Elasztográfia

Elasztográfiás ultrahangos elasztográfiás technikák sokasága létezik. A legjelentősebbeket az alábbiakban emeljük ki.

Kvazisztatikus elasztográfia / strain imagingEdit

A kvázisztatikus elasztográfia (történelmi okokból néha egyszerűen “elasztográfiának” nevezik) az egyik legkorábbi elasztográfiás technika. Ennél a technikánál külső kompressziót alkalmaznak a szövetre, és összehasonlítják a kompresszió előtti és utáni ultrahangképeket. A képen a legkevésbé deformálódott területek a legmerevebbek, míg a leginkább deformálódott területek a legkevésbé merevek. Általában a kezelő számára a relatív torzulások (törzsek) képe jelenik meg, ami gyakran klinikai szempontból hasznos.

A relatív torzulások képéből azonban gyakran kívánatos a kvantitatív merevségi térkép elkészítése. Ehhez feltevéseket kell tenni a leképezendő lágyrészek természetéről és a képen kívüli szövetekről. Ráadásul a tömörítés hatására a tárgyak a képen belül vagy kívül, illetve a képen belül elmozdulhatnak, ami problémákat okozhat az értelmezésben. A technika másik korlátja, hogy a kézi tapintáshoz hasonlóan nehézségekbe ütközik olyan szervek vagy szövetek esetében, amelyek nincsenek közel a felszínhez vagy nem könnyen összenyomhatók.

Akusztikus sugárzási erő impulzus képalkotás (ARFI)Edit

Az akusztikus sugárzási erő impulzus képalkotás (ARFI) ultrahangot használ a szövetek merevségének minőségi 2D-s térképének létrehozására. Ezt úgy teszi, hogy egy fókuszált ultrahangsugár akusztikus sugárzási erejével “lökést” hoz létre a szövet belsejében. A szövet merevségét az tükrözi, hogy a szövetet a sugár tengelye mentén mennyire nyomja lefelé; a lágyabb szövet könnyebben nyomódik, mint a merevebb szövet. Az ARFI egy minőségi merevségi értéket mutat a tolónyaláb tengelye mentén. Sok különböző helyen történő nyomással a szövet merevségének térképe épül fel. A virtuális érintéses képalkotás mennyiségi meghatározását (VTIQ) sikeresen alkalmazták a rosszindulatú nyaki nyirokcsomók azonosítására.

Nyíróhullámos rugalmassági képalkotás (SWEI)Edit

A nyíróhullámos rugalmassági képalkotásban (SWEI), az ARFI-hoz hasonlóan, akusztikus sugárzó erővel mélyen a szövetben “nyomást” idéznek elő. Az e lökés által létrehozott zavar oldalirányban terjed a szövetben nyíróhullámként. Egy olyan képalkotó eszköz, mint az ultrahang vagy az MRI segítségével, amely azt mutatja, hogy a hullám milyen gyorsan jut el a különböző oldalsó pozíciókba, a közbeeső szövet merevségére lehet következtetni. Mivel a “rugalmassági képalkotás” és az “elasztográfia” kifejezések szinonimák, a nyíróhullámok segítségével történő rugalmassági térképezés technológiáját jelölő eredeti SWEI kifejezést gyakran SWE-vel helyettesítik. Az SWEI és az ARFI közötti fő különbség az, hogy az SWEI a gerenda tengelyétől oldalirányban terjedő nyíróhullámok használatán és a nyíróhullám terjedési paramétereinek mérésével létrehozott rugalmassági térképen alapul, míg az ARFI a tolósugár tengelyéből kapja a rugalmassági információt, és többszörös tolással kétdimenziós merevségi térképet készít. Az ARFI nem használ nyíróhullámokat, és az SWEI nem használ axiális rugalmassági értékelést. Az SWEI-t a szuperszonikus nyírási képalkotásban (SSI), az ultrahangos elasztográfia egyik legfejlettebb módozatában valósítják meg.

Szuperszonikus nyírási képalkotás (SSI)Edit

A szuperszonikus nyírási képalkotás (SSI) a szövetek merevségének kvantitatív, valós idejű kétdimenziós térképét adja. Az SSI a SWEI-n alapul: akusztikus sugárzási erővel “lökést” vált ki a vizsgált szöveten belül, amely nyíróhullámokat generál, és a szövet merevségét abból számítják ki, hogy a keletkező nyíróhullám milyen gyorsan halad át a szöveten. A helyi szöveti sebességtérképek hagyományos speckle tracking technikával készülnek, és teljes filmet adnak a nyíróhullám terjedéséről a szöveten keresztül. Az SSI-ben két fő újítás valósul meg. Először is, sok, közel egyidejű lökés alkalmazásával az SSI olyan nyíróhullám-forrást hoz létre, amely szuperszonikus sebességgel mozog a közegen keresztül. Másodszor, a létrehozott nyíróhullámot ultrarövid képalkotási technika segítségével vizualizálják. Inverziós algoritmusok segítségével a hullámterjedési filmből kvantitatív módon feltérképezik a közeg nyírási rugalmasságát. Az SSI az első ultrahangos képalkotó technológia, amely képes több mint 10 000 képkockát elérni másodpercenként a mélyen ülő szervekről. Az SSI kvantitatív és in vivo paramétereket biztosít, amelyek leírják a szövet mechanikai tulajdonságait:

Ez a megközelítés klinikai előnyöket mutatott az emlő, a pajzsmirigy, a máj, a prosztata és a vázizomzat képalkotásában. Az SSI-t az emlő vizsgálatára számos nagy felbontású lineáris transzducerrel alkalmazzák. Egy nagy multicentrikus emlőképalkotó vizsgálat mind a reprodukálhatóságot, mind az emlőelváltozások osztályozásának jelentős javulását bizonyította, amikor a nyíróhullám-elasztográfiás képeket hozzáadták a standard B-módú és színes módú ultrahangképek értelmezéséhez.

Tranziens elasztográfiaSzerkesztés

A tranziens elasztográfia a szövetek merevségének mennyiségi egydimenziós (azaz vonalas) képét adja. Úgy működik, hogy a bőrt egy motorral rezegtetve átmenő torzulást hoz létre a szövetben (nyíróhullámot), és 1D ultrahangsugárral leképezi ennek a torzulásnak a mozgását, ahogy az a test mélyebb rétegeibe hatol. Ezután megjeleníti a szöveti merevségi adatok mennyiségi sorát (a Young-modulust). Ezt a technikát elsősorban a Fibroscan rendszer használja, amelyet májvizsgálatra, például a májzsugor diagnosztizálására használnak. A Fibroscan márkanév ismertsége miatt sok klinikus egyszerűen “Fibroscan”-ként hivatkozik a tranziens elasztográfiára.

A transziens elasztográfiát kezdetben időfelbontású impulzuselasztográfiának nevezték, amikor az 1990-es évek végén bevezették. A technika átmeneti mechanikai rezgésre támaszkodik, amellyel nyíróhullámot indukálnak a szövetben. A nyíróhullám terjedését ultrahanggal követik, hogy megállapítsák a nyíróhullám sebességét, amelyből a homogenitás, az izotrópia és a tiszta rugalmasság (E=3ρV²) feltételezése mellett a Young-modulra következtetnek. A tranziens elasztográfia fontos előnye a harmonikus elasztográfiás technikákkal szemben a nyíróhullámok és a kompressziós hullámok elkülönítése. A technika 1D-ben és 2D-ben is megvalósítható, amihez ultragyors ultrahangos szkenner kifejlesztésére volt szükség. 1D Tranziens elasztográfia speciális megvalósítását, a VCTE-t fejlesztették ki a máj átlagos merevségének értékelésére, amely korrelál a májbiopsziával értékelt májfibrózissal. Ezt a technikát egy FibroScan nevű készülékben valósították meg, amely képes a kontrollált csillapítási paraméter (CAP) értékelésére is, amely a máj steatosis jó helyettesítő markere.