疑似甲状腺癌去体检，医生却让患者唱歌，这是怎么回事？
你去体检 ， 如果医生让你一展歌喉 ， 不要感到诧异 。
医生并非要欣赏你美妙的歌声 ， 而是要听一听你的甲状腺有没有问题 。
甲状腺是是重要的内分泌腺体 ， 位于颈部甲状软骨下方 ， 气管两旁 ， 形似蝴蝶 。
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图片来源：NIH
甲状腺疾病是困扰年轻人特别是女性的常见内分泌疾病之一 ， 特别是甲状腺癌 ， 因为常发甚至被冠以“癌王”之称 。
但这个“癌王”被评上拼的只是患者数量 ， 论凶险和隐匿 ， 还是远远比不上真正的“癌王”胰腺癌的 。 甲状腺癌的诊断、治疗和预后都相当不错 。 这不 ， 研究者们又发明了新技术：通过歌声来诊断甲状腺癌[1] 。
通常 ， 甲状腺癌是采用超声引导下细针穿刺来诊断的 ， 这种方法是侵入性的 ， 并且并非完全准确 ， 有的癌变不一定能检出 ， 而另一些时候其实不用做检测遭罪 。 所以如果能有非侵入性的更加方便的检测方法就好了 。
【疑似甲状腺癌去体检，医生却让患者唱歌，这是怎么回事？】
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超声引导下细针穿刺检测甲状腺癌
当我们唱歌时 ， 声音的振动会在声带附近的组织中产生一种波 ， 称为剪切波 。 如果甲状腺中存在肿瘤 ， 僵硬度会增加 ， 会加速剪切波的传播 。 利用超声成像测量这些波的速度就可以确定甲状腺组织的僵硬度 ， 进而评估病变程度 。
医学成像里常用的超声波是一种纵波 ， 传播方向与介质质点的振动方向平行；而剪切波是一种横波 ， 传播方向与介质质点的振动方向垂直 。
常用的纵波超声成像只能显示器官的位置、大小和形态 ， 对于更细微的细节 ， 例如组织的病变程度 ， 就无可奈何了 。 而剪切波的传播速度和介质的硬度或者弹性有关系 ， 如果器官因为病变而变得纤维化或者变硬 ， 剪切波的传播速度会增加 ， 从而定量显示器官的僵硬度 。 这种技术被称为剪切波弹性成像(shear wave elastography) 。
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横波和纵波的区别
这种剪切波测量技术最开始是在工程学里用来评价土层性质的 ， 不过随着现代医学的不断发展 ， 近些年剪切波在医学影像领域开始大展身手 ， 可以用来定量显示人体软组织的僵硬度进而评估是否有病变 ， 在肝脏疾病和乳腺癌中都有相关的研究应用[2] 。
不过大多数人体器官附近没有声源 ， 因此需要施加外力让器官受压应变或者使用脉冲在体内产生剪切波 ， 再去测量剪切波的传播速度 ， 这也限制了它的应用 。
不过 ， 甲状腺有着先天优势——它靠近我们的发声器官 ， 因此可以不借助外力 ， 直接靠我们的声带发声 ， 产生剪切波方便测量 。
测量过程也很简单：将一个探测器放在甲状腺处 ， 然后让被试跟着扬声器发出频率约150赫兹的声音 ， 就像练习吊嗓子一样 。 为什么是150赫兹呢？因为这一频段下甲状腺在剪切波下的成像还不错 。
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剪切波测量过程[1]
这种剪切波测量方式的最大好处就是简单快捷 。 它不需要在超声扫描仪上添加专门或复杂的设备 ， 只需要大约一秒钟的数据采集就可以完成 。 分析数据是最长的一步 ， 但只要开发设置好了计算程序 ， 就能自动完成 。
虽然目前用于甲状腺的剪切波弹性成像检测用的是单一频率的声音 ， 研究者们下一步打算加入更多其他的频率 ， 获得更丰富的剪切波信息进行分析 。 如果这样 ， 做甲状腺检测就不用只是单调地吊嗓子了 ， 而是真的唱着歌就把检测给做完了 。
剪切波弹性成像作为一种新兴技术 ， 同常规超声成像是很好的互补 。 让我们期待这一技术在疾病诊断里的更多应用 。
Reference
1. Beuve, S., Callé, S., Khoury, E., Simon, E. G. & Remenieras, J.-P. Natural shear wave imaging using vocal tract vibrations: Introducing vocal passive elastography (V-PE) to thyroid elasticity mapping. Appl. Phys. Lett. 118, 023702 (2021).
2. Deng, Y., Rouze, N. C., Palmeri, M. L. & Nightingale, K. R. Ultrasonic Shear Wave Elasticity Imaging Sequencing and Data Processing Using a Verasonics Research Scanner. IEEE Trans. Ultrason. Ferroelectr. Freq. Control 64, 164–176 (2017).
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