Эластография — метод оценки упругости тканей¶
Эластография — это группа медицинских и биологических методов неинвазивной оценки упругих (эластичных) свойств тканей и органов, основанная на измерении механического отклика ткани на внешнее механическое воздействие. Метод относится к классу ультразвуковых и магнитно-резонансных диагностических технологий и применяется в первую очередь для дифференциации доброкачественных и злокачественных образований, а также для оценки степени фиброза печени.
¶Принцип работы
Эластография основана на том, что здоровая и патологически изменённая ткань обладают разной жёсткостью (модулем Юнга). Опухолевые узлы, как правило, жёстче окружающей паренхимы, а фиброзная ткань — жёстче нормальной. Для оценки жёсткости на ткань воздействуют внешней механической силой (сжатием, сдвиговой волной или импульсом), измеряют деформацию и рассчитывают модуль Юнга в килопаскалях (кПа) или в единицах эластичности (E). Чем выше значение модуля Юнга, тем жёстче ткань.
¶Основные виды
¶Ультразвуковая эластография
- Компрессионная (стрейн) эластография — ручное сжатие ткани датчиком с последующей оценкой деформации. Метод прост в реализации, но зависит от навыка оператора и не даёт абсолютных числовых значений.
- Сдвиговая волновая эластография (SWE) — на ткань направляется импульс сдвиговой волны, скорость распространения которой измеряется ультразвуком. Скорость сдвиговой волны прямо пропорциональна жёсткости ткани. Метод даёт количественную оценку модуля Юнга.
- Акустическая радиочастотная импульсная эластография (ARFI) — встроенный в стандартный ультразвуковой датчик импульс вызывает локальную деформацию, которая оценивается по смещению отражённых сигналов. Реализована в режиме ShearWave и Acoustic Radiation Force Impulse (ARFI).
- Транзиентная эластография (FibroScan) — специализированный аппарат, в котором сдвиговая волна генерируется вибратором на поверхности кожи, а её скорость измеряется ультразвуком. Метод стандартизирован и широко используется для неинвазивной оценки фиброза печени.
¶Магнитно-резонансная эластография (МРЭ)
МРЭ сочетает магнитно-резонансную томографию с механическим воздействием на ткань (специальный вибратор, размещаемый на поверхности тела). МР-последовательности фиксируют сдвиговые волны в тканях, а программное обеспечение рассчитывает карту жёсткости. МРЭ позволяет оценить эластичность глубоко расположенных органов — печени, селезёнки, почек, мозга — с высоким пространственным разрешением.
¶Клиническое применение
Основные области применения эластографии:
- Гепатология. Транзиентная и сдвиговая волновая эластография используются для неинвазивной оценки степени фиброза печени при вирусных гепатитах, алкогольной болезни печени, неалкогольном жировом гепатите. Метод позволяет сократить количество биопсий.
- Онкология. Оценка жёсткости узлов щитовидной железы, молочной железы, предстательной железы, лимфатических узлов. Повышенная жёсткость повышает вероятность злокачественности.
- Урология. МРЭ и эластография простаты применяются в дополнение к мультипараметрической МРТ при подозрении на рак предстательной железы.
- Акушерство и гинекология. Оценка шейки матки при прогнозе преждевременных родов.
- Дерматология и ревматология. Оценка фиброза кожи при склеродермии.
¶Преимущества и ограничения
К преимуществам относятся неинвазивность, отсутствие ионизирующего излучения, возможность многократного применения, относительно быстрое получение результата и количественная оценка. Ограничения метода: зависимость от навыка оператора (для компрессионной эластографии), влияние анатомических особенностей и глубины расположения органа, наличие альтернативных путей распространения сдвиговой волны, стоимость оборудования для МРЭ.
¶Историческая справка
Идея оценки жёсткости тканей с помощью ультразвука была предложена в 1980-х годах. Компрессионная эластография получила развитие в 1990-е годы, а транзиентная эластография была представлена французской компанией Echosens в 2001 году. МРЭ была впервые описана в 1995 году группой Мэяна (Mayo Clinic) и получила клиническое распространение в 2000-е годы.
¶Источники
- Ophir J. et al. Elastography: ultrasonic estimation and imaging of the elastic properties of tissues // Proc. Inst. Mech. Eng. — 1991.
- Sandrin L. et al. Transient elastography: a new noninvasive method for assessment of hepatic fibrosis // Ultrasound in Medicine & Biology. — 2003.
- Manduca A. et al. Magnetic resonance elastography: non-invasive mapping of tissue elasticity // Medical Image Analysis. — 2001.
- Ferraioli G. et al. Liver ultrasound elastography: updated recommendations // World Journal of Gastroenterology. — 2017.
- Gennisson J.-L. et al. Ultrasound elastography: principles and techniques // Diagnostic and Interventional Imaging. — 2013.