弹性超声简介PPT课件
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超声
ABCDE
A超
B超
Company Logo
❖Colourful ❖Doppler
超声 ABCDE
GE彩超
Company Logo
E ❖So what is in Ultrasound ?
E 在超声中代表什么？
Elastography
弹性成像
Company Logo
超声弹性成像简介
云南省第一人民医院 超声科 尹欣
但真正商业化用于临床应用仅仅是最近几年 的事，2005年日立公司推出的当时最高端的 EUB-8500和2007年西门子研发的 ACUSONAntares5.0才是真正意义上的商用产品
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EUB-8500
ACUSONAntares5.0
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基本原理
弹性成像的基本原理是对组织施加一个内部（包 括自身的）或外部的动态或者静态的激励。在弹性力 学、生物力学等物理规律的作用下，组织将产生一个 相应，例如位移、应变、速度的分布产生一定改变。 利用超声成像的方法，结合数字信号处理或数字图像 处理的技术，可以估计出组织内部的相应情况，从而 间接或直接反映组织内部的弹性模量等力学属性差异。
➢ 弹性成像后的图像可以和本底的二维灰阶图像进行比较, 会将在 本底灰阶图像上测量的值与范围影印重叠到弹性成像的图像之上 进行比较。
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侵润性导管癌，经穿刺活检证实
❖ 施加<10%的外力，通过自主呼吸和心搏的幅度； 完成弹性计算来标化应力，减少体外加压所造成 的整体位移。
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❖ 是 SIEMENS 最新一代的静态弹性成像技术 ❖ 具有四个特别的技术
➢ 敏感的采样技术 – 在检查中主要依靠病人的呼吸与心脏搏动造成的 位移完成采样;
➢ 脂肪组织修正技术, 由于声波在脂肪组织中传播的速度与非脂肪组织 不同, 使弹性成像结果受到影响, 脂肪组织修正技术可以纠正这些 误差;
➢ 质量指标 (Quality Factor, QF), 我们已得知除了受压后组织的物理 形态导致失相关以外, 还有就是当受压后, 组织整体的运动常常造成 显著地演算差异, 故采用 QF技术后可大大提高弹性成像的准确性；
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良、恶性肿块的鉴别诊断
硬度分级：利用弹性模量 的差值用彩色和黑白编码 定义相对硬度。
面积比 or 直径比。
浸润性导管癌
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缺点和不足
手法加压影响因素较多，产生的应变与位移可 因施加压力的大小不同而不同，也可因压、放的 频率快慢而不同。
怎么办？
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分类
超声弹性成像可大致分为：
❖血管内超声弹性成像 ❖组织超声弹性成像
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血管内超声弹性成像
血管内超声弹性成像是利用气囊，血压变化 或者外部挤压来激励血管，估计血管的运动，即 位移，得到血管的应变分布，从而表征血管的弹 性。
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例如，早期的肝纤维化，其声阻抗变化并不明显，常 规超声难以检测。
“这一刀下去，好了，就不再拖累家人了；要是要了命，也就 不用再拖累家人了。”
-----------53岁的重庆农妇吴远碧因病无钱手术，赌命 挥刀自剖放出腹部积水。
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超声弹性成像的背景
第一次提出超声诊断中的弹性图像概念的是 1991年Ophir博士，在学术界超声弹性图像被称 为strain imaging或elastography.
纵向波衰减 (~0.5 dB/cm MHz)
剪切波速度成像
❖什么是剪切波？
就是横波。形象的说是质点振动的 方向垂直于振动传播方向的一种波.
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什么是 “ARFI”?
Acoustic Radiation Force Impulse
❖ 显示并量化组织 “硬度”, 无需手动压迫 ❖ 通过探头发射 “冲击脉冲” 触发很小的组织位移 ❖ 与其它技术比较, 只需测量极小的组织位移 ❖ 两种方法:
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EI评价指标：硬度分级
❖红：5 ❖黄：4 ❖绿：3 ❖兰：2 ❖紫：1
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技术分类
❖压迫性弹性成像 ❖剪切波速度成像
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压迫性弹性成像
最先提出的弹性成像方法。压迫性弹性成像 是通过操作者手法施加一定的压力，比较组织受 压前后的变化得到一幅相关的压力图。
❖压力分级 HITACHI公司所研发的仪器中，将压力和压放频 率综合评估，按1—7级来划分。
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❖ 利用检查者自身运动来取代外加压力 靠自主呼吸和心搏的幅度产生的力量来完成弹性 计算。
西门子Acuson S2000----eSie Touch
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eSie Touch 弹性成像技术
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Biblioteka Baidu
组织超声弹性成像
组织弹性超声成像多采用静态/准静态的组 织激励方法。利用探头或一个探头-挤压板装置， 沿着探头的纵向压缩组织，给组织施加一个微小 的应变。根据不同组织（包括正常和病理组织） 的弹性系数不同，利用复合相关方法对压迫前后 反射的回波信号进行分析，估计组织内部不同位 置的位移，从而计算出变形程度，再以灰阶或彩 色编码成像。
➢ Virtual Touch 声触诊组织成像 – 一种目视观察定性 组织硬度的方法
➢ Virtual Touch 声触诊组织定量 – 提供定量的测量方法
(ARFI: 目前有专家翻译为声脉冲幅射力成像、声触诊或声弹性成像)
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Virtual Touch 声触诊组织定量分析
❖剪切波传播 纵向脉冲波冲击 物理学
❖ 由于水平有限加之制作时间仓促，本课件难免有疏 漏之处，请各位老师多多指教！
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超声弹性成像的背景
生物组织的弹性或硬度改变与组织异常的病理 状态相关，当组织内有硬块或肿物时，组织的弹 性或硬度就会发生明显的改变。
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超声弹性成像的背景
通常情况下，组织的硬度变化可以导致声阻抗的变化 表现出来，从而通过B超检查发现病变。但是在有些情况 下，组织的这种硬度变化在B超图像是很难区分。
ABCDE
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E ❖So what is in Ultrasound ?
E 在超声中代表什么？
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超声弹性成像简介
云南省第一人民医院 超声科 尹欣
但真正商业化用于临床应用仅仅是最近几年 的事，2005年日立公司推出的当时最高端的 EUB-8500和2007年西门子研发的 ACUSONAntares5.0才是真正意义上的商用产品
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EUB-8500
ACUSONAntares5.0
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基本原理
弹性成像的基本原理是对组织施加一个内部（包 括自身的）或外部的动态或者静态的激励。在弹性力 学、生物力学等物理规律的作用下，组织将产生一个 相应，例如位移、应变、速度的分布产生一定改变。 利用超声成像的方法，结合数字信号处理或数字图像 处理的技术，可以估计出组织内部的相应情况，从而 间接或直接反映组织内部的弹性模量等力学属性差异。
➢ 弹性成像后的图像可以和本底的二维灰阶图像进行比较, 会将在 本底灰阶图像上测量的值与范围影印重叠到弹性成像的图像之上 进行比较。
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侵润性导管癌，经穿刺活检证实
❖ 施加<10%的外力，通过自主呼吸和心搏的幅度； 完成弹性计算来标化应力，减少体外加压所造成 的整体位移。
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❖ 是 SIEMENS 最新一代的静态弹性成像技术 ❖ 具有四个特别的技术
➢ 敏感的采样技术 – 在检查中主要依靠病人的呼吸与心脏搏动造成的 位移完成采样;
➢ 脂肪组织修正技术, 由于声波在脂肪组织中传播的速度与非脂肪组织 不同, 使弹性成像结果受到影响, 脂肪组织修正技术可以纠正这些 误差;
➢ 质量指标 (Quality Factor, QF), 我们已得知除了受压后组织的物理 形态导致失相关以外, 还有就是当受压后, 组织整体的运动常常造成 显著地演算差异, 故采用 QF技术后可大大提高弹性成像的准确性；
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良、恶性肿块的鉴别诊断
硬度分级：利用弹性模量 的差值用彩色和黑白编码 定义相对硬度。
面积比 or 直径比。
浸润性导管癌
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缺点和不足
手法加压影响因素较多，产生的应变与位移可 因施加压力的大小不同而不同，也可因压、放的 频率快慢而不同。
怎么办？
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分类
超声弹性成像可大致分为：
❖血管内超声弹性成像 ❖组织超声弹性成像
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血管内超声弹性成像
血管内超声弹性成像是利用气囊，血压变化 或者外部挤压来激励血管，估计血管的运动，即 位移，得到血管的应变分布，从而表征血管的弹 性。
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例如，早期的肝纤维化，其声阻抗变化并不明显，常 规超声难以检测。
“这一刀下去，好了，就不再拖累家人了；要是要了命，也就 不用再拖累家人了。”
-----------53岁的重庆农妇吴远碧因病无钱手术，赌命 挥刀自剖放出腹部积水。
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超声弹性成像的背景
第一次提出超声诊断中的弹性图像概念的是 1991年Ophir博士，在学术界超声弹性图像被称 为strain imaging或elastography.
纵向波衰减 (~0.5 dB/cm MHz)
剪切波速度成像
❖什么是剪切波？
就是横波。形象的说是质点振动的 方向垂直于振动传播方向的一种波.
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什么是 “ARFI”?
Acoustic Radiation Force Impulse
❖ 显示并量化组织 “硬度”, 无需手动压迫 ❖ 通过探头发射 “冲击脉冲” 触发很小的组织位移 ❖ 与其它技术比较, 只需测量极小的组织位移 ❖ 两种方法:
Company Logo
EI评价指标：硬度分级
❖红：5 ❖黄：4 ❖绿：3 ❖兰：2 ❖紫：1
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技术分类
❖压迫性弹性成像 ❖剪切波速度成像
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压迫性弹性成像
最先提出的弹性成像方法。压迫性弹性成像 是通过操作者手法施加一定的压力，比较组织受 压前后的变化得到一幅相关的压力图。
❖压力分级 HITACHI公司所研发的仪器中，将压力和压放频 率综合评估，按1—7级来划分。
Company Logo
❖ 利用检查者自身运动来取代外加压力 靠自主呼吸和心搏的幅度产生的力量来完成弹性 计算。
西门子Acuson S2000----eSie Touch
Company Logo
eSie Touch 弹性成像技术
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组织超声弹性成像
组织弹性超声成像多采用静态/准静态的组 织激励方法。利用探头或一个探头-挤压板装置， 沿着探头的纵向压缩组织，给组织施加一个微小 的应变。根据不同组织（包括正常和病理组织） 的弹性系数不同，利用复合相关方法对压迫前后 反射的回波信号进行分析，估计组织内部不同位 置的位移，从而计算出变形程度，再以灰阶或彩 色编码成像。
➢ Virtual Touch 声触诊组织成像 – 一种目视观察定性 组织硬度的方法
➢ Virtual Touch 声触诊组织定量 – 提供定量的测量方法
(ARFI: 目前有专家翻译为声脉冲幅射力成像、声触诊或声弹性成像)
Company Logo
Virtual Touch 声触诊组织定量分析
❖剪切波传播 纵向脉冲波冲击 物理学
❖ 由于水平有限加之制作时间仓促，本课件难免有疏 漏之处，请各位老师多多指教！
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超声弹性成像的背景
生物组织的弹性或硬度改变与组织异常的病理 状态相关，当组织内有硬块或肿物时，组织的弹 性或硬度就会发生明显的改变。
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超声弹性成像的背景
通常情况下，组织的硬度变化可以导致声阻抗的变化 表现出来，从而通过B超检查发现病变。但是在有些情况 下，组织的这种硬度变化在B超图像是很难区分。