Эластография — исследование жесткости и эластичности тканей

Эластография – одна из наиболее заслуживающих внимания современных технологий в ультразвуковой диагностике. Она основана на особенностях эластичности тканей. Известно, что злокачественные образования молочной железы более жесткие, чем ее нормальная ткань.

Именно этот факт положен в основу неинвазивной и объективной оценки образований молочной железы.

В 2015 году Международной федерацией применения ультразвука в медицине и биологии (WFUMB) был опубликован гайдлайн по применению соноэластографии при исследовании молочных желез, который лег в основу работы врачей – экспертов УЗД.

Современные ультразвуковые машины могут быть оснащены различными видами соноэластографии: компрессионной (когда сам врач оказывает компрессию на ткани с помощью датчика) и соноэластографией сдвиговой волны (когда вибрацию продуцирует сам аппарат).

Наиболее часто при обследовании молочных желез применяется компрессионная соноэластография. Она проводится непосредственно во время ультразвукового исследования и не требует дополнительного времени.

На исследуемую область молочной железы врач оказывает давление ультразвуковым датчиком и оценивает изменение частоты эхо от различного вида тканей. Неоднородные элементы ткани сокращаются по — разному вследствие неодинаковой эластичности и отражаются на экране монитора различным цветом.

Более жесткая структура тканей отображается на экране синим цветом, более эластичная — оттенками зеленого и красного цветов.

Высокая жесткость образования при проведении эластографии свидетельствует о высокой вероятности его злокачественного происхождения.

Проведенные в последние годы исследования доказали, что дополнительное использование эластографии вместе с ультразвуковым исследованием повышает чувствительность УЗИ в диагностике рака до 95,5%, а специфичность (возможность дифференцировать характер образования) – до 94,9%.

Доказано, что подозрительные образования молочной железы в 50-60% случаев по результатам биопсии оказываются доброкачественными. Применение же эластографии позволяет избежать ненужных биопсий в тех случаях, когда образование является мягким.

Как врач УЗД оценивает образования молочной железы, проводя эластографию?

Для проведения оценки эластографического изображения образований молочной железы врач УЗД использует 3 основных метода:

  1. Оценка образования по шкале Tsukuba (или шкале эластичности)
  2. Оценка соответствия размеров образования в В – режиме (т.е. в серошкальном изображении) и в режиме эластографии
  3. Оценка коэффициента жесткости – метод количественной оценки, позволяющий ответить во сколько раз исследуемое образование жестче, чем жировая ткань 

Оценка образований молочной железы, проводимая по шкале Tsukuba (или шкале эластичности) включает в себя 5 типов эластограммы (1-5), которые визуально отражают степень жесткости образования в зависимости от соотношения зеленых и синих участков в его структуре (рис.1). Чувствительность, специфичность и диагностическая точность применения данной шкалы в дифференциальной диагностике злокачественных и доброкачественных образований молочной железы составляет соответственно 86,5%, 89,9% и 88,3% (Itoh, Ueno et.al. 2006).

Эластография - исследование жесткости и эластичности тканей Рис.1 Шкала эластичности Tsukuba (по Itoh, Ueno et.al. 2006)

Если образование мягкое, его относят к 1 типу эластограммы, при смешанной жесткости образования оно относится ко 2-3 типам эластограммы и в случаях жесткого образования оно относится к 4-5 (жестким) типам эластограммы.

1-3 типы эластограммы относятся предположительно к доброкачественным. В случаях же 4-5 типов эластограммы -образование является подозрительным на злокачественное и требует проведения биопсии для уточнения его природы.

Отдельный тип эластограммы, так называемый «трехцветный» характерен для образований, содержащих в полости жидкость (рис.2)

Образование молочной железы. При эластографии – 1 тип эластичности. Локализованный ФАМ Эластография - исследование жесткости и эластичности тканей Образование молочной железы. При эластографии – 2 тип эластичности. Фиброаденома Эластография - исследование жесткости и эластичности тканей Образование молочной железы. При эластографии -3 тип эластичности.

Фиброаденома

Эластография - исследование жесткости и эластичности тканей Образование молочной железы. При эластографии -4 (жесткий) тип эластичности.

При трепанбиопсии – муцинозная карцинома

Эластография - исследование жесткости и эластичности тканей Образование молочной железы. При эластографии -5 (жесткий) тип эластичности.

При трепанбиопсии – инвазивная протоковая карцинома

Эластография - исследование жесткости и эластичности тканей Образование молочной железы. При эластографии – трехцветный тип

эластограммы. Киста

При оценке образования в молочной железе врач УЗД также определяет соответствие размеров образования в В – режиме (т.е. в серошкальном изображении) и в режиме эластографии.

Образование считается злокачественным, когда эластографические размеры образования превышают его размеры в В – режиме (то есть в режиме серой шкалы).

Чувствительность данного признака составляет 100%, а специфичность – до 95% (рис.3).

Эластография - исследование жесткости и эластичности тканей Рис.3 Эластографические размеры образования молочной железы (синий цвет) превышают размеры образования в серошкальном изображении. Карцинома молочной железы

И третий метод оценки соноэластограммы врачом УЗД – это оценка коэффициента жесткости –количественный метод, позволяющий ответить во сколько раз исследуемое образование жестче, чем жировая ткань. Проведенные исследования показывают различные цифры порогового значения коэффициента деформации.

В РФ принято принимать за пороговое значение – 4,0-4,3. Если коэффициент деформации превышает эти значения, то образование расценивается как злокачественное (рис. 4).

Чувствительность и специфичность данных пороговых значений в определении злокачественности образования молочной железы составляют 83,0-97,9 % и 79,1-94% соответственно.

Эластография - исследование жесткости и эластичности тканей Рис. 4 Эластограмма образования молочной железы. 5 (жесткий) тип эластограммы. Коэффициент деформации – 7,4. Карцинома

Эластография на настоящий момент — одна из самых востребованных технологий в исследовании молочных желез. Проблема ранней диагностики рака молочной железы является чрезвычайно актуальной во всем мире.

Так как в настоящее время (по статистическим данным 2020 года) рак молочной железы составляет 21,2% от всех злокачественных опухолей у женщин и является основной причиной смертности от злокачественных опухолей у женщин в возрасте 40 — 69 лет. 

Многочисленными исследованиями было доказано, что чем ранее выявляется опухоль, тем дольше продолжительность жизни пациенток.

Показания для проведения эластографии молочных желез:

  • Наличие пальпируемого образования в молочной железе, требующего уточнения его природы (рис. 5)
  • Дифференциальная диагностика между кистой с густым содержимым и фиброаденомой (рис. 6)
  •  Уточнение природы непальпируемого образования в молочной железе (рис. 7)
  • Наличие воспалительного инфильтрата
  • Оценка состояния регионарных лимфоузлов

Рис. 5 Пациентка С. Обращалась с жалобами на пальпируемое уплотнение в правой молочной железе. Но многократное проведение серошкального УЗИ не выявило патологии. При применении эластографии в области пальпируемого уплотнения определяется зона повышенной жесткости. Проведенная биопсия доказала наличие злокачественного образования молочной железы – инвазивной дольковой карциномы Рис. 6 При УЗИ молочной железы у пациентки выявлен подозрительный участок в молочной железе. Рекомендована биопсия. Применение эластографии обнаружило трехцветный тип эластограммы в этой зоне, что свидетельствует о наличии жидкостного образования – сложной кисты. Биопсия не требуется Рис. 7 Во время УЗ – исследования обнаружено образование небольших размеров, которое не пальпируется. В режиме эластографии образование окрашивается в синий цвет, что характерно для злокачественного образования. 5 (жесткий) тип эластограммы. Коэффициент деформации повышен до 9,1. Карцинома молочной железы Рис. 7 Эластографическая картина метастаза в подмышечный лимфоузел при раке молочной железы. Коэффициент деформации — 13,2, что свидетельствует о злокачественной природе образования

Таким образом, основной задачей эластографии является дифференциальная диагностика между доброкачественными и злокачественными образованиями молочной железы, что позволяет определить тактику ведения и избежать большого количества необоснованных биопсий.

  1. Зубарев А.В., Гажонова В.Е. и др.  Методические рекомендации по использованию инновационного метода соноэластографии для поиска рака различных локализаций 2008
  2. Хохлова Е.А. Возможности ультразвуковой эластографии в комплексной диагностике заболеваний молочной железы
  3. Рожкова Н.И., Зубарев А.В. и др. Новая технология — Соноэластография в маммологии/ Медицинская визуализация. – 2010. — №4. – С.89-99
  4. Е.А. Хохлова, А.В. Зубарев, Н.И. Рожкова Возможности соноэластографии в уточняющей диагностике заболеваний молочных желез
  5. WFUMB GUIDELINES AND RECOMMENDATIONS FOR CLINICAL USE OF ULTRASOUND ELASTOGRAPHY: BREAST. Ultrasound in Med. & Biol., Vol. 41, No. 5, pp. 1148–1160, 2015 Published by Elsevier Inc. on behalf of World Federation for Ultrasound in Medicine & Biology
  6. Richard G Barr Sonographic Breast Elastography, J.Ultrasound Med. 2012;31;773-783
  7. Su Hyan Lee et.al Practice guideline for the performance of breast ultrasound elastography. Ultrasonography 2014; 33:3-10
  8. Бусько Е.А., Мищенко А.В., Семиглазов В.В. Определение порогового значения соноэластографического коэффициента жесткости в дифференциальной диагностике доброкачественных и злокачественных образований молочной железы // Кремлевская медицина. Клинический вестник. 2013. №1. – С. 112 — 115.
  9. International Surgery Journal | February 2018 | Vol 5 |Issue 2 Page 523
  10. Sonoelastography in the diagnosis of breast mass: an extended armamentarium. K. Manickkam Kannappan, Bhawna Dev, Ramya Ramakrishnan

Эластография – новые возможности в ультразвуковой диагностике

Эластография - исследование жесткости и эластичности тканей

Ультразвуковая эластография – это методика качественного и количественного определения механических свойств тканей организма. Несмотря на то, что появилась она уже более 20 лет назад, до сих пор даже сам термин известен людям, далеким от медицины, гораздо меньше, чем, например, УЗИ, КТ или МРТ. До недавнего времени эластография использовалась преимущественно для научных исследований, но в последнее время все более активно начинает применяться и в клинической практике.

Читайте также:  Диффузный токсический зоб при тиреотоксикозе: лечение

В основе эластотографии лежит простой принцип: все ткани человека, в том числе и патологически измененные, имеют определенную эластичность (жесткость). Критерием эластичности является модуль Юнга, который определяется в процессе исследования.

Доброкачественные опухоли имеют высокую эластичность. В отличие от них, для злокачественных образований характерна низкая эластичность.

Во время эластографии ультразвуковые лучи, излучаемые и воспринимаемые специальным датчиком, словно врач «ощупывают» ткани исследуемого органа, и с помощью специальной программы оценивают их эластичность (жесткость). За рубежом эластографию часто называют виртуальной пальпацией [Hall T. J.

Beyond the basics: Elasticity imaging with US // Radiographics. 2003. V. 23. P. 1657 – 1671]. При стандартном УЗ-исследовании затруднительно, а иногда и невозможно отличить злокачественные опухоли от доброкачественых.

После компьютерной обработки изображение передается на экран монитора, по которому врач с высокой долей вероятности может интерпретировать результаты исследования. Это открывает новые возможности для раннего выявления онкологических заболеваний и контроля процесса лечения. За рубежом эластографию часто называют виртуальной пальпацией.

Впервые этот метод исследования был предложен в 1991 году [Ophir J., Cespedes I., Ponnekanti H., Yazdi Y., Li X. Elastography: a quantitative method for imaging the elasticity of biological tissues // Ultrasonic Imaging. 1991. V.13. № 2. P. 111 – 134].

Эластография является революционным методом визуализации мягких тканей, который позволяет дифференцировать злокачественные опухоли от других образований без проведения биопсии ткани.

Области применения эластографии

Ультразвуковая эластография (или эластосонография) открывает новые возможности в совершенствовании диагностики очаговой патологии. Она позволяет определять эластичность различных структур, а это очень важно при исследовании мягких тканей, поверхностно расположенных лимфатических узлов, молочных желез и щитовидной железы.

Трудно переоценить роль эластографии и для оценки степени фиброза различных органов, т.е. разрастания соединительной ткани с появлением рубцовых изменений. В частности, данный метод исследования дает уникальную возможность диагностировать цирроз печени. И в данном случае отпадает необходимость выполнять более травматичное исследование – биопсию печени.

Итак, перечислим основные области применения эластографии в клинике ЦЭЛТ:

  1. онкологическая практика – диагностика злокачественных образований молочной железы, щитовидной железы, печени и мягких тканей;
  2. мониторинг изменений при лечении злокачественных образований;
  3. динамическое наблюдение доброкачественных образований мягких тканей;
  4. оценка наличия фиброзного изменения печеночной ткани;
  5. определение стадии фиброза и цирроза печени.

Исследование молочных желез и лимфатических узлов

Рак молочной железы занимает второе место среди онкологических заболеваний. За последнее десятилетие было проведено немало различных исследований по изучению способов диагностики рака молочных желез. Такой метод, как эластография, появился сравнительно недавно, но уже зарекомендовал себя с наилучшей стороны для подобной диагностики.

В комплексе с рентгенографией и ультразвуковой маммографией эластография позволяет не только выявить само новообразование, но с высокой точностью определить его природу. Например, дифференциальная диагностика между кистой с плотным содержимым и раковой опухолью достаточно сложна.

Но определяя эластичность патологического очага, можно значительно снизить долю необоснованных пункций, а также определить долю пациентов, которые нуждаются в динамическом наблюдении и регулярном обследовании.

Тот же самый принцип применим и к исследованию лимфатических узлов для выявления метастазов.

Вот основные показания к проведению эластографии при заболеваниях молочных желез:

  1. наличие пальпаторно определяемого образования в молочной железе;
  2. инструментальное выявление непальпируемого образования, не имеющего четких границ;
  3. уточнение диагноза между фиброаденомой и кистой;
  4. воспаление ткани молочной железы;
  5. оценка состояния регионарных лимфатических узлов.

Эластография уже официально включена в международную шкалу BIRADS, которая является наиболее авторитетной в мире в области диагностики образований молочных желез.

Эластография - исследование жесткости и эластичности тканейЛипома молочной железы Эластография - исследование жесткости и эластичности тканейРак молочной железы

Исследование щитовидной железы

В эндокринологической практике главная сфера применения эластосонографии сводится к дифференциальной диагностике изменений в ткани щитовидной железы.

Принципиальным моментом служит выявление отличий между коллоидной кистой, аденомой и раком. Также обозначенный метод является принципиально важным для установления такого диагноза, как тиреоидит.

Ведь при этом плотность ткани органа значительно возрастает.

Эластосонография значительно повышает информативность стандартного ультразвукового обследования, позволяя уточнить характер объемного образования в щитовидной железе, позволяет доктору правильно оценить клиническую ситуацию и определить группу больных, которым действительно показана биопсия, и выделить тех, кто нуждается в регулярном обследовании для динамического наблюдения.

Показания к проведению эластографии щитовидной железы:

  1. наличие пальпаторно определяемого образования в щитовидной железе;
  2. обнаружение непальпируемого образования, не имеющего четких границ;
  3. проведение дифдиагностики между аденомой, коллоидной кистой и злокачественным новообразованием;
  4. оценка состояния регионарных лимфатических узлов.

Эластография - исследование жесткости и эластичности тканейРак щитовидной железы

Исследование печени

Эластография - исследование жесткости и эластичности тканей

При развитии такого патологического состояния, как фиброз или цирроз печени, решающую роль обычно играла пункционная биопсия. В ходе этой манипуляции чрескожным доступом с помощью тонкой иглы осуществлялся забор ткани печени, которая затем подвергалась микроскопическому исследованию. Но данный способ является дорогостоящим и может сопровождаться побочными эффектами. Кроме того, для получения морфологического результата требуется время.

Эластосонография предоставляет врачу гораздо больше потенциальных возможностей для получения достоверной информации о состоянии пораженного органа, в данном случае — печени.

Причем процесс не отнимает много времени, ведь сама процедура занимает не более 15-20 минут, а результат готов сразу же после обследования.

Достоверность этого метода варьируется в диапазоне 87-99%, что выводит эластрографию в разряд наиболее достоверных и чувствительных диагностических методов.

Показания к проведению эластографии печени:

  1. определение наличия фиброзного изменения печеночной ткани;
  2. определение стадии фиброза печени;
  3. проведение дифференциального диагноза между гемангиомой и злокачественным поражением печени;
  4. оценка состояния внутрибрюшных лимфатических узлов.

Эластография - исследование жесткости и эластичности тканейТак выглядит на эластографии здоровая печень

Исследование мягких тканей и подкожной клетчатки

Эластография – это прекрасное дополнение к классическому ультразвуковому способу исследования мягких тканей и подкожной клетчатки.

Сегодня УЗ-технологии активно используют для мониторинга кожных отеков и заживления ран, для изучения структуры кожи при таких заболеваниях, как псориаз, склеродермия, панникулит.

С помощью эластографии стало возможным быстрое выявление опухолевых образований (меланома, базальноклеточная карцинома, сквамозноклеточная карцинома).

Показания к проведению эластографии мягких тканей:

  • наличие пальпаторно определяемого инфильтрата для уточнения природы этого образования;
  • выявление непальпируемого образования, не имеющего четких границ;
  • проведение дифдиагноза между воспалением, липомой, первичным раком кожи или метастазами;
  • оценка состояния регионарных лимфатических узлов.

Эластография - исследование жесткости и эластичности тканейЛимфаденопатия

Таким образом, эластография (соноэластография) — дополнительная методика, расширяющая возможности традиционного УЗИ, которая дает возможность оценивать эластичность тканей исследуемого органа и на основе этого уточнять диагноз по ряду патологий (по большей части связанных с онкологией).

В нашей клинике для выполнения эластографии мы используем ультразвуковой аппарат премиум-класса Affiniti 70 компании PHILIPS, который обеспечивает безупречное качество визуализации, а значит – высокую точность диагностики. Специальной подготовки к исследованию не требуется.

A. Mulabecirovic • Количественное определение эластичности ткани in vitro: эластография сдвиговой волной (технология S-Shearwave)

Эластография - исследование жесткости и эластичности тканей

Содержит актуальную клиническую информацию по ультрасонографии и ориентирован на врачей ультразвуковой диагностики, выходит с 1996 года.

Перевод статьи: «In vitro quantification of tissue elasticity: S-Shearwave Elastography».

«Измерения эластичности методом эластографии по технологии S-Shearwave характеризовались превосходной воспроизводимостью».

Введение

Эластография – метод визуализации, позволяющий количественно или полуколичественно измерить эластичность тканей человека. В данном исследовании in vitro мы оценивали эффективность платформы для количественной эластографии с помощью технологии S-Shearwave, установленной на ультразвуковом аппарате RS80A Prestige (Samsung Medison Co. Ltd., Сеул, Корея).

Оценку проводили с использованием конвексного датчика на фантоме фиброза печени.

В ходе исследований мы определяли согласованность результатов у одного и того же исследователя и у разных исследователей путем анализа внутриклассовой корреляции (intraclass correlation – ICC) и коэффициент вариации (coefficient of variation – CV) путем измерения корреляции и пределов согласия.

Основы эластографии сдвиговой волной

Эластография сдвиговой волной – неинвазивный метод ультразвуковой диагностики, позволяющий путем генерации и анализа сдвиговых волн количественно измерить эластичность (жесткость) ткани и таким образом выявить патологию (например, фиброз или рак) [1]. Этот метод эффективен для диагностики тканевой патологии ряда органов [6,9,10].

Читайте также:  Повышенная эхогенность поджелудочной железы - что это, нормы и лечение

Один из вариантов метода, транзиентную эластографию (Transient elastography – TE), широко применяют для обнаружения тяжелого фиброза или цирроза печени и для исключения выраженного фиброза [3–5,11]. Жесткость ткани измеряют с помощью модуля Юнга и выражают в единицах давления в паскалях (Па) или, чаще, в килопаскалях (кПа).

Местное напряжение и вызываемый им сдвиг определяют с помощью модуля Юнга (Е), количественного показателя жесткости ткани:

  • Е = Δ сдвига / Δ напряжения
  • Это означает, что чем жестче ткань, тем выше для нее модуль Юнга. Формула связи модуля Юнга (эластичность Е) со скоростью распространения сдвиговой волны:
  • E = 3p(c)²,
  • где р – плотность ткани, выраженная в кг/м3, которая в тканях человека очень близка к плотности воды (1 кг/дм3), а с – скорость распространения сдвиговой волны.

Эластографические системы измеряют скорость сдвиговой волны, которая в более жестких тканях распространяется быстрее, чем в более мягких. В технологии S-Shearwave эластичность можно выражать через скорость сдвиговой волны (м/с) или через модуль Юнга (Е) в кПа, используя вышеприведенную формулу.

В систему встроен показатель надежности измерения (Reliability Measurement Index – RMI), позволяющий контролировать качество исследования путем расчета взвешенной суммы двух факторов: остатка в волновом уравнении и амплитуды сдвиговой волны.

Поэтому высокие значения RMI сильно коррелируют с воспроизводимостью измерений.

Предлагаемый показатель можно применять для отбраковки ненадежных измерений, повышения производительности метода эластографии сдвиговой волной, а также использовать его в качестве критерия для оценки качества данных.

Материалы и методы

Объектами исследования были фантомы фиброза печени (CIRS модель 039, CIRS Inc., Вирджиния, США). Модель 039 состоит из четырех отдельных фантомов различной жесткости.

Каждый фантом имеет глубину 10 см и изготовлен из фирменного синтетического полимера Zerdine®, размещенного в цилиндре с поверхностью для сканирования на основе моноволокна сарана и ячейкой для сканирования, которую при использовании конвексных датчиков можно заполнить жидкостью.

Фантом совместим с основными режимами ультразвуковой сдвиговой волны.

Он имеет стандартную конфигурацию и характеризуется следующими номинальными акустическими свойствами: плотность материала – 1,03 г/см, скорость звука – 1540 м/с, затухание – 0,5 дБ/см/МГц, контрастность – 0 дБ относительно референсной модели ткани печени компании CIRS. Фактические акустические и механические свойства измерялись на нескольких фантомах; измеренные значения приведены в табл. 1.

Таблица 1. Акустические свойства фантома.

Фантом Модуль Юнга Скорость звука Затухание
1 2,7 кПа (± 5%) 1533 м/с 0,46 дБ/см/МГц
2 11,5 кПа (± 5%) 1536 м/с 0,46 дБ/см/МГц
3 24,8 кПа (± 5%) 1531 м/с 0,46 дБ/см/МГц
4 46,3 кПа (± 5%) 1530 м/с 0,46 дБ/см/МГц

Примечание. Фактические акустические и механические свойства, измеренные на нескольких фантомах.

Изменчивость результатов у одного и того же исследователя оценивали с помощью коэффициента вариации (CV), то есть частного при делении стандартного отклонения (SD) на среднее значение эластичности. Низкие значения CV соответствуют высокой воспроизводимости измерений.

Надежность измерений у разных исследователей определяется коэффициентами межклассовой корреляции (ICC). Высокая надежность измерений у разных исследователей соответствует значениям ICC около 1,00.

Согласованность результатов у разных исследователей дополнительно оценивали путем анализа графика корреляции с использованием коэффициента корреляции Пирсона (r). Различия между отдельными измерениями и общим средним значением для двух исследователей были приняты за пределы согласия для используемой системы [2].

Статистический анализ был выполнен с помощью программного пакета для статистической обработки данных в области общественных наук (Statistical Package for the Social Sciences – SPSS).

Результаты

Таблица 2. Медианные значения измеренной эластичности фантомов.

Исследователь Фантом 12,7 кПа ± 5%(мин.–макс.) Фантом 211,5 кПа ± 5%(мин.–макс.) Фантом 324,8 кПа ± 5%(мин.–макс.) Фантом 446,3 кПа ± 5%(мин.–макс.)
A 2,1 кПа (2–2,3) 7,60 кПа (7,2–8,9) 18,40 кПа (17–20) 43,85 кПа (40,9–45,8)
B 2,1 кПа (2–2,2) 7,65 кПа (7–8,1) 18,15 кПа (17,6–20,7) 43,65 кПа (40,9–47,8)
A+B 2,1 кПа (2–2,3) 2,1 кПа (2–2,3) 18,30 кПа (17–20,7) 43,70 кПа (40,9–47,8)

Примечание. Медианные значения (мин.–макс.) эластичности, измеренной на фантомах фиброза печени в сравнении с реальными значениями на референсной ткани, полученными на аппарате RS80A Prestige.

Таблица 3. Средние значения измерений на фантомах.

Фантом Среднее А Среднее B CV A CV B CV AB Внутриклассовыйкоэффициент Внутриклассовыйкоэффициент
12 2,127,71 2,117,63 0,040,06 0,030,03 0,040,05 Исследователь А0,999 1,0
34 18,2743,76 18,3144,09 0,050,04 0,050,04 0,050,04 Исследователь B0,998

Примечание. Средние значения по всем измерениям с соответствующими коэффициентами вариации (CV) приведены отдельно для каждого исследователя, внутри- и межклассовый коэффициенты (ICC) приведены для исследователей А и В в виде единого значения для всех фантомов, а коэффициент ICC результатов у разных исследователей дан общий для исследователей А и B.

Обсуждение

В этом исследовании оценивали использование технологии S-Shearwave на четырех фантомах, имитирующих ткани организма. Выявлена высокая степень воспроизводимости между результатами, полученными как одним и тем же исследователем, так и разными исследователями, представленная показателем CV в табл. 3 и на рис. 1–3.

Эластография - исследование жесткости и эластичности тканей

Рис. 1. Высокая корреляция между результатами, полученными двумя независимыми исследователями при измерении эластичности на фантоме печени; коэффициент корреляции R = 0,998.

Эластография - исследование жесткости и эластичности тканей

Рис. 2. Коробчатые диаграммы для исследователей А и В для всех включенных данных с медианными значениями. Видна низкая изменчивость между измерениями, представленная как межквартильный диапазон (высота прямоугольника) для каждого включенного набора данных.

Эластография - исследование жесткости и эластичности тканей

Рис. 3. График анализа разностей по методу Бланда – Альтмана; видны различия между индивидуальными измерениями относительно общего среднего значения для обоих исследователей. Отклонение от 0 по вертикальной оси оказалось для технологии S-Shearwave очень ограниченным, что означает отсутствие систематической погрешности между измерениями, выполненными разными исследователями.

В исследовании были обеспечены почти идеальные, но все же упрощенные условия для оценки воспроизводимости. Материал фантома является однородным и изотропным по сравнению с реальной тканью печени, но не обладает вязкоупругими свойствами, характерными для реальной ткани печени. Материал фантома содержится в жестком цилиндре, который также отличается от ткани печени.

Все измерения были проведены на одинаковом расстоянии от поверхности датчика. Эти условия крайне важны с точки зрения воспроизводимости измерений; вероятно, в реальной ткани печени они окажутся более изменчивыми [7]. Тем не менее полученные результаты свидетельствуют об очень высокой вероятности получить при сканировании ткани печени воспроизводимые измерения.

В большинстве измерений эластичности на фантомах значения оказывались ниже значений, приводимых производителем фантома. Эта особенность в равной степени наблюдалась у обоих исследователей в данном исследовании in vitro. Причиной может быть использованный in vitro материал; общая плотность материала Zerdine составляет 1,0–1,05, что сравнимо со значениями живых мягких тканей.

Вопрос о сохранении подобного занижения при сканировании живых тканей выходит за рамки данной публикации, и этот вопрос должен быть исследован дополнительно. Для фантомов 2–4 занижение оказалось достаточно стабильным, на уровне приблизительно 4 кПа.

Для других систем для эластографии со сдвиговой волной в отдельном исследовании также выявлена тенденция к занижению твердости материала фантомов, но она оказалась менее постоянной [8].

Как и для других протестированных нами систем, изменчивость измерений жесткости возрастает с увеличением таких значений. Эта закономерность проявляется на графике корреляции и на графике пределов согласия.

Изменчивость при использовании технологии S-Shearwave также оказалась ограниченной для более твердых фантомов и была меньше или аналогичной наблюдаемой нами в других протестированных системах [8].

При делении изменчивости на результат измерения, как в коэффициенте вариации, выявлены сходные значения для фантомов 1+2 (более мягких) и 3+4 (более твердых), при этом соответствующие значения CV были равны 0,043 и 0,045.

Заключение

Измерения эластичности методом эластографии по технологии S-Shearwave обладали отличной воспроизводимостью.

Выявлена высокая корреляция результатов как у одного и того же исследователя (ICC 0,998–0,999), так и у разных специалистов (ICC 1,0).

Количественный анализ методом эластографии сдвиговой волной по технологии S-Shearwave позволил дифференцировать все фантомы. Требуются дополнительные исследования в реальных условиях на мягких тканях человека.

Поддерживаемые системы: RS80, HS70.

Литература

  1. Bamer J., Cosgrove D., Dietrich C.F. et al. EFSUMB guidelines and recommendations on the clinical use of ultrasound elastography. Part 1: Basic principles and technology // Ultraschall Med. 2013; 34: 169–184.
  2. Bland J.M., Altman D.G. Agreement between methods of measurement with multiple observations per individual. J biopharmaceutical statistics.

    2007; 17: 571–582.

  3. Carrion J.A., Navasa M., Bosch J. et al. Transient elastography for diagnosis of advanced fibrosis and portal hypertension in patients with hepatitis C recurrence after liver transplantation // Liver Transpl. 2006; 12: 1791–1798.
  4. Castera L., Vergniol J., Foucher J. et al.

    Prospective comparison of transient elastography, Fibrotest, APRI, and liver biopsy for the assessment of fibrosis in chronic hepatitis C. // Gastroenterology. 2005; 128: 343–350.

  5. Foucher J, Chanteloup E, Vergniol J, Castera L, Le Bail B, Adhoute X, Bertet J, Couzigou P, de Ledinghen V, Diagnosis of cirrhosis by transient elastography (FibroScan): a prospective study. Gut 2006;55:403-8.
  6. Friedrich-Rust M., Vorlaender C., Dietrich C.F. et al.

    Evaluation of Strain Elastography for Differentiation of Thyroid Nodules: Results of a Prospective DEGUM Multicenter Study // Ultraschall Med. 2016.

  7. Havre R.F., Waage J.R., Gilja O.H., Odegaard S., Nesje L.B. Real-Time Elastography: Strain Ratio Measurements Are Influenced by the Position of the Reference Area // Ultraschall Med. 2011.
  8. Mulabecirovic A.

    , Vesterhus M., Gilja OH, Havre R.F. In Vitro Comparison of Five Different Elastography Systems for Clinical Applications, Using Strain and Shear Wave Technology // Ultrasound Med Biol. 2016.

  9. Shiina T., Nightingale K.R., Palmeri M.L. et al.

    WFUMB guidelines and recommendations for clinical use of ultrasound elastography: Part 1: basic principles and terminology // Ultrasound Med Biol. 2015; 41: 1126–1147.

  10. Sporea I., Bota S., Peck-Radosavljevic M. et al.

    Acoustic Radiation Force Impulse elastography for fibrosis evaluation in patients with chronic hepatitis C: an international multicenter study // Eur. J Radiol. 2012; 81:4112–4118.

  11. Ziol M., Handra-Luca A., Kettaneh A. et al. Noninvasive assessment of liver fibrosis by measurement of stiffness in patients with chronic hepatitis C // Hepatology 2005; 41: 48–54.

Эластография - исследование жесткости и эластичности тканей

Содержит актуальную клиническую информацию по ультрасонографии и ориентирован на врачей ультразвуковой диагностики, выходит с 1996 года.

Эластография: где применяется, принцип действия в УЗИ, применение

Каждая ткань организма имеет свою структуру и плотность. Здоровые ткани организма характеризуются эластичностью, а злокачественные опухоли и другие новообразования имеют другую структуру, гораздо жестче и плотнее. Этот факт стал определяющим при проведении специального ультразвукового исследования – эластографии, во время которого определяется качественный состав тканей организма.

Эластография стала настоящим прорывом в области диагностики рака. Ведь с помощью быстрого исследования, процедура занимает не более 15-20 минут, можно не только диагностировать новообразование, определить его размеры и структуру, но и идентифицировать характер опухоли, и выявить, насколько она опасна.

Ультразвуковая эластография известна уже более 20 лет, с того времени когда стали широко использоваться ультразвуковые аппараты. Только свое применения она нашла не столько во врачебной практике, сколько в научных разработках в различных областях.

Сегодня ее стали активно использовать в медицинской практике и процедура эластографии становится такой же востребованной, как и обычное УЗИ, особенно при исследовании различных опухолей и патологических изменений тканей.

Благодаря высокой диагностической эффективности в определении вида и структуры новообразования процедуру эластографию еще называют «виртуальной пальпацией».

Принцип действия режима эластографии в УЗИ аппарате

В основе эластографии лежит определение эластичности или степени упругости тканей, а модуль Юнга служит физической величиной, характеризующей способность тканей сопротивляться растяжению или сжатию при упругой деформации. Он определяется в процессе исследования и различается для каждого вида исследуемых тканей.

При прохождении ультразвуковых волн через разные по плотности и эластичности ткани они передают разный сигнал. Данные поступают в компьютер, а затем с помощью специальной программы обрабатываются.

Здоровые и патологические ткани на экране окрашиваются в разные цвета, затем проводится сравнение их плотности и делается вывод о характере образования.

Стандартная процедура УЗИ не обладает такой информативностью и не может достоверно определить вид опухоли, а эластография может определить характер опухоли даже без применения процедуры биопсии.

Где применяется эластография?

Эластография является прекрасным диагностическим средством для дифференциации различных новообразований в органах и тканях организма человека. Она определяет вид и размеры новообразований расположенных в щитовидной железе, лимфатических узлах, органах мочеполовой системы, молочных железах, подкожно-жировой клетчатке, печени и других органах.

Помимо диагностики опухолей эластография применяется для выявления и определения степени выраженности фиброза.

С помощью исследования можно с 95-98 % вероятностью диагностировать цирроз печени, без применения весьма сложной процедуры — биопсии печени.

Также с помощью ультразвукового исследования мягких тканей и органов можно контролировать эффективность лечебной терапии у онкологических пациентов без использования радикальных способов диагностики.

Область применения эластографии

  • выявление и диагностика злокачественных опухолей органов и тканей
  • оценка эффективности лечения онкопатологий
  • динамический контроль состояния доброкачественных новообразований
  • выявление фиброза органа
  • динамическое наблюдение за развитием фиброза и цирроза, оценка эффективности лечения

Что исследуется с помощью эластографии?

Исследования печени

Не так давно для диагностики цирроза печени требовался большой спектр процедур – УЗИ, КТ или МРТ, исследование с применением радиоактивных изотопов и т.д., а подтверждался диагноз биопсией.

Сегодня цирроз печени можно выявить с помощью процедуры эластографии, и не только выявить, но и определить степень поражения тканей и стадию болезни.

Помимо цирроза печени, при проведении эластографии можно диагностировать жировую дистрофию или токсическое поражение печени, гепатит, гепатоз, а также фиброз печени, его стадию и степень поражения тканей, состояние внутрибрюшинных лимфатических узлов.

Исследование молочных желез

Эластография открыла широкие возможности для ранней диагностики рака — наиболее распространенного и опасного заболевания у женщин во всем мире.

Во время исследования можно определить вид новообразования, его структуру, характер опухоли и опасен ли он для здоровья, а также следить за эффективностью лечения злокачественной патологии или проводить мониторинг доброкачественных новообразований. В процессе эластографии молочных желез также проводится обследование подмышечных лимфатических узлов.

Чаще всего исследование проводится при пальпаторном выявлении уплотнения в тканях железы, для уточнения диагноза по виду выявленного новообразования, при воспалительном процессе в тканях железы, для оценки состояния рядом расположенных лимфоузлов и т.д.

Исследование щитовидной железы

Во время эластографии щитовидной железы проводят диагностику новообразований, определяют их характер и состояние регионарных лимфатических узлов.

Исследование проводится для определения, выявленного при пальпации или обнаруженного непальпируемого образования без четких границ, а также для дифференцированной диагностики аденомы, келоидной кисты или рака.

Этот  метод обследования рекомендуется для динамического наблюдения за состоянием доброкачественных образований щитовидной железы.

Исследование мочеполовой системы

Эластография органов малого таза обладает высокой чувствительностью и специфичностью. В процессе исследования оценивается состояние шейки матки и придатков, матки (маточные трубы и яичники) у женщин.

У мужчин проводится обследование дистального отдела мочеточника, семенных пузырьков и предстательной железы. Благодаря исследованию можно диагностировать гиперплазию и рак, определить полипы и миому, новообразования на яичниках и другие нарушения женской половой сферы.

У мужчин эластография применяется для выявления аденомы предстательной железы.

Исследование мягких тканей и подкожно жировой клетчатки

Эластография применяется для выявления опухолевых образований, а также определение их характера, уточнения локализации и размера, также проводится дифференцированная диагностика воспалений, кистозных образований и опухолей. При наличии доброкачественных опухолей в мягких тканях исследование проводится для динамического наблюдения за их состоянием.

Многопрофильный медицинский центр «Longa Vita» специализируется на ранней диагностике злокачественных опухолей. У нас можно пройти всестороннее обследование для выявления этой опасной патологии, включая процедуру компрессионной эластографии и эластографии при помощи сдвиговых волн.

Исследование проводится на оборудовании последнего поколения с высокой диагностической способностью. Ультразвуковое исследование с эластографией может проводиться всем категориям пациентов, включая детей, пожилых людей и беременных женщин. Простая, безболезненная, безопасная и доступная процедура поможет сохранить здоровье и полноценную жизнь на долгие годы.

Автор статьи — Гребенщиков Сергей Юрьевич

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector