朱莉娜，茹彤，王志群，戴毅敏，顧燕，楊燕，胡婭莉

(1.東南大學 醫(yī)學院,江蘇 南京 210009; 2.南京大學附屬南京鼓樓醫(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 醫(yī)學院,江蘇 南京 210009; 2.南京大學附屬南京鼓樓醫(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)于超聲彈性成像評估妊娠期宮頸硬度的報道后，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，對內(nèi)部或外部的刺激產(chǎn)生不同的響應(yīng)，當組織內(nèi)部彈性分布不均勻時，其應(yīng)變分布也會有變化。收集被測體某時間段內(nèi)的各個片段信號，測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，給宮頸一個輕微應(yīng)力；(2) 內(nèi)部應(yīng)力:保持探頭不動，利用患者自身的呼吸、脈搏搏動產(chǎn)生的應(yīng)力，操作者無額外施加力。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)值上等于單位時間內(nèi)的應(yīng)變，應(yīng)變率之比通過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)部為藍綠色混合的馬賽克狀；3分，病灶周邊變形(綠色)，中心無變形(藍色)；4分，病灶整體均無明顯變形，全部顯示為藍色；5分，病灶整體及周邊均無明顯變形，內(nèi)部及周邊均為藍色。3分以下診斷為良性，4分及以上為惡性。此評分方法主要用于惡性腫瘤的診斷。Swiatkowska等[9]應(yīng)用5分法評估妊娠期宮頸彈性，將彈性圖像上代表組織硬度的紫色、藍色、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)變越大，組織越軟。隨著技術(shù)的發(fā)展，目前多數(shù)的軟件均有自動分析功能，僅需將感興趣區(qū)域描記出來，彈性應(yīng)變率和應(yīng)變率之比便自動計算出來。

1.3 圖像質(zhì)量控制

多數(shù)的彈性成像軟件配置一個專門壓力條帶用以控制應(yīng)力的量級，顯示在超聲儀器顯示屏上，如Fibroscan軟件自動顯示應(yīng)力的強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，Ⅳ或者Ⅴ級表示應(yīng)力是適當、充分的，不同組織接受到的應(yīng)力是相同的。Molina[10]、Hwang[11]等進行了可重復(fù)性檢驗，對宮頸不同解剖平面、不同區(qū)域分別進行分析[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

隨著妊娠進展宮頸發(fā)生生理性重塑，質(zhì)地變軟，長度縮短。Hernandez等[13]縱向研究整個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；進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%；分娩史對應(yīng)變率有影響，表現(xiàn)為經(jīng)產(chǎn)婦比初產(chǎn)婦、有過早產(chǎn)分娩史比無早產(chǎn)分娩史者宮頸應(yīng)變率增加；宮頸長度與應(yīng)變率亦相關(guān)，宮頸長度在25～30 mm的應(yīng)變率比宮頸長度>30 mm的應(yīng)變率多13%，宮頸長度每增加10 mm，應(yīng)變率平均減少0.03。Khalil等[14]對宮頸不同區(qū)域應(yīng)變率分別進行比較發(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，還需進一步探討。

2.2 預(yù)測早產(chǎn)

Edgar等[15]對189例妊娠16～24周的孕婦進行宮頸彈性成像評估，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)變率與宮頸長度輕度負相關(guān)(r=-0.24，P<0.001)。Parra等[16]對1 115例單胎妊娠中期宮頸進行評估，發(fā)現(xiàn)宮頸硬度指數(shù)(CCI)與孕周呈線性負相關(guān)，自發(fā)性早產(chǎn)孕婦的宮頸CCI較足月者小，分別以CCI及宮頸長度的第10百分位數(shù)為臨界值預(yù)測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)測價值明顯高于宮頸長度。

2.3 預(yù)測引產(chǎn)結(jié)局

目前常用的評估宮頸成熟度的方法有Bishop評分和經(jīng)陰道超聲測量宮頸長度。Bishop評分主觀性較強，很大程度上依靠檢查醫(yī)師的經(jīng)驗，且無法評估宮頸內(nèi)口狀態(tài)。Meta分析顯示，經(jīng)陰道超聲測宮頸長度評估宮頸成熟度的準確性并不優(yōu)于Bishop[17]，而且未反映宮頸硬度的特點，因此目前未被臨床廣泛采納。Fruscalzol 等[18]通過對比彈性成像與Bishop評分發(fā)現(xiàn)，定量的評估宮頸的硬度優(yōu)于傳統(tǒng)的憑借觸診主觀得到的結(jié)果。進一步驗證了超聲彈性成像的客觀準確性。Swiatkowska等[9]對29例孕婦引產(chǎn)前評估宮頸彈性指數(shù)，分別計算宮頸矢狀面上內(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度及Bishop評分的預(yù)測能力差。宮頸長度與彈性成像結(jié)合，其預(yù)測引產(chǎn)成功的價值提高。Fruscalzo1等[18]同樣認為，彈性成像預(yù)測引產(chǎn)成功率的價值高于Bishop評分，但將彈性成像和宮頸長度結(jié)合起來，預(yù)測引產(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)成功標準不同有關(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。在我國尚處于初步階段。Thomas等[19]對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)前后患者無明顯差異，有過分娩史、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明顯差異，其原因為病灶處于非常早期階段，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]對正常和異常非妊娠期宮頸分別進行檢查發(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，代之以藍色分布；嚴重者，宮旁周圍組織結(jié)構(gòu)也呈現(xiàn)藍色渲染。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診斷中的價值，兩者診斷宮頸良、惡性病變的敏感度、特異度、準確度分別為 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

超聲彈性成像為我們開創(chuàng)了一個新的用于評估宮頸的方法，其在婦產(chǎn)科領(lǐng)域顯示出了良好的臨床應(yīng)用價值，未來可進一步將宮頸組織學變化與彈性成像影像學改變結(jié)合起來，探索其更廣闊的應(yīng)用價值。

[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)超聲檢查對甲狀腺結(jié)節(jié)診斷價值的對比分析[J].現(xiàn)代醫(yī)學，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宮頸癌診斷的臨床應(yīng)用初探[J].中華超聲影像學雜志,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診斷中的對比研究[J].中國超聲醫(yī)學雜志,2012，28(2):166-169.

2014-12-09

2015-01-21

國家自然科學基金面上項目(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)用進展[J].東南大學學報:醫(yī)學版,2015，34(3):436-438.

R714.5

A

1671-6264(2015)03-0436-03

10.3969/j.issn.1671-6264.2015.03.026