Elastografie

Existuje velké množství ultrazvukových elastografických technik. Na nejvýznamnější z nich upozorňujeme níže.

Kvazistatická elastografie / tenzometrické zobrazeníEdit

Kvazistatická elastografie (někdy z historických důvodů nazývaná prostě „elastografie“) je jednou z prvních elastografických technik. Při této technice se na tkáň působí vnější kompresí a porovnávají se ultrazvukové snímky před kompresí a po ní. Nejméně deformované oblasti obrazu jsou ty, které jsou nejtužší, zatímco nejvíce deformované oblasti jsou nejméně tuhé. Obvykle se operátorovi zobrazí obraz relativních deformací (deformace), který má často klinický význam.

Z obrazu relativních deformací je však často žádoucí vytvořit kvantitativní mapu tuhosti. K tomu je třeba učinit předpoklady o povaze zobrazované měkké tkáně a o tkáni mimo obraz. Kromě toho se při kompresi mohou objekty pohybovat do obrazu nebo mimo něj nebo v obraze, což způsobuje problémy při interpretaci. Dalším omezením této techniky je, že podobně jako manuální palpace má potíže s orgány nebo tkáněmi, které nejsou blízko povrchu nebo nejsou snadno stlačitelné.

Akustické zobrazení silou záření (ARFI)Edit

Zobrazení síly akustického záření (ARFI) využívá ultrazvuk k vytvoření kvalitativní 2-D mapy tuhosti tkáně. Dělá to tak, že vytváří „tlak“ uvnitř tkáně pomocí síly akustického záření z fokusovaného ultrazvukového svazku. Míra zatlačení tkáně podél osy paprsku odráží tuhost tkáně; měkčí tkáň se zatlačí snadněji než tkáň tužší. ARFI ukazuje kvalitativní hodnotu tuhosti podél osy tlačného paprsku. Zatlačením na mnoha různých místech se vytvoří mapa tuhosti tkáně. Kvantifikace virtuálního dotykového zobrazování (VTIQ) byla úspěšně použita k identifikaci zhoubných krčních lymfatických uzlin.

Zobrazování pružnosti ve smykové vlně (SWEI)Edit

Při zobrazování pružnosti ve smykové vlně (SWEI) se podobně jako při ARFI vyvolává „tlačení“ hluboko ve tkáni silou akustického záření. Porucha vytvořená tímto tlakem se šíří tkání do stran jako smyková vlna. Pomocí zobrazovací modality, jako je ultrazvuk nebo magnetická rezonance, se zjistí, jak rychle se vlna dostane do různých bočních poloh, a z toho se odvodí tuhost zasahující tkáně. Vzhledem k tomu, že termíny „zobrazování elasticity“ a „elastografie“ jsou synonyma, původní termín SWEI označující technologii mapování elasticity pomocí smykových vln se často nahrazuje termínem SWE. Zásadní rozdíl mezi SWEI a ARFI spočívá v tom, že SWEI je založeno na využití smykových vln šířících se laterálně od osy paprsku a vytvoření mapy elasticity měřením parametrů šíření smykových vln, zatímco ARFI získává informace o elasticitě z osy tlačného paprsku a využívá vícenásobné tlaky k vytvoření 2-D mapy tuhosti. Při ARFI se nepoužívají smykové vlny a při SWEI se neposuzuje axiální pružnost. SWEI se uplatňuje v supersonickém smykovém zobrazování (SSI), které je jednou z nejpokročilejších modalit ultrazvukové elastografie.

Supersonické smykové zobrazování (SSI)Edit

Supersonické smykové zobrazování (SSI) poskytuje kvantitativní dvourozměrnou mapu tuhosti tkání v reálném čase. SSI je založeno na SWEI: využívá sílu akustického záření k vyvolání „tlaku“ uvnitř zájmové tkáně generujícího smykové vlny a tuhost tkáně se vypočítá z toho, jak rychle se výsledná smyková vlna tkání šíří. Lokální rychlostní mapy tkáně se získávají pomocí konvenční techniky sledování skvrn a poskytují úplný film šíření smykové vlny tkání. V SSI jsou implementovány dvě hlavní inovace. Za prvé, pomocí mnoha téměř současných tlaků vytváří SSI zdroj smykových vln, který se pohybuje médiem nadzvukovou rychlostí. Za druhé, generovaná smyková vlna je vizualizována pomocí ultrarychlé zobrazovací techniky. Pomocí inverzních algoritmů se z filmu šíření vlny kvantitativně mapuje smyková elasticita média. SSI je první ultrazvuková zobrazovací technologie schopná dosáhnout více než 10 000 snímků za sekundu hluboko uložených orgánů. SSI poskytuje soubor kvantitativních a in vivo parametrů popisujících mechanické vlastnosti tkání:

Tento přístup prokázal klinický přínos při zobrazování prsu, štítné žlázy, jater, prostaty a pohybového aparátu. SSI se používá pro vyšetření prsu s řadou lineárních snímačů s vysokým rozlišením. Rozsáhlá multicentrická studie zobrazování prsu prokázala jak reprodukovatelnost, tak významné zlepšení klasifikace lézí prsu, když se k interpretaci standardních ultrazvukových snímků v B-módu a barevném módu přidají snímky elastografie smykových vln.

Přechodová elastografieEdit

Přechodová elastografie poskytuje kvantitativní jednorozměrný (tj. čárový) obraz tuhosti tkáně. Funguje tak, že se kůže rozkmitá motorem, čímž se ve tkáni vytvoří průchozí deformace (smyková vlna), a pohyb této deformace při průchodu hlouběji do těla se zobrazí pomocí 1D ultrazvukového paprsku. Poté zobrazí kvantitativní řádek údajů o tuhosti tkáně (Youngův modul). Tuto techniku využívá především systém Fibroscan, který se používá k hodnocení jater, například k diagnostice cirhózy. Vzhledem k významu značky Fibroscan mnozí lékaři označují tranzientní elastografii jednoduše jako „Fibroscan“.

Tranzientní elastografie se při svém zavedení koncem 90. let 20. století původně nazývala časově rozlišená pulzní elastografie. Tato technika je založena na přechodné mechanické vibraci, která se používá k vyvolání smykové vlny ve tkáni. Šíření smykové vlny se sleduje pomocí ultrazvuku, aby se vyhodnotila rychlost smykové vlny, z níž se za předpokladu homogenity, izotropie a čisté elasticity (E=3ρV²) odvodí Youngův modul. Důležitou výhodou tranzientní elastografie ve srovnání s harmonickými elastografickými technikami je oddělení smykových a kompresních vln. Techniku lze implementovat v 1D a 2D, což si vyžádalo vývoj ultrarychlého ultrazvukového skeneru.Specifická implementace 1D tranzientní elastografie nazvaná VCTE byla vyvinuta pro hodnocení průměrné tuhosti jater, která koreluje s jaterní fibrózou hodnocenou pomocí jaterní biopsie. Tato technika je implementována v zařízení nazvaném FibroScan, které může také hodnotit parametr řízeného zeslabení (CAP), který je dobrým náhradním markerem steatózy jater.

.