超声造影技术与设备发展

超声造影是当前超声医学的热门研究课题，超声造影剂与造影技术发展迅速，超声造影的基础研究与临床应用日渐深入。

目前，超声造影在我国尚未广泛开展，但我国一些三甲级医院超声造影的基础及临床应用研究水平已与国际接轨。

特别是近两年来，超声造影剂与超声造影设备发展迅速，使声学造影成为超声医学的一个重要发展方向，被称为继Ｂ－ｍｏｄｅ和彩色多普勒之后的第三次超声革命，必将很快在临床工作中广泛作用。

为此，本文就超声造影诊断的临床意义和超声设备的一些基本情况作一介绍。

临床超声造影的方方面面１．提高心脏、血管显示的清晰度。

２．提高病变组织与正常组织灌注的差异（包括肝脏、心肌等），见图ａ－ｄ。

３．临床应用范围。

①造影对细小血管和低速血流的显示更加敏感，可动态观察肝、肾及其肿瘤的血流灌注，显著地提高了肝、肾肿瘤的检出率和诊断的准确率。

②超声造影还可以提高外周血管及一些位置较深血管的显示率，如肾血管、颅内血管的显示率，这样可以有效地诊断血管狭窄、闭塞等疾病。

③在心脏病变中，心肌造影超声心动图可用于诊断急性心肌梗死和评价危险区及梗死区心肌面积等。

④在肿瘤介入治疗中，超声造影有助于准确地指导治疗的部位及范围，及时评价疗效。

在治疗不完全的病例中，还可以观察残存的肿瘤血管及这些血管灌注的区域，为进一步超声定位及引导介入治疗提供可靠依据。

超声造影技术与设备发展●冯赫林（深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司超声规划与需求部）●倪东（深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司超声规划与需求部）图ａ（常规二维，未注射造影剂时）和图ｂ（造影剂注射后动脉期）显示灶性结节性增生（ＦＮＨ）为多血管性肿块。

图ｃ（常规二维，未注射造影剂时）和图ｄ（造影剂注射后动脉期）显示转移性结肠癌患者肝内的少血管性肿块。

ＯＴＤＥＶＩＣＥＳ热门设备Ｈ３６４．检查方法。

虽然属于有创检查，超声造影操作比较简单，由于超声造影图像效果大，且都比较典型，基层超声医生经过培训可以胜任造影检查工作。

以下简述超声造影的步骤（以声诺维进行肝脏造影为例）：①医生向患者先解释超声造影过程，签署知情同意书。

②检查之前，首先进行常规超声、彩色多普勒超声的检查。

③将５～１０毫升生理盐水溶入造影剂瓶中，配成造影剂溶液（此溶液在６小时以内是稳定的）。

④将造影剂溶液注入肘正中静脉。

可以重复给药，应在给药参与效应消失至少５分钟后，而且两次给药间隔至少为１５分钟。

⑤将超声诊断仪设置在造影专用的模式下，调整机械指数小于０．０５￣０．２（也有要求小于０．３）。

对造影过程全程录像，了解病变血流灌注情况。

５．超声造影使用限制。

①在超声检查中，使用造影剂如果因肠气或胸廓干扰，导致采用传统超声检查图像效果不佳，那么，不使用造影剂增强的效果也同样不佳，甚至没有效果。

②心肌造影显像目前仍处于临床研究阶段，由于运动伪差、心肌灌注气泡意外的破坏和心肌组织产生的谐波是导致效果不理想的主要原因。

另外，目前心肌造影剂中气泡的稳定性仍需要提高。

超声造影剂超声造影剂的要求是：安全、可以通过肺循环、稳定性好、可以改变组织的声学特性。

目前，制约超声造影临床应用的主要因素是造影剂。

一个原因是目前造影剂的价格偏高，一般７００人民币左右／支，加上超声操作的费用，一个患者就需要约１０００元，大多数国人难以承担，而且与ＣＴ造影相比没有价格的优势；另一个原因是，造影剂的稳定性仍然需要提高，以增加超声检查时间，提高诊断的准确率。

如果造影剂的发展能够解决这两个问题，超声造影临床应用的前景是非常可观的。

造影剂由微气泡组成，造影剂的微泡由两个部分组成：蛋白质、糖类、脂质或多聚化合物构成的外壳，以及由气体构成的核心。

微泡内的成分为气体，根据内含气体的不同，声学造影剂可分为两代：第一代内含气体为空气，包括Ａｌｂｕｎｅｘ、Ｅｃｈｏｖｉｓｔ、Ｌｅｖｏｖｉｓｔ等；第二代内含气体为氟碳或氟硫气体，包括Ｏｐｔｉｓｏｎ（ＦＳ０６９）、Ｄｅｆｉｎｉｔｙ（ＤＭＰ１１５）、ＰＥＳＤＡ、ＡＩＰ２０１、ＮＣ１００１００、Ａｅｒｏｓｏｍｅｓ（ＭＲＸ１１５）、Ｉｍａｇｅｎｔ（ＡＦＯ１５０）、Ｅｃｈｏｇｅｎ（ＱＷ３６００）、Ｂｉｓｐｈｅｒｅ、Ｓｏｎｏｖｉｓｔ（ＳＨＵ５６３Ａ）、ＳｏｎｏｖｕｅＴＭ、Ｑｕａｎｔｉｓｏｎ、Ｑｕａｎｆｉｓｍ等。

由于氟碳或氟硫气体具有高分子量、低溶解度、低弥散度的特点，故第二代造影剂较第一代性质更稳定，心肌显影效果更好。

上述造影剂中，目前正式被美国和欧洲批准上市的仅有Ａｌｂｕｎｅｘ、Ｌｅｖｏｖｉｓｔ、Ｏｐｔｉｓｏｎ和Ｄｅｆｉｎｉｔｙ四种，而利声显（Ｌｅｖ－ｏｖｉｓｔ）是我国卫生部唯一被批准临床应用的声学造影剂（２００２年４月前）。

目前，造影剂生产的主要厂家：Ｌｅｖｏｖｉｓｔ（ＳＨＵ５０８Ａ；Ｓｃｈｅｒｉｎｇ、Ｂｅｒｌｉｎ、Ｇｅｒｍａｎｙ、利声显；ＳｏｎｏＶｕｅ（ＢＲ－１、ＢＲＡＣＣＯ、Ｍｉｌａｎ、Ｉｔａｌｙ）声诺维；Ｏｐｔｉｓｏｎ（ＦＳ０６９、Ｍａｌｌｉｎｃｋ－ｒａｌｔＭｅｄｉｃａｌ、ＳｔＬｏｕｉｓ、ＭＯ）。

据悉，广州市某医院正在进行超声造影剂方面的研究，已经处于临床试验阶段，届时将使造影剂价格大大下降。

超声造影成像的基本原理１．微气泡对超声波的反应，取决于入射声压的大小，可分为三种类型：①当入射声压小于５０ｋＰａ时，微气泡对称性地压缩和膨胀，呈现线性背向散射，信号强度随着入射声压的增加而呈线性递增，这一反应主要用于基波显像；②当入射声压处于５０ｋＰａ￣２００ｋＰａ时，微气泡非对称性地压缩和膨胀，呈现非线性背向散射，产生共振和谐波，微气泡的共振频率取决于入射声压、微气泡直径和外壳弹性，这一反应可用于心肌灌注的谐波显像。

由于毛细血管的流速仅为０．１ｃｍ／ｓ￣０．２ｃｍ／ｓ，而进入左室的微气泡仅有４％￣５％进入冠状动脉，因此，要获得高质量的心肌灌注图像，心肌声学造影（ＭＣＥ）必须具备特殊的显像技术；③当入射声压在２００ｋＰａ￣２０００ｋＰａ时，微气泡破裂，图心尖侧壁和中侧壁心肌灌注缺失（急性心梗）３７气体溢出，产生宽频高能信号，呈现受激声波发射，这一反应可用于心肌灌注的触发显像和失相关显像。

２．目前应用于临床的超声显像方法主要有：①谐波成像。

在微气泡产生的背向散射信号中，不仅含有与发射频率相同的基波ｆ０，还含有几倍于发射频率的谐波成分ｎｆ０，其中两倍于基波频率的谐波２ｆ０称为二次谐波。

谐波成像利用微气泡的这种特性，在接受回波时，人为抑制基波，重点接收二次谐波信号，从而使背向散射信号的信／噪比值大大增加。

由于造影剂微泡可产生比组织更强的谐波能量，通过选择性提取微泡谐波信号，可改善含造影剂的微血管床的成像，使组织信号衰减，显著提高信噪比。

目前，超声造影显像技术主要是提取造影剂的非线性二次谐波信号，主要的技术有两种：反相脉冲谐频法（ＰｕｌｓｅＩｎｖｅｒｓｉｏｎＨａｒｍｏｎｉｃｓ，ＰＩＨ）：探头同时发射两束形状相同，相位相反的脉冲，使接收回声中的基频成分完全抵消，只剩下谐波成分。

ＰＰＩ技术采用较低的机械指数，不仅减少了超声波对微气泡的破坏，而且还大大减少了图像中的组织谐波信号，因为后者主要在较高机械指数状态下产生。

这一技术允许使用宽频带探头，可获得更佳的轴向分辨力，增加造影剂的灵敏度。

非反相脉冲法：探头发射两束形状和相位完全相同的脉冲，但第二个脉冲采用短暂延迟发射技术，当合成回波信号时，来自组织的线性信号因相位差极小而被删除，来自微泡的非线性谐波信号呈明显的相位差而得以累积和保存。

由于采用频域的方法处理信号还可减少运动伪像；此技术采集的信号更丰富，造影剂的敏感性和空间分辨率可更高。

②瞬间反应成像（ＴｒａｎｓｉｅｎｔＲｅｓｐｏｎｓｅＩｍａｇｉｎｇ，ＴＲＩ）技术，亦称间断触发显像技术。

Ｐｏｒｔｅｒ等人发现，当暂时冻结图像终止探头发射，尔后又重新启动探头时，心肌显像强度明显增加，认为与间断触发减少了超声波对微气泡的破坏有关。

临床上采用心电图门控方法间断触发超声脉冲，在每一心动周期或每Ｎ个心动周期触发显像一次，从而使心肌造影图像质量大为提高。

③能量多普勒显像（ＰｏｗｅｒＤｏｐｐｌｅｒＩｍａｇｉｎｇ）技术。

此技术将高能量超声波破坏微气泡所产生的宽频高能多普勒信号用彩色表示。

与心腔血流产生的多普勒信号不同，微气泡破坏时所发出的散射信号频率与超声探头发射频率失去相关性，表现为假性多普勒频移的随机镶嵌图像，故这一技术又称为失相关显像（ＬｏｓｓｏｆＣｏｒｒｅ－ｌａｔｉｏｎＩｍａｇｉｎｇ）。

超声造影设备简介超声造影必须要显示的参数：造影时间、机械指数、超声波声强等，同时也必须实时记录造影全过程。

较早推出的超声诊断仪的造影功能比较简单，一般主要是灰阶造影剂成像功能，没有造影剂的彩色能量显示和定量数据分析功能，主要通过超声造影前后图像的变化对病灶进行定性的判断。

可以根据应用部位分为常规造影剂成像与心脏造影剂成像。

目前，临床应用最主要的功能就是灰阶造影成像。

另外，很多彩超可以进行超声造影的彩色能量成像，为超声造影提供能量多普勒血流信号。

２０００年之后，各大主要超声厂家推出的支持超声造影的彩超，都可以进行造影剂的定量数据分析功能，通过时间强度曲线的分析，为临床和科研提供了定量的指标。

综上所述，超声造影技术近年来在临床应用和超声设备中都得到了飞速的发展，临床应用范围与应用的深度日益增加，越来越多的超声设备都配备了造影剂谐波的功能。

这种技术操作简便，临床意义重大，必将在广大医院中普及。

（编辑：毛小飞）$%&’ＯＴＤＥＶＩＣＥＳ热门设备Ｈ３８。