中華超聲影像學(xué)雜志(2001.06).pdf
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·述評(píng)·
作者單位:400010 重慶醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院超聲科 超聲影像學(xué)研
究室
超聲組織定征:射頻法與視頻法的臨床應(yīng)用
王志剛
Clinical application of ultra sonic tissue characterization with video type and radio frequence type
WA N G Zhigang. Department of Ul t rasonography , the Second Hospital , Chongqing Universi ty of Medical Sciences , Chongqing 400010 ,China
超聲組織定征( ul t rasonic t issue characteriz at ion ,U TC)是指探討組織聲學(xué)特性與超聲表現(xiàn)之間相互關(guān)
系的基礎(chǔ)與臨床應(yīng)用研究。目前 ,超聲組織定征的研
究范圍包括聲速、聲衰減、聲散射、回聲強(qiáng)度、組織硬
度、超聲顯微鏡、超聲與病理、超聲組織定征在治療學(xué)
和組織聲學(xué)造影中的應(yīng)用、經(jīng)驗(yàn)判斷法、組織動(dòng)態(tài)分析
及其他相關(guān)方法等。
較有發(fā)展前途和實(shí)用價(jià)值的是射頻分析法的 “超
聲背向散射積分( integrated backscat ter , IBS )”和視
頻分析法的 “回聲強(qiáng)度( echo intensi ty , EI )”研究。本
期發(fā)表的 U TC 在心臟、肝臟和婦產(chǎn)科方面的應(yīng)用研
究和綜述 ,在這兩個(gè)方面進(jìn)行了重點(diǎn)論述。
一、超聲背向散射積分( IBS)
當(dāng)超聲束進(jìn)入人體內(nèi)組織時(shí) ,組織的細(xì)微結(jié)構(gòu)可
以構(gòu)成散射體 ,使超聲波向各個(gè)方向散射。IBS 值為
組織超聲散射的能量與定標(biāo)物產(chǎn)生超聲散射能量的比
值。
與之有關(guān)的檢測(cè)方法有: ①超聲背向散射積分心
動(dòng)周 期 變 化 幅 度 ( cycle variat ion of integrated
backcat ter , CV IB) ,在心動(dòng)周期中 ,心肌的 IBS 值呈周
期性變化 ,變化的最大值與最小值之差為 CV IB ,系反
映心肌的 IBS 值隨心臟運(yùn)動(dòng)的活性指標(biāo); ②超聲背向
散射積分指數(shù)( integrated backscat ter index , IB I ) ,反
映 IBS 與被檢測(cè)組織厚度的關(guān)系; ③IB I % ,以定標(biāo)物
回聲強(qiáng)度作為 100 % ,將感興趣區(qū) IB I 值與定標(biāo)物 IB I
值相比即為 IB I %; ④補(bǔ)償 ( compensated integrated
backscat ter index , CIB I) ,為將回聲信號(hào)(射頻)以厚度
修正后的 IB I 值; ⑤跨壁超聲背向散射積分梯度
( t ransmural gradient of integrated backscat ter ,TGIB) ,為心內(nèi)膜下 1P 2 心肌 IBS 值與心外膜下 1P 2
部分的心肌 IBS 值的比值。
IBS 的臨床應(yīng)用范圍有:
1.正常心臟檢診:可進(jìn)行經(jīng)胸與開胸 IBS 值測(cè)
量。經(jīng)胸壁檢測(cè)心肌 IBS 不僅可測(cè)量 IBS 隨心動(dòng)周
期的變異幅度 ,而且可用 2. 5 或 3. 5 M Hz 探頭進(jìn)行
精確的定標(biāo)測(cè)量。血液定量有潛在用途 ,在很寬的紅
細(xì)胞壓積水平范圍 ,有非常低而穩(wěn)定的背向散射。
CV IB 測(cè)值受探頭頻率和發(fā)射聲波能量( A P)設(shè)置的
影響 ,測(cè)量局部心肌組織的實(shí)際最大 CV IB 值需要選
擇恰當(dāng)?shù)奶筋^頻率和合理的A P設(shè)置。
2.評(píng)估心肌缺血或梗死:活體 IBS 研究發(fā)現(xiàn),冠
脈閉塞數(shù)小時(shí)后 ,非缺血心肌的 IBS 為 - 51. 3 dB ,而
缺血區(qū)增加至 - 45. 1 dB。正常心肌 IBS 的最大值在
舒張末期 ,最小值在收縮末期 ,其差值約 5～6 dB ,且
其差值的絕對(duì)變化有隨年齡增加而逐漸減少趨勢(shì) ,心
肌纖維化者這種差異亦減少。散射的增加不僅僅是由
于血流量的減少 ,而且與缺血造成心肌結(jié)構(gòu)改變有關(guān);
膠原的完整性也是散射增加的重要決定因素。冠脈閉
塞 30 min 后 ,散射的周期性變化消失 ,而心肌再灌注
后 ,周期性變化逐漸恢復(fù) ,提示散射的周期性變化可為
心肌缺血提供一種非創(chuàng)傷性的檢查方法。對(duì)心臟等容
收縮期心肌 IBS 與灌注壓和室壁厚度的關(guān)系研究發(fā)
現(xiàn) ,心肌 IBS 主要由心肌厚度決定。頓抑心肌 IBS 和
心肌增厚運(yùn)動(dòng)的關(guān)系研究也發(fā)現(xiàn) ,最大和最小 IBS 并
不一定都發(fā)生在舒張末期和收縮末期。有人對(duì) IBS
進(jìn)行了心肌梗死范圍的定量診斷 ,并對(duì)術(shù)后離體心臟
三苯基四唑氮( t ri phenyl t razol ium chloride , T TC)和
專利藍(lán)染色所確定的范圍相比較 ,發(fā)現(xiàn)相關(guān)良好。急
性中度缺血心肌組織 IBS 變化及其與室壁厚度相關(guān)
性的研究表明 ,中度急性缺血較長(zhǎng)時(shí)間后 ,除室壁厚度
變薄的作用外 ,尚有其他影響因素使心肌 IBS 增大。
3.評(píng)估冠脈狹窄程度和早期判斷梗塞血管是否再
通:研究發(fā)現(xiàn) ,冠脈完全閉塞區(qū)域心肌組織的 CV IB
值、位相差和位相校正 CV IB 值均明顯低于正常冠脈
支配區(qū)域心肌組織測(cè)值。以位相差 ≤67° 作為判斷冠
脈再通的標(biāo)準(zhǔn) ,其敏感性、特異性和精確性較高 ,不但
可評(píng)估冠脈狹窄程度 ,而且可作為臨床早期判斷梗塞
· 523 · 中華超聲影像學(xué)雜志2001 年6 月第10 卷第6 期 Chin J Ult rasonogr , J une 2001 , Vol 10 , No. 6
? 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.血管是否再通的檢診方法;急性心肌缺血再灌注后 ,頓
抑心肌組織 CV IB 的恢復(fù)要早于室壁厚度的恢復(fù)。
U TC可用于早期評(píng)估缺血心肌再灌注后心肌的存活
性。
4.評(píng)估心肌病變:心肌組織結(jié)構(gòu)和功能變化不但
導(dǎo)致 IBS 、 CV IB 改變 ,同時(shí)亦引起跨壁梯度 ( TG2
CV IB)發(fā)生相應(yīng)的變化。綜合分析這些參數(shù)變化 ,有
利于評(píng)估心肌病變的程度和病因。應(yīng)用二維超聲背向
散射自相關(guān)技術(shù)研究心肌組織特征 ,可以為辨認(rèn)正常、異常心肌提供與組織表現(xiàn)相關(guān)的超聲組織特征信息。
聲學(xué)密度定量技術(shù)能客觀反映尿毒癥性心肌病變 ,對(duì)
鑒別心肌異常有一定診斷意義。
5.監(jiān)測(cè)心臟移植排異反應(yīng):在心臟移植發(fā)生排異
反應(yīng)時(shí) ,心肌組織 CV IB 明顯降低 ,以心肌活檢的中
度或重度排異反應(yīng)為陽(yáng)性對(duì)照 ,敏感性為 86 % ,特異
性為 85 % ,故 U TC 可作為臨床早期診斷心臟排異反
應(yīng)的簡(jiǎn)便、無(wú)創(chuàng)的可靠手段。
6.評(píng)估梗死后心肌組織的重構(gòu):對(duì)正常和梗死后
心肌組織的各向異性的研究發(fā)現(xiàn) , U TC有利于評(píng)估梗
死后心肌組織的重構(gòu)。
7.腹部等臟器檢診:通過測(cè)定肝腫瘤組織單位體
積內(nèi)的散射情況 ,發(fā)現(xiàn)肝腫瘤組織的散射低于正常肝
組織 ,但變化范圍很大 ,一般只在同一標(biāo)本正常組織對(duì)
比時(shí)才有意義。以 IBS 為基礎(chǔ)的聲學(xué)密度定量( AD)
研究 ,探討了人體肝、腎、子宮肌瘤、膽囊息肉、眼球、尿
液等正常、異常組織結(jié)構(gòu)等的 AD 值和臨床應(yīng)用范
圍 ,認(rèn)為結(jié)合二維超聲圖像能輔助定性與鑒別診斷 ,應(yīng)
用范圍廣 ......
作者單位:400010 重慶醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院超聲科 超聲影像學(xué)研
究室
超聲組織定征:射頻法與視頻法的臨床應(yīng)用
王志剛
Clinical application of ultra sonic tissue characterization with video type and radio frequence type
WA N G Zhigang. Department of Ul t rasonography , the Second Hospital , Chongqing Universi ty of Medical Sciences , Chongqing 400010 ,China
超聲組織定征( ul t rasonic t issue characteriz at ion ,U TC)是指探討組織聲學(xué)特性與超聲表現(xiàn)之間相互關(guān)
系的基礎(chǔ)與臨床應(yīng)用研究。目前 ,超聲組織定征的研
究范圍包括聲速、聲衰減、聲散射、回聲強(qiáng)度、組織硬
度、超聲顯微鏡、超聲與病理、超聲組織定征在治療學(xué)
和組織聲學(xué)造影中的應(yīng)用、經(jīng)驗(yàn)判斷法、組織動(dòng)態(tài)分析
及其他相關(guān)方法等。
較有發(fā)展前途和實(shí)用價(jià)值的是射頻分析法的 “超
聲背向散射積分( integrated backscat ter , IBS )”和視
頻分析法的 “回聲強(qiáng)度( echo intensi ty , EI )”研究。本
期發(fā)表的 U TC 在心臟、肝臟和婦產(chǎn)科方面的應(yīng)用研
究和綜述 ,在這兩個(gè)方面進(jìn)行了重點(diǎn)論述。
一、超聲背向散射積分( IBS)
當(dāng)超聲束進(jìn)入人體內(nèi)組織時(shí) ,組織的細(xì)微結(jié)構(gòu)可
以構(gòu)成散射體 ,使超聲波向各個(gè)方向散射。IBS 值為
組織超聲散射的能量與定標(biāo)物產(chǎn)生超聲散射能量的比
值。
與之有關(guān)的檢測(cè)方法有: ①超聲背向散射積分心
動(dòng)周 期 變 化 幅 度 ( cycle variat ion of integrated
backcat ter , CV IB) ,在心動(dòng)周期中 ,心肌的 IBS 值呈周
期性變化 ,變化的最大值與最小值之差為 CV IB ,系反
映心肌的 IBS 值隨心臟運(yùn)動(dòng)的活性指標(biāo); ②超聲背向
散射積分指數(shù)( integrated backscat ter index , IB I ) ,反
映 IBS 與被檢測(cè)組織厚度的關(guān)系; ③IB I % ,以定標(biāo)物
回聲強(qiáng)度作為 100 % ,將感興趣區(qū) IB I 值與定標(biāo)物 IB I
值相比即為 IB I %; ④補(bǔ)償 ( compensated integrated
backscat ter index , CIB I) ,為將回聲信號(hào)(射頻)以厚度
修正后的 IB I 值; ⑤跨壁超聲背向散射積分梯度
( t ransmural gradient of integrated backscat ter ,TGIB) ,為心內(nèi)膜下 1P 2 心肌 IBS 值與心外膜下 1P 2
部分的心肌 IBS 值的比值。
IBS 的臨床應(yīng)用范圍有:
1.正常心臟檢診:可進(jìn)行經(jīng)胸與開胸 IBS 值測(cè)
量。經(jīng)胸壁檢測(cè)心肌 IBS 不僅可測(cè)量 IBS 隨心動(dòng)周
期的變異幅度 ,而且可用 2. 5 或 3. 5 M Hz 探頭進(jìn)行
精確的定標(biāo)測(cè)量。血液定量有潛在用途 ,在很寬的紅
細(xì)胞壓積水平范圍 ,有非常低而穩(wěn)定的背向散射。
CV IB 測(cè)值受探頭頻率和發(fā)射聲波能量( A P)設(shè)置的
影響 ,測(cè)量局部心肌組織的實(shí)際最大 CV IB 值需要選
擇恰當(dāng)?shù)奶筋^頻率和合理的A P設(shè)置。
2.評(píng)估心肌缺血或梗死:活體 IBS 研究發(fā)現(xiàn),冠
脈閉塞數(shù)小時(shí)后 ,非缺血心肌的 IBS 為 - 51. 3 dB ,而
缺血區(qū)增加至 - 45. 1 dB。正常心肌 IBS 的最大值在
舒張末期 ,最小值在收縮末期 ,其差值約 5～6 dB ,且
其差值的絕對(duì)變化有隨年齡增加而逐漸減少趨勢(shì) ,心
肌纖維化者這種差異亦減少。散射的增加不僅僅是由
于血流量的減少 ,而且與缺血造成心肌結(jié)構(gòu)改變有關(guān);
膠原的完整性也是散射增加的重要決定因素。冠脈閉
塞 30 min 后 ,散射的周期性變化消失 ,而心肌再灌注
后 ,周期性變化逐漸恢復(fù) ,提示散射的周期性變化可為
心肌缺血提供一種非創(chuàng)傷性的檢查方法。對(duì)心臟等容
收縮期心肌 IBS 與灌注壓和室壁厚度的關(guān)系研究發(fā)
現(xiàn) ,心肌 IBS 主要由心肌厚度決定。頓抑心肌 IBS 和
心肌增厚運(yùn)動(dòng)的關(guān)系研究也發(fā)現(xiàn) ,最大和最小 IBS 并
不一定都發(fā)生在舒張末期和收縮末期。有人對(duì) IBS
進(jìn)行了心肌梗死范圍的定量診斷 ,并對(duì)術(shù)后離體心臟
三苯基四唑氮( t ri phenyl t razol ium chloride , T TC)和
專利藍(lán)染色所確定的范圍相比較 ,發(fā)現(xiàn)相關(guān)良好。急
性中度缺血心肌組織 IBS 變化及其與室壁厚度相關(guān)
性的研究表明 ,中度急性缺血較長(zhǎng)時(shí)間后 ,除室壁厚度
變薄的作用外 ,尚有其他影響因素使心肌 IBS 增大。
3.評(píng)估冠脈狹窄程度和早期判斷梗塞血管是否再
通:研究發(fā)現(xiàn) ,冠脈完全閉塞區(qū)域心肌組織的 CV IB
值、位相差和位相校正 CV IB 值均明顯低于正常冠脈
支配區(qū)域心肌組織測(cè)值。以位相差 ≤67° 作為判斷冠
脈再通的標(biāo)準(zhǔn) ,其敏感性、特異性和精確性較高 ,不但
可評(píng)估冠脈狹窄程度 ,而且可作為臨床早期判斷梗塞
· 523 · 中華超聲影像學(xué)雜志2001 年6 月第10 卷第6 期 Chin J Ult rasonogr , J une 2001 , Vol 10 , No. 6
? 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.血管是否再通的檢診方法;急性心肌缺血再灌注后 ,頓
抑心肌組織 CV IB 的恢復(fù)要早于室壁厚度的恢復(fù)。
U TC可用于早期評(píng)估缺血心肌再灌注后心肌的存活
性。
4.評(píng)估心肌病變:心肌組織結(jié)構(gòu)和功能變化不但
導(dǎo)致 IBS 、 CV IB 改變 ,同時(shí)亦引起跨壁梯度 ( TG2
CV IB)發(fā)生相應(yīng)的變化。綜合分析這些參數(shù)變化 ,有
利于評(píng)估心肌病變的程度和病因。應(yīng)用二維超聲背向
散射自相關(guān)技術(shù)研究心肌組織特征 ,可以為辨認(rèn)正常、異常心肌提供與組織表現(xiàn)相關(guān)的超聲組織特征信息。
聲學(xué)密度定量技術(shù)能客觀反映尿毒癥性心肌病變 ,對(duì)
鑒別心肌異常有一定診斷意義。
5.監(jiān)測(cè)心臟移植排異反應(yīng):在心臟移植發(fā)生排異
反應(yīng)時(shí) ,心肌組織 CV IB 明顯降低 ,以心肌活檢的中
度或重度排異反應(yīng)為陽(yáng)性對(duì)照 ,敏感性為 86 % ,特異
性為 85 % ,故 U TC 可作為臨床早期診斷心臟排異反
應(yīng)的簡(jiǎn)便、無(wú)創(chuàng)的可靠手段。
6.評(píng)估梗死后心肌組織的重構(gòu):對(duì)正常和梗死后
心肌組織的各向異性的研究發(fā)現(xiàn) , U TC有利于評(píng)估梗
死后心肌組織的重構(gòu)。
7.腹部等臟器檢診:通過測(cè)定肝腫瘤組織單位體
積內(nèi)的散射情況 ,發(fā)現(xiàn)肝腫瘤組織的散射低于正常肝
組織 ,但變化范圍很大 ,一般只在同一標(biāo)本正常組織對(duì)
比時(shí)才有意義。以 IBS 為基礎(chǔ)的聲學(xué)密度定量( AD)
研究 ,探討了人體肝、腎、子宮肌瘤、膽囊息肉、眼球、尿
液等正常、異常組織結(jié)構(gòu)等的 AD 值和臨床應(yīng)用范
圍 ,認(rèn)為結(jié)合二維超聲圖像能輔助定性與鑒別診斷 ,應(yīng)
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