An abdominal and thyroid status with Acoustic Radiation Force Impulse Elastometry

An abdominal and thyroid status with Acoustic Radiation Force Impulse Elastometry - A feasibility study Acoustic Radiation Force Impulse Elastometry of human organs.Goertz RS, Amann K, Heide R, Bernatik T, Neurath MF, Strobel D, Eur J Radiol. 2010 Oct 22. [Epub ahead of print]

Abstract

PURPOSE:

Acoustic Radiation Force Impulse (ARFI) is a new method for the quantification of tissue elasticity. To date, ARFI technology has not been applied systematically to establish an abdominal and thyroid status. The aim of this prospective feasibility study was to evaluate ARFI elastometry performed on various healthy abdominal organs and the thyroid gland.

MATERIAL AND METHODS:

94 patients (43 females, 51 males) with a mean age of 54 years and 20 healthy controls were enrolled in the study. A routine ultrasound examination of the abdomen was scheduled in 72, and of the thyroid in 25. ARFI elastometry was performed in liver, spleen, pancreas, prostate, kidneys and thyroid gland with the ultrasound system Acuson S2000. ARFI values are proportional to tissue elasticity. Patients with ultrasonic or anamnestic evidence of diseased organs were excluded from the analysis. ARFI measurements were compared with the aid of the t-test and correlated using Spearman's correlation coefficient.

RESULTS:

ARFI elastometry proved feasible and the measurements obtained in the various organs differed significantly. Among healthy organs the spleen showed the highest mean ARFI velocities, followed by the kidney, thyroid, pancreas and the prostate.

The lowest ARFI values were regularly found in healthy liver. Measurements in the kidneys and the spleen showed high standard deviation.

CONCLUSIONS:

ARFI elastometry may describe parenchymal stiffness of various abdominal organs and the thyroid gland. Further investigations are needed to compare these baseline findings in healthy organs with those of various tumours or diseases affecting the individual organs.

Tình trạng bụng và tuyến giáp với siêu âm đàn hồi ARFI - Nghiên cứu tính khả thi của siêu âm đàn hồi ARFI  các cơ quan ở người.


MỤC TIÊU:

ARFI là một phương pháp mới đo độ đàn hồi mô. Đến nay, công nghệ ARFI chưa được áp dụng có hệ thống để  khám bụng và tình trạng tuyến giáp. Mục đích của nghiên cứu tính khả thi tiền cứu này nhằm đánh giá siêu âm đàn hồi ARFI thực hiện trên nhiều cơ quan bụng bình thường và tuyến giáp.

ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP:

94 bệnh nhân (43 nữ, 51 nam) với tuổi trung bình 54 năm và 20 người lành mạnh đã được nghiên cứu. Một cuộc khám thường lệ siêu âm bụng ở 72 ca, và tuyến giáp, 25 ca. Siêu âm đàn hồi ARFI được thực hiện ở gan, lách, tụy, tuyến tiền liệt, thận và tuyến giáp với máy siêu âm Acuson S2000. Giá trị ARFI có tỷ lệ thuận với độ đàn hồi mô. Bệnh nhân với bằng chứng bệnh cơ quan ở siêu âm hoặc khai báo được loại khỏi các phân tích. Các đo đạc ARFI đã được so sánh với t-test và tính tương quan bằng hệ số tương quan Spearman.

KẾT QUẢ:

Siêu âm đàn hồi ARFI đã chứng tỏ tính khả thi và số đo của các cơ quan khác nhau có ý nghĩa. Trong số các cơ quan bình thường, lách có tốc độ ARFI trung bình cao nhất, theo sau là thận, tuyến giáp, tuyến tụy và tuyến tiền liệt. Các giá trị ARFI thấp nhất thường thấy ở gan. Các số đo ở thận và lách cho thấy độ lệch chuẩn cao.

KẾT LUẬN:

Siêu âm đàn hồi ARFI có thể mô tả độ cứng chủ mô các cơ quan bụng và tuyến giáp. Cần nghiên cứu thêm để so sánh những phát hiện cơ sở của cơ quan bình thường với của các khối u hay bệnh có ảnh hưởng đến các cơ quan riêng lẻ.


Copyright © 2010 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

VÀI HÌNH ẢNH SIÊU ÂM ĐÀN HỒI ARFI TẠI MEDIC

Nhân giáp thùy T với kỹ thuật eSie Touch Elasticity (quality factor=55, elastographic map, shadow measurement).

4 nhân giáp thuỳ P với elastographic map off color

                               U vú T với elastographic map chủ yếu là red (cứng) với QF= 70

                                               Lao vú với  nền nhiễm cứng QF=75

                                                               U vú T, BIRADs 5, QF=75

Acoustic radiation force impulse elastography (ARFI) in patients with autoimmune thyroid disease

M Vlad, I Zosin, M Balas, I Sporea, S Bota, A Popescu, A Popa & S Radu

Introduction: Elastography is a new dynamic technique that uses ultrasonography for the assessment of tissue stiffness. The principle of ultrasound-elastography is that compression of the examined tissue induces a smaller strain in hard tissues than in soft ones. Until now elastography has been applied to study the hardness and elasticity of thyroid nodules, aiming to differentiate malignant from benign ones.

Aim: We decided to study if ultrasound elastography by Acoustic Radiation Force Impulse (ARFI) can offer information about the stiffness of thyroid gland parenchyma in patients with chronic thyroid pathology, Graves’ disease and chronic autoimmune thyroiditis (CAT).

Patients and methods: We studied 51 patients, 29 with Graves’ disease and 22 with CAT (diagnosed by specific tests), and 23 healthy volunteers. For all subjects, 10 elastography determinations were performed in the right thyroid lobe (RTL) and 10 in the left thyroid lobe (LTL). The measurements were performed with a Siemens Acuson S2000 ultrasound system, using a convex probe 2–6 MHZ. The values were expressed in meters/second (m/s) and the median was calculated. We calculated a mean value between ARFI from LTL and RTL. The t-test was used to compare the ARFI values.

Results: We found a statistically significant difference between subjects without thyroid pathology (healthy volunteers) and those with autoimmune thyroid diseases (2.07±0.44 vs 2.68±0.50 m/s) (P<0.001). Thyroid stiffness was statistically significant higher in patients with Graves’ disease versus those with CAT (2.82±0.47 vs 2.49±0.48 m/s) (P=0.02). In cases with CAT, we obtained a significant difference between ARFI values in the two thyroid lobes.

Explanations for this difference would be the distribution of fibrosis in the thyroid gland and the differences regarding vascularization and thyroid volume.

Conclusion: ARFI seems to be a useful method to predict accurately enough the presence of autoimmune thyroid diseases (AUROC=0.80).

Endocrine Abstracts (2011) 26 P427

ARFI in Differentiating Malignant From Benign Thickening of the Gallbladder Wall

Differentiating Malignant From Benign Thickening of the Gallbladder Wall by the Use of Acoustic Radiation Force Impulse Elastography


Atul Kapoor, Aprajita Kapoor, Goldaa Mahajan, J Ultrasound Med 2011; 30:1499–1507
©2011 by the American Institute of Ultrasound in Medicine

ABSTRACT:
Objectives—The purpose of this study was to determine whether real-time elastography can differentiate gallbladder carcinoma from benign gallbladder wall thickening.

Methods—Sonographic and real-time elastographic examinations were done in 125 of 2000 consecutive patients who had an increased gallbladder wall thickness of more than 3 mm. Shear wave velocities were determined for a normal gallbladder wall, a benign thickened gallbladder wall, and gallbladder carcinoma, and a value of 2.7 m/s was set as the cutoff to differentiate between benign and malignant wall thickening. Virtual touch and color maps of the gallbladder wall were also obtained. The final diagnosis was confirmed by histopathologic examination of the resected gallbladder or by guided fine-needle aspiration cytologic examination. Statistical analysis was done to determine the sensitivity and specificity of elastography for gallbladder carcinoma and benign wall thickening. Student t test and area under the receiver operating characteristic curve analyses were done to determine the statistical significance of the results.

Results—Elastography had sensitivity and specificity of 100% and 91.3%, respectively,for diagnosing gallbladder carcinoma with a mean shear wave velocity of 3.41 m/s (P< 0.0001) and an area under the curve of 0.92. False-positive findings of acute cholecystitis occurred in 8.5% of cases, which also had an increased shear wave velocity of greater than 2.7 m/s. The overall accuracy of elastography for differentiating gallbladder carcinoma from benign wall thickening was 92.8%.

Conclusions—Elastography is an accurate technique for differentiating between benign and malignant gallbladder wall thickening and can be combined with sonography as the prime imaging tool for diagnosing gallbladder carcinoma at an early stage.

BÀN LUẬN:
Dày vách túi mật trên siêu âm là một dấu hiệu bệnh lý của túi mật mặc dù không đặc hiệu trong nhiều trường hợp, bao gồm cả bệnh lý túi mật ác tính. Tần suất carcinoma túi mật tại Đông Nam Á cao từ 8% đến 28% đã được báo cáo, với hầu hết các trường hợp phát hiện đã trong giai đoạn cuối.

Siêu âm phát hiện carcinoma túi mật thường từ 40% đến 60% các trường hợp,  khi túi mật bị thay thế bởi một khối hoặc có tổn thương cứng trong lòng, và ở phần lớn bệnh nhân, rất khó chẩn đoán bằng hình ảnh khi chỉ quan sát thấy dày vách túi mật lan tỏa. Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện bằng multidetector CT, với kỹ thuật dual-phase (2 giai đoạn) để tăng cường phân biệt vách túi mật (differential gallbladder wall enhancement) nhằm phân biệt giữa nguyên nhân lành tính và ác tính của dày vách túi mật, với độ nhạy và độ đặc hiệu lần lượt là 82,5% và 75,9%. Tuy nhiên, trên thực tế, rất khó để loại trừ bệnh ác tính ở tất cả các bệnh nhân có dày vách túi mật lan tỏa.
Theo chúng tôi biết, siêu âm đàn hồi bằng kỹ thuật ARFI đánh giá dày vách túi mật để phân biệt nguyên nhân ác tính và lành tính chưa được báo cáo từ trước trong y văn. Nghiên cứu này cho thấy rằng tất cả các bệnh nhân carcinoma túi mật đã có gia tăng vận tốc sóng biến dạng lớn hơn giá trị ngưỡng là 2,7 m/s.

Phân tích các kết quả chẩn đoán với các giá trị ngưỡng khác nhau (bảng 3) cho thấy độ nhạy tương tự 100% ở 2,7 và 2,4 m/s nhưng với độ đặc hiệu lần lượt là 91,3% và 87,3%.

Đã có một xu hướng tăng dương tính giả khi giá trị ngưỡng đặt ở 2,4 m/s, và độ đặc hiệu hạ thấp. Vì bệnh nhân carcinoma túi mật trong nghiên cứu này có shear wave velocity trung bình là 3,41 m/s, cao hơn có ý nghĩa ở những bệnh nhân dày vách túi mật lành tính, nên chúng tôi sử dụng giá trị ngưỡng là 2,7 thích hợp hơn là 2,4 m/s. Bệnh nhân dày vách túi mật lành tính có shear wave velocity trung bình là 1,75 m/s, thấp hơn nhiều so với người bị carcinoma túi mật, và khác biệt này có ý nghĩa thống kê (P nhỏ hơn 0,0001). Lý do có khả năng cho sự khác biệt này là mô ác tính có độ cứng cao hơn do gia tăng mật độ tế bào khi so sánh với các mô bị viêm mạn tính và xơ hóa. Hơn nữa, việc sử dụng elastography ARFI cũng giúp phân biệt giữa dày vách do viêm túi mật lành tính và các nguyên nhân không đặc hiệu của dày vách túi mật. Dấu hiệu này cũng có tầm quan trọng lâm sàng trong việc quyết định điều trị nội khoa hay phẫu thuật. Tuy nhiên, cần có một nghiên cứu riêng biệt để xác nhận tính hữu dụng của nó.
Một so sánh các kết quả này với những nghiên cứu trước đó bằng multidetector CT cho thấy rằng đánh giá bề dày vách túi mật, đặc biệt là trong giai đoạn đầu của bệnh, có thể mang lại tiêu chuẩn hữu ích để phát hiện bệnh lý ác tính túi mật và có ảnh hưởng đến quyết định xử trí, cũng như có tác động lâu dài đến sự sống còn của bệnh nhân. Elastography có độ đặc hiệu là 91,3% để chẩn đoán carcinoma túi mật, với tỷ lệ dương tính giả là 8,5%. Dấu hiệu dương tính giả xảy ra ở 9 bệnh nhân viêm túi mật cấp, có tăng độ cứng vách túi mật với vận tốc sóng biến dạng lớn hơn 2,7 m/s.
Tuy nhiên, chúng tôi nghĩ rằng các trường hợp dương tính giả có thể được giảm thiểu bằng cách kết hợp các dấu hiệu siêu âm như có peripheric halo (quầng ngoại vi túi mật) vách túi mật, dấu hiệu sonoMurphy và tụ dịch quanh túi mật và, trên hết tất cả, là lâm sàng của những bệnh nhân này.

Cộng hưởng từ cho thấy có giá trị trong việc đánh giá dày vách túi mật, nhưng vẫn đóng một vai trò nhỏ trong chẩn đoán.
Cộng hưởng từ mật-tụy (cholangiopancreaticography) giúp đánh giá đường mật bất thường, với độ nhạỳ 100% cho phát hiện viêm túi mật cấp, nhưng độ đặc hiệu chỉ 69% cho viêm túi mật mạn tính khi so vói siêu âm là 96%. Vì chi phí cao và độ đặc hiệu thấp, MRI không dùng để chẩn đoán viêm túi mật mạn tính.
Cộng hưởng từ cholangiopancreaticography kết hợp với dynamic MRI đã được sử dụng để chẩn đoán và định giai đoạn carcinoma túi mật với độ nhạy lên tới 100% để phát hiện xâm lấn đường mật và mạch máu; tuy nhiên, carcinoma giai đoạn sớm vẫn bị MRI bỏ sót vì nền viêm túi mật mạn tính. Các kết quả của nghiên cứu bằng cách sử dụng ARFI elastography này được so sánh với MRI trong phát hiện carcinoma túi mật giai đoạn sớm; tuy nhiên, dynamic MRI có thể được sử dụng về sau này để định giai đoạn carcinoma túi mật.
Có những cạm bẫy tiềm tàng trong ước tính vận tốc sóng biến dạng bằng ARFI elastography khi khám cho bệnh nhân bị ascites, bệnh nhân béo phì nặng với chỉ số khối cơ thể lớn hơn 35 kg/m2, bệnh nhân không hợp tác vì không nín thở được và bệnh nhân viêm túi mật cấp. Một lỗi đánh giá vận tốc sóng biến dạng có thể xảy ra nếu lấy mẫu ở mô gan liền kề bất thường; Tuy nhiên, chúng tôi không ghi nhận bất kỳ quan sát nào như vậy trong nghiên cứu của chúng tôi.

Tóm lại, với hiểu biết của chúng tôi, chưa có nghiên cứu nào về thay đổi độ cứng của vách túi mật bệnh lý bằng được báo cáo trước đây. Nghiên cứu này cho thấy rằng có thể dễ dàng dùng siêu âm đàn hồi cho bệnh nhân dày vách túi mật để phân biệt lành tính và ác tính. Siêu âm đàn hồi có độ chính xác cao là 92,8% so với báo cáo của multidetector CT. Hơn nữa, siêu âm đàn hồi dễ dàng được kết hợp với siêu âm quy ước, là phương thức đánh giá túi mật chính, vì nó là không xâm hại, không có tia xạ, và có chi phí hợp lý.

Xem  DÀY VÁCH TÚI MẬT: CHẨN ĐOÁN PHÂN BIỆT