超声弹性成像技术

浅谈超声弹性成像发展

何为弹性成像？

这是一个超声成像术语，顾名思义这种成像模式旨在评估组织的弹性大小，提供更全面的疾病信息。弹性是物质的一种固有属性，同密度、硬度、温度等一样，反映物质的一个特性。日常生活中人们粗略评估物质的弹性主要看给一种物质施压外压后物质的形变大小，例如海绵与金属：施加大体相同的压力后海绵发生巨大的形变，人们认为它是软的；而金属受压后无明显的变化，人们认为它是硬的。物质的硬度越大，其弹性越小；硬度越小，弹性越大。 为何要测量物质的弹性？

正常组织中不同的解剖结构之间会存在弹性差异。例如,在正常乳腺中,纤维组织通常比乳腺腺体组织硬,而乳腺腺体组织又比脂肪组织硬。绵羊肾脏的肾实质与肾髓质或者肾锥体的弹性系数差异大约为6dB。不同组织弹性模量的差别能达到几个数量级之上（如表1）。

软组织类型 正常脂肪 正常腺体 乳腺 纤维组织 恶性肿瘤 正常前叶 前列腺 正常后叶 杨氏模量E（KPa） 18-24 28-66 96-244 密度ρ（kg／L） 1000+／－8 22-560 55-63 62-71 前列腺增生 恶性肿瘤 正常肝脏 肝脏 肝纤维化 36-41 96-241 0.4-6 15-100 表1

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弹性成像技术结合常规超声在甲状腺结节定性诊断中的价值

作者：任海云

来源：《中国实用医药》2014年第06期

【摘要】 目的 探讨常规超声联合弹性成像在甲状腺结节诊断中的应用价值。方法 选择自2010年6月～2013年2月在本院进行甲状腺肿物手术的患者60例， 恶性结节共46个， 良性结节共37个， 行常规超声和超声弹性成像检查， 以病理结果为“金标准”， 计算常规超声及与弹性超声成像联合诊断甲状腺结节的敏感性、准确性和特异性。结果 良性结节的相对硬度低于恶性结节的相对硬度， 二者差异有统计学意义[（1.253±0.219）和（2.094±0.754）， χ2=64.816， P=0.0431]；常规超声诊断甲状腺结节的敏感度、特异度、准确性分别为80.4%、78.4%、80.0% ；超声弹性成像诊断甲状腺结节的敏感度、特异度、准确性分别为84.7%、86.5%、92.8% ；二者联合诊断甲状腺结节的敏感度、特异度、准确性分别为89.1%、91.9%、95.2%。结论 常规超声联合弹性成像能提高超声对甲状腺结节良恶性诊断的准确性。 【关键词】 常规超声

Elastography: ultrasonic estimation and imaging o f the elastic properties of tissues 弹性成像: 用超生的方法对组织的弹性参数进行估计的成像

1. 引言

在对材料施加机械加力的情况下对其行为进行预测和理解,是现代工程实践的基础. 包括结构设计到固体推进剂火箭的设计。在材料领域的开始阶段，通常通过下面的方法来研究材料行为： 对系统添加一个负载，直到系统失效，然后对失效机制就行分析，并以此来推断其失效前的行为。随着科技的不断发展，用非破坏行的检测手段分析复杂材料系统的行为成为可能。比如：x线分析法，声学行为，光弹性行为。实验的结果对于理解材料行为以及发展用于预测更加复杂的材料系统行为的机械模型有很大的帮助。

与工程材料相比，生物组织的行为很不规范，因为它们是随时间和湿度变化的，而不是易于描述的机械解析表达式。在活体上，由于新陈代谢的作用表现出某种机械属性，死亡之后就会立即改变。甚至，这些属性会随着年龄，应变率，应变范围而改变。为了简化组织的特性，当负载持续时间足够短，组织的粘性特性可以忽略的情况下，组织可能假设成为完全弹性体。在这种情况下，组织的状态只是

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弹性成像技术结合常规超声在甲状腺结节定性诊断中的价值

作者：任海云

来源：《中国实用医药》2014年第06期

【摘要】 目的 探讨常规超声联合弹性成像在甲状腺结节诊断中的应用价值。方法 选择自2010年6月～2013年2月在本院进行甲状腺肿物手术的患者60例， 恶性结节共46个， 良性结节共37个， 行常规超声和超声弹性成像检查， 以病理结果为“金标准”， 计算常规超声及与弹性超声成像联合诊断甲状腺结节的敏感性、准确性和特异性。结果 良性结节的相对硬度低于恶性结节的相对硬度， 二者差异有统计学意义[（1.253±0.219）和（2.094±0.754）， χ2=64.816， P=0.0431]；常规超声诊断甲状腺结节的敏感度、特异度、准确性分别为80.4%、78.4%、80.0% ；超声弹性成像诊断甲状腺结节的敏感度、特异度、准确性分别为84.7%、86.5%、92.8% ；二者联合诊断甲状腺结节的敏感度、特异度、准确性分别为89.1%、91.9%、95.2%。结论 常规超声联合弹性成像能提高超声对甲状腺结节良恶性诊断的准确性。 【关键词】 常规超声

第六章 超声成像

习题

（一）单项选择题

1. 声波的频率范围

A.小于20Hz B.大于20 000Hz C.20~20 000Hz D.小于20 000Hz 2. 人耳是否能听到声音决定于 3. 4. 5. 6.

A.声波的频率 B.声波的速度 C.声波的压强 D.声波的频率和强度 声阻抗的大小决定于下面哪个物理量

A.声压幅值 B.速度幅值 C.声速和介质自身的性质 D.声强 声强级为40dB的声音与20dB的声音相比较,两者听起来 A.一定前者较响 B.一定后者较响 C.不一定

声波在固体、液体和气体介质中传播时哪一种介质中传播得最快 A.固体中 B.气体中 C.液体中 D.都一样

产房中两个婴儿同时啼哭,如果每个婴儿啼哭声音的声强级为50dB,则两个婴儿同时啼哭的声强级是

A. 100 dB B. 200 dB C. 53dB D. 25 dB

7. 声波在介质中传播时,如果交界面两侧介质的声阻抗相差非常悬殊,则发生

A.全反射 B.全透射 C.不发生透射

8. 声波在介质中传播时,如果交界面两侧介质的声阻抗近似相等时,则发生 A.全反射 B.全透

超声弹性成像在鉴别乳腺肿块良恶性中的应用研究

【摘要】目的：探讨超声弹性成像的新评分标准在乳腺肿块良恶性的鉴别、诊断恶性病变及最佳诊断界点的界定等方面的应用价值。方法：收集自2009年8月～2011年12月期间因乳腺肿块就诊的410例患者的临床资料，并进行回顾性分析。所有患者均采用5分法对肿块的弹性硬度进行半定量分析，测量并记录肿块硬度、灰阶模式于弹性模式下的面积比，通过两种成像模式下所获面积比值的分析，得到肿块良恶性的最佳鉴别点，并对超声弹性成像技术在诊断乳腺良恶性肿块方面的灵敏度、特意度及准确率。结果：运用5分法对乳腺肿块进行半定量乳肿块良恶性鉴别中的灵敏度、特异度及准确率分别为77.5%、91.1%、86.9%。两种成像模式下多的图像的面积比值用于乳腺肿块良恶性鉴别是的最佳诊断界点为1.8。结论：超声弹性成像技术在对乳腺肿块良恶性进行鉴别时能对肿块的硬度做出客观的评价，有助于超声对乳腺肿块良恶性的定性诊断分析。

【关键词】超声；弹性成像；乳腺肿块；良恶性

【中途分类号】r445.1 【文献标识码】a 【文章编号】1004-7484（2012）10-0303-01

超声检查是乳腺肿块良恶性检查中的常用影像学检查方法，但是一般的

超声弹性成像在鉴别乳腺肿块良恶性中的应用研究

【摘要】目的：探讨超声弹性成像的新评分标准在乳腺肿块良恶性的鉴别、诊断恶性病变及最佳诊断界点的界定等方面的应用价值。方法：收集自2009年8月～2011年12月期间因乳腺肿块就诊的410例患者的临床资料，并进行回顾性分析。所有患者均采用5分法对肿块的弹性硬度进行半定量分析，测量并记录肿块硬度、灰阶模式于弹性模式下的面积比，通过两种成像模式下所获面积比值的分析，得到肿块良恶性的最佳鉴别点，并对超声弹性成像技术在诊断乳腺良恶性肿块方面的灵敏度、特意度及准确率。结果：运用5分法对乳腺肿块进行半定量乳肿块良恶性鉴别中的灵敏度、特异度及准确率分别为77.5%、91.1%、86.9%。两种成像模式下多的图像的面积比值用于乳腺肿块良恶性鉴别是的最佳诊断界点为1.8。结论：超声弹性成像技术在对乳腺肿块良恶性进行鉴别时能对肿块的硬度做出客观的评价，有助于超声对乳腺肿块良恶性的定性诊断分析。

【关键词】超声；弹性成像；乳腺肿块；良恶性

【中途分类号】r445.1 【文献标识码】a 【文章编号】1004-7484（2012）10-0303-01

超声检查是乳腺肿块良恶性检查中的常用影像学检查方法，但是一般的

第六章 超声成像

习题

（一）单项选择题

1. 声波的频率范围

A.小于20Hz B.大于20 000Hz C.20~20 000Hz D.小于20 000Hz 2. 人耳是否能听到声音决定于 3. 4. 5. 6.

A.声波的频率 B.声波的速度 C.声波的压强 D.声波的频率和强度 声阻抗的大小决定于下面哪个物理量

A.声压幅值 B.速度幅值 C.声速和介质自身的性质 D.声强 声强级为40dB的声音与20dB的声音相比较,两者听起来 A.一定前者较响 B.一定后者较响 C.不一定

声波在固体、液体和气体介质中传播时哪一种介质中传播得最快 A.固体中 B.气体中 C.液体中 D.都一样

产房中两个婴儿同时啼哭,如果每个婴儿啼哭声音的声强级为50dB,则两个婴儿同时啼哭的声强级是

A. 100 dB B. 200 dB C. 53dB D. 25 dB

7. 声波在介质中传播时,如果交界面两侧介质的声阻抗相差非常悬殊,则发生

A.全反射 B.全透射 C.不发生透射

8. 声波在介质中传播时,如果交界面两侧介质的声阻抗近似相等时,则发生 A.全反射 B.全透

超声成像波束形成的基本理论

声场在成像场域的分布称为波束形成(beam forming)。波束形成在整个超声中处于心位置，对成像质量起着决定性的作用，如图 2.1。

本章以传统的延时叠加波束形成方法为中心来阐述波束形成的基本原理及其对波束形成的影响，并介绍了波束控制方法(聚焦偏转、幅度变迹、动态孔径)及成像质量的评价标准。.

1 延时叠加波束形成算法

延时叠加波束形成是超声成像中最传统、最简单也是应用最广泛的成像方法，它包括发射聚焦和接收聚焦两种方式。由于成像过程实际就是对成像区域逐点聚焦，所以一帧完整的图像需要进行至少上万次的聚焦才能完成。如果采用发射聚焦方式来实现超声成像，则完成一帧超声图像需要非常长的时间(至少需要几分钟)，不符合实时成像的要求。因此，平常所说的延时叠加波束形成一般是指接收聚焦，其形成过程如图 2.2 所示。

1.1 声场分布的计算

图像分辨率通常是评价图像质量的重要标准之一，而在超声成像系统中的图像横向分辨率是由超声波束的声场分布决定的[25]。超声辐射声场的空间分布与换能器的辐射频率、辐射孔径及辐射面结构有关，称为换能器的空间响应特性为了表征换能器空间响应特性，常引入一指向性函数。指向性函数是描述发射器辐射声场或接收器灵

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