2019年肝脏超声影像和瞬时弹性成像检测报告单

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1、肝脏超声影像和瞬时弹性成像检测报告:瞬时 超声 成像 肝脏 弹性 肝脏瞬时弹性硬 度检测 肝脏超声标准切面 肝脏超声报告单怎样写篇一:瞬时弹性成像:检测肝硬化的有效方法瞬时弹性成像:检测肝硬化的有效方法作者:陈景寿许多研究提示,超声瞬时弹性成像是一种检测肝纤维化的无创 方法,有望替代肝活检。美国学者Talwalkar等的一项荟萃分析结 果显示,基于超声的瞬时弹性成像可能是临床检测肝硬化的一种有效方法。Clin Gastroenterol Hepatol 2007, 5 (10): 1214研究者应用手工目录搜索和电子搜索的方式,收集应用瞬时弹 性成像和肝活检的方法检测肝纤维化的临床对照研究,进

2、行系统 性回顾和荟萃分析,综合各研究中瞬时弹性成像的敏感性、特异 性和似然比进行评价。结果显示,共纳入9项研究,W期肝纤维化(肝硬化)的混合 敏感性、特异性、阳性似然比和阴性似然比分别为 8795可信区间(CI)为 84%90%、91%(95% CI 为 89%92%)、11.7(95%CI为79171)和0.14(95% CI为0.10020)。在其中7项调查研究中,11W期肝纤维化的混合敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值分别为70%(95%CI为67%73%)、84%(95% CI为 80%88%)、4.2(95% CI 为 2.472)和 031(95% CI 为 0.230.43)

3、 o诊断界值(cut-off值)偏倚是导致这两组混合结果具有异 质性的主要原因。(陈景寿)肝脏瞬时弹性成像技术,是以超声检查为基础,通过肝硬度测 量,对慢性肝病患者作出肝纤维化的诊断,并由此给出分级。它 由三个关键部分组成:产生超声波并作为超声波接收器的换能器;位于换能器上发出低频震动波的探针;可以记录数据的软件程序仪器配有的软件程序将低频超声波在肝组织内的运行速度,通过专用的运算系统,换算成肝组织弹性。弹性数值越大,肝组织质 地就越硬。测量时,患者仰卧,右手放在头后,暴露胸部肝右叶区的肋间 隙。换能探头将紧贴肋间隙皮肤做检查。每名患者需测 10 个点, 每点测定时间不到 20 秒,整个检查时

4、间不到 10 分钟。该检查法 安全方便、操作简便,对患者也不会造成痛苦,具有多次测定的 良好重复性。已有研究人员对不同阶段慢性肝病患者肝硬度值进行了测量。结果发现,非活动性表面抗原携带者、慢性乙型肝炎、肝硬化代 偿期和失代偿期肝的硬度值,是随着病情的发展而逐渐升高的。肝脏瞬时弹性成像技术不仅在诊断肝纤维化、肝硬化上有良好的 表现,而且对肝硬化并发症的诊断也有帮助。当然,事物都有两面性。尽管肝脏瞬时弹性成像技术是一种无创、定量评估肝纤维化程度的好方法,但研究发现它也存在局限性,影响了诊断的普及率和准确性。肝活检与无创标志物近年来出现的肝纤维化无创诊断方法瞬时弹性成像(Fibroscan ) 及血

5、清学指标,是否能取代肝活检?指南认为,血清学指标只有利于评价肝纤维化的两个极端 轻微纤维化和肝硬化,对于评价处于中间阶段的纤维化或追 踪肝纤维化的进展,意义不大。瞬时弹性成像尚未被FDA批准,目前不能替代肝活检,另外, 在肥胖患者中,该方法诊断纤维化的成功率低。此外目前有证据表明,坏死炎症活动性高的急性病毒性肝炎患者,即使没有纤维 化,瞬时弹性成像评分也会增高2009 年欧洲肝病年会对于慢性乙型肝炎诊治指南 北京佑安医 院 肝病消化科 李鹏慢性乙肝的发病率和死亡率与病毒持续复制和疾病进展为肝 硬化或肝癌密切相关。对慢性乙肝患者的纵向研究表明,患者被 确诊后,肝硬化累积5年发生率为8%20%,肝

6、脏失代偿5年累 积发生率约为20%。代偿性肝硬化患者5年生存率约为80%86%, 失代偿性肝硬化患者预后不好, 5 年生存率为 14%35%。在慢性乙肝患者中,每年HBV相关肝细胞癌的发生率较高,在已经确定 的肝硬化患者中其发生率为2%5%,不过,HBV相关肝细胞癌的 发生率与地域以及肝病分期均相关。新版指南阐述了慢性乙肝诊治中的 10 个重要问题:1、治疗前如何对肝病进行评价?2、治疗目标和治疗终点是什么?3、如何定义治疗应答?4、一线治疗的最理想选择是什么?5、疗效的预测因素是什么?6、耐药相关的定义是什么,如何处理耐药?7、如何进行治疗监测?8、何时停药?9、特殊人群如何治疗?10、目前

7、尚未解决的问题是什么?1、治疗前评估首要一步,应确定肝病与HBV感染的的因果关系并评价肝病的严重性。并非所有的慢性乙型肝炎患者丙氨酸氨基转移酶(ALT) 都持续增高。免疫耐受期患者ALT可持续正常,一部分HBeAg阴 性的慢性乙肝患者 ALT 可间断正常。因此,适当的、纵向长期随 访是重要的。(1)对肝病严重性进行评估的生化指标包括:天冬氨酸氨基转 移酶(AST)和ALT、Y谷氨酰胺转移酶(GGT)、碱性磷酸酶(ALP)、 凝血酶原时间(PT)、血清白蛋白、血细胞计数。通常,ALT高于 AST。然而,当疾病进展为肝硬化时,AST/ALT比值逆转,此外, 还可观察到血清白蛋白降低、 PT 延长以

8、及血小板计数降低。还可采用肝脏超声进行评估。(2)检测HBV-DNA水平对于疾病的诊断、治疗的决定和后期监 测是必要的。强力推荐采用实时定量聚合酶链式反应(PCR)法进 行随访,主要因为其较高的敏感性、特异性、精确性以及其较宽 的动态范围。世界卫生组织确定了一个表达 HBV-DNA 水平的国际 正常标准。应用 IU/ml 表示血清 HBV-DNA 水平,以确保所测数值 具有可比性。对同一例患者应采用一种测量方法,以便评估抗病 毒效果。3)应全面检查是否存在引起慢性肝病的其他原因包括 HDV、HCV 或 HIV 混合感染,是否并存酒精性、自身免疫性、代谢性、 脂肪性肝病。4)肝脏的形态学检测结果

9、有助于决定是否开始治疗,因此对于ALT升高或者HBV-DNA大于2000IU/ml (或者两者兼有)的患 者,推荐其接受肝组织活检以确定炎症反应和纤维化程度。肝组 织活检也常应用于评估其他可能原因的肝病如脂肪变或脂肪肝。尽管肝穿是一项侵袭性操作,但严重并发症的发生危险很小(1400010000),肝穿针的大小应当能够达到精确分析肝脏的损伤和纤维化程度的目的。对于具有纤维化临床证据的患者,或具有治疗指征无须考虑炎 症活动度或纤维化分期的患者,通常不需要进行肝穿。应用无创 方法包括血清学指标、瞬时弹性成像法,评估肝纤维化越来越受 到关注,这些方法是对肝活检的补充,可以避免肝活检。2、治疗目的治疗乙

10、肝的目的是,阻止疾病向肝硬化、失代偿性肝硬化、终末期肝病、肝癌、死亡的进展,提高患者生活质量,延长生存期 如果乙肝病毒能够被持久抑制,则慢性肝炎组织学活动性、肝硬 化发生危险、肝癌发生危险均降低,治疗乙肝的目的就达到了。然而,由于共价闭合环状DNA (cccDNA)存在于受感染的肝细胞核中, HBV 感染不能完全被清除。3、治疗终点通过治疗必须将HBV-DNA降至尽可能低的水平,理想的是低于 PCR检测低限(1015IU/ml),病毒被抑制的程度应确保能使生 化指标复常、组织学改善和并发症得以预防。干扰素和核苷类似 物治疗使HBV-DNA降至低水平与疾病缓解有关。持续保持HBV-DNA低至检测

11、不到水平,是降低病毒对核苷类似 物发生耐药危险的关键。持续保持HBV-DNA低至检测不到水平也=1增加了 HBeAg 阳性患者发生 HBeAg 血清转换、 HBeAg 阳性和HBeAg阴性患者HBsAg转阴的可能性。如果无法采用实时PCR法,应尽可能应用敏感的方法检测 HBV-DNA。1)对于 HBeAg 阳性和 HBeAg 阴性患者,最理想的治疗终点是持续的HBsAg消失,伴或不伴抗HBs抗体出现。这关系到勺 肝炎活动性完全并明确的缓解和长期转归的改善。(2)在 HBeAg 阳性患者中,持久的 HBeAg 血清转换是满意的终点,因为已经证实其与预后改善相关。(3) 未达到HBeAg血清转换的

12、HBeAg阳性患者以及HBeAg阴 性患者,经核苷类似物治疗后,维持HBV-DNA在检测不到水平或 经干扰素治疗后, HBV-DNA 持续检测不到,是另一个最满意的治 疗终点。4、应答的定义两类药物可用于慢性肝炎的治疗:干扰素a和核苷(酸)类似 物(本指南中统称为NUC)。对抗病毒治疗产生应答的定义,依据 治疗方法的不同而不同。( 1)干扰素治疗原发性无应答是指治疗 3 个月后, HBV-DNA 较基线降低不到1log10IU/ml。病毒学应答是指治疗24周时,HBV-DNA水平小 于 2000IU/ml。血清学应答是指HBeAg阳性的慢性乙肝患者发生HBeAg血清 学转换。2)核苷类似物治疗

13、原发性无应答是指治疗 3 个月后, HBV-DNA 较基线降低不到1log10IU/ml。病毒学应答是指治疗48周时实时PCR法检测不 到 HBV-DNA。部分病毒学应答是指HBV-DNA降低超过1log10IU/ml但通过 实时 PCR 检测仍可检测到 HBV-DNA。采用中等强度药物或耐药基因屏障低的药物(拉米夫定或替比 夫定)治疗时,应在24周时评估是否存在部分病毒学应答,以便 调整治疗方案。采用强效抗病毒药物或耐药基因屏障高或耐药出 现较晚的药物(恩替卡韦、阿德福韦和替诺福韦)治疗时,应在 48 周时评估是否存在部分病毒学应答,以便调整治疗方案。病毒学突破是指在治疗过程中HBV-DNA

14、水平比最低值升高超过 1log10IU/ml。病毒学突破常常发生于生化学突破(ALT水平升高)之前。核苷 类药物治疗过程中发生病毒学突破的主要原因是,治疗的依从性 差和出现HBV耐药病毒株。最新治疗结果目前有 7 种药物可用于慢性乙肝的治疗:包括普通干扰素、聚 乙二醇干扰素和核苷类似物。治疗 HBV 感染的核苷类似物有三类:L-核苷类(拉米夫定、替比夫定和恩曲他滨),脱氧鸟苷类似物(恩替卡韦)和开环磷酸核苷类似物(阿德福韦和替诺福韦)。拉米夫 定、阿德福韦、恩替卡韦、替比夫定和替诺福韦已被欧盟批准用 于治疗乙型肝炎,替诺福韦和恩曲他滨混合片剂已被批准治疗 HIV 感染。以上药物的疗效已被 1

15、年期(替比夫定为两年)的随机对照试 验所评价。在某些亚组患者中,已得到拉米夫定、阿德福韦、恩替卡韦、替比夫定和替诺福韦的长期治疗结果(接近 5年)。图1和图 2 为在不同试验中上述药物的应答率,这些试验采用不同的HBV-DNA测定方法,所有的药物也并非头对头比较。(1)对于HBeAg阳性患者,聚乙二醇干扰素a -2a/2b、拉米夫定、阿德福韦、恩替卡韦、替比夫定和替诺福韦治疗 1 年时病毒 学应答率(不同试验和现有不同指南对病毒学应答的定义也不同)分别为24%、36%39%、21%、67%、60%和74%。普通干扰素和 聚乙二醇干扰素的 HBeAg 血清转换率为 30%,核苷类似物约为20%,

16、随着核苷类似物治疗时间的延长, HBeAg 血清转换率可以 增高,但如果发生耐药则会受影响。应用聚乙二醇干扰素 1 年时HBsAg 消失率为 3%4%,拉米夫定、阿德福韦、恩替卡韦、替比 夫定均为 0,替诺福韦为 3%。(2)对于HBeAg阴性患者,聚乙二醇干扰素a -2a (派罗欣)、 拉米夫定、阿德福韦、恩替卡韦、替比夫定和替诺福韦治疗 1 年 时病毒学应答率(不同试验和现有不同指南对病毒学应答的定义 也不同)分别为 63%、 72%、 51%、 90%、 88%和 91%。 1 年时聚乙 二醇干扰素的 HBsAg 消失率为 3%,拉米夫定、阿德福韦、恩替卡 韦、替比夫定和替诺福韦均为 0

17、。图1、采用聚乙二醇干扰素a -2a (PEG-IFN)、拉米夫定(LAM)、 阿德福韦(ADV)、恩替卡韦(ETV)、替比夫定(LDT)和替诺福 韦(TDF)治疗HBeAg阳性慢性乙肝患者,1年时HBeAg血清学 转换率、 HBV-DNA 检测不到率和 ALT 复常率比较。这些研究采用 不同的 HBV-DNA 检测方法,所有药物并非头对头比较。图 2、采用聚乙二醇干扰素、拉米夫定、 ADV、 ETV、 LDT 和 TDF治疗 HBeAg 阴性慢性乙肝患者,1 年时 HBV-DNA 检测不到率和 ALT 复常率比较。这些研究采用不同的 HBV-DNA 检测方法,所有药物并非头对头比较。治疗适应

18、证治疗适应证同样适用于 HBeAg 阳性和 HBeAg 阴性慢性乙肝患 者,主要基于三个标准:血清HBV-DNA水平、血清ALT水平和组 织学分级分期。当患者HBV-DNA水平高于2000IU/ml (大约10000拷贝/ml)和(或)血清ALT水平超过1倍正常值上限(ULN),肝活检(或已 在 HBV 感染患者中经过证实的无创标志物)显示中度至重度活动 性坏死炎症和(或)纤维化(采用标准评分系统,例如 METAVIR 评分至少 A2 级或 F2 期)时,应考虑治疗。同时需要考虑到患者 年龄、健康状况和各国抗病毒药物的应用状况。应考虑到下列特殊患者群。免疫耐受患者:对于大多数 30 岁以下 A

19、LT 持续正常、 HBV-DNA 水平较高(通常超过10E7IU/ml)、没有肝脏疾病的任何疑点,也 没有肝癌或肝硬化家族史的患者,不要求即刻行肝活检或治疗, 但必须进行随访。轻度慢性肝炎患者:对于ALT轻度升高(小于2XULN)、组织 学检查示轻度病变(METAVIR评分低于A2F2)的患者,可以不治 疗,但必须随访。代偿性肝硬化患者:如果检测到HBV-DNA,即使ALT水平正常 和(或)HBV-DNA水平低于2000IU/ml (约10000拷贝/ml),也 应考虑治疗。篇二:超声弹性成像百胜超声弹性成像及定量分析 (Real-time Elastography Imagingwith Q

20、uantity ElaXtoTM)百胜超声弹性成像技术-ElaXtoTM利用非相干的射频信号频谱应变估计法,分析肿瘤或其他病变区域与周围正常组织间弹性系数的差异、在外部压力作用下产生应变大小的不同,以黑白、伪彩或者彩色编码的方式显示,来判别病变组织的弹性大小,从而 实现临床应用中的鉴别诊断。技术原理:ElaXtoTM 超声弹性成像技术,亦称实时应变成像技术 Real-timeElastography Imaging,其基本原理为:根据不同靶组织(正常及病变)的弹性系数不同,在加外力或交变振动后其应变(主要为 形态改变)的不同,收集靶组织在某时间段内的各个片段信号, 通过主机处理,再以黑白、伪彩

21、或者彩色编码的方式显示,最终 通过对弹性图像的判读诊断靶组织的良恶性质或者组织的特性图表 1】。图表 1:用不同的方式显示组织弹性在相同外力作用下,弹性系数大,引起的应变小;反之,弹性系数小,相应的应变大。也就是说在同等压力条件下柔软的正常组织变形超过坚硬的肿瘤组织。施加一个外力后,比较加压(用 超声探头紧压病变)前后靶组织弹性信息的超声图像、前后病变 的应变来说明靶组织的硬度,后者是鉴别病变性质的重要参数。超声弹性成像即是利用生物组织的弹性信息帮助疾病的诊断。弹性成像技术实现方法1)弹性成像技术实现方法 这一成像技术一般采用两种方法实现:相干法和非相干法。 相干法:通过互相关技术对施压前、后

22、的射频信号进行时延估 计,可以计算出组织内部不同位置的移动,进而计算出组织内部 的应变分布情况1。Strain=(t1-t2)/At1=(t1b-t1a)-(t2b-t2a)/(t1b-t1a)其中 t1a,t1b 表示没有加压前回波中相邻两个回波界面的回波 位置(度量单位为时间),t2a, t2b表示压缩后这两个回波的位置。t2 是两个波的时延。相干法要求组织和系统保持相对的稳定。但是由于组织压缩, 相应的回波信号会产生不同程度的畸变,每段信号可能与原信号 部分地重合,因此时延计算的结果不够准确。为了消除波形畸变 对时延估计的影响,有一些改进的技术出现,如对数压缩法、 1 比特量化法和压缩扩

23、展法(Companding )等。非相干法:百胜使用的射频信号频谱应变计算法就是一种非相 干的方法2。由于组织的压缩,回波信号会在时域内表现出一定 的压缩,在频域内将产生对应的扩展。波形的压缩和扩展都和组 织内部的应变分布有关。通过对发出的原始跟踪射频信号(跟踪波)和回波射频信号的频谱对照和分析,就可以计算出频谱中心 的移动。而这种频谱中心的漂移可以对应于组织内部应变的分布。 非相干的方法进行弹性成像的好处是成像质量高,能够不受呼吸 心跳、脉搏波动等的影响,因此应用的范围和前景更加广阔。弹性成像的应用领域:目前应用的领域有乳腺、甲状腺、淋巴结、前列腺病变的诊断; 肝脏纤维化评估、皮肤肿瘤的检查

24、、肌肉骨骼的应用和血管壁和 静脉血栓等。目前国内部分学者认为,特别在乳腺疾病的早期诊 断中该方法优于常规多普勒超声和 X 线钼靶检查;从乳腺疾病诊 断应用的结果来看, 其准确性为94.4 %,特异性为96.3%,敏感性为88.7% 。以下三个病例乳腺癌、纤维化瘤和囊性变的弹性成像图, 由百胜魅力至尊版设备所得。弹性成像在应用中已经发现了这一技术的优势:可以帮助常规 成像进行小乳腺癌的鉴别诊断;可以减少乳腺肿瘤 BI-RADS 超声3 级评分的肿瘤进行穿刺确诊;当恶性肿瘤的超声特性不太确定 或者出现矛盾的良性特征时,弹性成像可以帮助确诊。弹性成像病灶硬度分级:百胜公司建议采用绿色代表较软的组织,

25、红色代表较硬的组 织,而蓝色代表中间硬度的组织,这是基于较软的组织一般代表 了良性病变,和绿色象征和平与希望的内涵相一致,而较硬的组 织往往和恶性病变相关,和红色作为一种警告色的特征也相符。1. 乳腺病变的弹性评分1级,为囊肿所特有的多层彩色图案;2级,整个病灶皆出现中 等应变,呈蓝色;3级,病灶的大部分区域出现中等应变呈蓝色, 但少部分区域出现红色无应变区; 4 级,病灶的大部分区域呈红 色无应变区;5 级,病灶的全部或包括病灶周围在内的区域呈红 色无应变区。13级多见于乳腺良性病变,45级需考虑乳腺癌。1 级 2级 3 级4级 5 级2. 甲状腺病变的弹性评分1 级,整个病灶皆呈蓝色中等应

26、变区;2级,病灶的大部分区域 呈蓝色中等应变区,但少部分区域出现红色无应变区; 3 级,病 灶的大部分区域显示为红色无应变区; 4 级,病灶的全部区域皆 表现为红色无应变区。12级常见于甲状腺良性结节, 34级多见于甲状腺癌。1 级 2级3 级 4级3. 浅表淋巴结病变的弹性评分1 级,淋巴结的蓝色中等应变区占据大部分区域,绿色高应变区面积次之,红色无应变区面积最小;2 级,淋巴结的蓝色中等应变区占据大部分区域,红色无应变区面积次之,绿色高应变区面积最小;3 级,淋巴结的红色无应变区占 据大部分区域,蓝色中等应变区面积次之,绿色高应变区面积小。12级常见于良性淋巴结病变及血液病性淋巴结病变,3

27、级须 警惕淋巴结转移癌。弹性成像定量分析1 级 2 级 3 级百胜弹性定量测量分析(QELAXTO )采用原始测评信号测量分 析,结合色阶以数值 0-100 相对表示组织的平均软硬度,同时以 SD 表示组织的软硬度的均匀性。而两个不同感兴趣组织弹性的绝 对值之比采用射频信号所得数值进行分析,以 ELX1/X2 表示。如 图所示:Mean:感兴趣像素弹性平均值(0-100色阶表示)SD:感兴趣像素弹性标准差ELX1/X2:两个感兴趣像素弹性比值(弹性绝对值之比)ElaXtoTM 超声弹性成像技术是一项秉承了传统超声无创性诊的诊断提供了新的思路和方向,尤其在乳腺病诊断方面有其独特 的优势,因此该项

28、技术是很具有临床价值的新技术,并将在多个 应用领域中拓展和深入。篇三:超声诊断中的弹性成像技术介绍超声诊断中的弹性成像技术介绍作者:蒋志强本人同意他人对我的文章引用,但请在引用时注明出处,谢谢作者:蒋志强弹性图像听上去很玄乎,实际上超声诊断弹性图像的提出已经 有十几年的历史了,并非新的概念。弹性图像的目标是通过连续 帧视频寻找出人体组织图像中硬组织,这种组织软硬的信息可以 为临床医生提供有力的诊断依据,帮助医生更客观的诊断肿瘤病 变。虽然硬组织并不意味着一定是病变,但病变组织比如硬肿瘤, 纤维瘤组织会比正常组织更硬。第一次提出超声诊断中的弹性图 像概念的是1991年0(来自:WWw.XieL写

29、论文 网:肝脏超 声影像和瞬时弹性成像检测报告单)phir博士,在学术界超声弹性 图像被称为 strain imaging 或elastography但真正商业化用于临床应用仅仅是最近两年的事, 2005年日立公司推出的当时最高端的EUB-8500和2007年西门子研发的ACUSONAntares5.0才是真正意义上的商用产品对日立和西门子这样的业界的先行者,我毫不怀疑他们雄厚的 自主研发能力,他们都经历了这么漫长的时间的研发,可以知道 超声弹性成像技术一定不是没有技术含量的技术,其中必定有不 少棘手的问题。2007 年 10 月中国最大的医博会在成都举办时, 我跑去看展会很想看看西门子超声弹

30、性成像效果并询问一些技术 问题,但西门子的工程师显得十分谨慎,可见国外厂商对核心技 术十分重视,根本不会轻易介绍。这样的高端市场高附加产值的 技术,国内公司必须自主研发,别指望其它国外公司公布其技术 细节。对于一个患有乳房肿瘤的中年妇女,使用 B-MODE 方式查看的 图像是无法通过图像区别乳房硬 tumor 和健康的囊肿组织,因为 它们在 B-MODE 上看上去通常都是比较暗的区域,但使用弹性图 像可以立竿见影找到硬的组织。患乳腺硬肿瘤的中年妇女的 B 超图像 我自己算法中的弹性成 像结果截图 对比效果,可以通过弹性成像技术很好的确定硬区 域,帮助临床医生诊断,我见过西门子的弹性成像效果,他

31、们的效果要好不少。在商业应 用上,这种技术可以很好的替代以前医生的“触诊”方式,首先 触诊是主观判断,不同医生对同一病人的诊断受主观因素干扰; 其次如果硬块组织在身体中远离体表,则触诊便无能无力。最后触诊”让女性病人对乳房诊断比较反感,据我认识的医生朋友 介绍,所谓乳房”触诊”就是医生要用手对女性病人的乳房又按 又揉的,假如我是个女生,依我的性格肯定早就两耳光赏给医生 了。由于这三方面的原因,可商业化的超声弹性技术的价值不言 而喻,也难怪西门子的工程师那么谨慎。无论使用什么技术或手段,商用化的超声弹性图像的处理都可以分为三个步骤:1. 运动追踪;2.弹性估算;3.弹性图像错误压制和显示;第一步

32、:运动追踪。根据的各公司的专利及我查阅的论文,从 数据源上大体可分为3种:RF信号,包络信号,图像信息。其中在原始 RF 信号上进行运动追踪是最敏感的,包络信号次之,图像信息再次之。这很好理解,因为RF信号是最原始的信号,既有正负信息又有相位信息,动态范围也很大,所以在处理上很 敏感。在RF进行运动追踪上使用的方式分为两种:1.RF原始信号 上以互相关来确定连续帧的变化;2.RF原始信号上使用相位匹配来确定连续帧变化。西门子和日立公司的处理方式都是在RF信号上做的,西门子与美国Insana教授的实验室合作使用的是前一种,而日立公司与日本的 Yamakawa 教授合作使用的是后一 种,他们都发表

33、了相关的论文,感兴趣的话可以到 IEEE 上下载, 但他们的论文给人感觉在关键的核心位置预言又止。在包络上处 理时,已经丢失了相位和正负信息,但包络信号的动态变化范围 依然很大,进行追踪处理还是比较敏感(相对图像而言),这方面 的论文也比较多。在图像上追踪是最便于理解的,而且在图像处 理界有很多各种运动追踪的研究,而且超声图像不同于常规图像, 超声图像效果都不太好,特别是又有fully developed speckles的干 扰,再加之图像上已经丢失了相位,图像动态范围也比较小(BMODE的灰度图像都是0255)所以在图像上来做,也面临很多问题。实际上在图像来做运动追踪不是不可以做得很好的效

34、果, 关键的问题是需要达到实时处理,实时处理的高效性也是这三种 处理方式要面临的主要挑战。第二步:弹性计算。在第一步得到实时的运动追踪结果后,就 需要计算组织弹性了。如果查阅相关论文,大家都在讨论 Young s modulus。使用杨氏模量来这个材料力学的系数来描述。咋听上去不懂,实际就是以前大家学过的hook s law(虎克定理的扩展)。 Y =应力/应变;(论文中称为stress)应力就是在单位面积上压力, 单位就是Pa,(论文中称为strain)应变就是目标组织的变化程度, strain = 目标组织长度变化 /目标组织的原长,所以这样一比 Youngs modulus单位就是Pa因

35、此要真正得到杨氏模量必须知道 力学的参数stress (应力),那么必然要在探头上安装些鬼怪的压 力器之类的东西,放在探头上还会影响探头的探测,做学术可以 这样做一下发发论文,没有什么实际价值,但做实际的产品完全 可以不用,我们可以直接假设医生使用探头均匀的挤压组织,那 么在某一时刻各个位置的 stress 都一样,所以应力可以就直接忽 略了。既然前面第一步已经有了运动位移的结果,我们直接带入 后面的杨氏模量公式,设 stress 为常数,就可以计算了。这样虽 然没有得到真正的杨氏模量,但可以得到相对杨氏模量,也就是 ROI 感兴趣区域里组织的相对软硬。但事情不是这么简单,前面 的杨氏模量公式

36、仅仅在一纬的情况,在实际的情况下,目标组织 会前后左右偏移互相影响,要就算正确的杨氏模量就必须使用针 对这样的情况的数学模型。在力学的书籍中有一个叫有限元方法(Finite Element Method),这种方法最开始就是用于处理实际材料力学中的这种问题。但是 Finite Element Method 并非很简单的方 式,需要解矩阵方程,运算量可不小,自己编程也不是容易做的 事情。实际上有的公司就是专门做有限元力学分析,对外出售有 限元计算包,所以可想而知FEM并不是容易的东西。所以大家看 到别人的论文里提到FEM,就知道他们在做什么事情了。对于组 织之间的相互应影响,侧滑, FE M 建

37、模等,有很多相关论文,大 家可以在 IEEE 或 google scholar 上找到一大堆,因为这样做很麻烦 复杂,而发论文往往是把简单问题复杂化,复杂问题更复杂化让大家看 不懂,所以仅仅是研究生或PHD为了发论文而言,可以尝试做。 在这一步,其实可以我们可以自己来设计计算方式,虽然不是杨 氏模量,只要是可以得到相对软硬信息,而且问题的关键是效率 很高可以做到实时处理就可以了。第三步:错误压制和显示。第二步得到实时的软硬信息后,就 可以做显示了。但还是面临问题:错误!因为要做实际有意义的东西,前两步必须要能够实时处理,所以牺牲准确性是必然的, 到最后这步就需要压制这些错误,然后进行显示。软硬

38、信息得到 以后一般是把该信息赋值,然后根据其值映射到伪彩显示。根据 直接进行映射伪彩是根本不可取的,即使前两步处理做得不错, 直接映射strain结果的效果就四个字描述:惨不忍睹:)我在处理的时候,在组织压缩或伸张量比较大的时候减少压制,在压缩或伸=1张量比较小的时候增大压制。这就好像咱们要测一张纸的厚度, 只测一张往往结果很不准,但如果测的是一万张纸的厚度,然后除以一万,得到的结果就会要准确得多。这样处理以后再做一些 简单的图像后处理,例如控制弹性伪彩的总体亮度较均匀变化, 以及persistence这样的基本处理,就可以覆盖在原始B-MODE图像上进行显示了。以上我概要的介绍了一下超声弹性成像的处理,在实际做工作 时遇到的问题比我这里提到的要多得多,我只是起个抛砖引玉的 作用。希望有志于该技术国人自己商业化的朋友能够有个大致的 了解。对于有心实现可商用化产品的技术人员,我建议在 RF 上进 行处理,我最开始也是打算在 RF 上做,只是当时由于实验室的设 备暂时不方便采集连续帧的 RF 数据,我才转到在图像上做尝试。毕竟西门子和日立公司已经在 RF 上做出了商用化产品,我们就可 以确性在 RF 上做是肯定可以做出产品的。以前的 5,6 个月,我 自己做了一些图像上的算法尝试及编程验证,根据我的经验在图 像上做,要同时获得实时的高效和可以接受范围内的准确度面临 的问题比较艰巨

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