超聲彈性成像診斷乳腺疾病的研究進展

1、<p>　　超聲彈性成像診斷乳腺疾病的研究進展</p><p>　　摘 要： 超聲彈性成像對乳腺疾病的診斷提供了一種新方法，乳腺組織彈性模量測量之間的區(qū)別，從而達到無創(chuàng)診斷乳腺疾病的目標。文章介紹了超聲彈性成像對乳腺組織進行有限元仿真的原理，仿真結果可以有效地鑒別良性和惡性腫瘤，最后這一技術的發(fā)展趨勢進行了展望。 </p><p>　　關鍵詞：超聲彈性成像；乳腺疾??；彈性對比度

2、</p><p>　　乳腺疾病是危害婦女身心健康的一種常見病、突發(fā)病，其致病因素更復雜，如果不及時治療，可能會損傷，導致危及生命的任何時候。乳腺疾病發(fā)病率近年來，我國有明顯的上升趨勢，乳腺癌的發(fā)病率在女性惡性腫瘤第一[1]。乳腺良、惡性腫瘤的鑒別成為醫(yī)學診斷的重點。 </p><p>　　長期的臨床實踐發(fā)現，生物組織的硬度或彈性的變通常意味著疾病的發(fā)生，這在很大程度上與生物組織的分子結構和

3、組合，如常見的惡性疾病，如乳腺癌，前列腺癌通常表現為組織硬度的變化，其硬度顯著大于正常組織病理變化。 </p><p>　　彈性成像是一種相對較新的技術，其基本原理是對組織內部或外部的動態(tài)或靜態(tài)/準靜態(tài)勵磁。在彈性力學和生物力學的物理定律，該組織將產生響應，如位移、應變分布[2]會發(fā)生某種變化。當外加負載很小，忽略組織粘彈性的同時，可以將組織各向同性的線性彈性理論假說。通過這種方式，組織被壓縮，該組織將產生所有的

4、點在垂直方向）（壓縮應變，如果組織內部不均勻分布的彈性系數、應變分布在組織內也將有所不同。 </p><p>　　作為一種組織力學特征成像新技術，Jian-wen羅等。[3]將介紹有限元法的超聲彈性成像技術，利用有限元方法，有限元分析進行了超聲彈性成像的，彈性理論和軟組織的應變分布在不同的條件下，彈性成像理論的分析起著重要的作用。趙婷婷等人[4]在利用超聲彈性成像進行乳腺疾病的仿真分析中，對組織施加了應力邊界條件

5、，并對組織內部的應變分布情況進行了分析比較。 </p><p>　　在彈性成像，我們假設線性彈性理論，而忽略粘性（延遲），組織松弛和蠕變，連續(xù)的彈性體的應力-應變關系利用廣義胡克定律描述。為各向同性體，只需要兩個獨立的彈性常數的常數λ和畝可以描述應力-應變關系，或由其出口的楊氏模量E和泊松比參數。在這一點上，廣義胡克定律可以表述為： </p><p>　　（I，j，k = 1，2，3）（1

6、） </p><p>　　但是（1）是一個復雜的三維彈性問題描述的類型，為了簡單起見，研究者將軟組織彈性問題簡化為平面應變問題。 </p><p>　　圓柱目標的模擬實驗常常使它，和圓柱形聲學和力學性能沿長度方向不會改變，以模擬組織的腫塊或囊腫，超聲波探頭掃描平面垂直于滾筒的長度的方向。 </p><p>　　乳房組織實驗，使用計算機仿真實體邊界條件應用于組織壓力邊

7、界條件，最終結果是乳腺組織的分布壓力作用下的應變，采用有限元分析的方法，與單元節(jié)點位移作為基本未知量來解決，一般來說，使用Matlab中的PDE工具箱軟件來解決這個問題。 </p><p>　　應變模型1.61.6 cm2矩形區(qū)域，該區(qū)域的半徑為0.1厘米的圓形區(qū)域，把物理量與實驗結果是一致的，該組織的泊松比為0.495，密度1.05公斤/ L，左邊和右邊的第一組Kurt邊界條件的頂部和底部諾伊曼邊界條件。這種模

8、型類似于正常組織良性腫瘤的分布在一圈，和探針應變申請2%的組織作為一個整體。 </p><p>　　組織彈性的變化通常是與一些疾病相關。大多數惡性腫瘤的病變組織組成，形狀是不標準的，邊界不清楚，和結構附近的粘連，導致惡性腫瘤組織的活動減少，彈性降低，然后增加硬度。 </p><p>　　比較兩組不同幾何模型X應變和剪切應變的差異和相同的幾何模型X應變和剪切應變的差異不同彈性的對比，可以在乳

9、腺腫瘤屬性在彈性成像的應用提供一定的參考，來確定腫瘤和提供一定科學依據臨床檢測： </p><p>　?。?）同樣的彈性對比良性腫瘤和惡性腫瘤的X方向應變圖，無顯著差異； </p><p>　　（2）同樣的彈性對比良性腫瘤和惡性腫瘤的剪切應變圖，有明顯差異； </p><p>　?。?）當腫瘤和正常組織彈性對比 1（實體腫瘤）相比，其靈敏度更好的情況； </p

10、><p>　　（4）當腫瘤和正常組織彈性對比> 1（實體腫瘤），良性和惡性腫瘤的小應變圖差異；當腫瘤和正常組織彈性對比< 1（囊性腫瘤），當差應變圖小，穩(wěn)定性好。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]周永昌，郭萬學.超聲醫(yī)學[M].第五版.北京：科學技術文獻出版社，2006：137-160. &

11、lt;/p><p>　　[2]羅建文，白凈.超聲彈性成像的研究進展[J].中國醫(yī)療器械信息，2005，11（5）：23-31. </p><p>　　[3]羅建文，白凈.超聲彈性成像仿真的有限元分析[J].北京生物醫(yī)學工程.2003，22（2）：99-103. </p><p>　　[4]趙婷婷，嚴碧歌.有限元仿真分析超聲彈性成像在乳腺疾病中的應用[J].中國生物醫(yī)學工