Динамическая эластография

Этот вид эластографии более совершенный, чем статическая эластография, у которой есть ряд ограничений. Например, невозможность получения количественной оценки. 

Динамическая эластография использует оценку сдвиговых волн, которые возникают в поперечном относительно ультразвукового луча направлении. Если в узкой исследуемой области создать давление, то как следствие этого давления в поперечном направлении начнёт распространяться сдвиговая волна. Давление может быть создано акустическим (радиационным), либо механическим (вибрационным) давлением.

Распространение сдвиговой волны определяется модулем сдвига, который прямо пропорционален модулю Юнга. Измерив эту скорость, мы можем посчитать модуль Юнга, и тем самым количественно оценить жёсткость исследуемой области.

Сейчас существует два основных метода динамической эластографии, которые используют сдвиговые волны. Они отличаются физическими принципами воздействия: ARFI и Транзиентная Эластография. Сегодня мы расскажем про один из них.

ARFI (acoustic radiation force imaging) или создание акустического давления ультразвуковым импульсом датчика — использует переменную глубину фокусировки, чем превосходит эластографию с механическим воздействием.

Преимущества метода:

  • более высокая разрешающая способность;
  • сниженное количество артефактов, относительно статической эластографи;
  • лучшее соотношение сигнал-шум;
  • эластограмма с лучшим контрастным разрешением.

Недостатки:

  • зависимость качества изображения от свойств поглощения/отражения исследуемого участка;
  • влияние на качество изображения задержки времени на оценку деформации;
  • высокая мощность воздействующего сигнала приводит к нагреву датчика и ухудшению его характеристик, поэтому частоту кадров приходится снижать.

Этот метод является точечным. Он позволяет оценить жёсткость только локально в заданной области. При сканировании печени, в отличии от транзиентной эластографии, не возникает трудностей при обследовании асцитов и пациентов с ожирением. При этом, пространственное разрешение данных систем несколько ниже, хоть и не подвержено артефактам, которые распространены при методах компрессионной эластографии.

Ультразвуковые комплексы, оснащенные технологией ARFI, относятся к системам экспертного класса. Их стоимость превышает 10 миллионов рублей. Из-за высокой стоимости и сложности применения метода рядовым врачом ультразвуковой диагностики и невозможности использования врачом без диплома по УЗД, такие системы встречаются достаточно редко. Проблема диагностики новообразований и диффузных изменений органов стоит в настоящий момент весьма остро.

Эластография: классификация и применение

Существующие сегодня методы эласторафии можно разделить по физическому принципу создания деформации и способов оценки результатов на такие виды:

  • Компрессионная (статическая) эластография с возможностью оценки деформации ткани (strain elasto). Также позволяет оценить отношение величины деформации в различных областях органа (strain rate).
  • Динамическая эластография нескольких видов:

а) Механическое импульсное или вибрационное давление с применением сдвиговых волн (транзиентная эластография, transient elastography).

б) Акустическое радиационное давление (ARFI), которое создаётся длинным ультразвуковым сигналом, сфокусированным на разную глубину, с оценкой скорости сдвиговых волн (shear wave elastography).

Метод компрессионной эластографии позволяет получать только качественную характеристику жёсткости ткани. Однако методы, которые используют сдвиговые волны, позволяют количественно оценивать модуль Юнга. Такие методы получили общее наименование: эластометрия.

Основные области применения эластографии:

  • диагностика и дифференциация образований щитовидной, молочной желёз, печени, простаты и т.д.
  • интервенционные методы УЗД: наведение биопсийной иглы, проведение радиочастотной абляции и др.
  • трансплантология: оценка приживаемости пересаженной почки
  • пластическая хирургия
  • кардиология
  • ангиология.

Несмотря на высокую точность выявления новообразований при помощи КТ/МРТ и УЗД, ультразвуковая эластография имеет ряд преимуществ, таких как соотношение высокой чувствительности и точности дифференцирования при невысокой стоимости относительно вышеуказанных методов.

Преимущества эластографии особенно очевидны на ранних стадиях, при небольших размерах опухолей, когда еще неразличимы для обычного ультразвука. 

Деформация ткани при эластографии не велика: порядка 1 — 2%, поэтому методика требует использования высокочастотных высокоплотных датчиков.