超聲造影

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超聲造影(ultrasonic contrast)又稱聲學(xué)造影(acoustic contrast),是利用造影劑使后散射回聲增強,明顯提高超聲診斷的分辨力、敏感性和特異性的技術(shù)。隨著儀器性能的改進(jìn)和新型聲學(xué)造影劑的出現(xiàn)超聲造影已能有效的增強心肌、肝、腎、腦等實質(zhì)性器官的二維超聲影像和血流多普勒信號,反映和觀察正常組織和病變組織的血流灌注情況,已成為超聲診斷的一個十分重要和很有前途的發(fā)展方向。有人把它看作是繼二維超聲、多普勒和彩色血流成像之后的第三次革命?! ?/p>

目錄

超聲造影原理

血細(xì)胞的散射回聲強度比軟組織低1000-10000倍,在二維圖表現(xiàn)為“無回聲“,對于心腔內(nèi)內(nèi)膜或大血管的邊界通常容易識別。但由于混響存在和分辨力的限制,有時心內(nèi)膜顯示模糊,無法顯示小血管。超聲造影是通過造影劑來增強血液的背向散射,使血流清楚顯示,從而達(dá)到對某些疾病進(jìn)行鑒別診斷目的的一種技術(shù)。由于在血液中的造影劑回聲比心壁更均勻,而且造影劑是隨血液流動的,不易產(chǎn)生偽像?! ?/p>

超聲造影劑

對于不同的應(yīng)用,需要選用不同的造影劑。目前最受關(guān)注的是用來觀察組織灌注狀態(tài)的微氣泡造影劑。通常把直徑小于10微米的小氣泡 稱為微氣泡。

造影劑的分代是依據(jù)微泡內(nèi)包裹氣體的種類來劃分的。第一代造影劑微泡內(nèi)含空氣,第二代造影劑微泡內(nèi)含惰性氣體。

以德國先靈(Schering)利聲顯(Levovist)為代表的第一代微氣泡聲學(xué)造影劑,其包裹空氣的殼厚、易破,諧振能力差,而且不夠穩(wěn)定。當(dāng)氣泡不破裂時,諧波很弱,而氣泡破裂時諧波很豐富。所以通常采用爆破微泡的方式進(jìn)行成像。它利用爆破的瞬間產(chǎn)生強度較高的諧波。心臟應(yīng)用時,采用心電觸發(fā),腹部應(yīng)用時,采用手動觸發(fā)。

以意大利博萊科(Bracco)聲諾維(Sonovue)為代表的第二代微氣泡造影劑,其內(nèi)含高密度的惰性氣體六氟化锍,穩(wěn)定性好,造影劑有薄而柔軟的外膜,在低聲壓的作用下,微氣泡也具有好的諧振特性,振而不破,能產(chǎn)生較強的諧波信號,可以獲取較低噪聲的實時諧波圖像,這種低MI的聲束能有效地保存臟器內(nèi)的微泡,而不被擊破,有利于有較長時間掃描各個切面。由于新一代造影劑的發(fā)展,使得實時灰階灌注成像成為可能。

美國目前進(jìn)入臨床使用的超聲造影劑有:Definity,Optison, Imagent三種造影劑;Sonovue目前還未得到FDA批準(zhǔn)。

國內(nèi)目前已成功批量生產(chǎn)并用于動物實驗的超聲造影劑有:(1)科萊卡(CNUCA),屬于磷脂類造影劑,分為兩種類型:一種是即溶即用型的粉末微泡;一種是微泡前體物質(zhì),需使用前制備,但目前尚未進(jìn)入臨床使用階段。(2)全氟顯,屬于白蛋白類超聲微泡劑,目前已進(jìn)入正式生產(chǎn)階段

高質(zhì)量的新型聲學(xué)造影劑應(yīng)具有如下特點:(1)高安全性、低副作用;(2)微泡大小均勻,直徑小于10微米并能控制,可自由通過毛細(xì)血管,有類似紅細(xì)胞的血流動力學(xué)特征;(3)能產(chǎn)生豐富的諧波;(4)穩(wěn)定性好。

微泡有良好的散射性、能產(chǎn)生豐富的諧波以及受聲壓作用下具有破裂效應(yīng)等三個重要特性。目前除了用于組織顯像的聲學(xué)造影劑發(fā)展迅速外,具有診斷和治療雙重作用的靶向聲學(xué)造影劑也在研究中?! ?/p>

超聲造影技術(shù)

超聲造影技術(shù)除了常規(guī)的造影諧波成像外,還有間歇式超聲成像、能量對比諧波成像、反脈沖諧波成像、受激聲波發(fā)射成像、低機械指數(shù)成像、造影劑爆破成像等方法。無論采用何種方法,對一臺能進(jìn)行造影的超聲設(shè)備必須具有足夠的帶寬、高動態(tài)范圍,能夠提供充分的參數(shù),如:造影時間、MI和聲強,及實時動態(tài)硬盤存儲功能等。

1)造影劑爆破成像法 使用第一代造影劑時,為了觀察造影劑在血管臟器和組織中的分布信息,通常采用爆破微泡的方式,以獲取豐富的諧波。通過心電波觸發(fā)進(jìn)行爆破對比諧波成像,可以獲取心肌灌注圖像;而在肝臟等腹部臟器時,則使用手動觸發(fā),來獲取造影劑對腫瘤灌注的時相圖像。

2)低機械指數(shù)成像 當(dāng)采用發(fā)射的超聲,其機械指數(shù)MI低于0.15時,稱為低機械指數(shù)。采用這種低于微泡被擊破時的能量的超聲波進(jìn)行的造影稱為低機械指數(shù)造影。這種方法可以實現(xiàn)血流連續(xù)諧波成像,也能減少組織諧波的干擾。該技術(shù)使用第二代造影劑。  

超聲造影的臨床應(yīng)用

心臟聲學(xué)造影技術(shù)自上世紀(jì)60年代末應(yīng)用于臨床以來發(fā)展很大,右心聲學(xué)造影在診斷先天性心臟病方面的價值已得到充分肯定。

將含有微泡的造影劑直接經(jīng)外周靜脈注入抵達(dá)冠脈循環(huán)來評價心肌微循環(huán)的完整性的心肌灌注聲學(xué)造影(MCE)也逐漸進(jìn)入臨床,由單純定性研究進(jìn)入定量研究階段。

聲學(xué)造影在其他臟器(肝、腎、子宮、乳腺等)的臨床應(yīng)用中,已證實在腫瘤的檢出和定性診斷中有著重要的意義。研究表明,在肝腫瘤數(shù)量的診斷方面,聲學(xué)造影優(yōu)于常規(guī)超聲和Spiral CT。尤其在檢測1cm以下的亞厘米病灶方面,聲學(xué)造影的診斷能力可優(yōu)于或至少與Spiral CT具有同樣的敏感性。與CT和MRI相比,聲學(xué)造影擁有更多的優(yōu)越性,如安全性好、無過敏反應(yīng),實時性,檢查費用相對較低?! ?/p>

超聲造影的前景

將來的超聲造影劑將能攜帶治療藥物和基因進(jìn)行治療,等等。

視頻:超聲診斷學(xué)

參看

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