Lelastografia és qualsevol d'una classe de modalitats d'imatge mèdica que mapegen les propietats elàstiques i la rigidesa dels teixits tous.Sarvazyan A, Hall TJ, Urban MW, Fatemi M, Aglyamov SR, Garra BS. Overview of elastography–an emerging branch of medical imaging. Current Medical Imaging Reviews, 2011, 7(4):255-282. La idea principal és que si el teixit és dur o tou donarà informació diagnòstica sobre la presència o l'estat de la malaltia. Per exemple, els tumors cancerosos sovint seran més durs que el teixit circumdant, i els fetges malalts són més rígids que els sans.
Les tècniques més destacades utilitzen ultrasons (elastografia per ecografia) o imatges per ressonància magnètica (elastografia per ressonància magnètica) per fer tant el mapa de rigidesa com una imatge anatòmica per a la comparació.
Aplicacions miniatura|Tot i que no és visible a l'ecografia convencional en escala de grisos (esquerra), una imatge d'elastografia de tensió (centre) de la glàndula pròstata detecta un càncer (zona vermella fosca a la part inferior esquerra). La troballa es confirma per la histologia.
L'elastografia s'utilitza per a la investigació de moltes malalties en molts òrgans. Es pot utilitzar per obtenir informació diagnòstica addicional en comparació amb una mera imatge anatòmica, i pot servir per guiar les biòpsies o, cada cop més, substituir-les completament. Les biòpsies són invasives i doloroses, presentant un risc d'hemorràgia o infecció, mentre que l'elastografia és completament no invasiva.
L'elastografia s'utilitza per investigar malalties del fetge. La rigidesa hepàtica sol ser indicativa de fibrosi o esteatosi (malaltia del fetge gras), que al seu torn són indicatives de nombroses malalties, incloses la cirrosi i l'hepatitis. L'elastografia és especialment avantatjosa en aquest cas perquè quan la fibrosi és difusa (escampada en grups en lloc de cicatrius contínues), una biòpsia pot perdre fàcilment el mostreig del teixit malalt, que resulta en un fals diagnòstic negatiu.
Una modalitat és lelastografia de transició (Fibroscan), que no obté una imatge sinó un valor quantitatiu en quilopascals (kPa). Per elastografia hepàtica, s'estableixen: F0 a F1 és normal, la qual cosa significa que hi ha poca o cap cicatriu al fetge. F2 significa que hi ha cicatrius moderades. F3 significa que hi ha cicatrius greus. F4 significa que hi ha cirrosi (cicatrius molt greus).
Naturalment, l'elastografia s'utilitza per a òrgans i malalties on la palpació manual ja estava molt estesa. L'elastografia s'utilitza per a la detecció i el diagnòstic de càncer de mama, tiroide i pròstata. Alguns tipus d'elastografia també són adequats per a la imatge musculoesquelètica i poden determinar les propietats mecàniques i l'estat dels músculs i tendons.
Com que l'elastografia no té les mateixes limitacions que la palpació manual, s'està investigant en algunes zones per a les quals no hi ha antecedents de diagnòstic amb palpació manual. Per exemple, l'elastografia per ressonància magnètica és capaç d'avaluar la rigidesa del cervell, i hi ha un cos creixent de literatura científica sobre elastografia en cervells sans i malalts.
S'han publicat informes preliminars sobre l'elastografia utilitzada en ronyons trasplantats per avaluar la fibrosi cortical que mostren resultats prometedors.Content initially copied from: (CC-BY 4.0)
Antecedents històrics miniatura|La palpació s'ha utilitzat durant molt de temps per detectar malalties. En un autoexamen de mama, les dones busquen grumolls durs, ja que el càncer sol ser més rígid que el teixit sa. La palpació és la pràctica de sentir la rigidesa dels teixits d'un pacient amb les mans del metge. La palpació manual es remunta almenys al 1500 aC, amb el papir egipci Ebers i el papir Edwin Smith donant instruccions sobre el diagnòstic amb la palpació. A l'antiga Grècia, Hipòcrates va donar instruccions sobre moltes formes de diagnòstic mitjançant la palpació, inclosa la palpació de pits, ferides, intestins, úlceres, úter, pell i tumors. Al món occidental modern, la palpació es va considerar un mètode de diagnòstic respectable als anys trenta. Des de llavors, la pràctica de la palpació s'ha generalitzat, i es considera un mètode eficaç per detectar tumors i altres patologies.
La palpació manual, però, té diverses limitacions importants: es limita als teixits accessibles a la mà del metge, està distorsionada per qualsevol teixit intervingut i és qualitativa però no quantitativa. L'elastografia, la mesura de la rigidesa dels teixits, pretén abordar aquests reptes.
Com funciona Hi ha nombroses tècniques elastogràfiques, en fases de desenvolupament, des de la investigació primerenca fins a una àmplia aplicació clínica. Cadascuna d'aquestes tècniques funciona d'una manera diferent. El que tots els mètodes tenen en comú és que creen una distorsió en el teixit, observen i processen la resposta del teixit per inferir les propietats mecàniques del teixit i després mostren els resultats a l'operador, normalment com a imatge. Cada mètode elastogràfic es caracteritza per la manera com fa cadascuna d'aquestes coses.
Inducció de distorsió Per imaginar les propietats mecàniques del teixit, hem de veure com es comporta quan es deforma. Hi ha tres maneres principals d'induir una distorsió per a poder-la observar. Aquests són:
Empènyer/deformar o fer vibrar la superfície del cos (pell) o òrgan (pròstata) amb una sonda o una eina, Utilitzar imatges d' impuls de força de radiació acústica utilitzant ultrasons per crear de forma remota una "empenta" dins del teixit i Utilitzant distorsions creades per processos fisiològics normals, per exemple, pols o batecs cardíacs
Observació de la resposta La manera principal de classificar les tècniques elastogràfiques és per quina modalitat (tipus) d'imatge utilitzen per observar la resposta. Les tècniques elastogràfiques utilitzen ultrasons, ressonància magnètica (MRI) i sensors de pressió/estrès en imatges tàctils (TI) mitjançant sensors tàctils. També hi ha un grapat d'altres mètodes.
L'observació de la resposta dels teixits pot adoptar moltes formes. Pel que fa a la imatge obtinguda, pot ser 1-D (és a dir, una línia), 2-D (un pla), 3-D (un volum) o 0-D (un sol valor), i pot ser un vídeo o una sola imatge. En la majoria dels casos, el resultat es mostra a l'operador juntament amb una imatge convencional del teixit, que mostra on del teixit es produeixen els diferents valors de rigidesa.
Tramitació i presentació Un cop observada la resposta, es pot calcular la rigidesa a partir d'ella. La majoria de les tècniques d'elastografia troben la rigidesa del teixit basant-se en un dels dos principis principals:
Per a una força aplicada determinada (estrès), el teixit més rígid es deforma (deformació) menys que el teixit més tou. Les ones mecàniques (específicament les ones de cisallament) viatgen més ràpidament a través del teixit més rígid que a través del teixit més tou.
Algunes tècniques simplement mostraran la distorsió i/o resposta, o la velocitat de l'ona a l'operador, mentre que altres calcularan la rigidesa (específicament el mòdul de Young o un mòdul de cisallament similar) i ho mostraran. Algunes tècniques presenten resultats quantitativament, mentre que altres només presenten resultats qualitatius (relatius).
Elastografia per ultrasons Hi ha moltes tècniques elastogràfiques per ultrasons. Els més destacats es destaquen a continuació.
Elastografia quasistàtica / imatge de tensió miniatura|Elastografia de compressió manual (quasiestàtica) del carcinoma ductal invasiu, un càncer de mama. L'elastografia quasistàtica (de vegades anomenada simplement "elastografia" per raons històriques) és una de les primeres tècniques d'elastografia. En aquesta tècnica, s'aplica una compressió externa al teixit i es comparen les imatges d'ecografia abans i després de la compressió. Les zones de la imatge que estan menys deformades són les que són més rígides, mentre que les zones més deformades són les menys rígides. En general, el que es mostra a l'operador és una imatge de les distorsions relatives (deformacions), que sovint és d'utilitat clínica.
Tanmateix, a partir de la imatge de distorsió relativa, sovint es desitja fer un mapa quantitatiu de rigidesa. Per fer-ho, cal que es facin suposicions sobre la naturalesa del teixit tou que s'imatge i sobre el teixit fora de la imatge. A més, sota compressió, els objectes poden entrar o sortir de la imatge o al voltant de la imatge, causant problemes d'interpretació. Un altre límit d'aquesta tècnica és que, com la palpació manual, té dificultats amb òrgans o teixits que no estan a prop de la superfície o que es comprimeixen fàcilment.
Imatge d'elasticitat d'ona de cisallament (SWEI) En la imatge d'elasticitat d'ona de cisallament (SWEI),Sarvazyan AP, Rudenko OV, Swanson SD, Fowlkes JB, Emelianov SY. Shear wave elasticity imaging: a new ultrasonic technology of medical diagnostics. Ultrasound Med Biol. 1998; 24(9): 1419-35. similar a l'ARFI, una "empenta" s'indueix profundament al teixit per la força de radiació acústica. La pertorbació creada per aquesta empenta viatja lateralment a través del teixit com una ona de cisallament. Mitjançant l'ús d'una modalitat d'imatge com l'ecografia o la ressonància magnètica per veure la rapidesa amb què l'ona arriba a diferents posicions laterals, es dedueix la rigidesa del teixit intervingut. Com que els termes "imatge d'elasticitat" i "elastografia" són sinònims, el terme original SWEI que denota la tecnologia per al mapeig d'elasticitat mitjançant ones de cisallament sovint es substitueix per SWE. La diferència principal entre SWEI i ARFI és que SWEI es basa en l'ús d'ones de cisallament que es propaguen lateralment des de l'eix del feix i creant un mapa d'elasticitat mesurant els paràmetres de propagació de les ones de cisallament, mentre que ARFI obté informació d'elasticitat de l'eix del feix d'empenta i utilitza múltiples empentes. per crear un mapa de rigidesa en 2D. No hi ha ones de cisallament en ARFI i no hi ha cap avaluació de l'elasticitat axial implicada en SWEI. SWEI s'implementa en imatges de cisallament supersònica (SSI).
Imatge de cisallament supersònica (SSI) miniatura|Imatge de cisallament supersònica de la rigidesa durant la contracció dels músculs de la mà abductor digiti minimi (A) i primer interossis dorsal (B). L'escala està en kPa de mòdul de cisallament.