超声医学最新进展——超声造影技术
前言
回顾医学超声发展的历史，我们看到，70 年代崛起的实时灰阶超声(real-time grey-scale ultrasound )即 B 型超声或二维灰阶超声断层扫描技术，奠定了现代超声诊断的基础，为超声极为广泛地临床应用铺平了道路；80 年代发展起来的彩色多普勒成像技术，使现代超声影像诊断极具特色,为心血管和全身器官组织血流的无损检测和血流动力学研究开创了新的领域；90 年代以来，许多超声新技术的出现可谓层出不穷，其中对医学超声最具影响力并能进一步提升其在现代影像技术中地位者，莫过于超声造影成像，即造影增强超声(contrast enhanced ultrasound)。借助于静脉注射造影剂和超声造影谐波成像技术，能够清楚显示微细血管和组织血流灌注，增加图像的对比分辨力，大大提高超声检出病变的敏感性和特异性。这和增强CT 扫描极为相似。如今造影不仅进一步开拓了临床应用范围，提高常规灰阶/彩色多普勒超声的诊断水平，在靶向治疗方面还具有良好的发展前景。总之，超声造影是重大的技术革新和研究方向，是医学超声发展历程中新的里程碑。
超声造影的概念
Barry B. Goldberg 是世界上研究开发新型超声造影剂的先驱者，他对各类超声造影剂的研究和应用表现出浓厚的兴趣。Goldberg 等将微泡超声造影剂称作血管造影剂（vascularcontrast agents）或血管增强超声造影剂，它有别于通常用于胃肠造影的口服造影剂（oralagents）。因此，超声造影有血管造影剂和口服或灌肠造影剂 2 类，前者也称微泡造影剂。十多年来，超声造影增强或血管超声造影技术的发展最为迅速。微泡超声造影剂初始研究阶段，最早用于造影的气体主要是空气和氧气，其后，是以CO２自由微气泡为代表的无壳膜造影剂静脉注射和经导管肝动脉内注射进行超声造影。90年代开始新型超声造影剂问世，以Levovist（利声显）、Albunex 和Echvist 为代表的含空气微泡的壳膜造影剂，称为第一代新型造影剂。此后，更有含惰性气体的SonoVue（声诺维）、Options 等为代表的壳膜型造影剂出现，亦称第二代新型造影剂。新型造影剂微泡的平均直径约3～5μm，可以顺利通过肺循环，实现左右心室腔、心肌以及全身器官组织和病变的造影增强。微泡超声造影剂的安全性：经大量实验研究和超过万例临床应用经验证明，微泡造影剂是安全的。据测算，超声造影每次静脉注入的微泡含空气/气体总量小于200μl（0.2 ml），没有发生气栓的任何危险；目前上市的造影剂中只有利声显的壳膜是由半乳糖构成，其余造影剂多以白蛋白、磷脂或聚合物等构成，易被人体自然代谢，对人体不会产生毒副作用。因此，是比较理想的超声造影剂。研究指出，第二代新型超声造影剂采用低溶解度和低弥散性的高分子量含氟惰性气体如SF6、C3F8 等，可显著延长微泡造影剂在人体血液中的寿命，增加了微泡的稳定性。超声造影原理
超声造影剂的研究经历了三个阶段,即以CO2 自由微气泡为代表的第一代无壳膜型造影剂,以Albunex 和Levovist (利声显) 为代表的第二代含空气微气泡有壳膜型造影剂,及含惰性气体的新型微泡造影剂如SonoVue 、Optison、Echogen 等。这些造影剂的基本原理都是通过改变声衰减、声速和增强后散射等,改变声波与组织间的基本作用,即吸收、反射和折射,从而使所在部位的回声信号增强。理想的超声造影剂微泡要小至能够通过肺、心脏及毛细血管循环,以便通过简单的外周静脉注射即可造影,并可以在成像中稳定地保持其声学效应。研究发现采用低溶解性、低弥散性的高分子气体如含氟气体,可以提高微泡在血液中的寿命,增加稳定性。随着高分子化学的发展,国外有学者利用可生物降解多聚体材料来替代人血白蛋白和磷脂等自然物质,改变微泡的外壳组成,从而避免了由于这些自然物质本身的局限性而造成的声学效果不稳定等问题。目前国内外的研究表明多聚体微泡的开发是最具有前途的超声造影剂,它可以通过改变聚合条件使其声学特性可以设计,可为某种成像条件“量身定做”适合
的造影剂,使粒径分布更加集中,后方声衰减微弱,延长体内外的存留时间,从而应用于不同生理和病理状态下及靶向药物的输送。随着微泡超声造影剂特别是氟烷类气体超声造影剂的研制成功并应用于临床,超声造影成像技术也在飞速的发展,从彩色多普勒到间歇式成像、灰阶谐波成像等,超声造影声像图质量得到极大改善,分辨力明显提高,同时大大减少了伪像,并且能够实时显示血流灌注情况。
超声造影在临床的应用
超声造影剂及超声造影技术的发展推动了超声造影在临床诊断及治疗中的应用。
1.造影超声心动图（contrast echocar-diography）: 据报告，约有10％～20％的病人常规超声心动图遇到技术困难。微泡超声造影用于改善心内膜显示，使心功能测定更加准确。此外，还可直观显示心肌血流灌注，改进心肌存活的定量测定，从而成功地用于判断心肌缺血和坏死。
超声造影诊断房间隔缺损的敏感度为97% ,高于同组患者的心导管检查的敏感度。还可用于诊断原发性肺动脉高压、
2.肝脏谐波超声造影：
肝脏超声造影作用：1.提高检出率2.病变的定位及定性3.疗效判断4.门静脉血流研究。造影观察的内容：1.增强的方式：整体增强型周边增强型中央增强型（放射状）2..增强峰值后的分布：均质状、环状、不均质状 3.增强的时相：参照CT的分期可分为动脉期 0-40S 门脉期41-120S 延迟期121-200S 4.增强持续的时间。
经大量研究证实，在肝脏方面谐波超声造影的临床应用最为成功，在肝肿瘤方面的应用已有突破性进展，并且可与CT 造影相媲美。首先，显著提高了小肿瘤的敏感性，对于检出小于1cm 的肿瘤特别有用；其次，特异性显著增强。(1)肝脏肿瘤或病变良性与恶性的鉴别，包括肝癌（原发性肝癌、转移瘤）、血管瘤、腺瘤、局灶性结节增生（FNH）非均匀分布脂肪肝等鉴别；(2)肝癌术前常规肝脏超声造影，进一步确定肿瘤的大小和侵及范围，有无隐蔽的肝内小的转移灶或多灶性肿瘤；(3)肝肿瘤介入性诊断中的应用：超声造影有助于对肝内可疑的微小肿瘤特别是等回声结节的定位穿刺活捡；(4)肝肿瘤介入性治疗中的应用：可在肝动脉栓塞化疗后超声造影，还可在射频、微波消融、HIFU治疗后立即床旁超声造影，判断消融治疗效果和有无残留瘤组织，以决定进一步处理，提高疗效。对于无需进一步处理的患者可以进行长期随访；(5)超声造影在肝癌手术中的应用：据报道，术中造影可检出/除外其他更小的肿瘤，及时改变外科处理范围或途径；原发肿瘤病灶切除后，可进行肝内隐匿转移灶的检查，即刻决定再切除或采用消融术；肝外伤性质和范围的评价。此外，在其他肝脏疾病如移植肝有无血管狭窄、闭塞，门静脉高压患者TIPS 支架是否保持通畅以及布查氏综合征彩色多普勒超声检出有困难者，肝脏超声造影均有一定的应用价值。
3. 肾脏超声造影：肾动脉狭窄超声检查时常遇到困难。肾脏超声造影可以常规显示肾动脉，提高肾动脉狭窄的检出率，弥补彩色多普勒超声检查的不足。对移植肾血管彩色多普勒检查有困难者也极有帮助。动物实验研究表明，造影有助于更敏感地检出肾脏肿瘤，其临床意义尚有待进一步研究。
4. 脾脏超声造影：超声造影有助于脾肿瘤、脾外伤、脾梗塞的诊断及其范围的评价。国内学者已开始将超声造影用于微波消融治疗脾功能亢进效果的评价。
5．胰腺肿物超声造影：戴训芦等报道应用Levovist 超声造影剂于胰腺肿瘤，它使肿瘤内血流显示增加达100 % ,恶性肿瘤以多血管为主, 良性肿瘤则少血管。它提高了肿瘤良恶性判断能力。
6. 乳腺肿物超声造影：借助于超声造影，能够显示肿瘤微血管分布特点；利用与微泡造影匹配的时间－回声强度曲线，可用来鉴别良性和恶性肿瘤。
7. 淋巴管超声造影（contrast enhanced lymphoangiography）：实验研究证实，微泡超声造
