超聲剪切波彈性成像的技術(shù)進(jìn)展

李強(qiáng)

泰安市中醫(yī)醫(yī)院 設(shè)備科，山東 泰安271000

超聲剪切波彈性成像的技術(shù)進(jìn)展

李強(qiáng)

泰安市中醫(yī)醫(yī)院 設(shè)備科，山東 泰安271000

E成像，又稱為實時剪切波彈性成像，該技術(shù)是近來興起的一種實時二維彈性成像技術(shù)，它與靜態(tài)彈性成像技術(shù)有本質(zhì)的區(qū)別，與瞬時彈性成像技術(shù)以及聲輻射力彈性成像技術(shù)相比，在技術(shù)上也有了新的進(jìn)展。本文介紹了彈性成像的相關(guān)原理，以及現(xiàn)階段應(yīng)用于臨床的彈性成像技術(shù)，并著重探討了實現(xiàn)E成像快速、實時、大范圍檢測的技術(shù)方法，尤其是在剪切波產(chǎn)生、檢測、成像方面采用的技術(shù)，如“馬赫圓錐”動態(tài)的相干增強(qiáng)技術(shù)，一次并行發(fā)射、接收的超高頻成像技術(shù)。同時對E成像技術(shù)的研究及其臨床應(yīng)用進(jìn)展做了綜述，最后對剪切波彈性成像技術(shù)的未來應(yīng)用進(jìn)行了展望。

E成像；聲輻射力脈沖；馬赫圓錐；超高頻；楊氏模量；聲束形成

引言

超聲診斷技術(shù)的發(fā)展，包括A型（Amplitude）、B型（Brightness）、M型（Motion）、C型（Color）、D型（Doppler）超聲等，經(jīng)歷了一個由“點(diǎn)”（A型超聲）、“線”(M型超聲）、“面”（二維超聲）、“體”（三維超聲）的發(fā)展過程[1]。目前，出現(xiàn)了應(yīng)用超聲原理測量組織硬度（彈性）的診斷方式。1991年，Ophir等[2]根據(jù)不同組織間的彈性模量比聲阻抗差大幾個數(shù)量級的原理，提出了超聲彈性成像（Ultrasonic Elastography，UE）的概念，并且由此逐漸形成了用于臨床的彈性成像設(shè)備，其中剪切波彈性成像，即E成像技術(shù)（Shear Wave Elastography，SWE）開始逐漸發(fā)展。SWE能夠以二維形式結(jié)合傳統(tǒng)超聲成像而定量、實時顯示組織彈性值，其在乳腺病變定性診斷中的價值已經(jīng)被證實，同時Dr. James Trotter認(rèn)為：“SWE已經(jīng)成為肝臟疾病在診斷的重要工具”[3-4]。

1 彈性成像的基本原理

彈性成像旨在評估組織彈性，測量組織因受壓迫而產(chǎn)生的形變[5-6]。組織彈性通常使用楊氏模量表達(dá)，其單位為Pa或kPa。該過程分為3步：① 組織內(nèi)壓力的產(chǎn)生。組織內(nèi)壓力有多種不同的來源，可以是外部壓力，也可以是內(nèi)部的壓力，有靜態(tài)穩(wěn)定的壓迫，也有單頻振動激勵或聲脈沖對組織產(chǎn)生剪切波；② 應(yīng)用超聲技術(shù)測量因壓力產(chǎn)生的組織位移；③ 根據(jù)壓力與位移的關(guān)系估算彈性模量。

2 彈性成像的技術(shù)分類

2.1 靜態(tài)型彈性成像技術(shù)

靜態(tài)型彈性成像技術(shù)的基本原理：當(dāng)外界向某個固體組織均勻施加一個壓力或稱應(yīng)力（Stress，s）時，會導(dǎo)致該組織內(nèi)部產(chǎn)生形變，即應(yīng)變（Strain，e），見圖1。其理論基礎(chǔ)為，在介質(zhì)內(nèi)應(yīng)力分布均勻的情況下，彈性與應(yīng)變/位移成反比[7]。楊氏模量（E）是施加的應(yīng)力與所產(chǎn)生的應(yīng)變之間的比值，表達(dá)了組織的硬度：E=s/e (1)

圖1 外力作用下彈性固體產(chǎn)生的形變

測量組織因靜態(tài)穩(wěn)定受壓迫而產(chǎn)生的形變：對被檢查者體表施加一個穩(wěn)定均勻地壓力，采集超聲探頭在同一位置施加前和施加后的兩組超聲射頻信號，計算和顯示因加壓所導(dǎo)致的組織形變，現(xiàn)在其臨床實用性已經(jīng)被廣泛研究，但由于無法確切知曉對組織內(nèi)部所施加的壓力值。因此靜態(tài)型彈性成像不能計算出楊氏模量E，無法做定量評價[8-9]。

2.2 振動聲成像技術(shù)

利用具有頻差的超聲波束同時聚集于組織，聚集區(qū)受到交變輻射力作用向往輻射聲波，采集此信號，推導(dǎo)出聚集區(qū)域的彈性信息[10-11]。該技術(shù)是一種定量評價手段，但不能夠?qū)崟r成像，有人對GE公司的Vivid 7超聲機(jī)進(jìn)行了振動聲成像研究[12]，振動聲成像技術(shù)更適合核磁共振系統(tǒng)[13]。

2.3 基于剪切波的成像技術(shù)

基于剪切波的成像技術(shù)基本原理：聲源振動產(chǎn)生聲波，聲波有縱波、橫波和表面波3種形式。當(dāng)聲波在傳播途徑上被反射或吸收時，會產(chǎn)生聲輻射力，該力會使此處的組織粒子產(chǎn)生橫向振動，從而產(chǎn)生剪切波，它是一種橫波，見圖2。受剪切模量影響，剪切波在不同軟組織內(nèi)的傳播速度差別亦非常顯著，可達(dá)到幾個數(shù)量級?；诩羟胁ǖ膹椥猿上窦夹g(shù)使用脈沖在體內(nèi)產(chǎn)生剪切波[14-15]，然后通過測量其傳播速度直接計算組織的彈性值。剪切波在一種介質(zhì)中的傳播速度與生物組織的縱向模量相關(guān)，因此組織的彈性模量可以通過測量其速度而進(jìn)行推算。

剪切波與組織硬度相關(guān)，楊氏模量（E）與剪切波的傳播速度（c）之間直接相關(guān)：

圖2 傳統(tǒng)聚焦聲束產(chǎn)生的聲輻射力

上式中，ρ即組織的密度（kg/m3），一般認(rèn)為等于水的密度，為1000 kg/m3，測量剪切波的傳播速度vs，就能計算出組織的彈性值。

目前基于剪切波的成像技術(shù)應(yīng)用于臨床診斷的有3種：瞬時彈性成像（Transient Elastography，TE）、聲輻射力脈沖彈性成像（Acoustic Radiation Force Impulse，ARFI）、SWE。

2.3.1 TE技術(shù)

TE基于一維瞬時彈性成像技術(shù)，它的剪切波由低頻的機(jī)械源敲擊患者皮膚振動激勵而產(chǎn)生，通過一維超聲系統(tǒng)（約5 MHz）測量其傳播速度，而剪切波的傳播速度與彈性直接相關(guān)，鑒于定位和操作的主觀性，通常重復(fù)測量10次計算平均彈性值。該技術(shù)已被成功應(yīng)用于臨床[16]，測量肝臟硬度而評價肝纖維化。

2.3.2 ARFI技術(shù)

ARFI技術(shù)也稱為聲觸診組織量化技術(shù)[17]。ARFI通過超聲換能器發(fā)射超聲波在被測組織內(nèi)部聚焦，對組織產(chǎn)生機(jī)械激勵，使特定區(qū)域組織發(fā)生微小變形產(chǎn)生沿橫向傳播的剪切波，然后利用該超聲探頭高幀頻超聲波束掃描微小形變，通過互相關(guān)算法從射頻數(shù)據(jù)計算剪切波產(chǎn)生前后組織中的偏移變化，從而計算剪切波橫向傳播的速度，由剪切波速度定量估算生物組織彈性分布，可近似統(tǒng)一不同生物組織的彈性重構(gòu)方法[18]。

陳昕等[19]開發(fā)了用于超聲輻射力彈性成像研究的通用實驗系統(tǒng)，利用ARFI進(jìn)行研究，初步完成了瓊脂仿體和離體大鼠肝臟的黏彈性系數(shù)測量實驗，驗證了剪切波頻散超聲振動成像的原理及整個系統(tǒng)的可操作性和實用性。使用開放式超聲系統(tǒng)平臺Sonix-RP進(jìn)行剪切波檢測，結(jié)果顯示通過該系統(tǒng)能有效檢測仿體的黏彈性系數(shù)，可為后續(xù)研究提供系統(tǒng)支持。張志偉等[20]闡述了AcUSON S2000彩色多普勒超聲診斷儀ARFI技術(shù)的原理、技術(shù)優(yōu)勢及在肝硬化的分期、科學(xué)預(yù)測心腦血管疾病的發(fā)病風(fēng)險、良惡性腫瘤的區(qū)分等多個領(lǐng)域的臨床應(yīng)用，指出了ARFI技術(shù)是當(dāng)今超聲成像領(lǐng)域中的領(lǐng)先技術(shù)，但臨床應(yīng)用還比較少，需要大量的研究驗證。Jaffer等[21]應(yīng)用ARFI技術(shù)對肝臟進(jìn)行研宄，結(jié)果表明肝臟s5段部位及深度的檢測成功率最高。汪惠鵬等[22]綜述了肝臟實時二維剪切波彈性成像測值的因素，表明經(jīng)驗豐富的操作者彈性測值的重復(fù)性好，其結(jié)論不一定完全適用于2D-SWE。

如要產(chǎn)生足夠強(qiáng)的剪切波，需增加聚焦處的聲功率ARFI產(chǎn)生更大的擾動，將導(dǎo)致探頭過熱以及聲功率的超標(biāo)[23-24]。ACUSON S2000超聲診斷儀是ARFI技術(shù)的典型代表，它可與傳統(tǒng)超聲成像系統(tǒng)相結(jié)合顯示，但未能突破探測深度和聲功率受限的技術(shù)瓶頸。

2.3.3 E成像

E成像，即實時剪切波彈性成像，它以二維形式結(jié)合傳統(tǒng)超聲成像定量、實時顯示組織彈性值。SWE技術(shù)的超聲探頭在深部組織聚焦出局部聲輻射力，推動組織產(chǎn)生剪切波，同時產(chǎn)生的多個聚焦點(diǎn)，以垂直于患者體表的方向排成一線，制造出圓錐形的剪切波波陣面，該超聲探頭沿聚焦點(diǎn)兩側(cè)掃描整幅圖像，使用快速接收技術(shù)來捕獲剪切波的演變。聚焦于圖像中心的聲束所產(chǎn)生剪切波，見圖3。

圖3 聚焦于圖像中心的聲束所產(chǎn)生剪切波

喬曉慧等[25]對SWE技術(shù)的原理以及臨床應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，表明SWE是目前最先進(jìn)的超聲彈性技術(shù)，與靜態(tài)型和動態(tài)型彈性成像相比，SWE具有實時、定量、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，可以準(zhǔn)確評價活體組織及其病變的彈性特征，具有良好的臨床應(yīng)用前景，值得進(jìn)行多器官、多中心的臨床研究，為制定超聲彈性診斷標(biāo)準(zhǔn)奠定基礎(chǔ)。吳若愚等[26]基于動態(tài)孔徑控制的剪切波傳播速度研究中表明，相比于傳統(tǒng)靜態(tài)孔徑聚焦超聲發(fā)射方式，動態(tài)孔徑控制的剪切波傳播速度在小焦距下的聲輻射力聚焦效果和標(biāo)記點(diǎn)DTC走勢效果方面都得到了改善，從而提高了剪切波傳播速度檢測的準(zhǔn)確度。

劉小麗等[27]進(jìn)行了實時剪切波彈性成像檢測甲狀腺結(jié)節(jié)楊氏模量值及Ratio值鑒別良惡性的臨床價值的研究，利用SWE超高速在組織的不同深度連續(xù)聚焦，產(chǎn)生“馬赫錐”現(xiàn)象，使組織中產(chǎn)生足夠強(qiáng)度的剪切波，并以彩色編碼技術(shù)實時顯示組織彈性圖，同時系統(tǒng)定量分析、測量組織的楊氏模量值。結(jié)果顯示，良惡性結(jié)節(jié)的楊氏模量值最大值與Ratio值比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），Ratio值不受參照脂肪位置（距皮膚距離和距乳頭方向及距離）的影響，故Ratio值在甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性診斷中更具有廣闊的研究前景，研究也存在一定的局限性。

李楠等[28]采用新西蘭大白兔60只，將動物隨機(jī)編號，分為對照組（10只）和實驗組（50只）。利用ARFI技術(shù)和2D-SWE技術(shù)測定肝硬度（Liver Stiffness，LS），所得結(jié)果與肝纖維化（Liver Fibrosis，LF）呈線性相關(guān)關(guān)系（r=0.802及r=0.892，P＜0.01），研究表明ARFI及2D-SWE技術(shù)均能較為準(zhǔn)確地反應(yīng)LF的等級，且2D-SWE技術(shù)的診斷效能優(yōu)于ARFI技術(shù)。

黃澤萍等[29]利用實時二維剪切波彈性成像技術(shù)，評估健康人和慢性肝病患者肝臟硬度的重復(fù)性和一致性。通過兩位不同經(jīng)驗的操作者分別對30例健康志愿者（健康對照組）、30例慢性乙型肝炎患者（慢性乙型肝炎組）、30例肝硬化患者（肝硬化組）進(jìn)行肝臟硬度的楊氏模量值檢測。用組內(nèi)和組間相關(guān)系數(shù)評價測值的重復(fù)性。結(jié)果2D-SWE技術(shù)檢測健康人和慢性肝病患者的肝臟效能穩(wěn)定、重復(fù)性好、不受操作者經(jīng)驗影響。

支欣等[30]分別闡述了SWE在不同器官中的應(yīng)用，并與實時組織彈性成像評估效果進(jìn)行對比分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，SWE技術(shù)診斷肝纖維化效能優(yōu)于實時組織彈性成像，故SWE有望成為評估肝臟纖維化病理分期的有效及無創(chuàng)的新技術(shù)。SWE對血管疾病的彈性測量可定量測量斑塊的硬度，有望成為評估斑塊穩(wěn)定性的新方法。目前SWE對深靜脈血栓的研究較少，尚有待進(jìn)一步深入研究。

3 E成像的技術(shù)實現(xiàn)

3.1 E成像剪切波的產(chǎn)生

普通條件下超聲聲輻射力產(chǎn)生的剪切波的幅度只有幾微米到幾十微米，傳播幾毫米的距離就消失了。為此E成像設(shè)備研發(fā)超聲探頭技術(shù)，能夠使聲束聚焦于組織的不同深度，聚焦產(chǎn)生的波源在組織內(nèi)以高于剪切波產(chǎn)生速度的形式快速移動，剪切波以“馬赫圓錐”的形態(tài)相干增強(qiáng)，見圖4。

圖4 剪切波以馬赫圓錐形式（橙線）被放大增強(qiáng)

“馬赫圓錐”圖，見圖5。“馬赫圓錐”是一個位置固定的微弱擾源所發(fā)出的一系列擾動在超聲（音）速氣流中傳播的波陣面，即一系列擾動球面的包絡(luò)面。此探頭技術(shù)提高振幅和傳播距離4～8倍。郭兆君等[31]探討了剪切波超聲彈性成像的安全性、有效性，發(fā)現(xiàn)這樣通過一次發(fā)射就可以對較大區(qū)域組織彈性進(jìn)行檢測，其聲輻射脈沖發(fā)射密度很低，所增加聲能方面的風(fēng)險，可以通過增大發(fā)射時間間隔等方法得到有效控制，達(dá)到了增強(qiáng)剪切波振幅的同時，滿足超聲探頭聲功率安全范圍的要求。

圖5 馬赫圓錐圖

3.2 剪切波的檢測技術(shù)

3.2.1 傳統(tǒng)超聲成像模式

傳統(tǒng)超聲成像方式中一幅圖像成像時間的計算公式如下：

其中，T為成像時間；D為成像深度；c為聲束傳播速度；NL為一幅圖像的線數(shù)。

而一幅圖像的最大幀頻計算公式為

例如，一幅深度為10 cm、寬度為256線的圖像，其最大幀頻為30 Hz（c取1540 m/s）。

3.2.2 E成像模式

剪切波需要被超聲系統(tǒng)采集接收。剪切波在組織中的傳播速度為1～10 m/s，穿過一幅寬約5 cm的超聲圖像平面約需15 ms，目前的超聲成像幀頻50～100 Hz，即使超聲系統(tǒng)的多線路功能可提高幾倍幀頻，但仍不能滿足剪切波的采集。

由公式(4)可知，減小NL可增大幀頻，如果NL為1，即無論圖像大小為多少，都能通過一次發(fā)射而并行計算整幅圖像的所有線，則最高幀頻由超聲波從探頭發(fā)出然后穿過組織并返回的時間而決定。例如法國聲科影像Aixplorer新聲威使用平面聲波。通過平面波多角度發(fā)射對血流進(jìn)行彩色編碼散斑成像，獲得渦流等復(fù)雜情況的血流動力學(xué)信息[32]?；诳焖俑道锶~變換的波束合成，在不降低圖像質(zhì)量的基礎(chǔ)上極大提高了平面波波束合成的速度等[33-34]。通過對超聲探頭內(nèi)的發(fā)射元件施加平面延遲可產(chǎn)生平面波，一次發(fā)射就獲得整幅超聲圖像。常規(guī)的15 cm深度腹部成像條件下，最高幀頻可以達(dá)到5000 Hz；4 cm深度的乳腺成像幀頻可達(dá)近20000 Hz。邁瑞公司彩超Resona 7基于超寬波束追蹤成像技術(shù)，可實時處理寬度范圍為0.2～40 mm區(qū)域內(nèi)的所有信號，以每幀10 kHz的速度探測剪切波的信號[33]。

3.2.3 E成像聲束形成的計算

近年來，圖形處理器和多核中央處理器高速運(yùn)算帶來一個最新的研究熱點(diǎn)-超高速超聲成像，為超聲成像帶來全新的發(fā)展機(jī)會[36]。E成像由基于軟件平臺的并行體系結(jié)構(gòu)完成，從接收模塊到處理單元的數(shù)傳輸有了技術(shù)突破：聲束形成前的數(shù)據(jù)信號（RF）直接傳遞至計算機(jī)，接收模塊的聲束形成器功能置于PC機(jī)中，數(shù)據(jù)速率提高到達(dá)幾千Mbyte/s，傳統(tǒng)超聲與法國聲科影像Aixplorer的UltraFast，見圖6。超高幀頻條件下采用軟硬件復(fù)合極速處理技術(shù)采集、接收、處理超聲圖像數(shù)據(jù)。系統(tǒng)并行計算單幀圖像內(nèi)的所有線，能高速處理數(shù)千赫茲幀頻的所有圖像數(shù)據(jù)。

圖6 傳統(tǒng)超聲（a）與法國聲科影像Aixplorer的UltraFast（b）

UltraFast體系中聲束形成由軟件完成的，圖像計算并行化。

3.3 E成像彈性值計算、成像

利用同一超聲探頭的超聲掃描技術(shù)和組織多普勒技術(shù)，測量組織在單位時間內(nèi)的剪切波所致的微小位移，計算剪切波傳播速度，而傳播速度與彈性直接相關(guān)，根據(jù)公式(2)直接推導(dǎo)出以kPa為單位的楊氏模量E。用彩色編碼的形式顯示剪切波速度（m/s），或者介質(zhì)彈性模量值（kPa），將彩色編碼圖與顯示解剖信息的灰階圖（B超）相結(jié)合，產(chǎn)生實時定量顯示組織彈性特征的二維圖像。

4 剪切波彈性成像（E成像）的技術(shù)前景

人體組織的病變往往伴隨著其彈性的變化，為醫(yī)生提供精確的組織彈性系數(shù)值可為疾病的病理研究和臨床診斷提供新的重要證據(jù)?；诩羟胁ǖ某晱椥詸z測技術(shù)，通過外力或內(nèi)力在組織內(nèi)產(chǎn)生剪切波，根據(jù)剪切波在組織中的傳播速度實現(xiàn)組織彈性模量的測量，實現(xiàn)了組織彈性系數(shù)的定量分析，避免了傳統(tǒng)彈性成像技術(shù)的缺點(diǎn)[37-39]。

新的技術(shù)一直在進(jìn)展，作為超聲彈性成像技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一個分支，剪切波彈性成像已被工程和臨床認(rèn)可，尤其是快速剪切波彈性成像技術(shù)（E成像）。但目前仍有理論和技術(shù)上的難題，剪切波彈性成像技術(shù)在組織的各向異性、非線性、成像深度等方面亟待改善，2013年BI-RADS新版對UE保持了謹(jǐn)慎的看法，文中設(shè)有明確認(rèn)可UE的臨床有效性。相信隨著新技術(shù)、新材料的不斷產(chǎn)生，剪切波彈性成像（E成像）將在臨床上發(fā)揮劃時代的作用。

[1] 陳基明,季家紅,李國棟.超聲診斷儀的基本原理及新技術(shù)的應(yīng)用[J].醫(yī)療設(shè)備信息,2006,21(12):28-30.

[2] Ophir J,Céspedes I,Ponnekanti H,et al.Elastography: a quantitative method for imaging the elasticity of biological tissues[J].Ultrason Imaging,1991,13(2):111-134.

[3] Tanter M,Bercoff J,Athanasiou A,et al.Quantitative assessment of breast lesion viscoelasticity:Initial clinical results using supersonic shear imaging[J].Ultrasound Med Biol,2008,34(9):1373-1386.

[4] Athanasiou A,Tardivon A,Tanter M,et al. Breast lesions:quantitative elastography with supersonic shear imaging-preliminary results[J]. Radiology,2010,256(1):297-303.

[5] 黃澤健,闞娜.超聲彈性成像技術(shù)診斷良惡性甲狀腺結(jié)節(jié)效果的研究[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2016,31(11):50-52.

[6] 孫曉東,王霄.超聲彈性成像技術(shù)在淋巴結(jié)疾病診斷中的研究進(jìn)展[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2015,30(6):82-84.

[7] 史憲全,李俊來.超聲彈性成像技術(shù)診斷乳腺疾病的研究進(jìn)展[J].中華醫(yī)學(xué)超聲雜志電子版,2013,(3):178-181.

[8] Svensson WE,Amiras D.Ultrasound elasticity imaging[J].Br J Cancer,2006,9(6):1-7.

[9] Locatelli M,Chervesani R,Rizzatto G.Real-time ultrasound elastography: diagnostic tool or electronic gadget[J].Eur Radiol, 2005,15(s1):139.

[10] Muthupillai R,Lomas D J,Rossman PJ,et al.Magnetic resonance elastography by direct visualization of propagating acoustic strain waves[J].Science,1995,269(5232):1854.

[11] Parker KJ,Lerner RM.Sono elasticity of organs: Shear wavesring a bell[J].J Ultrasound Med,1992,11(8):387-392.

[12] 黃帥.超聲彈性成像技術(shù)極其臨床應(yīng)用[J].世界醫(yī)療器械,2015, 21(2):24-28.

[13] Sinkus R,Tanter M, Xydeas T,et al.Visco elastic shear properties of in vivo breast lesions measured by MR elastography[J]. Magn Reson Imaging,2002,23(2):159-165.

[14] Bercoff J,Tanter M,Fink M.Supersonic shear imaging: a new technique for soft tissues elasticity mapping[J].IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control,2004,51(4):396-409.

[15] Sarvazyan AP,Rudenko OV,Swanson SD,et al.Shear wave elasticity imaging: a new ultrasonic technology of medical diagnostic[J].Ultr Med Biol,1998,20(9):1419-1436.

[16] Sandrin L,Fourquet B,Hasquenoph JM,et al.Transient elastography:a new noninvasive method for assessment of hepatic fi brosis[J].Ultrasound Med Biol,2003,29(12):1705-1707.

[17] 崔廣和,楊智,孫芳,等.應(yīng)用動物模型探討聲脈沖輻射力成像技術(shù)的影響因素[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2012,27(10):141-142.

[18] 孫渭玲,嚴(yán)碧歌,馬磊.超聲彈性成像技術(shù)及其應(yīng)用[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,2007,7(9):1411-1413.

[19] 陳昕,郭燕榮,王毅,等.超聲輻射力彈性成像系統(tǒng)研究及仿體實驗[J].深圳大學(xué)學(xué)報(理工版),2013,30(1):54-59.

[20] 張志偉,錢雪松.ACUSON S2000彩色多普勒超聲診斷儀ARFI技術(shù)原理及臨床應(yīng)用[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2012,33(8):125-126.

[21] Jafer OS,Lung PF,Bosanac D,et a1.Acoustic radiation force impulse quanti fi cation: repeatability of measurements in selected liver segments and influence of age, body mass index and liver capsule-to-box distance[J].Br J Radiol,2012,85(1018):e858-e863.

[22] 汪惠鵬,王學(xué)梅,劉艷君,等.實時二維剪切波彈性成像測量肝臟彈性值的影響因素研究進(jìn)展[J].中華醫(yī)學(xué)超聲雜志電子版,2016,13(9):718-720.

[23] Standard I.Particular requirements for the safety of ultrasonic medical diagnostic and monitoring equipment[R].Vol. Tech. Rep,G eneva,Switzerland:International Electrotechnical Committee,2011. [24] Nightingale K,Soo MS,Nightingale R,et al.Acoustic radiation force impulse imaging: in vivo demonstration of clinical feasibility[J].Ultrasound Med Biol,2002,28(2):227-235.

[25] 喬曉慧,邢晉放.剪切波超聲彈性成像的原理及臨床應(yīng)用現(xiàn)狀[J].中國介入影像與治療學(xué),2015,12(8):512-515.

[26] 吳若愚,朱新建,陸彥邑,等.基于動態(tài)孔徑控制的剪切波傳播速度檢測方法[J].北京生物醫(yī)學(xué)工程,2016,35(5):476-482.

[27] 劉小麗,陳霞,于紹梅,等.實時剪切波彈性成像檢測甲狀腺結(jié)節(jié)楊氏模量值及Ratio值鑒別良惡性的臨床價值[J].中國當(dāng)代醫(yī)藥,2015,22(36):49-52.

[28] 李楠,羅渝昆,唐文博.聲輻射力脈沖彈性成像技術(shù)與二維剪切波彈性成像技術(shù)在評估兔肝臟纖維化等級中的作用[J].中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院學(xué)報,2015,37(2):157-162.

[29] 黃澤萍,鄭劍,鄭榮琴,等.實時二維剪切波彈性成像評估健康人及慢性肝病患者肝臟硬度的重復(fù)性研究[J].中華醫(yī)學(xué)超聲雜志,2014,11(12):5-8.

[30] 支欣,錢林學(xué),耿慧英,等.剪切波彈性成像技術(shù)臨床應(yīng)用進(jìn)展[J].中國醫(yī)學(xué)裝備,2016,13(12):66-70.

[31] 郭兆君,曹國芳.剪切波超聲彈性成像的安全性、有效性評價探討[J].現(xiàn)代儀器與醫(yī)療,2015,21(5):74-75.

[32] Yiu BY,Yu AC.High-frame-rate ultrasound color-encoded speckle imaging of complex fl ow dynamics[J].Ultrasound Med Biol,2013, 39(6):1015-1025.

[33] Ekroll IK,Swillensz A,Segers P,et a1.Sim ultaneous quantification of flow and tissue velocities based on m ulti-angle plane wave imaging[J].IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control,2013,60(4):727-738.

[34] Garcia D,Le TL,Muth S,et al.Stolt’s f-k migration for plane wave ultrasound imaging[J].IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control,2013,60(9):1853-1867.

[35] 李雙雙,李粵得.STE彈性成像-超聲彈性成像的全新解決方案[J].世界醫(yī)療器械,2016,22(9):53-55.

[36] 何瓊,羅建文.超高速超聲成像的研究進(jìn)展[J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù),2014,30(8):1251-1255.

[37] 郭麗艷,徐宏偉,孫海峰.聲觸診組織量化技術(shù)聯(lián)合剪切波彈性成像技術(shù)在乳腺良惡性腫瘤診斷中的應(yīng)用[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2015,30(7):69-71.

[38] 付玉玉,崔廣和,楊智,等.剪切波彈性成像在乳腺良惡性腫塊鑒別診斷中的應(yīng)用價值[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2016,31(3):63-66.

[39] 鄭海榮.基于Shear Wave的醫(yī)學(xué)超聲彈性檢測技術(shù)及設(shè)備[J].世界醫(yī)療器械,2015,21(2):11-12.

本文編輯 王婷

Technology Progress of Ultrasound Elastography Based on Shear Wave

L I Q i a n g
Department of Equipment, Chinese Traditional Medicine Hospital of Taian, Taian Shandong 271000, China

E imaging, also named shear wave elastography (SWE) is a real time elastography technology of two-dimensional emerging in recent years. It is not only fundamentally different from the static elastography technique, but also different from transient elastography and acoustic radiation force impulse. A new technology progress has occurred in SWE. In this paper, the related principle of elastography and several elastography technologies in clinical application were introduced, and the methods of achieving rapid, real-time, and extensive testing of SWE were explored. Meanwhile, emerging and detecting methods of SWE, for example, dynamic coherence enhancement technique based on “March Wave” and ultra high frequency imaging technology for one transmitting-receiving were renumbered. Moreover, this paper reviewed the technology researches and clinical applications of SWE, and the future development of SWE was discussed in the end.

E imaging; acoustic radiation force impulse; march wave; ultra high frequency; Young’s modulus; beamforming

R445.1

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2017.07.028

1674-1633(2017)07-0101-05

2017-02-24

2017-03-21

李強(qiáng)，副主任技師，主要研究方向為醫(yī)學(xué)工程技術(shù)與管理。

通訊作者郵箱：sbk5281@sina.com