声学造影全面总结编辑整理:李智创建日期:2003年12月最后一次更新日期:2005-12-23江西超声网编者声明:本文的目的是为了总结造影剂成像基础知识和发展历史,并对目前各公司主要的造影技术进行初步阐述。
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如发现有误,欢迎与编者交流。
目录第一部分基础知识 ........................................... 错误!未定义书签。
线性与非线性:........................................... 错误!未定义书签。
机械指数:............................................... 错误!未定义书签。
造影剂原理简述:......................................... 错误!未定义书签。
造影剂微泡的历史:....................................... 错误!未定义书签。
为什么要使用造影剂:..................................... 错误!未定义书签。
造影剂的临床应用:....................................... 错误!未定义书签。
造影剂成像技术的分类:................................... 错误!未定义书签。
第二部分 Sequoia平台提供的造影剂成像技术及功能:............ 错误!未定义书签。
PCI能量对比造影技术(Power Contrast Imaging):...... 错误!未定义书签。
ADI造影剂探测成像技术(Agent Detection Imaging): ... 错误!未定义书签。
CCI相干对比造影技术(Coherent Contrast Imaging): ... 错误!未定义书签。
CPS对比脉冲系列造影成像技术(Contrast Pulse Sequencing):错误!未定义书签。
ADI原理:............................................... 错误!未定义书签。
CPS原理:............................................... 错误!未定义书签。
CPS的优势:............................................. 错误!未定义书签。
第三部分关于定量分析........................................ 错误!未定义书签。
百胜超声造影技术:....................................... 错误!未定义书签。
Philips 超声造影技术: .................................. 错误!未定义书签。
TOSHIBA超声造影技术..................................... 错误!未定义书签。
GE超声造影技术:........................................ 错误!未定义书签。
第五部分常见问题与解答...................................... 错误!未定义书签。
1. 问:为什么说西门子的CPS技术是世界上最先进的造影剂成像技术?错误!未定义书签。
2. 问:其他公司都在主推什么造影剂技术?................. 错误!未定义书签。
3. 问:目前各公司的造影剂技术在临床应用上大致处于什么水平?错误!未定义书签。
4. 问:目前在国内都能使用哪些造影剂?................... 错误!未定义书签。
5. 问:超声造影与CT和MRI造影相比有哪些优势和不足?.... 错误!未定义书签。
6. 问:百胜的CnTI技术号称MI最低可达,且可以显示直接声压强度的数值(DP值),如何应对?............................................... 错误!未定义书签。
7. 问:百胜和ALOKA等公司都声称已经拥有了造影剂二维双幅实时对比显示的技术,如何应对?............................................... 错误!未定义书签。
8. 问:有人说东芝的高级动态血流成像可以看到肿瘤内部的细微血管,分辨率比CPS 好,如何应对?........................................... 错误!未定义书签。
9. 问:很多公司都有微血管成像技术,为什么西门子没有?... 错误!未定义书签。
10. 问:CPS技术中的精确微泡爆破技术有哪些方式?有什么用处?错误!未定义书签。
11. 问:在哪里可以获得有关声学造影的临床文章?......... 错误!未定义书签。
第一部分 基础知识线性与非线性:数学角度:设有两个变量x 和y ,如果可以用y=kx+b (k,b 均为常数)来表示,则称x 与y 之间是线性关系,在图形上x 与y 的这种关系可以表示成一条直线。
如果x 与y 不存在这种表达方式,则二者的关系为非线性。
直观理解:如果x 的改变引起了y 的改变,且二者的变化之间存在固定的比例关系(如同时增大2倍),则二者为线性关系;否则为非线性关系。
对于超声系统来说,考虑某个介质,如果发射超声信号增大一倍,回波信号也增大一倍,则该介质为线性表现;否则为非线性表现;造影剂微泡在超声照射下将会扩张和收缩,但由于内部含有气体,因此在超声照射下易于扩张而不易于压缩,这就产生了非线性的回波信号。
机械指数:超声波在人体内会产生三大效应:热效应、空化效应和声流。
多数学者认为I SPTA (空间峰值时间平均声强)为生物学效应的主要指标,但未能明确表达超声的热效应和空化效应,1995年以后,国际上提出了机械指数MI 和热指数TI 的概念。
机械指数MI (Mechanical Index ):指超声在弛张期的负压峰值(单位MPa )与探头中心频率(单位MHz )的平方根的比值,用来反映超声在人体内可能造成的空化效应和声流,从而保证安全性。
一般MI 低于认为无害,但对于特殊检查项目(如眼球、胎儿等)应调至更低。
在进行声学造影时,超声波信号会破坏微泡,减少微泡在体内的存在时间,机械指数用来反映超声信号的强弱。
造影剂原理简述:1. 血液对超声的反射体主要是红细胞,但常规血液中红细胞对超声的反射非常微弱(只相当于组织细胞的千分之一),因而无法利用二维灰阶成像的原理来看到血流状况,只能利用红细胞运动时对超声产生的多普勒效应。
2. 造影剂是一种经过处理的特殊微泡,注射后进入血液循环。
微泡在超声作用下产生以下几种表现破坏:当MI>或时,微泡被超声打破,并在瞬间产生强烈回波信号; 谐振:当>MI>时,微泡产生非线性谐振;反射:当发射超声机械指数MI<,微泡不产生非线性谐振,而表现得像普通的人体组织一样线性振动;超声波扩张 收缩 原始大小因此,要想观察到造影增强的效果,必须使入射超声满足前两条之一。
3.造影剂注射后,在不同组织的到达时间不相同,心腔通常在几个心动周期内就会灌注,然后是心肌,而到达肝脏约需要10~15秒,到达浅表器官、子宫等脏器则需要半分钟甚至更长时间。
造影剂会随着血流循环至全身各部位,逐渐破坏,最终通过呼吸系统排出,一部分经过肝脏代谢。
4.造影射通常由肘静脉注射,有两种方式:一种是团注(bolus injection),有时也称为弹丸注射,即在短时间内将一定剂量的造影剂迅速注射入静脉;另一种是连续注射,即按照一定速度持续不断的注射入静脉。
造影剂微泡的历史:早期的造影剂:无外壳的空气微泡,由双氧水(H2O2)或生理盐水经震荡后形成;可以增强多普勒信号强度,但极不稳定,且微泡直径较大,无法通过肺循环,只能用于右心显影和子宫输卵管造影。
第一代商品化造影剂:有外壳的空气微泡,由人白蛋白溶液经过振荡后形成;稳定性有一定提高,且可通过肺循环。
但由于空气的可溶性较大,且在超声照射下微泡极易被破坏,增强效果只能持续几秒至几十秒;主要产品有Levovist, Albunex等。
第二代商品化造影剂:有外壳包裹的大分子气体(如氟碳气体,六氟化硫等),由于大分子气体不易溶于血液,使造影剂具有更好的稳定性和更均匀的微泡直径,增强效果可持续几分钟,因而可以观察造影剂在组织内进入到退出的全过程。
主要产品有:Sonovue, Optison, Definity, Imagent等。
为什么要使用造影剂:早期的造影剂仅仅是为了增强超声回波信号,使得二维、M型和血流的显示更加清晰、敏感,随着第二代造影剂的出现,造影剂作为血池示踪剂对组织内部的毛细血管的回波信号的增强,可以直接观察特定组织的二维结构和微循环的灌注和消退情况,由于不同病变常常表现出特定的灌注-消退过程和增强特征,因此为临床鉴别诊断提供了新的方法。
造影剂的临床应用:1.心脏方面可用于显示左室(LVO)或显示心肌(MCE)。
评估左室功能时,检查的准确性有赖于对心内膜的良好描绘。
LVO可显著提高心内膜边界,从而对于成像困难的病人,把没有诊断意义的结果转变为有诊断意义的结果。
心肌声学造影(MCE)目前已成为研究冠心病的病理和生理的重要手段。
应用领域包括:评价存活心肌、评价冠脉血管内皮功能、评价介入治疗疗效、测量冠脉储备功能等方面。
2.腹部方面可用于显示肝脏、肾脏、子宫和卵巢等器官肝脏:显示不同占位性病变(如原发性肝癌、转移性肝癌、局灶性结节增生等)的血供特点,有助于肝占位性病变的诊断及鉴别诊断;提高肿块与正常肝组织的对比度,有助于小肿块的发现。
肾脏:肿瘤周围有血管环绕,超声造影能提高肿瘤彩色血流检出率。
如鉴别肥大肾柱与小肾肿瘤。
子宫和卵巢:位置较深,低速血流和小血管难以显示。
造影后能够清楚显示子宫肌层和卵巢的彩色血流。
可鉴别卵巢巧克力囊肿、子宫肌瘤、腺肌症等。
产科:观察胎盘的血供情况,诊断胎盘早剥、胎盘植入等。
3.超声造影在甲状腺、乳腺、术中超声等方面的应用也在不断深入开展造影剂成像技术的分类:尽管各公司造影剂成像技术的名称五花八门各不相同,但按照所使用的机械指数高低可以分成两大类。
早期的造影剂成像模式大多属于高MI,而在2000年左右开始出现了低MI的成像模式。
高机械指数(High MI):机械指数高会破坏微泡,但微泡破裂的瞬间可以产生大量非线性信号,因而只能进行触发成像。