#甲狀腺癌的科學防治# 你去體檢，如果醫生讓你一展歌喉，不要感到詫異。

醫生並非要欣賞你美妙的歌聲，而是要聽一聽你的甲狀腺有沒有問題。

甲狀腺是是重要的內分泌腺體，位於頸部甲狀軟骨下方，氣管兩旁，形似蝴蝶。

甲狀腺疾病是困擾年輕人特別是女性的常見內分泌疾病之一，特別是甲狀腺癌，因為常發甚至被冠以“癌王”之稱。

但這個“癌王”被評上拼的只是患者數量，論兇險和隱匿，還是遠遠比不上真正的“癌王”胰腺癌的。甲狀腺癌的診斷、治療和預後都相當不錯。這不，研究者們又發明了新技術：透過歌聲來診斷甲狀腺癌[1]。

通常，甲狀腺癌是採用超聲引導下細針穿刺來診斷的，這種方法是侵入性的，並且並非完全準確，有的癌變不一定能檢出，而另一些時候其實不用做檢測遭罪。所以如果能有非侵入性的更加方便的檢測方法就好了。

超聲引導下細針穿刺檢測甲狀腺癌

當我們唱歌時，聲音的振動會在聲帶附近的組織中產生一種波，稱為剪下波。如果甲狀腺中存在腫瘤，僵硬度會增加，會加速剪下波的傳播。利用超聲成像測量這些波的速度就可以確定甲狀腺組織的僵硬度，進而評估病變程度。

醫學成像裡常用的超聲波是一種縱波，傳播方向與介質質點的振動方向平行；而剪下波是一種橫波，傳播方向與介質質點的振動方向垂直。

常用的縱波超聲成像只能顯示器官的位置、大小和形態，對於更細微的細節，例如組織的病變程度，就無可奈何了。而剪下波的傳播速度和介質的硬度或者彈性有關係，如果器官因為病變而變得纖維化或者變硬，剪下波的傳播速度會增加，從而定量顯示器官的僵硬度。這種技術被稱為剪下波彈性成像(shear wave elastography)。

橫波和縱波的區別

這種剪下波測量技術最開始是在工程學裡用來評價土層性質的，不過隨著現代醫學的不斷髮展，近些年剪下波在醫學影像領域開始大展身手，可以用來定量顯示人體軟組織的僵硬度進而評估是否有病變，在肝臟疾病和乳腺癌中都有相關的研究應用[2]。

不過大多數人體器官附近沒有聲源，因此需要施加外力讓器官受壓應變或者使用脈衝在體內產生剪下波，再去測量剪下波的傳播速度，這也限制了它的應用。

不過，甲狀腺有著先天優勢——它靠近我們的發聲器官，因此可以不借助外力，直接靠我們的聲帶發聲，產生剪下波方便測量。

測量過程也很簡單：將一個探測器放在甲狀腺處，然後讓被試跟著揚聲器發出頻率約150赫茲的聲音，就像練習吊嗓子一樣。為什麼是150赫茲呢？因為這一頻段下甲狀腺在剪下波下的成像還不錯。

剪下波測量過程[1]

這種剪下波測量方式的最大好處就是簡單快捷。它不需要在超聲掃描器上新增專門或複雜的裝置，只需要大約一秒鐘的資料採集就可以完成。分析資料是最長的一步，但只要開發設定好了計算程式，就能自動完成。

雖然目前用於甲狀腺的剪下波彈性成像檢測用的是單一頻率的聲音，研究者們下一步打算加入更多其他的頻率，獲得更豐富的剪下波資訊進行分析。如果這樣，做甲狀腺檢測就不用只是單調地吊嗓子了，而是真的唱著歌就把檢測給做完了。

剪下波彈性成像作為一種新興技術，同常規超聲成像是很好的互補。讓我們期待這一技術在疾病診斷裡的更多應用。

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).