Szonoelasztográfiás módszerek és radiológia

Átírás

1 A tapintás (palpatio) az orvostudomány ősi diagnosztikus eszköze. Az elasztográfiás technikák kifejlesztésével lehetővé vált, hogy a szövetek mechanikai tulajdonságairól noninvazív módon képi információt nyerjünk. Így a radiológus számára a morfológiai eltérések inspekcióján túl a vizsgált szerv mechanikai jellemzőinek ismerete is segítséget nyújthat a diagnózis felállításában. Bár az elasztográfia, és ezen belül az ultrahangtechnikákon alapuló szonoelasztográfia már két és fél évtizedes múltra tekint vissza (1), elérhetővé csak az elmúlt években vált hazánkban. Az innovációs versenynek köszönhetően a különböző gyártók több irányból közelítették meg a szonoelasztográfiás képalkotás lehetőségeit. Az alábbi összefoglalásban ezek a fejlesztések a hétköznapi felhasználók szemszögéből kerülnek ismertetésre, csak érintve a fizikai háttérinformációkat. TECHNIKAI ALAPOK A szöveti rugalmasság mérése általában a Young-modulus számításán alapszik, mely az egyik legismertebb elasztikus modulus, mértékegysége a gyakorlatban a kilopascal (kpa). Minél merevebb egy szövet, Young-modulusa annál magasabb. Ezt a fizikai kvantitást a szonoelasztográfiás technikák két módon határozhatják meg (2). Ez alapján két fő csoportra oszthatjuk a módszereket: kvázistatikus és dinamikus szonoelasztográfiás eljárásokra (1. ábra). 1. ábra. Az orvosi szonoelasztográfiás technikák csoportosítása Kvázistatikus szonoelasztográfia Ezt a módszert más néven deformációs szonoelasztográfiának is nevezik. Talán a legelterjedtebb és számunka leghozzáférhetőbb technikáról van szó. Egyre több ultrahang-berendezés rendelkezik már azzal a funkcióval, amelynek segítségével a szöveti rugalmasságot megjelenítő színkódolt képet, vagyis elasztogrammot nyerhetünk a transzducer keltette szöveti deformálódás alapján. Ehhez a transzducer igen finom, lassú hullámzó mozgatására van szükség, innen származik a kvázistatikus elnevezés. A Young-modulust (E) a külső nyomóerőnek (S) és a deformitás mértékének (e) a hányadosából származtatják (2. ábra). Oldal 1/13

2 2. ábra. A Young-modulus számítása a deformációs szonoelasztográfiás módszerek esetén Mindenki számára ismeretes, hogy ugyanazon külső nyomóerő hatására a lágyabb szöveti struktúrák jobban, míg a keményebb szövetek kevésbé változtatják alakjukat, így a Young-modulus értéke a szöveti deformitás mértékével fordítottan arányos. Dinamikus szonoelasztográfia Az eljárás az ultrahang-berendezés által gerjesztett nyíráshullámok szövetekben mért terjedési sebességéből (c) származtatja a Young-modulus (E) értékét. A rigidebb struktúrákon belül magasabb terjedési sebességgel kell számolni. Míg a különböző parenchymás szervek és azok elváltozásai szöveti denzitásértéküket tekintve (ρ) alig különböznek egymástól, addig a bennük áthaladó nyíráshullámok terjedési sebessége jelentősen eltérő (3). Az elasztikus modulus pedig a sebesség négyzetével arányos: E=3 ρc2 (1. táblázat). 1. táblázat. Különböző szövetek Young-modulus- és szöveti denzitásértékei (3) Így előfordulhat, hogy hasonló echogenitású struktúrák elasztikus tulajdonságaikat tekintve jobban elkülöníthetők, ebben az esetben a B-kép kontrasztfelbontása elmarad az elasztogrammétól. AZ ELASZTOGRÁFIÁS TECHNIKÁK ISMERTETÉSE Deformációhányados-elasztográfia Oldal 2/13

3 A legkorábban kifejlesztett kvázistatikus elasztográfiás technikát más néven strain elasztográfiának vagy real-time elasztográfiának is nevezik az irodalomban. Ezeknél a vizsgálatoknál a transzducer segítségével igen finom hullámzó erősségű nyomást fejtünk ki a célszövetre. A szöveti deformáció alapján a szoftver egy színkódolt képet alkot a vizsgálati bokszon belül, amelyet elasztogramnak nevezünk. Az elasztogram színkódja a bokszon belüli szöveti struktúrák viszonylagos rugalmasságát jelöli. Ennél a technikánál a kék a rigid, míg a zöld, majd a piros színek az egyre lágyabb szöveteket jelölik (3. ábra). 3. ábra. Deformációhányados-elasztográfia, az elasztogramon egy nyirokcsomó látható, amelynek rugalmassága a környező izom rugalmasságával összevethető, strain ratio számítható (kerek ROI-k) A benignus-malignus jelleg differenciálására különböző pontrendszerek léteznek, amelyek az elasztogramon megjelenő kép alapján sémákkal segítik besorolni a vizsgált elváltozást (4. ábra). 4. ábra. Ueno-féle beosztás, amely szerint az 1-3. mintázat benignus, a 4-5. mintázat malignus elváltozást jelöl. Emlő- és pajzsmirigy-elváltozások esetén használják (4) Szemikvantitatív elemzésre is van lehetőség, amelynek során két ROI megfelelő elhelyezésével deformációhányadost (strain ratio) számíthatunk, vagyis két terület rugalmasságának hányadosát (3. ábra). Először felszínes lágy részek vizsgálatára alkalmazták (5., 6. ábra). 5. ábra. A hasfal lipomája esetén a szonoelasztogram is lágy struktúrát jelez Oldal 3/13

4 6. ábra. A bal combon elhelyezkedő liposarcoma esetében a szonoelasztogram nagyrészt kék, rigid struktúrát mutat Kiterjedt nemzetközi irodalma van az emlő, a pajzsmirigy és a nyirokcsomók vizsgálatának (4 15), néhány magyar nyelvű közlemény is megjelent (16 17). Az említett régiók mellett a musculoskeletalis rendszer (7. ábra) és felszínes bőrelváltozások differenciáldiagnosztikájában is segítséget nyújthat. 7. ábra. 52 éves nő; combzúzódás, myositis ossificans (dr. Farbaky Zsófia anyagából) Endokavitális ultrahangfejjel is történhet a vizsgálat, a prosztata megítélhetőségét kutatták leginkább ezzel a módszerrel a publikációk alapján (18 21). Az előzőektől kissé eltérő a májszövet vizsgálata, melynek során diffúz májbetegségek, mint például a fibrosis, cirrhosis megítélésére nyílik lehetőség (22 31). Ebben az esetben nem a transzducerrel fejtünk ki deformáló hatást, hanem a közeli aorta pulzációja biztosítja a finom lökéseket. Egy 2 3 cm-es ROI-val legalább tíz ponton mérhetünk a májszövetben a diagnózishoz szükséges átfogó kép kialakításához. A módszer a májfibrosis különböző stádiumainak differenciálásában a biomarkerek és más szonoelasztográfiás módszerek diagnosztikus pontosságát összességében nem éri el (24 26). E technika kétségtelen előnye, hogy jelenleg a legszélesebb körben hozzáférhető, a felszínes lágy részek vizsgálata kis gyakorlás után kevés időt vesz igénybe, és hasznos pluszinformációkat adhat egy elváltozás dignitását illetően, illetve adott esetben a mintavétel vezérlésénél. (Melyik gócot szúrjuk? A góc melyik részét szúrjuk?) A módszer hátránya, hogy a felületes lágy részek karakterizálásában vizsgálófüggő (13). Nehéz standardizálni a kifejtett kompresszió mértékét, technikáját. A felszínes lágy részek nem vagy nehezen értékelhetők, ha kiterjedt meszesedést tartalmaznak, anatómiailag nehezen közelíthetők meg, vagy igen nagyméretűek. A cisztózus elváltozások esetén kék-zöld-piros sávszerű műterméket észlelhetünk, amely adott esetben alá is támaszthatja egy képlet cisztajellegét (8. ábra). Oldal 4/13

5 8. ábra. 65 éves nő Baker-cisztája (dr. Farbaky Zsófia anyagából) Tranziens elasztográfia A máj vizsgálatára kifejlesztett berendezés (TE Fibroscan ) működése a rövid külső vibrációs gerjesztés hatására kialakuló tranziens nyíráshullám sebességmérésén alapszik, így ez a módszer a dinamikus szonoelasztográfiás technikákhoz sorolható. Segítségével egy 1 cm átmérőjű, 4 cm hosszú, henger alakú minta átlagos Young-modulusát határozhatjuk meg, amely kb. 1/500-ad részét képezi a májnak. (A biopszia során vett szövethenger a máj kb. 1/50000-ed része.) A vibrációs gerjesztést egy erre a célra speciálisan kiképzett transzducer végzi, amelyet egy bordaközbe kell illeszteni a máj jobb lebenyének szomszédságában. Értékelhető májvizsgálathoz legalább tíz sikeres mintavétel szükséges, amelyek során a vizsgált májszövet rugalmasságát számszerűsítve kpa-ban kapjuk meg. A sikertelenség lehetséges okai között szerepel a magas testtömegindex (BMI), a szűk intercostalis rés és az ascites jelenléte (32, 33). A súlyos fibrosis (F3) és cirrhosis (F4) elkülönítésében erős noninvazív módszer mára a biopszia mellett hivatalosan elfogadott metodikává vált Magyarországon. Hátránya, hogy drága célkészülékről van szó, amelynek működését az említett korlátozó tényezők hátráltathatják. Emellett a mérsékelt (F1) és szignifikáns (F2) fibrosis megállapításában csak átlagos teljesítményű, nem haladja meg a biomarkerek diagnosztikus pontosságát. (24, 34 39) Egyes tanulmányok szerint tranziens elasztográfiával a portalis hipertenzió mértékét és a hepatocellularis carcinoma kialakulásának valószínűségét is meg lehet ítélni (40 43). Akusztikus lökéshullámon alapuló képalkotás Az ARFI (Acoustic Radiation Force Impulse) elnevezésű módszer már hagyományos ultrahang-berendezések speciális alkalmazásaként érhető el. Működésének lényege, hogy nagy intenzitású, fokuszált ultrahanghullámmal jól meghatározott helyen kis elmozdulást hoz létre, vagyis a terjedő hullám meglöki a szövetet. Az ennek hatására létrejövő szöveti deformáció a kvázistatikus technikához hasonlóan mérhető alacsony intenzitású ultrahanghullámokkal (9. ábra). Oldal 5/13

6 9. ábra. Az akusztikus lökéshullámon alapuló képalkotás működési elve Ez alapján kvalitatív információkhoz juthatunk, illetve a fókuszfolt méretének megfelelő felbontású elasztogram is nyerhető. Az ARFI ugyanakkor a deformáció mérése mellett a Doppler-shift-frekvencia alapján a nyíráshullám sebességének mérésére is alkalmas, így kvantitatív módszer is egyben. A ROI mérete igen kicsi, 0,5 1 cm-es, emiatt diffúz májbetegségek diagnosztikájához ez esetben is legalább tíz mérés szükséges (10. ábra) (44 55). 10. ábra. Cirrhosis hepatis SWE-vizsgálata (prof. dr. Harkányi Zoltán anyagából) A tranziens elasztográfiával ellentétben nem jelent akadályt az ascites jelenléte, ezért többször kapunk megbízható eredményt, emellett a fibrosis cirrhosistól való elkülönítésében a diagnosztikus pontossága a Fibroscan -étől érdemben nem tér el. A fibrosis enyhébb stádiumainak megkülönböztetésében a tranziens elasztográfiához hasonlóan szintén alacsonyabb a pontossága (25, 56 58) A berendezés a nyíráshullám terjedési sebességét jeleníti meg m/s-ban vagy beállítás szerint kpa-ban, amely értékek a szöveti rigiditással egyenesen arányosak. A technika fokális májelváltozások differenciálására nem alkalmas (59). A máj mellett a prosztata- és emlővizsgálattal kapcsolatos cikkek (60 64), valamint diffúz és nodosus jellegű pajzsmirigybetegségek vizsgálatával kapcsolatos közlemények is napvilágot láttak (65 67). Szuperszonikus nyíráshullámmal működő elasztográfia Az SWE (Shear Wave Elastography) a felsorolt módszerek között a legújabb és legkomplexebb működésű eljárás. Lényege az, hogy a speciális transzducer nem egyetlen fokuszált ultrahang-lökőnyalábot bocsát a szövetre, hanem egy egyenes mentén különböző mélységekben több lökést hoz létre. A kialakult nyíráshullámok interferenciájából kialakul a Mach-kúp, amelynek nyílásszöge függ a hullám terjedési sebességétől. A Young-modulus számítása ebben az esetben szögmérésre vezethető vissza (11. ábra). Oldal 6/13

7 11. ábra. A szuperszonikus nyíráshullámmal működő elasztográfia (Shear Wave Elastography SWE) működési elve Nagyobb térfogatú minták diagnosztikájára, mint például a diffúz májbetegségek esetében, kifejezetten alkalmas (68 76). A vizsgálat hagyományos B-módú képpel párhuzamosan, osztott képernyőn jeleníthető meg. A vizsgálati bokszon belül megjelenő elasztogram a kvázistatikus technikánál leírt színkóddal ellentétben kékkel a lágyabb, pirossal a rugalmatlanabb szöveteket jelöli. Az elaszticitási értéket a tranziens elasztográfiához hasonlóan kpa-ban kapjuk meg. A májszövet vizsgálatához elég négy mérés is. A szignifikáns (F2) fibrosis tekintetében érzékenyebb módszer, mint a tranziens elasztográfia, az előrehaladottabb esetekben pedig a két metodika diagnosztikai pontossága megegyezik. (77, 78) A máj mellett más szervek vizsgálatára is alkalmas, a prosztata ez esetben is vizsgálható endoszkópos úton (79, 80), illetve a körülírt emlőelváltozások megítélésében is biztató eredmények születtek (81). Az extrahepaticus alkalmazásokat illetően még kevés az irodalmi adat. A többi technikával összevetve napjainkban ez a legkevésbé elérhető. ÖSSZEGZÉS A szonoelasztográfia egyre szélesebb körben hozzáférhető kiegészítője lehet a hétköznapi rutinmunka során alkalmazott ultrahangvizsgálatoknak. Ebben a tekintetben a hivatalos ajánlások listája egyre bővül (82, 83). Az újabb technikáknak köszönhetően az eljárás egyre kevésbé vizsgálófüggő. A különböző módszerek közös fókuszpontjában a máj elaszticitásának vizsgálata áll, amelynek köszönhetően a májfibrosis stádiumai, illetve a májcirrhosis jelenléte invazív beavatkozás nélkül is jól megítélhető. Emellett a benignus-malignus jellegű eltérések elkülönítésében hasznos eszköz a deformációs elasztográfia és a szuperszonikusnyíráshullám-elasztográfia. Ezekkel a technikákkal bár ellentétes színkóddal felszínes lágy részeket, illetve endoszkópos úton elérhető belső szervek elváltozásait ítélhetjük meg, valamint azok megbízható mintavételét segíthetjük elő. Tekintve az innovatív fejlesztések sokszínűségét, a szonoelasztográfia már számos radiológiai területen gyors segítséget, kiegészítő információt nyújthat, mint például a gyakorlatban már általánosan elterjedt Doppler-vizsgálatok és az elterjedőben lévő kontrasztanyagos ultrahangvizsgálatok (CEUS) is. Az érdeklődő kollégák bizonyára megtalálják a számukra hasznos alkalmazásokat, amennyiben a rendelkezésükre álló berendezés erre lehetőséget ad. Köszönetnyilvánítás Köszönettel tartozom dr. Farbaky Zsófia főorvosnőnek és dr. Harkányi Zoltán professzor úrnak az értékes felvételekért, valamint dr. Bahéry Mária főorvosnő kollégámnak a napi szintű szakmai és emberi támogatásért, mely lehetővé tette, hogy ezt a területet jobban kibonthassam, megismerhessem! Irodalom: 1. Ophir J, et al. Elastography: a quantitative method for imaging the elasticity of biological tissues. Ultrason Imaging 1991;13(2): Oldal 7/13

8 2. Meszlényi RJ, Dóczi R. A szonoelasztográfiás módszerek sokszínűsége és a fejlesztések irányai. Magyar Radiológia 2013;87(1): Sarvazyan AP. Elastic properties of soft tissue. Handbook of Elastic Properties of Solids. Liquids and Gases, p Lyshchik A, Higashi T, Asato R, et al. Thyroid gland tumor diagnosis at US elastography. Radiology 2005;237: Itoh A, Ueno E, Tohno E, Kamma H, Takahashi H, Shiina T, et al. Breast disease: clinical application of US elastography for diagnosis. Radiology 2006;239: Rago T, Santini F, Scutari M, Pinchera A, Vitti P. Elastography: new development in ultrasound for predicting malignancy in thyroid. Nodules J Clin Endocrinol Metab 2007;92: Asteria C, Giovanardi A, Pizzocaro A, Cozzaglio L, Morabito A, Somalvico F, Zoppo A. US-elastography in the differential diagnosis of benign and malignant thyroid nodules. Thyroid 2008;18(5): Alam F, Naito K, Horiguchi J, et al. Accuracy of sonographic elastography in the differential diagnosis of enlarged cervical lymph nodes: comparison with conventional B-mode sonography. AJR 2008;191: Hong Y, Liu X, Li Z, et al. Real-time ultrasound elastography in the differential diagnosis of benign and malignant thyroid nodules. J Ultrasound Med 2009;28: Rubaltelli L, Corradin S, Dorgio A, et al. Differential diagnosis of benign and malignant thyroid nodules at elastography. Ultraschall in Med 2009;30: Park SH, Kim SJ, Kim EK, et al. Interobserver agreement in assessing the sonographic and elastographic features of malignant thyroid nodules. AJR 2009;193:W416-W Wang Y, Dan HJ, Dan HY, et al. Differential diagnosis of small single solid thyroid nodules using real-time ultrasound elastography. The Journal of International Medical Research 2010;38: Rago T, Scutari M, Santini F, et al. Real-time elastosonography: Useful tool for refining the presurgical diagnosis in thyroid nodules with indeterminate or nondiagnostic cytology. J Clin Endocrinol Metab 2010;95(12): Bojunga J, Herrmann E, Meyer G, et al. Real-time elastography for the differentiation of benign and malignant thyroid nodules: A meta-analysis. Thyroid 2010;20(10): Ishibashi N, Yamagata K, Sasaki H, et al. Real-time tissue elastography for the diagnosis of lymph node metastasis in oral squamous cell carcinoma. Ultrasound Med Biol 2012;38: Borbola Gy, Kardos K, Tasnádi T. Az emlő betegségeinek vizsgálata szonoelasztográfiával. Magyar Radiológia 2008;82(1-2): Ujlaki M, Magyar P, Karlinger K. Szonoelasztográfia a nyaki térfoglaló folyamatok diagnosztikájában. Magyar Radiológia 2009;83: Klauser A, Kopplestaetter F, Berger AP, et al. Real-time elastography for prostate cancer detection: preliminary experience. Radiology 2003;229(Suppl):139. [abstract] 19. Konig K, Scheipers U, Pesavento A, et al. Initial experiences with real-time elastography guided biopsies of the prostate. J Urol 2005;174: Oldal 8/13

9 20. Miyanaga N, et al. Tissue elasticity imaging for diagnosis of prostate cancer: a preliminary report. Int J Urol 2006;13(12): Pallwein L, et al. Real-time elastography for detecting prostate cancer: preliminary experience. BJU Int 2007;100(1): Sporea I, Sirli R. Hepatic elastography using ultrasound waves. University of Medicine and Pharmacy Timisoara Romania; p Sporea I, Bota S, Saftoiu A, Sirli R, Gradinaru-Tascau O, Popescu A, et al. Romanian National Guidelines and Practical Recommendations on Liver Elastography. Med Ultrason 2014;2: Ferraioli G, Tinelli C, Malfitano A, et al. Performance of real-time strain elastography, transient elastography, and aspartate-to-platelet ratio index in the assessment of fibrosis in chronic hepatitis C. AJR 2012;199: Colombo S, Buonocore M, Del Poggio A, et al. Head-to-head comparison of transient elastography (TE), real-time tissue elastography (RTE), and acoustic radiation force impulse (ARFI) imaging in the diagnosis of liver fibrosis. J Gastroenterol 2012;47: Friedrich-Rust M, Schwarz A, Ong M, et al. Real-time tissue elastography versus FibroScan for noninvasive assessment of liver fibrosis in chronic liver disease. Ultraschall in Med 2009;30: Ferraioli G, Tinelli C, Dal Bello, et al. Performance of real-time elastography in the assessment of liver fibrosis in chronic hepatitis. Hepatology 2011;4:816A Gheonea DI, Saftoiu A, Ciurea T, et al. Real-time sonoelastography in the diagnosis of diffuse liver diseases. World J Gastroenterol 2010;16: Koizumi Y, Hirooka M, Kisaka Y, et al. Liver fibrosis in patients with chronic hepatitis C: noninvasive diagnosis by means of real time tissue elastography estabilshment of the method for measurement. Radiology 2011;258: Morikawa H, Fukuda K, Kobayashi S, et al. Real-time tissue elastography as a tool for the noninvasive assesment of liver stiffness in patients with chronic hepatitis C. J Gastroenterol 2011;46: Wang J, Guo L, Shi X, et al. Real-time elastography with a novel quantitative technology for assessment of liver fibrosis in chronic hepatitis B. Eur J Radiol 2012;81:e31-e Castera L, Foucher J, Bernard PH, et al. Pitfalls of liver stiffness measurement: a 5-year prospective study of 13,369 examinations. Hepatology 2010;51: Myers RP, Pomier-Layrargues G, Kirsch R, et al. Feasibility and diagnostic performance of the FibroScan XL probe for liver stiffness measurement in overweight and obese patients. Hepatology 2012;55: Degos F, Perez P, Roche B, et al. Diagnostic accuracy of FibroScan and comparison to liver fibrosis biomarkers in chronic viral hepatitis: A multicenter prospective study (the FIBROSTIC study). Journal of Hepatology 2010;53: Talwalkar JA, Kurtz DM, Schoenleber SJ, et al. Ultrasound-based transient elastography for the detection of hepatic fibrosis: systematic review and meta-analysis. Clin Gastroenterol Hepatol 2007;5: Vergara S, Macias J, Rivero A, et al. The use of transient elastrometry for assessing liver fibrosis in patients with HIV and hepatitis C virus coinfection. Clin Infect Dis 2007;45: Oldal 9/13

10 37. Yoneda M, Fujita K, Inamori M, et al. Transient elastography in patients with non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD). Gut 2007;56: Friedrich-Rust M, Ong MF, Martens S, et al. Performance of tranzient elastography for the staging of liver fibrosis: a meta-analysis. Gastroenterology 2008;134: Boursier J, Zarski JP, de Ledinghen V, et al. Multicentric Group from ANRS/HC/EP23 FIBROSTAR Studies. Determination of reliability criteria for liver stiffness evaluation by transient elastography. Hepatology 2013;57: Shi KQ, Fan YC, Pan ZZ, et al. Transient elastography: a meta-analysis of diagnostic accuracy in evaluation of portal hypertension in chronic liver disease. Liver Int 2013;33: Masuzaki R, Tateishi R, Yoshida H, et al. Prospective risk assessment for hepatocellular carcinoma development in patients with chronic hepatitis C by transient elastography. Hepatology 2009;49: Feier D, Lupsor Platon M, Stefanescu H, et al. Transient elastography for the detection of hepatocellular carcinoma in viral C liver cirrhosis. Is there something else than increased liver stiffness? J Gastrointestin Liver Dis 2013;22: Sporea I, Sirli R. Hepatic elastography using ultrasound waves. University of Medicine and Pharmacy Timisoara Romania; p Nightingale K, Soo MS, Nightingale R, et al. Acoustic radiation force impulse imaging: in vivo demonstration of clinical feasibility. Ultrasound Med Biol 2002;28: Goertz RS, Zopf Y, Jugl V, et al. Measurement of Liver Elasticity with Acoustic Radiation Force Impulse (ARFI) Technology: An Alternative Noninvasive Method for Staging Liver Fibrosis in Viral Hepatitis. Ultraschall in Med 2010;31: Kim JE, Lee JY, Kim YJ, et al. Acoustic radiation force impulse elastography for chronic liver disease: comparison with ultrasound-based scores of experienced radiologiest, Child-Pugh scores and liver function tests. Ultrasound Med Biol 2010;36: Goertz RS, Amann K, Heide R, et al. An abdominal and thyroid status with Acoustic Radiation Force Impulse Elastometry a feasibility study: Acoustic Radiation Force Impulse Elastometry of human organs. Eur J Radiol 2011;80:e226-e Grgurevic I, Cikara I, Horvat J, et al. Noninvasiv assessment of liver fibrosis with acoustic radiation force impulse imaging: increased liver and splenic stiffness in patients with liver fibrosis and cirrhosis. Ultraschall in Med 2011;32: Friedrich-Rust M, Nierhoff J, Lupsor M, et al. Performance of acoustic radiation force impulse-imaging for the staging of liver fibrosis: a pooled meta-analysis. J Viral Hepat 2012;19:e212-e Yoon KT, Lim SM, Park JY, et al. Liver stiffness measurement using acoustic radiation force impulse (ARFI) elastography and effect of necroinflammation. Dig Dis Sci 2012;57: Fierbinteanu-Braticevici C, Sporea I, Panaitescu E, et al. Value of acoustic radiation force impulse imaging elastography for non-invasive evaluation of patients with nonalcoholic fatty liver disease. Ultrasound Med Biol 2013;39: Nierhoff J, Chavez Ortiz AA, Herrmann E, et al. The efficiency of acoustic radiation force impulse imaging for the staging of liver fibrosis: a meta-analysis. Eur Radiol 2013;23: Ferraioli G, Tinelli C, Lissandrin R, et al. Performance of ElastPQ shear wave elastography technique for assessing fibrosis in chronic viral hepatitis. J Hepatol 2013;58(Suppl1):S7. Oldal 10/13

11 54. Bota S, Sporea I, Sirli R, et al. Factors associated with the impossibility to obtain reliable liver stiffness measurements by means of acoustic radiation force impulse (ARFI) elatography analysis of a cohort of 1,031 subjects. Eur J Radiol 2014;83: Sporea I, Sirli R. Hepatic elastography using ultrasound waves. University of Medicine and Pharmacy Timisoara Romania; p Friedrich-Rust M, Wunder K, Kriener S, et al. Liver fibrosis in viral hepatitis: noninvasive assessment with acoustic radiation force impulse imaging versus transient elastography. Radiology 2009;252: Lupsor M, Badea R, Stefanescu H, et al. Performance of a new elastographic method (ARFI technology) compared to unidimensional transient elastography in the noninvasive assessment of chronic hepatitis C. Preliminary results. J Gastrointestine Liver Dis 2009;18: Sporea I, Sirli R, Deleanu A, et al. Acoustic radiation force impulse elastography as compared to transient elastography and liver biopsy in patients with chronic hepatopathies. Ultraschall in Med 2011;32:S46-S Heide R, Strobel D, Bernatik T, et al. Characterization of focal liver lesions (FLL) with acoustic radiation force impulse (ARFI) elastometry. Ultraschall in Med 2010;31: Zhai L, Madden J, Foo WC, et al. Acoustic radiation force impulse imaging of human prostates ex vivo. Ultrasound Med Biol 2010;36(4): Zhai L, Polascik TJ, Foo WC, et al. Acoustic radioation force impulse imaging of human prostates: initial in vivo demonstration. Ultrasound Med Biol 2012;38(1): Meng W, Zhang G, Wu C, et al. Preliminary result of acoustic radiation force impulse (ARFI) ultrasound imaging of breast lesions. Ultrasound Med Biol 2011;37(9): Jin ZQ, Li XR, Zhou HL, et al. Acoustic radiation force impulse elastography of breast imaging reporting and data system category 4 breast lesions. Clin Breast Cancer 2012;12(6): Bai M, Du L, Gu J, et al. Virtual touch tissue quantification using acoustic radiation force impulse technology: initial clinical experience with solid breast masses. J Ultrasound Med 2012;31(2): Sporea I, Vlad M, Bota S, et al. Thyroid stiffness assessment by acoustic radiation force impulse elastography (ARFI). Ultraschall in Med 2011;32: Sporea I, Sirli R, Bota S, et al. ARFI elastography for the evaluation of diffuse thyroid gland pathology: Preliminary results. World J Radiol 2012;4: Gu J, Du I, Bai M, et al. Preliminary study on the diagnostic value of acoustic radiation force impulse technology for differentiating between benign and malignant thyroid nodules. J Ultrasound Med 2012;31: Sarvazyan AP, Rudenko OV, Swanson SD, et al. Shear wave elasticity imaging: A new ultrasonic technology of medical diagnostic. Ultrasound Med Biol 1998;20: Zoumpoulis PS, Theotokas I, Mastorakou E, et al. Technical and software adjustments for a reliable shear wave elastography estimation of fibrosis in chronic liver disease. Ultrasound Med Biol 2011;8S:S Zoumpoulis PS, Mastorakou E, Theotokas I, et al. Shear wave elastography for the evaluation of diffuse liver disease: Oldal 11/13

12 Determining normal and pathological values in kpa. Ultrasound Med Biol 2011;8S:S Karlas T, Troeltzschn M, Wiegand J, et al. Use of AixplorerTM for the detection of liver fibrosis of cirrhosis in patients with hepatitis C. Ultrasound Med Biol 2011;8S:S Ferraioli G, Tinelli C, Zicchetti M, et al. Reproducibility of real-time shear wave elastography in the evaluation of liver elasticity. Eur J Radiol 2012;81: Sporea I, Sirli R. Hepatic elastography using ultrasound waves. University of Medicine and Pharmacy Timisoara Romania; p Ferraioli G, Tinelli C, Dal Bello B, et al. Accuracy of real-time shear wave elastography for assessing liver fibrosis in chronic hepatitis C: A pilot study. Hepatology 2012;56: Gradinaru-Tascau O, Sporea I, Bota S, et al. Does experience play a role in the ability to perform liver stiffness measurements by means of supersonic shear imaging (SSI)? Med Ultrason 2013;15: Hudson JM, Milot L, Parry C, Williams R, Burns PN. Inter- and intra-operator reliability and repeatibility of shear wave elastography in the liver: a study in healthy volunteers. Ultrasound Med Biol 2013;39: Bavu E, Gennisson JL, Mallet V, et al. Supersonic shear imaging is a new potent morphological noninvasive technique to assess liver fibrosis. Part II: Comparison with FibroScan. J Hepatol 2010;52:S Sporea I, Bota S, Jurchis A, et al. Acoustic radiation force impulse and supersonic shear imaging versus transient elastography for liver fibrosis assessment. Ultrasound Med Biol 2013;39: Ahmad S, Cao R, Varghese T, et al. Transrectal quantitative shear wave elastography in the detection and characterisation of prostate cancer. Sug Endosc 2013;27(9): Woo S, Kim SY, Cho JY, et al. Shear wave elastography for detection of prostate cancer: a preliminary study. Korean J Radiol 2014;15(3): Tanter M, Bercoff J, Athanasiou A, et al. Quantitative assessment of breast lesion viscoelasticity: initial clinical results using supersonic shear imaging. Ultrasound Med Biol 2008;9: Bamber J, et al. EFSUMB Guidelines and Recommendations on the Clinical Ude of Ultrasound Elastography. Part 1: Basic Principles and Technology. Ultraschall in Med 2013;34: Cosgrove D, et al. EFSUMB Guidelines and Recommendations on the Clinical Ude of Ultrasound Elastography. Part 2: Clinical Applications. Ultraschall in Med 2013;34: Absztrakt: A szonoelasztográfiás technikák alkalmazásával az ultrahangvizsgálat során a szövetek rugalmasságáról nyerhetünk kiegészítő információkat. Ezekhez az adatokhoz különböző módszerek segítségével juthatunk hozzá, amelyeknek két fő csoportja a kvázistatikus és a dinamikus szonoelasztográfia. Mindkét esetben a cél az egyik legismertebb elasztikus modulus, a Young-modulus kiszámítása. A korábban kifejlesztett kvázistatikus szonoelasztográfia során szabad kezes külső kompressziót alkalmazva leginkább felszínes lágy részek vizsgálatát végezhetjük, de endoszkópos vagy endokavitális úton belső szervek (pl. prosztata), illetve az aorta pulzációját kihasználva a máj elaszticitásának mérésére is használható. A dinamikus szonoelasztográfiás módszerek közé tartozik a tranziens elasztográfia, az akusztikus lökéshullámon alapuló képalkotás (acoustic radiation force impulse ARFI) és a szuperszonikus nyíráshullámmal működő elasztográfia (shear wave elastography SWE). Ezekkel a módszerekkel leginkább a máj elaszticitását vizsgálták az irodalmi adatok alapján. Az utóbbi technikák (ARFI, SWE) a konvencionális ultrahang-berendezés egyik funkciójaként érhetők el, így a máj mellett egyéb Oldal 12/13

13 szervek vizsgálatára is alkalmasak (pl. emlő, prosztata). A kvázistatikus szonoelasztográfia értékes többletinformációt adhat egy kérdéses elváltozás dignitásának meghatározásához, illetve citológiai, szövettani mintavétel előtt. A dinamikus technikák diagnosztikus pontossága kevésbé vizsgálófüggő, emellett a szöveti rugalmasság kvantitatív módon határozható meg. Kulcsszavak: ultrahang, szonoelasztográfia, deformációs szonoelasztográfia Article Title: Sonoelastographic techniques and radiology Abstract: Using sonoelastographic techniques, additional information can be gathered about tissue elasticity during an ultrasound scan. These data can be acquired by different methods which can be divided into two groups: quasi-static and dynamic sonoelastography. In both cases the aim is to calculate the Young s modulus which is the best-known elastic modulus. The previously developed quasi-static method is used to examine mostly superficial soft tissues applying free-hand external compression but other organs such as prostate can also be reached via endocavital probe. Liver elasticity can also be estimated by this method utilizing aorta pulsation. Transient elastography, acoustic radiation force impulse (ARFI) and shear wave elastography (SWE) are included in the dynamic sonoelastography group. These methods are predominantly used to assess liver elasticity according to publications. The latter techniques (ARFI, SWE) are available as special features in a conventional ultrasound system thus are suitable for the examination of other organs (e.g. breast, and prostate) beside the liver. The quasi-static sonoelastography can give additional valuable information about the dignity of a questionable lesion and it can help the professional to localize the site of a biopsy. The diagnostic accuracy of the dynamic methods is less examiner-dependent and the tissue elasticity can be quantified. Keywords: ultrasonography, sonoelastography, strain elastrography, dynamic elastography Szerző munkahelye: dr. Ujlaki Mátyás, dr. Bahéry Mária, dr. Gődény Mária Országos Onkológiai Intézet / National Institute of Oncology; H-1122 Budapest, Ráth György utca 7 9. Szerző címe: ujlakimatyas@gmail.com Oldal 13/13