朱莉娜，茹彤，王志群，戴毅敏，顧燕，楊燕，胡婭莉

(1.東南大學(xué) 醫(yī)學(xué)院,江蘇 南京 210009; 2.南京大學(xué)附屬南京鼓樓醫(yī)院 婦產(chǎn)科,江蘇 南京 210008)

·綜 述·

超聲彈性成像在婦產(chǎn)科中的應(yīng)用進(jìn)展

朱莉娜1，茹彤2，王志群2，戴毅敏2，顧燕2，楊燕2，胡婭莉2

(1.東南大學(xué) 醫(yī)學(xué)院,江蘇 南京 210009; 2.南京大學(xué)附屬南京鼓樓醫(yī)院 婦產(chǎn)科,江蘇 南京 210008)

超聲彈性成像(ultrasound elastography,UE)概念起源于1991年，得到超聲工作人員和臨床醫(yī)師的廣泛關(guān)注并迅速發(fā)展，最初該技術(shù)主要應(yīng)用于一些惡性腫瘤的診斷與鑒別診斷，后被用于評(píng)估妊娠期宮頸硬度，UE在婦產(chǎn)科領(lǐng)域的相關(guān)研究也陸續(xù)開展。作者就超聲彈性成像的基本原理及在婦產(chǎn)科領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展作一綜述。

超聲彈性成像；早產(chǎn)；引產(chǎn)；宮頸癌；應(yīng)變；文獻(xiàn)綜述

超聲彈性成像(ultrasound elastography,UE)概念于1991年由Ophir等[1]首次提出，得到超聲工作人員和臨床醫(yī)師的廣泛關(guān)注并迅速發(fā)展，最初幾年該技術(shù)主要應(yīng)用于甲狀腺癌[2]、乳腺癌[3]、前列腺癌[4]等的診斷與鑒別診斷，自2006年Thomas[5]首次發(fā)表關(guān)于超聲彈性成像評(píng)估妊娠期宮頸硬度的報(bào)道后，UE在婦產(chǎn)科領(lǐng)域的相關(guān)研究陸續(xù)開展，作者就超聲彈性成像的基本原理及在婦產(chǎn)科領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展作一綜述。

1 超聲彈性成像的概述

1.1 基本原理

彈性成像的基本原理是根據(jù)各種不同組織的彈性系數(shù)不同，對(duì)內(nèi)部或外部的刺激產(chǎn)生不同的響應(yīng)，當(dāng)組織內(nèi)部彈性分布不均勻時(shí)，其應(yīng)變分布也會(huì)有變化。收集被測(cè)體某時(shí)間段內(nèi)的各個(gè)片段信號(hào)，測(cè)量換能器表面所接觸的應(yīng)力范圍并校正組織內(nèi)非均勻應(yīng)力范圍，在得到應(yīng)力和應(yīng)變的范圍后，將這些信息重建后顯示為彈性圖[6-7]。

1.2 操作及分析方法

彈性成像模式是疊加在經(jīng)陰道二維超聲上的，一般采用兩種施壓方法:(1) 外部應(yīng)力:操作者輕輕將探頭向前推送，給宮頸一個(gè)輕微應(yīng)力；(2) 內(nèi)部應(yīng)力:保持探頭不動(dòng)，利用患者自身的呼吸、脈搏搏動(dòng)產(chǎn)生的應(yīng)力，操作者無(wú)額外施加力。組織應(yīng)變的大小有兩種分析方法:應(yīng)變率和應(yīng)變率之比。應(yīng)變率指應(yīng)變發(fā)生的速度，在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)的應(yīng)變，應(yīng)變率之比通過(guò)比較病灶及與其相鄰的組織，能比較客觀地了解病灶的硬度。

根據(jù)不同的研究目的選擇合適的方法。Itoh等[8]提出的彈性成像評(píng)分5分法:1分，病灶整體變形，病灶與周圍組織均為均勻綠色；2分，病灶大部分變形， 內(nèi)部為藍(lán)綠色混合的馬賽克狀；3分，病灶周邊變形(綠色)，中心無(wú)變形(藍(lán)色)；4分，病灶整體均無(wú)明顯變形，全部顯示為藍(lán)色；5分，病灶整體及周邊均無(wú)明顯變形，內(nèi)部及周邊均為藍(lán)色。3分以下診斷為良性，4分及以上為惡性。此評(píng)分方法主要用于惡性腫瘤的診斷。Swiatkowska等[9]應(yīng)用5分法評(píng)估妊娠期宮頸彈性，將彈性圖像上代表組織硬度的紫色、藍(lán)色、綠色、黃色、紅色等顏色頻譜依次定義為0、1、2、3、4分，彈性指數(shù)(elastography index，EI)表示組織的彈性應(yīng)變值，分值越大，應(yīng)變?cè)酱螅M織越軟。隨著技術(shù)的發(fā)展，目前多數(shù)的軟件均有自動(dòng)分析功能，僅需將感興趣區(qū)域描記出來(lái)，彈性應(yīng)變率和應(yīng)變率之比便自動(dòng)計(jì)算出來(lái)。

1.3 圖像質(zhì)量控制

多數(shù)的彈性成像軟件配置一個(gè)專門壓力條帶用以控制應(yīng)力的量級(jí)，顯示在超聲儀器顯示屏上，如Fibroscan軟件自動(dòng)顯示應(yīng)力的強(qiáng)度和頻率與顯示屏所示的壓力條帶相同，表示應(yīng)力是相同的；GE公司的軟件將應(yīng)力分為Ⅰ～Ⅴ級(jí)，Ⅳ或者Ⅴ級(jí)表示應(yīng)力是適當(dāng)、充分的，不同組織接受到的應(yīng)力是相同的。Molina[10]、Hwang[11]等進(jìn)行了可重復(fù)性檢驗(yàn)，對(duì)宮頸不同解剖平面、不同區(qū)域分別進(jìn)行分析[12]，操作者間和同一操作者均有良好的一致性。

2 超聲彈性成像在產(chǎn)科中的應(yīng)用

2.1 探討妊娠期宮頸彈性應(yīng)變率的正常變化規(guī)律

隨著妊娠進(jìn)展宮頸發(fā)生生理性重塑，質(zhì)地變軟，長(zhǎng)度縮短。Hernandez等[13]縱向研究整個(gè)妊娠期宮頸的彈性應(yīng)變率發(fā)現(xiàn)，隨著孕周的增加，宮頸的應(yīng)變率增加，呈變軟的趨勢(shì)；進(jìn)一步分析影響宮頸應(yīng)變率的因素發(fā)現(xiàn)，不同宮頸平面及同一平面下頸管與宮頸整體組織的應(yīng)變率均有差異，外口、縱切面比內(nèi)口的應(yīng)變率大，外口平面處，宮頸管組織的應(yīng)變率比整體區(qū)域應(yīng)變率多33%；分娩史對(duì)應(yīng)變率有影響，表現(xiàn)為經(jīng)產(chǎn)婦比初產(chǎn)婦、有過(guò)早產(chǎn)分娩史比無(wú)早產(chǎn)分娩史者宮頸應(yīng)變率增加；宮頸長(zhǎng)度與應(yīng)變率亦相關(guān)，宮頸長(zhǎng)度在25～30 mm的應(yīng)變率比宮頸長(zhǎng)度>30 mm的應(yīng)變率多13%，宮頸長(zhǎng)度每增加10 mm，應(yīng)變率平均減少0.03。Khalil等[14]對(duì)宮頸不同區(qū)域應(yīng)變率分別進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，離宮頸外口最近的下1/3段應(yīng)變率最大，最遠(yuǎn)的上1/3段最小，分析原因一方面與宮頸不同區(qū)域硬度不同相關(guān)，另一方面宮頸外口距離探頭較近，接受到的壓力最大，宮頸下段與陰道相連，而上段與宮體和韌帶相連，活動(dòng)度較下段差。目前，很難判斷宮頸下段應(yīng)變率較大是反映其本身組織較軟還是由上述因素影響的結(jié)果，還需進(jìn)一步探討。

2.2 預(yù)測(cè)早產(chǎn)

Edgar等[15]對(duì)189例妊娠16～24周的孕婦進(jìn)行宮頸彈性成像評(píng)估，分別記錄宮頸矢狀面，宮頸內(nèi)口、外口處，頸管和宮頸整體共6個(gè)區(qū)域的應(yīng)變率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，內(nèi)口整體的應(yīng)變率與37周前自發(fā)性早產(chǎn)顯著相關(guān)，以宮頸應(yīng)變率第25百分位數(shù)作為臨界值，37周前自發(fā)性早產(chǎn)的OR值為0.2，此區(qū)域?qū)m頸應(yīng)變率與宮頸長(zhǎng)度輕度負(fù)相關(guān)(r=-0.24，P<0.001)。Parra等[16]對(duì)1 115例單胎妊娠中期宮頸進(jìn)行評(píng)估，發(fā)現(xiàn)宮頸硬度指數(shù)(CCI)與孕周呈線性負(fù)相關(guān)，自發(fā)性早產(chǎn)孕婦的宮頸CCI較足月者小，分別以CCI及宮頸長(zhǎng)度的第10百分位數(shù)為臨界值預(yù)測(cè)32、34、37周前早產(chǎn)，敏感性分別為100%、91%、79%，33%、27%、26%；ROC曲線下面積分別為0.947 6、0.943 2、0.906 6，0.630 5、0.645 3、0.643 2，彈性成像的預(yù)測(cè)價(jià)值明顯高于宮頸長(zhǎng)度。

2.3 預(yù)測(cè)引產(chǎn)結(jié)局

目前常用的評(píng)估宮頸成熟度的方法有Bishop評(píng)分和經(jīng)陰道超聲測(cè)量宮頸長(zhǎng)度。Bishop評(píng)分主觀性較強(qiáng)，很大程度上依靠檢查醫(yī)師的經(jīng)驗(yàn)，且無(wú)法評(píng)估宮頸內(nèi)口狀態(tài)。Meta分析顯示，經(jīng)陰道超聲測(cè)宮頸長(zhǎng)度評(píng)估宮頸成熟度的準(zhǔn)確性并不優(yōu)于Bishop[17]，而且未反映宮頸硬度的特點(diǎn)，因此目前未被臨床廣泛采納。Fruscalzol 等[18]通過(guò)對(duì)比彈性成像與Bishop評(píng)分發(fā)現(xiàn)，定量的評(píng)估宮頸的硬度優(yōu)于傳統(tǒng)的憑借觸診主觀得到的結(jié)果。進(jìn)一步驗(yàn)證了超聲彈性成像的客觀準(zhǔn)確性。Swiatkowska等[9]對(duì)29例孕婦引產(chǎn)前評(píng)估宮頸彈性指數(shù)，分別計(jì)算宮頸矢狀面上內(nèi)口、中間、外口區(qū)域的彈性指數(shù)，引產(chǎn)成功組的內(nèi)口彈性指數(shù)明顯高于引產(chǎn)失敗組(1.23vs0.39，P=0.024)，宮頸內(nèi)口區(qū)域組織更軟。Hwang等[11]發(fā)現(xiàn)，彈性成像并不比宮頸長(zhǎng)度及Bishop評(píng)分的預(yù)測(cè)能力差。宮頸長(zhǎng)度與彈性成像結(jié)合，其預(yù)測(cè)引產(chǎn)成功的價(jià)值提高。Fruscalzo1等[18]同樣認(rèn)為，彈性成像預(yù)測(cè)引產(chǎn)成功率的價(jià)值高于Bishop評(píng)分，但將彈性成像和宮頸長(zhǎng)度結(jié)合起來(lái)，預(yù)測(cè)引產(chǎn)成功率的能力并未顯著提高。這可能與不同的研究者引產(chǎn)方法及引產(chǎn)成功標(biāo)準(zhǔn)不同有關(guān)。

3 超聲彈性成像在婦科中的應(yīng)用

超聲彈性成像在婦科中主要用于宮頸癌的診斷，特別是用于早期診斷。在我國(guó)尚處于初步階段。Thomas等[19]對(duì)113例患者正常和病變宮頸彈性成像研究發(fā)現(xiàn)，正常和病變宮頸組織的評(píng)分分別為1.8±0.7和3.5±0.9(P<0.001)。正常宮頸組織中顏色分布以綠色為主，絕經(jīng)前后患者無(wú)明顯差異，有過(guò)分娩史、激素替代治療、小的宮頸手術(shù)者均不影響宮頸整體的彈性。但是在宮頸癌患者中，藍(lán)色(表示較硬組織)分布比例顯著增加[(34%±15%)vs(26%±13%)；P=0.025]；宮頸上皮內(nèi)瘤變患者各顏色分布比例與正常宮頸組織無(wú)明顯差異，其原因?yàn)椴≡钐幱诜浅Ｔ缙陔A段，宮頸質(zhì)地尚未發(fā)生變化，彈性成像不能顯示它與正常宮頸組織之間的差異。孫立濤等[20]對(duì)正常和異常非妊娠期宮頸分別進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn):(1) 正常宮頸超聲彈性圖像為黏膜及漿膜層呈紅色連續(xù)線樣結(jié)構(gòu)，頸管大多數(shù)呈現(xiàn)紅色梭形結(jié)構(gòu)，少數(shù)呈現(xiàn)紅綠色分布；實(shí)質(zhì)呈現(xiàn)較均勻的綠色分布；宮頸周圍組織呈現(xiàn)紅綠色相間分布。(2) 宮頸惡性病變超聲彈性表現(xiàn)為病變區(qū)域呈現(xiàn)穩(wěn)定較深藍(lán)色渲染；尚存部分宮頸管線仍呈現(xiàn)帶狀紅色或紅綠色渲染，漿膜層部分病例連續(xù)完整帶狀紅色渲染，部分漿膜層帶狀紅色連續(xù)中斷，代之以藍(lán)色分布；嚴(yán)重者，宮旁周圍組織結(jié)構(gòu)也呈現(xiàn)藍(lán)色渲染。魯蓉等[21]比較了超聲彈性成像與彩色多普勒超聲在宮頸占位性病變?cè)\斷中的價(jià)值，兩者診斷宮頸良、惡性病變的敏感度、特異度、準(zhǔn)確度分別為 89.47%、92.5%、90.52%，73.68%、75.0%、74.14%，彈性成像的診斷效能高于彩色多普勒超聲。

4 結(jié) 語(yǔ)

超聲彈性成像為我們開創(chuàng)了一個(gè)新的用于評(píng)估宮頸的方法，其在婦產(chǎn)科領(lǐng)域顯示出了良好的臨床應(yīng)用價(jià)值，未來(lái)可進(jìn)一步將宮頸組織學(xué)變化與彈性成像影像學(xué)改變結(jié)合起來(lái)，探索其更廣闊的應(yīng)用價(jià)值。

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

[2] 黃明龍,袁榕,鄧水平,等.超聲彈性成像和常規(guī)超聲檢查對(duì)甲狀腺結(jié)節(jié)診斷價(jià)值的對(duì)比分析[J].現(xiàn)代醫(yī)學(xué)，2014，42(5):507-511.

[3] THOMAS A，DEGENHARDT F，F(xiàn)ARROKH A,et al.Significant differentiation of focal breast lesions:calculation of strain ratio in breast sonoelastography[J].Academic Radiology,2010,17(5):558-563.

[4] DUDEA S M，GIURGIU C R，DUMITRIU D,et al.Value of ultrasound elastography in diagnosis and management of prostate carcinoma[J].Med Ultrason,2011,13 (1):45-53.

[5] THOMAS A.Imaging of the cervix using sonoelastography[J].Ultrasound Obstet Gynecol,2006，28(3):356-357.

[6] FREY H.Real time elastography.A new ultrasound procedure for the reconstruction of tissue elasticity[J].Der Radiologe,2003，43(10):850-854.

[7] LEMER R M，HUANG S R，PARKER K J,et al."Sonoelasticity"images derived from ultrasound signals in mechanically vibrated tissues[J].Ultrasound Med Biol,1990，16(3):231-239.

[8] ITOH A，UENO E，TOHNO E，et al.Breast disease:clinical application of US elastography for diagnosis[J].Radiology,2006,239(2):341-350.

[9] SWIATKOWSKA F M，PREIS K.Elastography of the uterine cervix:implications for success of induction of labor[J].Ultrasound Obstet Gynecol,2011,38(1):52-56.

[10] MOLINA F S，GOMEZ L F，F(xiàn)LORIDO J,et al.Quantification of cervical elastography:a reproducibility study[J].Ultrasound Obstet Gynecol,2012,39(6):685-689.

[11] HWANG H S,SOHN I S,KWON H S.Imaging analysis of cervical elastography for prediction of successful induction of labor at term[J].J Ultrasound Med,2013,32(6):937-946.

[12] BURKE M，DORNEY E，PEDERSEN L H,et al.Objective quantification of elastographic colours of the cervix and reliability of measurements between operators[J].Ultrasound Obstet Gynecol,2013,42(1):163-164.

[13] HERNANDEZ A E，HASSAN S S，AHN H,et al.Evaluation of cervical stiffness during pregnancy using semiquantitative ultrasound elastography[J].Ultrasound Obstet Gynecol,2013,41(2):152-161.

[14] KHALIL M R，THORSEN P，ULDBJERG N.Cervical ultrasound elastography may hold potential to predict risk of preterm birth[J].Dan Med J ,2013，60(1):4570-4573.

[15] EDGAR H A，ROBERTO R，STECVEN J,et al.Cervical strain determined by ultrasound elastography and its association with spontaneous preterm delivery[J].J Perinatal Med,2014,42(2):159-169.

[16] PARRA S M，BARRERO A，PARRA G,et al.Prediction of preterm birth using the cervical consistency index[J].Ultrasound Obstet Gynecol，2011,38(1):44-51.

[17] VERHOEVEN C J M,OPMEER B C,OEI S G,et al.Transvaginal sonographic assessment of cervical length and wedging for predicting outcome of labor induction at term:a systematic review and meta-analysis[J].Ultrasound Obstet Gyneco,2013,42(5):500-508.

[18] FRUSCALZO A,LONDERO A P,FROHLICH C,et al.Quantitative elastography of the cervix for predicting labor induction success[J].Ultraschall Med,2014,20 (2):58-62.

[19] THOMAS A，KTIMMDEL S，GEMEINHARDT O，et al.Real-Time Sonoelastography of the cervix:tissue elasticity of the normal and abnormal cervix[J].Acad Radiol，2007，14(2):193-200.

[20] 孫立濤，寧春平，田家瑋，等.經(jīng)陰道超聲彈性成像對(duì)宮頸癌診斷的臨床應(yīng)用初探[J].中華超聲影像學(xué)雜志,2011，20(12):1059-1062.

[21] 魯蓉，肖螢.超聲彈性成像與彩色多普勒超聲在宮頸占位性病變?cè)\斷中的對(duì)比研究[J].中國(guó)超聲醫(yī)學(xué)雜志,2012，28(2):166-169.

2014-12-09

2015-01-21

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(81370705)

朱莉娜(1988-)，女，安徽宿州人，在讀碩士研究生。E-mail:zhulinaseu@163.com

胡婭莉 E-mail:glyyhuyali@163.com

朱莉娜，茹彤，王志群，等.超聲彈性成像在婦產(chǎn)科中的應(yīng)用進(jìn)展[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào):醫(yī)學(xué)版,2015，34(3):436-438.

R714.5

A

1671-6264(2015)03-0436-03

10.3969/j.issn.1671-6264.2015.03.026