了解超声造影,开启健康诊断新篇章
超声造影(contrast enhanced ultrasound,CEUS)是当前超声医学的热门研究课题,超声造影剂的发展使医学超声开始进入人体微循环系统诊断及疾病治疗的新阶段[1]。近年来,超声造影剂及其相关造影成像技术取得了突破性进展,使超声医学进入一个新的历史时期。
超声造影剂
1968年Gramiak等[2]首先报道了注射吲哚菁绿冲生理盐水产生气泡可以有助于显示主动脉瓣,开启了超声造影剂的历史。1984年Feinstein等[3]首先发现超声波声振人白蛋白溶液可以产生小而稳定的气体微泡。1986年,Matsu首次将二氧化碳作为造影剂应用于肝脏肿瘤患者的诊断,发现有助于肝脏肿瘤的定性诊断及发现肝脏小结节[4]。1989第一代跨肺循环造影剂Albunex问世[5],该造影剂采用声振5%人血白蛋白,微泡直径4μm,95%的气泡直径<10μm,具有稳定的气体外壳,经静脉注射后至少63%的气泡能通过肺循环,由于气体会迅速扩散到周围血液中,所以维持时间较短,而且在很低的超声声波振动下也很容易破坏,所以临床应用较少。
新型声学造影剂应具有如下特点:①高安全性,低副作用;②微泡大小均匀,可通过肺、心和毛细血管循环;③能产生丰富的谐波;④具有高散射性、低扩散性、低溶解性、再循环稳定性即持续时间长、稳定性好。新型声学造影剂一般分为三代:第1代为包裹空气的造影剂,以Levovist为代表,它是一种糖类多普勒信号增强剂,其主要成分是99.9%半乳糖和0.1%棕榈酸,直径小于8um。是用半乳糖微粒作为载体来传输一定大小的微泡,棕榈酸能够作为表面活性剂形成微泡外薄膜,延缓气泡内气体扩散到血液中去并且使微泡跨越肺循环时具有稳定性。其彩色血流增强时间较前延长。第2代为包裹氟碳类气体的造影剂,外壳为白蛋白、脂质或表面稳定剂,微泡更加稳定,持续时间较长,以Sonovue T为代表[7]。Sonovue™微泡内含六氟化硫,外壳为稳定的磷脂。微泡的平均直径约为2.5μm,六氟化硫是一种惰性的无害气体,在溶液中的溶解度和扩散率极低,对压力的抗性很好,在血流中持续时间较长,在特定的声压条件下(低机械指数)不易破裂,谐振时微气泡呈现“膨胀一压缩一再膨胀一再压缩”运动,形成非线性背向散射产生明显的谐波信号,使人们能够在对比增强的不同时期进行连续实时观测检查。微泡的磷脂外壳韧性较好,有良好的弹性,反射性很高,可增强血中的回声,从而增加血液与周围组织的对比。在高机械指数(mechanical index,MI)状态下,微泡可破裂,用于高机械指数间歇性爆破造影成像[8-10]。临床使用较为安全,即使是大剂量使用,也罕见对心肺功能产生不良影响但对于肾功能有损害的患者,其安全性还需进一步研究!;第3代为多聚体包裹空气或氟碳类气体的造影剂,造影剂分布更加集中,后方声衰减微弱,持续时间更长。如Sonavist,为生物降解剂氰丙烯醛聚合物作为薄膜,包裹空气微泡,平均直径1μm。
参考文献:
[1] Harvey C], Pilcher JM, Eckersley Rj,et al. Advances in Ultra-sound[]]. Clin Radiol,2002,57(3):157-177.
[2] Gramiak R,Shah PM, Echocardiography of the Aorticroot[]]. In-vest Radiol,1968,3(5):356-366.
[3] Feinstein SB,Tencte F],Zwehl W,et al. Two Dimensional Con-trast Echocardiography, l, Invitro Development and Quantittive A-nalysis of Echo Contrast Gents[]].」Am Coll Cardiol,1984,3(1):14-20.
[4] Lund P],Fritz TA,Umger EC, Cellulose as a Gatrointestinal USGent[].Radiology,1992,185(3):783-788.
[5] 1Fritzsch T,Schartl M,Siegert J, Preclinical Results with Anultra-sonic Contrast Agent[],Invest Radiol,1988,23(suppl 1): 302-305.
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[7] Bauer A,Solbiti L, Weissman N, Ultrasound Imging with SonovueTM:Low Mechanical Index Real-time Imaging]].Acad Radiol,2002,9(Suppl 2):282-284.
[8] Schneider M, Arditi M, Borrau MB, et, al, BRl:A New Ultrason-graphic Contrast Agent Based on Sulfur Hexafluoride Filled Microbubbles[J].Invest Radiol,1995,30(8):451-457.
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[10] Corce JM, Arditi M,Schneider M, Influence of Bubble Size Distri-bution on the Echogenicity of Ultrasound Contrast Agents: AStudy of SonovueTM[]]. Invest Radiol,2000,35(11):661-671.