Эластография молочной железы является новой ультразвуковой техникой, которая обеспечивает дополнительной информацией о характеристиках поражений молочной железы по сравнению с обычными методами сонографии и маммографии. Этот метод дает информацию о деформации или плотности поражения, подобно клиническому обследованию при пальпации.
Richard G. Barr, MD, PhD
Эластография молочной железы является новой ультразвуковой техникой, которая обеспечивает дополнительной информацией о характеристиках поражений молочной железы по сравнению с обычными методами сонографии и маммографии. Этот метод дает информацию о деформации или плотности поражения, подобно клиническому обследованию при пальпации. В настоящее время доступны два метода для клинического применения: компрессионная (на основе сжатия тканей) и сдвиговолновая эластография. Первоначальная оценка этих методов в клинических испытаниях показывает, что они могут существенно улучшить характеристику поражений молочной железы как доброкачественной, так и злокачественной природы. Это преимущество, которое поможет существенно снизить количество выполненных биопсий при доброкачественных поражениях. Эластография может быть выполнена несколькими способами, и в настоящее время доступна от многих производителей. Эта статья отражает основы этой техники, методику ее выполнения, основы интерпретации изображений и артефактов. Хотя эта методика легко выполнима, для правильной интерпретации решающее значение имеет получения адекватного изображения. Этот обзор посвящен особенностям техники и самым распространенным ошибкам при ее выполнении. Приобрести УЗИ аппарат Siemens Acuson S2000 с технологией эластографии сдвиговой волны Вы можете у нас, перейдя по ссылке: SIEMENS S2000
Сонография молочной железы была первоначально использована для определения характера поражения – кистозной или твердой природы. Согласно критериям, изложенными Stavros и др., сонография играет очень важную роль в характеристике поражений молочной железы. Эти критерии используются в настоящее время для визуализации и сбора данных о молочной железе Breast Imaging Reporting and Data System (BI-RADS) и способствует дифференциальной диагностике доброкачественных и злокачественных поражений. Эластография является новой техникой в ультрасонографии, которая предоставляет дополнительную информацию, что была ранее недоступна. Изображения эластичности – метод визуализации, основанный на оценке жесткости ткани или ее твердости, нежели на ее анатомическом строении. Как известно, метод пальпации молочной железы для определения рака используется более тысячи лет. Ультразвуковая эластография имеет потенциал для количественной оценки плотности поражения, о которой ранее возможно было судить только субъективно при медицинском осмотре.
Существует два типа эластографии: компрессионная эластография и сдвиговолновая эластография. Компрессионная эластография создает изображение на основе смещения ткани под воздействием внешнего источника или самого пациента. Этот метод позволяет получать качественную оценку поражения. Сдвиговолновая эластография применяет специальный “толчок импульс”, что приводит к распространению поперечных волн, которые могут быть измерены как скорость сдвига волны. Поскольку скорость звука в тканях зависит от “плотности” тканей, может быть измерено количественное значение плотности.
Krouskop и др. установили, что контраст между злокачественным и доброкачественным поражением молочной железы составляет от 1000% до 5000%. Используя систему с двумя дисплеями в режиме реального времени при компрессионной эластографии, Hall и др. показали большой потенциал в использовании этой техники для характеристики злокачественных или доброкачественных поражений молочной железы. Было также отмечено, что при компрессионной эластографии, доброкачественные новообразования имеют меньший размер, чем соответствующие изображения в B-режиме, в то время как злокачественные поражения имеют больший размер. Они предложили использовать соотношение размера поражения при эластографии к размеру в B-режиме в качестве диагностического критерия для доброкачественного или злокачественного поражения. Они использовали соотношение эластограмма/B-режим больше чем 1,2 для злокачественных поражений. С помощью этих критериев они получили чувствительность 100% и специфичность 75,4%. В одноцентровом не слепом исследовании 123 случаев, которые были подтверждены биопсией, с использованием соотношения эластограмма/B-режим меньше чем 1,0 для доброкачественных, а 1,0 или выше – для злокачественных, Barr и др. показали чувствительность 100% и специфичность более 95% в дифференциальной диагностике доброкачественных от злокачественных новообразований молочной железы. В крупном многоцентровом слепом исследовании 635 случаев, которые подтверждены биопсией, с использованием критерия Barr и др., была показана чувствительность 99% и специфичность 87%.
Артефакт, который регистрируется при кистозном поражении молочной железы, является высокоспецифичным и чувствительным для определения характеристик кистозных поражений. Эта тема обсуждается позже в этой статье. Использование этого метода может существенно снизить количество биопсий при доброкачественных поражениях.
Предварительные данные с использованием сдвиговолновой эластографии имели подобные результаты. Крупное многоцентровое исследование показало, что при суммации данных с классификацией BI-RADS, сдвиговолновая эластография увеличивала точность диагностики.
Хотя в настоящее время существует множество форм визуализации молочных желез, в том числе магнитно-резонансная томография, сонография и маммография, которые имеют высокую чувствительность для обнаружения поражений молочных желез, но в то же время, они не имеют высокой специфичности. Этот недостаток приводит к большому числу ненужных биопсий при доброкачественных поражениях. Применение методов визуализации с высокой специфичностью для обнаружения злокачественных поражений позволит существенно уменьшить количество ненужных биопсий.
В настоящее время значительно улучшилось качество, техника получения и интерпретации изображений. В этой статье обсуждается современное состояние дел в использовании эластографии молочной железы, подчеркивая соответствующую технику и интерпретацию, необходимую для получения последовательных точных результатов.
Отдельные аспекты обсуждения использования следующих методов могут не быть утверждены в отдельных странах. Обсуждаемые методы, не одобренные в США комиссией Food and Drug Administration (FDA) указаны в качестве таковых.
Компрессионная эластография
Принципы получения изображений компрессионной эластографии
Изображения эластичности определяют относительную деформацию или эластичность ткани. Чем выше эластичность – тем мягче поражение. Для определения эластичности ткани или поражения, во-первых, необходимо оценить то, как поражение деформируется при применении внешней силы. Например, если бы у нас был миндаль в миске с желатином и при нажатии на желатин последний будет деформироваться, что указывает на то, что он имеет высокую эластичность и, следовательно, является мягким. В то же время, миндаль не деформируется, что указывает на то, что он имеет низкую эластичность, поэтому он твердый.
Этот метод измерения основан на том, как изменяется поражение, когда прикладывается внешнее усилие – первый тип визуализации упругости. Такие движения как дыхание, сердцебиение, или внешние сжатие с ритмическим движением ультразвукового датчика в качестве источника движения оцениваются по методике компрессионной эластографии. При данном виде эластографии, абсолютное значение не может быть рассчитано, поскольку сила толчка (или сжатия) не может быть точно измерена. Эластограмма в реальном времени отображается в виде шкалы, основанной на относительной деформации тканей.
Можно также использовать ультразвуковой импульс низкой частоты (толчковый импульс) в качестве источника смещения. Эта техника называется акустической лучевой импульсной визуализацией. При использовании изображений акустической лучевой импульсной визуализации и анализа изменения смещения с тем же алгоритмом определения эластичности, может быть получено изображение эластичности объекта. Следует отметить, что эта техника отличается от сдвиговолновой эластографии, при которой измеряется скорость сдвига ультразвуковой волны, получаемой от импульса.
Техника
Изображения эластичности молочной железы выполняется с помощью обычного ультразвукового устройства и стандартного ультразвукового датчика для молочной железы. Аналитическое программное обеспечение определяет от кадра к кадру различия в деформации в ткани при мягкой компрессии, что позволяет отображать «мягкость» или «твердость» поражения.
Техника, необходимая для получения оптимальных изображений изменяется в зависимости от используемого алгоритма производителем системы. Для визуализации эластичности, величина необходимого внешнего смещения изменяется в зависимости от используемого алгоритма. У некоторых производителей, необходима минимальная ручная компрессия (Siemens Healthcare [Mountain View, CA] and Philips Healthcare [Bothell, WA] требует 0,1% компрессии); у других производителей необходим ритмичный цикл компрессии и расслабления. С приобретением опыта и практики, можно оптимизировать компрессию, необходимую для получения оптимального качества изображения.
Для реализации алгоритма, используемого для визуализации эластичности необходимо, чтобы изменения деформации оставались в плоскости изображения. Один и тот же срез поражения должен оставаться в той же плоскости изображения во время всего цикла сжатия / расслабления. Чтобы избежать смещения поражения из правильной плоскости, мы предпочитаем размещать пациента таким образом, чтоб воображаемая линия, проходящая через верхушку датчика и поражение была перпендикулярна полу и при дыхании пациента очаг поражения перемещался в одной и той же плоскости. Мониторим изображение в В-режиме для подтверждения очага поражения, перемещаем датчик в глубину во время сканирования и двигаем в пределах поля зрения (field of view – FOV), что позволяет получить оптимальное изображение.
У некоторых производителей существует на дисплее шкала или цифры, которые помогают проконтролировать применение соответствующей величины смещения для генерирования эластограммы. Эта шкала в режиме обратной связи реального времени оценивает количество смещения очага поражения (деформацию ткани по отношению к поражению). Другие факторы также играют важную роль в получении оптимального изображения, и наличие шкалы или цифр на дисплее для оценки компрессии не означает, что вы будете иметь оптимальные изображения.
Мы используем карту в серой шкале для отображения мягких очагов в белом цвете, а в черном – твердых. Также могут быть использованы цветные карты; предпочтение часто определяется самим пользователем при получении эластограммы и ее интерпретации. Из-за относительности шкалы, мы не находим цветные карты полезными. Тем не менее, при сдвиговолновой эластографии, при которой получают абсолютное значение цветовое кодирование может быть очень полезным при интерпретации изображения.
Из-за того, что компрессионная эластография является относительной техникой, поражения могут иметь различные оттенки серого, в зависимости от других тканей в поле зрения (FOV). Например, у пациента с нормальный плотностью ткани молочной железы и жировой клетчаткой последняя будет представлена белым цветом (мягкая), потому что это самая мягкая ткань в поле зрения. Однако, если в поле зрения только жировая клетчатка, часть жировой клетчатки будет представлена черным цветом (твердый), потому что это самая плотная ткань в поле зрения (Рисунок 1). Этот фактор может вызвать трудности в толковании.
Поэтому мы всегда стараемся включить некоторое количество жировой клетчатки, ткани молочной железы нормальной плотности и сам очаг поражения в FOV эластограммы. Большое поле зрения FOV помогает в интерпретации изображений. Относительная шкала этой методики ограничивает ее использование в скрининговых обследованиях.
Критическим фактором в создании диагностической эластограммы является величина давления, которое применяется при сканировании. Этот процесс называется предварительной компрессией. Он отличается от величины смещения, которое вы генерируете. При сканировании с помощью “тяжелой руки”, Вы сжимаете ткани и изменяете их свойства упругости. Например, если у Вас есть воздушный шар, наполненный воздухом, и Вы слегка коснетесь шара, то вы создаете умеренное его смещение. Однако, если Вы сжимаете воздушный шар между двумя тяжелыми книгами и используете ту же самую величину давления, то Вы создадите гораздо меньшее смещение, так как компрессия книгами увеличивает давление воздуха в самом шаре.
Рис. 1. Компрессионная эластография – серая шкала меняется в зависимости от ткани, которая находится в поле зрения. Таким образом, одни и те же ткани будут иметь различные оттенки серого цвета в зависимости от других тканей в области поля зрения. А. Жировая клетчатка – белого цвета, потому что это самая мягкая ткань в поле зрения. Фиброгландулярная ткань плотнее и, следовательно, более темная. B. Только жировая клетчатка присутствует в поле зрения. Таким образом, алгоритм кодирует самую плотную зону жировой клетчатки черным цветом.
Эта предварительная компрессия заметно изменяет качество изображения и может существенно повлиять на результаты (Рисунок 2А).
Рис. 2. Предварительная компрессия изменяет плотность тканей и приводит к неточным результатам. А. Изменения в визуализации эластичности с минимальной, средней и высокой предварительной компрессией. С минимальной предварительной компрессией, эпидермальная киста четко определяется и визуализируется на всех снимках. При умеренной предварительной компрессии, поражение хорошо видно на нескольких снимках, но не определяется на других. При значительной предварительной компрессии, присутствует только шум в виде червеобразных областей. B. Изменения скорости сдвига волны (Vс) жировой ткани с различным количеством предварительной компрессии. При значительной предварительной компрессии, жировая ткань может иметь те же свойства эластичности, что и злокачественное поражение. С. Влияние предварительной компрессии на различные ткани молочной железы. Отметьте, что при минимальных значениях предварительной компрессии, различия в тканях максимальны, что дает более качественные изображения эластограммы.
Этот эффект может быть подтвержден при сдвиговолновой эластографии, при которой скорость звука от сдвига волны может изменяться с коэффициентом 10 на основе предварительной компрессии (Рисунок 2В). Рисунок 2С показывает эффекты предварительной компрессии для различных тканей. Следует отметить, что при увеличении предварительной компрессии, различия в скорости сдвига волны уменьшаются, что ведет к снижению контрастности между тканями. Если применяется достаточная сила предварительной компрессии, то все ткани очень схожи, а все эластографические изменения представлены в основном шумом.
Методика, которую мы используем, чтобы воспроизводимо применять лишь минимальную силу предварительной компрессии заключается в следующем: мы используем минимальную силу предварительной компрессии сжатия для получения изображения в B-режиме, поскольку оно улучшает качества изображения B-режима. Когда мы хотим получить эластограмму, мы ориентируемся на объект в FOV (например, ребро) и поднимаем датчик, наблюдая за объектом в B-режиме. С поднятием датчика (уменьшение предварительной компрессии), объект перемещается глубже в изображении. Когда объект находится глубоко в изображении, насколько это возможно при адекватном изображении, мы получаем эластограмму. Эта методика подобна той, которую мы используем для цветного допплеровского изображения, потому что предварительная компрессия может сдавливать кровеносные сосуды. Использование большого количества контактного геля является полезным.
“Фактор качества” и “шкала компрессии”, используемые в некоторых устройствах известных производителей не позволяют оценить объем применяемой предварительной компрессии.
Интерпретация изображения
Есть три способа интерпретации эластограмм: оценка изменения размера между изображением в В-режиме и при эластографии, относительная плотность (т.е., является ли поражение тверже или мягче) и отношение плотности поражения к плотности жировой клетчатки.
Соотношение размера по сравнению с изображением в B-режиме
Можно использовать либо измерения длины, либо измерения площади. Мы находим, что измерение длины проще и быстрее для выполнения. Поражение измеряется в одном положении как на эластограмме, так и в B-режиме изображения. Полезно использование функции копирования или функции зеркального отображения. Это программное обеспечение позволяет измерять поражения либо в B-режиме, либо на эластограмме и отображать измерение длины на противоположном изображении в том же самом положении (Рисунок 3).
Рис. 3. Визуализация эластичности. Изображение B-режима (слева) совместно с эластограммой (справа) отображаются на дисплее. После того, как поражение было измерено в В-режиме, можно применить функцию копирования или зеркального отображения, для того, чтобы “копировать” те же линии на эластограмме (А). Эта функция полезна для подтверждения местоположения поражения при эластографии, и, при этом измерения могут быть изменены в соответствии с размером поражения на эластограмме, что необходимо для получения соотношения изображений на эластограмме (плотности) к изображению в В-режиме (В).
Этот процесс позволяет определить является ли соотношение больше или меньше чем 1,0 визуально. В этом случае можно исправить измерения скопированного или зеркального изображения, чтобы получить соотношение. Этот метод интерпретации требует, чтобы поражение визуализировалось достаточно четко, чтобы получить точное измерение как в В-режиме, так и изображении эластограммы.
Предыдущие исследования показали, что чувствительность этой техники достаточно высока (> 98%). В большом многоцентровом исследовании было 3 случая рака из 222, которые имели отношение меньше чем 1,0. Ретроспективно, один очаг был измерен неправильно при визуализации в В-режиме; второе поражение, возможно, имело два смежных поражения, одно доброкачественное и одно злокачественное; и третье поражение увеличивалось в передне-заднем размере, но уменьшалось по ширине. В связи с тем, что случаи протоковой карциномы и лобулярного рака часто плохо визуализируется на изображениях в В-режиме, эта техника не должна использоваться, если только они не определены как образование, что может быть измерено. Еще одна трудность, которая возникает при измерении размера повреждения на эластограмме – когда фиброаденома или фиброзно-кистозное поражение присутствует в плотной ткани молочной железы. Механические свойства фиброзно-кистозных изменений или фиброаденомы аналогичны плотной ткани молочной железы. Таким образом, можно визуализировать сочетание поражения и нормальной плотной ткани молочной железы как одного поражения, и поэтому прийти к выводу, что оно имеет больший размер, и поэтому является злокачественным (Рисунок 4А). В многоцентровом исследовании Barr и др., это неправильное толкование составило большую часть ложноположительных результатов, уменьшая специфичность исследования.
Рис. 4. Даже когда получаются точные эластограммы, их интерпретация может быть сложной. Зная возможные ошибки в интерпретации, можно повысить точность исследования. А. Подтвержденное биопсией фиброзно-кистозное поражение (красный круг), которое присутствует в нормальной фиброгландулярной ткани. На изображении в В-режиме, фиброзно-кистозная зона четко визуализируются как гипоэхогенная область в гиперэхогенной фибро-гландулярной ткани (зеленая пунктирная окружность). Тем не менее, на эластограмме как фиброзно-кистозные изменения, так и фиброгландулярная ткань имеют схожие свойства эластичности, и, поэтому сливаются в одно “поражение” (желтый пунктирный круг). Если измерить фиброзно-кистозную область в B-режиме изображения и сравнить ее с комбинированной фиброзно-кистозной и фиброзногландулярной областями на эластограмме, то поражение окажется большим по размеру и, следовательно, может быть интерпретировано, как злокачественное. Можно избежать этой ловушки путем проведения тщательного анализа типов тканей, окружающих очаг поражения на изображение в В-режиме и корреляции с эластограммой. В. В-режим изображений и эластограмма инвазивной протоковой карциномы Обратите внимание на затенение на изображении в В-режиме от очага поражения. Затенение не влияет на данные эластографии. Задняя граница поражения четко определяется на эластограмме. Если использовать измерение площадей, и включить в него тень при измерении в В-режиме, поражение может иметь меньший размер и быть классифицировано, как доброкачественное. С. Изолированное поражение (зеленая стрелка) на B-режиме. На эластограмме мы видим два поражения: киста (желтый круг) и гипоэхогенное поражение (красный круг). Если использовать измерения, которые включают в себя оба поражения в В-режиме, и только одно поражение на эластограмме, то такая патология может быть неправильно классифицирована.
Тень, которую можно увидеть при некоторых видах рака на изображении в В-режиме не видна на сопутствующей эластограмме. Нижняя граница рака может быть идентифицирована на эластограмме (Рисунок 4В).
Еще одним фактором является наличие двух поражений, смежных друг с другом. Они могут появляться, как одно поражение на изображениях в В-режиме. Тщательная оценка эластограммы может позволить различить два поражения (Рисунок 4С). Тщательное соблюдение правил должно быть принято при выполнении измерений.
Цветовая шкала была предложена с использованием системы Hitachi (Twinsburg, OH). Эта система также использует изменение размера, как часть своей шкалы. Она использует 5-балльную шкалу градации цвета. Шкала сочетает в себе соотношение изменения и степени плотности поражения. Если повреждение плотное и имеет тот же самый размер при эластографии, оно получает балл 4. Если поражение плотное и больше при эластографии, она классифицируется как 5. Рекомендуется, чтобы повреждения, которые диагностированы как плотные и имеют тот же самый размер (балл 4) или больше на эластограмме (5 баллов), были подвергнуты биопсии, подобно рекомендациям Barr и др. Если поражения мягкое, то ему дается 1 балл; если поражение имеет смешанную картину – 2 балла; и если поражение плотное, но меньше на эластограмме, то это – 3 балла. Поражения с баллами от 1 до 3 классифицируются как доброкачественные.
Относительная плотность поражения (поражение тверже или мягче?)
В дополнение к использованию разных способов интерпретации, определенных ранее, решение вопроса является ли поражение доброкачественным или злокачественным, то есть “мягким, или плотным, или видимым” при эластографии, является клинически полезным в некоторых ситуациях.
Иногда бывает трудно определить, является ли очаговая гипоэхогенность жировой долькой при обычной сонографии. Если поражение является жировой долькой, то оно будет выглядеть очень мягким при эластографии и похожим на другую жировую ткань на сонограмме (Рисунок 5А).
Образования могут быть изоэхогенными к окружающей ткани на изображении в B режиме и не быть идентифицированы. Эти повреждения также могут иметь отличные от фона свойства эластичности и могут быть четко визуализированы при эластографии. Эта ситуация очень распространена при сложных кистах (Рисунок 5В).
Рис. 5. Дополнение к использованию измерений эластичности изображений и исследованию в В-режиме для решения вопроса: является ли поражение доброкачественным или злокачественным, используя соотношения плотности поражения к плотности соседних тканей для постановки диагноза. А. Овальное гипоэхогенное образование в фиброгландулярной ткани. На эластограмме поражение чрезвычайно мягкое (белый цвет), подтверждая то, что это жировые дольки. B. Изображения пациентки с пальпируемым поражением, которое не заметно на изображении в В-режиме (красная стрелка). Тем не менее, поражение было четко определено на эластограмме как доброкачественная киста (что подтверждено при аспирационной биопсии).
Пример изображения кисты типа «бычий глаз» можно увидеть при поражениях, которые проявляются твердыми и, таким образом, являются подозрительными на изображениях в В-режиме. Эти повреждения, как было показано, являются осложненными кистами. Они могут быть аспирированы чтобы подтвердить то, что они исчезают после аспирации. Если выполняется кор-биопсия, уведомите патологоанатома, что поражение является сложной кистой, в отличие от твердого поражения, и обладает лучшей корреляции с визуальной картиной. Если патологоанатому сказали, что поражение твердое, и он или она не может предположить, что это стенка кисты и приходит к выводу, что подозрительное твердое поражение не находится в образце, то это может привести к стрессовой ситуации радиолога (специалиста узд) и самого пациента. Обратите внимание, что этот артефакт определяется при работе на оборудовании Siemens и Philips и может не определяться на оборудовании других производителей. С помощью системы Hitachi оболочка кисты визуализируется в цветовой гамме.
Оценка изображения эластичности может также определить, где лучше всего выполнять биопсию поражения (Рисунок 6А), а также может помочь охарактеризовать сложное поражение (Рисунок 6В).
Рис. 6. Тщательная оценка моделей эластичности поражения может быть полезной в характеризации и помочь в планировании биопсии. А. Инвазивная протоковая карцинома с зоной (красный круг) – “мягкий” на эластограмме. При патологоанатомическом исследовании после хирургической резекции, мягкая зона была доброкачественной фиброаденомой, которая не отличалась от инвазивной протоковой карциномы (желтая стрелка), которая была диагностирована у 53-летней пациентки при B-режиме исследования. Структуру (зеленая стрелка) опухоли лучше видно на эластограмме. B. Изображения 85-летней пациентки, у которой отмечены кровянистые выделения из сосков. На изображении в В-режиме определяется большое сложное поражение. На эластограмме, определяется плотный компонент (желтая стрелка) и мягкий компонент (красная стрелка). При патологоанатомическом обследования твердый компонент был папиллярной карциномой, а мягкой зоной был старый сгусток крови.
Отношение поражение / жировая клетчатка
В попытке полуколичественного измерения, было предложено определение соотношения плотности поражения к жировой клетчатке. Первичные исследования обнаружили, что эта методика может определять является ли поражение доброкачественным или злокачественным. Необходимо соблюдать осторожность при измерении, потому что предварительная компрессия может существенно изменить значение деформации жировой клетчатки. При использовании количественного метода акустической импульсной визуализации, мы смогли изменить скорость звука через жировую ткань с коэффициентом 10 с предварительной компрессией. При применении предварительной компрессии жесткость всех тканей увеличивается. Однако, жесткость изменений жировой ткани больше, чем самой ткани молочной железы и поражений; поэтому, при предварительной компрессии, соотношение поражения к жировой ткани уменьшается. Кроме того, следует принимать во внимание, что FOV для измерения жировой ткани содержат только жировую ткань. Измерения должны быть проведены на одной и той же глубине изображения, поскольку степень компрессии изменяется в зависимости от глубины.
Это отношение было основано на том, что свойства жира являются практически неизменными, в то же время свойства других окружающих тканей и образований являются переменными. Поражения с плотностью подобной жировой ткани, следовательно, имеют меньшие соотношение. Результаты 408 поражений (67% доброкачественных и 33% злокачественных) показали соотношение деформации жировая ткань / поражения менее 4,8 для доброкачественных, а соотношение больше, чем 4,8, для злокачественных. Были получены чувствительность 76,6% и специфичность 76,8% при использовании этой техники. Автоматизированные измерения и определение соотношения не одобрено FDA для использования в Соединенных Штатах.
Артефакты
Существует несколько артефактов, которые должны учитываться. Некоторые из них возникают в результате того, что техника выполнения не является оптимальной, а некоторые содержат диагностическую информацию.
Белое кольцо или группы волн вокруг поражения на эластограмме показывают, что поражение смещается за пределы плоскости изображения во время получения эластограммы (Рисунок 7А).
Этот пример называется артефактом скольжения. Этот артефакт корректируется путем перемещения пациента для того, чтобы повреждение оставалось в плоскости изображения, путем использования меньшей компрессии или путем задержки дыхательных движений самим пациентом. Этот артефакт свидетельствует о том, что образование свободно перемещается в пределах окружающих тканей и, следовательно, скорее всего, доброкачественное.
Если применяется существенная компрессия при получении изображения, то отмечается фон больших подвижных областей, представляющих собой шум. Мы назвали это явление червеобразный шаблон (Рисунок 7В). В таких изображениях не существует клинической информации. Этот артефакт может быть устранен с помощью минимальной компрессии.
Уникальный артефакт, который определяется в кистозных поражениях, называется «бычий глаз» (Рисунок 7С). Это происходит потому что жидкость движется, и, таким образом, получается декорреляция между изображениями. Этот артефакт уже был описан подробно. Он имеет высокую прогностическую ценность для определения поражений при доброкачественных простых или осложненных кист. Если существует твердый компонент в кисте, то он появится в виде твердого очага на изображении (Рисунок 7D). Этот артефакт не виден при муцинозном или коллоидном раке, хотя и были зарегистрированы единичные случаи (Рисунок 7E).
Рис. 7. Существует несколько артефактов, которые можно увидеть при визуализации эластичности. А. B-режим изображения и эластограмма липомы. Обратите внимание на белое кольцо (красные стрелки) вокруг очага на эластограмме. Этот пример вызван движением образования за пределы плоскости изображения при получении эластограммы и называется артефактом скольжения. Поскольку этот артефакт обычно происходит с поражениями, которые могут свободно перемещаться независимо от окружающих тканей, то, как правило, они определяются, как доброкачественные. Эта проблема может быть решена путем удержания образования в одном и том же поле зрения во время получения изображения эластограммы. B. Зона жировой ткани под воздействием существенной предварительной компрессии. На эластограмме можно отметить только белые трубчатые зоны, которые перемежаются с подобными черными областями. При визуализации в реальном времени они постоянно меняют свою форму, потому что они представляют собой шум (искажения). Уникальный артефакт в кистах отождествляется с некоторыми эластографическими системами. Этот артефакт был полностью описан в другом месте. C. Киста выглядит как темное поражение (красная стрелка) с центральной белой областью (желтая стрелка) и белой областью (зеленая стрелка) кзади от кисты. D. Если в кисте присутствует твердый компонент, он может быть идентифицирован как жесткая область (пунктирная линия) внутри белого образца. E. Эта картина не встречается при муцинозных новообразованиях
Сдвиговолновая эластография
Принципы получения изображения при сдвиговолновой эластографии
Второй метод для определения упругих свойств ткани – сдвиговолновая эластография. При этой технике, первичный ультразвуковой импульс (толчковый импульс) прикладывается к ткани и индуцирует поперечную волну, перпендикулярную к ультразвуковому лучу. Используя методы обработки ультразвукового эхо, можно рассчитать скорость сдвиговой волны, которая генерируются через ткани. Из скорости звука, который проходит через ткани, может быть рассчитан модуль деформации. Скорость сдвиговой волны пропорциональна плотности тканей. Плотность поражения может отображаться как скорость звука в ткани, что известно, как модуль деформации (в кПа).
При сдвиговолновой эластографии, мы получаем количественный показатель плотности поражения либо в поле зрения или от пикселя к пикселю с использованием цветной карты. По данным недавнего исследования, значение 70 кПа или более свидетельствует о злокачественном поражении, в то время как значения 70 кПа или менее указывает на доброкачественные поражения. Примеры доброкачественных и злокачественных поражений представлены на рисунке 8. Предварительная компрессия может заметно изменить результаты исследования, поэтому рекомендуется применение лишь минимальной компрессии при этой методике, как описано в разделе «Техника выполнения».
Рис. 8. При сдвиговолновой эластографии, отображается цветная карта в зависимости от скорости сдвига волны или модуля деформации (кПа) тканей. При дифференциальной диагностике изображений плотности тканей, в которых отображается только относительная плотность, количественное измерение жесткости отображается при сдвиговолновой эластографии. А. B-режим изображения (внизу) и сдвиговолновая эластограмма (вверху) доброкачественной фиброаденомы. Обратите внимание на то, что фиброаденома отображается синей при сдвиговолновой эластографии, что подтверждает наличие низкого значения в кПа. B. B-режим изображения (внизу) и сдвиговолновая эластограмма (вверху) злокачественного коллоидного рака. Обратите внимание на неоднородность и высокое значение поражения в кПа (желтый и красный цвет).
Техника выполнения
Принципы сканирования с помощью компрессионной эластографии также относятся к сдвиговолновой эластографии. Предварительная компрессия может изменять результаты исследования, и мы рекомендуем использовать ту же технику, которая обсуждалось выше для получения изображений сдвиговолновой эластографии. Как обсуждалось ранее, скорость сдвига волны в жировой ткани молочной железы может быть изменена в 10 раз в зависимости от предварительной компрессии. Сдвиговолновая эластография может быть выполнена в режиме реального времени; однако, чтобы получить оптимальные изображения, необходимо оставаться в той же плоскости в течение нескольких секунд для того, чтобы улучшить качество изображения. Распространение поперечных волн ограничено глубиной поражения. Если поражение глубже, чем 4 см, есть вероятность не получить результат. Перемещение пациента для того, чтобы поражение переместилось ближе к поверхности кожи может помочь в этих случаях.
Интерпретация результатов
При сдвиговолновой эластографии результаты рассчитываются либо путем оценки скорости звука сдвига волны через ткань или модуля деформации в кПа. Результаты, как правило, кодируются цветом: красный – как твердый, а синий – как мягкий. В Соединенных Штатах на сегодняшнее время только цветное отображение одобрено комиссией FDA; отображение количественных измерений еще не утверждено FDA. В недавнем многоцентровом исследовании значение в 70 кПа или менее свидетельствовало о доброкачественных поражениях, в то время как значение больше чем 70 кПа свидетельствовало о злокачественных поражениях.
Артефакты
При очень плотных поражениях, таких как инвазивный рак, поперечная волна не может распространяться как обычно. Таким образом, мы не получаем никаких результатов, а площадь поражения представляется без каких-либо изменений на цветном изображении (Рисунок 9А). В этих зонах, интерпретация изображения не является возможной. Однако в общем, десмопластическая реакция опухоли будет плотной вокруг самой опухоли, и это проявляется в виде твердого (красного) ореола, который окружает поражение. Необходимо соблюдать осторожность и аккуратность при проведении предварительной компрессии, потому что это также может создать такой же эффект при доброкачественном поражении (Рисунок 9). Если использовать предварительную компрессию, то будет видна картина красного цвета в ближайшем поле зрения (Рисунок 9С). Это явление может быть исправлено с помощью минимальный предварительной компрессии. Поперечные волны не будут распространяться в простых кистах, и они также не будут кодироваться цветом (Рисунок 9D).
Рис. 9. Проблемы, с которыми можно столкнуться при проведении сдвиговолновой эластографии: отсутствие сигнала в пределах зоны поражения, что может возникнуть из-за того, что толчковый импульс не генерирует поперечную волну в нужной зоне из-за большой глубины поражения. А. Инвазивная протоковая карцинома, которая не имеет признаков сигнала от поперечных волн (нет изменения цвета в зоне поражения), потому что поперечные волны не генерируются. B. Простая киста. Поперечные волны не могут распространяться в простых кистах, и поэтому не кодируются цветом на сдвиговолновой эластограмме. Если киста сложная, поперечная волна может распространяться и будет кодироваться голубым цветом (низкое значение кПа). Предварительная компрессия может заметно повлиять на данные в кПа. С увеличением предварительной компрессии, все поражения становятся плотнее, и поэтому кодируются более высоким значением в кПа. С. При сдвиговолновой эластографии, когда применяется предварительная компрессия, можно увидеть участки с высокими значениями кПа в ближайших к датчику тканях. D. Киста с разной степенью предварительной компрессии. Обратите внимание, что киста имеет более высокие значения кПа при увеличении предварительной компрессии, а при выраженной предварительной компрессии имеет значение в кПа, которые характерны для злокачественного поражения. Для того, чтобы получить более точные результаты следует избегать предварительной компрессии, как при проведении компрессионной эластографии, так и при сдвиговолновой эластографии.
Сдвиговые волны регистрируются с помощью ультразвукового эхосигнала. Поэтому, когда области в B-режиме изображения показывают очень низкий сигнал, это указывает на то, что эхо-сигнал слишком слабый для успешного обнаружения патологии. Эти зоны не кодируются цветом. Это явление будет происходить в областях со значительным тенеобразованием, например: ребра, опухоли со значительным тенеобразованием и в зонах с кальцификацией.
Купить УЗИ аппарат S2000 можно у нас: SIEMENS S2000
ВЫВОДЫ
Эластография молочной железы может быть выполнена с использованием нескольких методов. Эти методы обладают высокой чувствительностью и специфичность для характеристики молочных желез, как доброкачественной, так и злокачественной природы. Хотя эта техника легко выполнима, требуется большое внимание к деталям для получения оптимальных изображений для их правильной интерпретации. Мы придерживаемся такого мнения, что сочетание компрессионной эластографии и сдвиговолновой эластографии, значительно превосходит каждый метод в отдельности. В случае рака, изображения эластичности легко выполнить и интерпретировать, в то время как при сдвиговолновой эластографии, адекватное генерирование поперечной волны и ее распространение весьма проблематично. При доброкачественных поражениях, таких как фиброзно-кистозные изменения и фиброаденомы, данные компрессионой эластографии иногда трудно интерпретировать из-за того, что фоновая ткань имеет аналогичные свойства эластичности. При этих “мягких” поражениях, количественный характер оценки скорости сдвига поперечных волн может легко подтвердить то, что характер поражения – мягкий. Некоторые факторы в генерировании ложных данных о деформации очага, такие как два смежных поражения, должны иметься в виду. Артефакт «бычий глаз» при компрессионной эластографии является чрезвычайно полезным в характеристике кистозных поражений. Эти методы в настоящее время развиваются и необходимо продолжать работу по стандартизации эластографических методик.
Учитывая положительные результаты этой методики в начальных исследованиях, уместно ее использование в дополнение к ультразвуковой классификации BI-RADS. Добавление эластографии к BI-RADS сможет снизить количество поражений категорий 3 и 4А, согласно BI-RADS, тем самым оптимизируя выбор пациентов, которым необходима биопсия. Необходимо проведение дальнейшей работы для того, чтобы определить, сможет ли эластография снизить количество поражений категории 4B, 4C и 5, согласно BI-RADS.
Такие же методики могут быть использованы для оценки других органов. Однако, изменение размера, которое отмечается в злокачественных поражениях молочной железы, не всегда отмечается в других органах. Артефакт деформации кисты встречается всегда и является универсальным (в системах, где отображается эта техника). Развитие 3-мерной сдвиговолновой эластографии может позволить проводить скрининг рака в ранние сроки.
