鉴定相关的操作人员和诊所也势在必行。

评分

参与人数 1贡献分 +1 收起 理由
guopeihao + 1

查看全部评分

发表于 2005-2-5 10:24 | 显示全部楼层
多谢大斑竹。。

[ 本帖最后由 renzhi 于 2007-5-2 18:18 编辑 ]
此附件已经损坏等待作者修复
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

Archiver|手机版|关于我们|隐私保护|版权保护|小黑屋|爱爱医 ( 粤ICP备2023094852号 )

GMT+8, 2024-3-28 18:39

Powered by Discuz! X3.1

© 2001-2013 Comsenz Inc.