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超声弹性成像

百胜超声弹性成像及定量分析(Real-timeElastographyImaging

withQuantityElaXtoTM)

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-time
ElastographyImaging，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=(t1t2t1
=[(t-t)-(t-t)]/(t-t)
1b1a2b2a1b1a
其中t，t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
1a1b
位为时间），t，t表示压缩后这两个回波的位置。△t，△t是两个波的时延。
2a2b12

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、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，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。
1～3级多见于乳腺良性病变，4～5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