Импульсно-волновая эластография: новая ультразвуковая технология медицинской диагностики

Импульсно-волновая эластография (SWEI) — новый подход к визуализации и оценке структур тканей, основанный на использовании поперечных акустических волн, дистанционно индуцируемых силой излучения сфокусированного ультразвукового пучка. SWEI дает врачу виртуальный «палец» для оценки эластичности внутренних областей тела. В SWEI, по сравнению с другими подходами к эластографической визуализации, индуцированная деформация ткани может быть строго локализованной, поскольку дистанционно индуцированные поперечные волны полностью затухают в очень ограниченной области ткани вблизи фокальной точки сфокусированного ультразвукового пучка. SWEI может придать обычной ультразвуковой визуализации или магнитно-резонансной томографии новое качество. Добавление данных о поперечной эластичности («информации пальпации») путем наложения цветокодированных карт эластичности на ультразвуковые или магнитно-резонансные изображения может улучшить различение тканей и дополнительно повысить точность диагностики. В статье представлены физические и математические основы SWEI, а также результаты экспериментальных пилотных исследований, подтверждающие возможность применения этой новой ультразвуковой технологии. Описана теоретическая модель поперечных колебаний в мягких биологических тканях, дистанционно индуцируемых силой излучения сфокусированного ультразвука. Представлены экспериментальные исследования с использованием оптической и магнитно-резонансной визуализации для регистрации этих поперечных волн. Зарегистрированные пространственные и временные профили распространяющихся поперечных волн полностью подтверждают результаты математического моделирования. Наконец, обсуждается безопасность метода SWEI, и показано, что типичное ультразвуковое воздействие при SWEI значительно ниже порога повреждающего действия сфокусированного ультразвука.