腹部超声造影序论

2007-12-16 00:00 来源:丁香园 作者:丁香园通讯员
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     腹部超声造影序论

 

北京 解放军总医院 100853  董宝玮

 

一、名称定义及规范

造影历史:“Cantrast – enhanced Ultrasound” “超造影

1895    X-ray    钡剂     腔隙    病灶影像  (病灶±)

1972    CT     碘制剂    血管    血液造影  (病灶±

1972    US     微气泡    血管    血液回声  (病灶±

增强超声  增强CT

二、超声造影过程描述

“hyper-enhancing” hyper-“超出”“过于”“极度“iso-enhancing” iso-“”“”“均匀“hypo-enhancing” hypo-“低下”“”““non-enhancing” non-“

三、超声造影物理生理意义

高增强病灶-正常组织=+,血液量大、微血管紊乱程度大;等增强  病灶-正常组织=0,血液量无差异;低增强  病灶-正常组织=-,微血管紊乱程度大、血液量少;无增强  病灶无血流(液),注意时间性。注意:不用强回声等回声低回声

四、基本应用原则

先进 精确 检查方法必须目的十分明确。

五、主要应用范围

验证临床超声异常区了解病灶血供状态了解病灶微血管状态肿块消融治疗指导与效果评价。

六、基本要求

正规操作软硬件系统;正规纪录造影过程;科学报告专业技术报告。

七、微气泡超声造影的物理学及技术

(一)发展史

1968年美国Raymond Gramiak( Rochester大学心导管研究室 ) 手振生理盐水经心导管注入心腔时产生云雾状的回声。研究证明空气微泡,标志着超声造影技术研究与应用的开端。Free micro bubbles 微气泡大, 不能通过肺循环,不稳定,时间短­——应用受限。1984Feinstein用超声声振仪处理人白蛋白制备出微泡直径小(<10μm)、体积较均一、留存时间长且能通过肺循环的微泡造影剂,开拓了超声造影剂在临床实用时代——新型超声造影剂的标志。

(二)超声造影剂分类

综合其基本结构和显效方式不同:微泡类造影剂 ( RBC示踪剂 )——研究应用的主要类型;微粒类造影剂 ( 组织特异性 CA)

(三)超声造影剂发展

第一代CA   80年代研究,90年代上市,空气微泡<10μm,薄壳白蛋白,乳糖,稳定性增加,通过肺循环。美国 ALBUNEX Sonicated albumin coating;德国 LEVOVIST galactose microspheres & palmitic acid缺点:空气弥散快,外壳声压抵抗差易破裂,维持时间不理想。

第二代USCA  90年代研究,21世纪应用。空气→惰性气体:碳氟类,高分子量,低溶解;外壳单层磷脂,白蛋白。意大利SONOVUE(BR1, Bracco, SpA) stabilized sulfur hexafluoride microbubbles;美国OPTISON (FS069, Mallinckrodt, inc.) Perfluoropropane-filled, albumin-coated bubbles微泡小(2~5μm),时间长(几天~几周),耐声压、薄膜柔软不破,为实时超声造影奠定了基础。

(四)超声造影剂使用目的

当初改善B型图像,增强血流信号;现在血液微泡散射强回声,微细血管——评价灌注、紊乱程度。       

(五)超声造影剂声学特性

以气体为造影成份的造影剂所产生的背向散射信号的强度最强。

1.微泡造影剂的气泡共振

    液体中的造影剂微泡在超声场内吸收及散射声能量的同时,还以自身的固有频率 (nature frequency) 作膨胀与收缩的振动。 

2.微泡的气泡共振

   当声场的频率与微泡的固有频率一致时,即出现共振现象,此时微泡包膜振动的振幅明显增大,产生的散射截面大于散射体几何截面的1000倍,散射信号强度亦显著增强。

3.微泡的非线性特性

    当超声场的声压达到足够高时,微泡由线性共振变为不对称非线性共振,它导致包膜膨胀与收缩幅度的不相等 ® n倍于f0的谐波(harmonics)成份:半次谐波、二次谐波等®谐波成像(harmonic imaging)。

(六)现代超声造影剂的作用

微泡的线性性能效应:增强回声强度及浓度;提高常规多普勒的灵敏性、特异性;非线性性能效应谐波效应:实时显示超声造影剂在组织中的灌注程度及过程,敏感地区分造影剂微泡和组织结构。(须专门的硬件、软件支持)。

(七)机械指数MI

MI=峰值负压/超声波频率

MI=峰值负压×超声波波长

    越用力扩张气泡(峰值负压)及扩张程度越大(超声波波长),气泡越容易破裂。低机械指数(0.05~0.2)

低机械指数成像意义:避免气泡的破坏获得较好的谐波成像信号;组织比微气泡需更高机械指数才产生谐波信息。仅保留造影剂的回波信号;用专门技术可形成造影剂微泡空间分布范围。

(八)Wash-in/wash-out超声造影的定量时间强度曲线

应用专门的硬件、软件、完成实时连续造影的谐波扫查和评估,动态 分析造影剂在目标区的灌注和清除的变化过程(开始增强时间,到达峰值时间,峰值强度,渡越时间等参数)

(九)问题及前景

基础知识及研究缺乏本质认识模糊洞察力小;正常脏器超声造影研究缺乏;异常之基础是正常;病灶功能性研究不同于结构性研究;思维准备不足,知识准备不足。

结构性研究→功能性研究;点、固定研究→过程、动态研究;时间多参量,变化多因素。建立方法:多参量  动态综合  数学模型。

超声谐波造影成像——亚微观低速血流灌注状态:反映组织细胞功能状态-功能性诊断。

前列腺癌治疗——主动监测新时期:早期前列腺癌惰性状态期,对他们进行根除性治疗,并不能增加寿命,反而会影响病人生活质量。主动监测能让2/3的早期前列腺癌患者免于手术的副作用之苦,生活质量不受影响。对于早期前列腺癌的处理是在充分观察的基础之上进行选择性治疗,而非一了了之。

功能性诊断独立于病理诊断不仅发现早期病变及鉴别诊断有价值,并且了解病灶的生理状态有意义指导个体化治疗有重要价值。生存时期、生活质量、最佳平衡点。

 

 

编辑: dongchangcheng

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