将来你去体检，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。
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。
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)。
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。
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).
非原创-转自癌度