第十三章心脏声学造影
第十三章 心脏声学造影
心脏声学造影是利用经静脉注射造影剂从而使心脏显影的一种方法。主要用于诊断心内结构及心内分流、反流。近年来，这一技术已从右心造影进而发展至左心造影及通过冠状动脉灌注的心肌造影。
一、 声学造影的原理
声学造影剂有一共同特性，即通过震荡、内部溶解有大量微气泡气体，或通过化学反应释放出气体，这些气体在血液中形成微气泡。在超声检查时，由于血液与微气泡间声阻抗差的不同而产生云雾状回声，根据造影剂在心腔内显影部位、流动顺序、方向、时相来判断心内结构，心内有无分流或反流而诊断心脏有无病理性改变。
二、超声造影剂成分
以人血白蛋白、脂类、糖类、有机聚合物作包囊，以空气、氟碳类（烷、六氟化碳）等气体为微气泡。
三、超声造影途径
1. 右心造影 从末梢静脉注入，造影剂微气泡直径大于红细胞直径（大于8μm），只在右心系统及肺动脉显影。
2. 左心造影 从末梢静脉注入，造影剂微气泡直径小于红细胞直径（小于8μm），从右心通过肺循环回到左心，再从主动脉到外周血管。
3. 心肌造影 与左心造影相同，但须使用彩色能量多普勒谐波成像，反向脉冲谐波成像以增强造影剂显示；如造影剂微气泡直径为1～2μm，用二次谐波成像，间歇式超声成像技术即可。
4. 全身血管及外周血管超声造影 造影剂从肘静脉注入。
四、超声造影剂注入体内方法
1. 弹丸式注射 即一次性把造影剂全部推注入末梢静脉。
2. 连续式注射 与静脉输液法相似，造影剂溶液的浓度较低，可以维持较长的造影时间。
五、增强超声造影效果的技术
1. 二次谐波成像 由于超声在人体组织中的传播及散射存在非线性效应，可出现两倍于反射波（基波）的反射波频率，即二次谐波。二次谐波的强度比基波低，但频率高，被接收时只反映了造影剂的回声信号，基本不包括基波（解剖结构）回声信号。因此，噪音信号少，信噪比高，分辨力高。
2. 间歇式超声成像 用心电触发或其他方法使探头间歇发射超声，使造影剂能避免连续性破坏而大量积累在检测区，在再次受到超声作用时能瞬间发生强烈的回声信号。
3. 能量多普勒谐波成像 能量多普勒对低速低流量的血流能成像，因此能提高对心肌造影显示的敏感性。
4. 反向脉冲谐波成像 在甚短的时间间隔内相继发射两组相位相反的超声（基波），在反射回声时基波因相位相反而被抵消，而谐波相加因而信号更强。
5. 实时超声造影成像 超声造影时，图像帧频不降低，可以实时观察室壁运动及血流的实时灌注情况。其方法是交替反射高功率和低功率超声，造影能实时显示微气泡在血管内的充盈过程。
六、心血管系统超声造影的临床用途
1. 右心造影 确定心腔和大血管的解剖结构，诊断心腔和
大血管的各种右向左分流，诊断右心瓣膜口、肺动脉瓣口的反流，据负性造影区协助判断心腔与大血管的各种左向右分流。
2. 左心造影 与右心造影相似，但可直接观察造影剂从左
向右心分流，观察左心瓣口、主动脉瓣口的反流。
3. 心肌造影 检测心肌梗死的危险区、心梗区，冠心病心
绞痛型的心肌缺血区，心绞痛或心肌梗死侧支循环是否建立，判断心肌存活，测定冠脉血流储备，评价介入治疗效果。
第3章 心肌声学造影
第3章心肌声学造影 1968年Gramiak等首次用生理盐水与靛青绿混合振荡液,经心导管注射,用超声心动图观察,实现了右心腔显影,开创了心脏声学造影的先河。1984年Feinstein等首次报道微泡直径与红细胞相似的声振造影剂静注法可以通过肺循环,达到左心和心肌声学造影的效果。1968年，Gramiak等对心脏及大血管进行检查时，通过导管注射摇动过的液体，在M型超声心动图中见到明显的回声增强效应。随后人们发现摇动过的生理盐水和葡萄糖等均能产生类似的微泡回声增强效应。De Maria等于1980年第一次用超声造影剂直接注入冠状动脉使心肌灌注显影。Goldman等第一次将心肌声学造影（Myocardial Contrast Echocardiography，MCE）应用于临床。Feinstein等首次报道采用声振的方法制作声学造影剂，并从此开创了经肺声学造影剂研究的新时代。 根据声学原理,若传声介质中存在声学特性有异（例如声速、密度或吸收）的另一种介质,当声波在其中传播时,就会发生反射或散射。换言之,从反射或散射的声波中可以把另一种介质检测出来。而且差别愈大,愈容易被检测。超声造影术就是基于这一原理,将与人体组织的声学特性有较大差异的物质（造影剂）注入人体待查部位,人为地增大待查部位与周围组织之间差异,从而使获得的超声图像显得更为清晰,便于诊断。超声波遇见散射体（小于入射声波波长的界面）会发生散射,其散射的强弱与散射体的大小、形状及与周围组织的声阻抗失匹配程度相关。血液内尽管含有红细胞、白细胞、血小板等有形物质,但其声阻抗相差很小,散射很微弱,所以在普通超声仪上无法显示。如果人为地在血液中加入声阻抗值与血液截然不同的介质（微气泡）,则血液内的散射增强,出现云雾状的回声,这就是组织声学造影的基本原理。 心肌声学造影，亦称心肌造影超声心动图（Myocardial Contrast Echocardiography，MCE），正是利用这一原理,静脉注入含有微小气泡的声学造影剂,造影剂随血流经肺循环、左心系统、冠脉循环到达心肌组织,使心肌组织显影或显影增强,从而了解和评估心肌组织血流灌注情况,为冠心病的临床诊断、治疗、疗效判断及预后评估等方面提供重要依据。 一、心肌声学造影剂 有建议将术语“造影（contrast）”或“超声造影剂（Ultraound Contrast Agent）”改成“超声增强剂（Ultraound Enhancing Agent）”，避免临床沟通时将超声造影剂与X线碘油造影剂相混淆。但造影剂名称生动形象，已成习惯，本书继续实用造影剂的名称。 声学造影剂由外壳和核心两部分组成，外壳多为蛋白质、糖类、脂质或多聚化合物，核心为空气或特殊气体。 第一代造影剂内含气体多为空气，包括Levovist、Albunex、Echovist等，此类造影剂不稳定，不能通过肺循环，主要为右心室腔显影剂。
自制超声声学造影剂在超声造影指导乙酸治疗兔VX2肿瘤中的应用
自制超声声学造影剂在超声造影指导乙酸治疗兔VX2 肿瘤中的应用 作者：陈翠京白玲毛京宁张彦范雪陈伟王勇 【摘要】目的：评价自制声学造影剂在动态观察和指导经皮50%乙酸注射治疗兔移植肿瘤中的作用。方法：10只纯种新西兰白兔双侧大腿部种植VX2肿瘤12～21d行乙酸注射治疗。治疗前后应用自制声学造影剂配合彩色、能量和脉冲多普勒超声检查，并根据造影后残留血流部位确定乙酸再次注射部位及剂量，至肿瘤内血流完全消失。治疗完毕取出肿瘤标本送病理检查。结果：超声造影剂显著增强肿瘤彩色、能量、脉冲多普勒血流信号，显示残留肿瘤血流，10只肿瘤兔的18个肿瘤治疗后病检仅1个肿瘤内见瘤细胞，余肿瘤全部坏死。结论：自制声学造影剂在动态观察和指导肿瘤治疗中效果可靠。 【关键词】超声检查;微气泡;乙酸;肿瘤治疗方案 【ABSTRACT】 Objective：To assess the efficient sonography with contrast medium enhancement in guiding and monitoring percutaneous acetic ablation of tumors in the animal model.Methods:VX2 carcinoma was implanted into the thighs of ten New Zealand white rabbits and examined by color，power，and pulse Doppler before and after injection of 50% acetic into the tumors
超声造影剂声学特性的优化设计与实验测定
超声造影剂声学特性的优化设计与实验测定1 宗瑜瑾，万明习，王素品，陈红 西安交通大学生物医学信息工程教育部重点实验室，生命科学与技术学院，西安(710049) E-mail：mxwan@https://www.wendangku.net/doc/f44286331.html, 摘要：本文基于超声造影剂微泡在声场中的理论振动模型，建立了用于对超声造影剂的声学特性进行优化设计与分析的计算机辅助设计系统。利用该系统，从理论上计算和估计不同的微泡半径、声压等参数对微泡的基波和二次谐波的影响，以得到获得最佳二次谐波特性的声学条件。并在此基础上，对优化条件下超声造影剂的声学特性进行了体外声学实验测定。实验结果表明，该优化设计系统的计算结果在一定范围内能够与实验结果较好地吻合，可从理论上对造影剂的制备和应用进行指导。 关键词：超声造影剂，声压，基波，二次谐波 1．前言 与其它成像模式中造影剂的作用类似，超声造影剂(Ultrasound contrast agent, UCA)是一类能够显著增强医学超声成像信号的诊断试剂。由于超声造影剂与周围组织的声阻抗差高、共振散射强，可显著增强在组织背景下血液流动中UCA的散射信号，所以在微血管血流灌注成像方面具有很大的潜力[1-5]。目前，超声造影剂已从当初的自由气泡发展成为蛋白质、表面活性剂、脂类或聚合物等包膜并包裹高分子量难溶气体的微泡。包膜的存在增加了微泡的“寿命”，使微泡内的气体不容易溶解、扩散到周围的血液中，提高了微泡的稳定性。但是包膜的存在又影响了微泡在声场中的振动，使得微泡在声场中的行为变得更加复杂[6-9]。 为了能够更好地了解超声造影剂在声场作用下的振动，找到其用于基波增强、谐波成像等不同成像模式时的最佳工作条件。本文基于单个超声造影剂在声场中振动的理论模型，建立了超声造影剂声学特性的优化设计分析系统，用于微泡声学特性的计算机辅助设计和分析。从理论上计算不同声学参数的条件下超声造影剂的半径振动曲线和散射回波，并利用体外声学测试系统测定了自制的JD-95型超声造影剂在不同优化条件下的声学特性。 2．材料与方法 2.1 超声造影剂 本文所用的自制超声造影剂JD-95 是在通入六氟化硫(SF6)气体的情况声 振Span 和Tween等表面活性剂溶液［10］ 制得。采用Multisizer 3颗粒自动分析仪 (Beckman-Coulter公司，美国)测量该造 影剂的粒度分布与浓度，得到其粒度分 布如图1所示，平均粒径为1.495um， 图1 JD-95的粒度分布曲线 90%以上的微泡直径在10um以下，浓 度为3.8×109个/ml。 1本课题得到国家自然科学基金（No.30270404，69925101）及国家863计划（No. 2004AA218020）项 目的资助。
心肌声学造影在冠心病诊疗中研究进展
心肌声学造影在冠心病诊疗中的研究进展 ? 1372? . 综述. 心肌声学 《临床荟萃》2005年12月5日第2O卷第23期ClinicalFocus,December5,2005,V ol20,No.23 造影在冠心病诊疗中的研究进展 杨军,杨源,肖践明 (昆明医学院第一附属医院心内科,云南昆明650032) 关键词:冠状动脉疾病;心肌声学造影;诊断;治疗 中图分类号:R541.4 文献标识码:A 文章编号:1004—583X(2OO5)23—1372—04 心肌声学造影(myocardialcontrastechocardiography, MCE)是指直接经冠状动脉或外周静脉注射含微气泡的声学 造影剂,当微泡通过心肌微血管床时,用二维或多普勒超声技 术接收微气泡的反射信号,从而使心肌微循环显影.近年来, 随新型声学造影剂的不断推出及超声显像技术的发展,使心
肌声学造影取得突破性进展,运用MCE观察心肌血流灌注, 评定冠脉血流储备及冠脉血运重建术后疗效等的研究不断深人,现就其在冠心病诊疗中的运用作一综述. 1声学造影剂的研究 声学造影剂是MCE的决定性因素之一.1968年 Gramiak和Shah经心腔注射经振动的生理盐水,观察到主动脉根部显影,首次报道了心脏声学造影现象.1972年Ziskin 揭示了该现象的机制是由于液体包裹了气体形成气泡所致, 并认为造影效果取决于液体的物理和化学特性[1].此后,人 们开始了声学造影剂的研制.早期的声学造影剂,如二氧化碳,过氧化氢,双氧水等微气核,气泡直径大,不能通过肺循环进人左心室,经静脉注射后仅能产生短暂右心室显影,其用途局限于认定右心腔结构及诊断分流性及返流性疾病. 1984年Feinstein等0]首次发明了声振人血白蛋白制作 的声学造影剂,使微泡平均直径大大缩小至4～6”m,能通过肺循环毛细血管网进人左心室,使左室显影,但该造影剂持续时间短,不能产生理想的心肌显影.1993年Demaria等[3经 静脉注射2的全氟戊烷产生了心肌显像,至此微气泡的气 体构成开始得到重视.1995年Poter提出了微气泡气体构成理论[4],认为改变微气泡造影剂的气体构成能产生不同的心腔及心肌显像效果.随着人们对声学造影剂的认识不断深人,微气泡直径大小,外壳构成,气核组成及表面特性等成为
心肌超声造影介绍
本话题在于解答之前遇到的一个名词“心肌超声造影”，平时也听说过这种技术，但真正对他的了解还是现在。。。。。 心肌超声造影是指从外周静脉注入微泡造影剂，微泡通过肺循环到达左室腔，并进一步进入冠状动脉微循环，使得心肌对比性增强，从而改善心血管系统超声图像的显像技术。由于造影剂微泡大小及变形性与红细胞相当，且始终保持在血管内，故可视作红细胞示踪剂，因而被用于评估心肌、心脏肿块的血流灌注状况，并进一步达到诊断及估计预后的作用。 造影剂的物理特性 静脉注射后能到达左心的第一代造影剂是封装稳定的空气泡（Albunex）或附着于微粒上的空气泡（Levovist）。第二代造影剂使用低溶解度气体替换空气如Optison、SonoVue，具有微泡细小均匀、外壳稳定、弹性良好的特点。 在血液循环中，由于微泡内气体与微泡周围血液声阻抗的明显不匹配，使得声束在微泡表面发生强大的散射和反射，从而使血流的回声信号得以明显增强，这些特点大大提高了显影时间，使超声造影广泛用于心血管临床成为可能。第二代造影剂虽然仅以左室造影功能取得商业许可，但目前已被广泛用于心肌超声造影。 仍处于临床试验阶段、尚未商业化的第三代造影剂利用聚合物外壳和低溶解度气体，可以具有更多的声学特性，这些特性允许造影剂通过肺循环，充盈左室，显示心肌灌注。 微泡产生强大散射声信号的能力基于他们的可压缩性，后者取决于微泡外壳和内部气体的粘弹性和压力状态。微泡的封装要求稳定和持久，延长微泡寿命的方法是使用低溶解度和低扩散性的气体。另一方面，微泡还需有一定程度的脆性，使其最终能被破坏。 微泡的直径是决定散射特性的主要因素之一，大一些的微泡可产生更强的超声信号，减小微泡的直径则明显减低反射能力。理想的微泡直径大约为4um。目前最常用的二代造影剂有 SonoVue(Bracco,Milan,Italy)，Optison(Amersham Health AS,Oslo,Norway)和 Definity(Bristol-Myers Squibb,Billerica,Massachusetts)。这些造影剂外壳和内含气体成分不尽相同，使得外壳刚性和微泡稳定性不同。 心肌超声造影的原理和方法 在声压下微气泡的变化决定了超声显影的机制。微气泡巨大的反射能力是由于气泡内气体和周围血液声阻抗不匹配造成。微泡和超声间的相互作用使得微泡在压力峰时微泡被压缩，压力低值时微泡扩张。能够通过肺循环的大小的微泡可以在频率1.5～7MHz时出现谐振，这恰巧是诊断性超声的频率。 微泡的振荡可以产生宽频的谐波信号：亚谐波，二次谐波，超高谐波（三次，四次，五次）。谐波反应取决于微泡的物理特性，包括微泡大小及其机械特征。与微气泡相比，心脏组织产生较少的谐波频率，因此选择性地接受谐波信号可以在微泡和心肌组织间优先检测到造影剂产生的信号。 特别的是微泡反应还取决于机械指数，后者是超声在弛张期的负压峰值与探头中心频率的平方根的比值。与固体组织不同，气泡的声学特征受波长影响。随着能量的增加，气泡在声波影响下出现线性振荡（MI1.0闪烁脉冲）。微泡浓度决定了信号的强度：浓度低时，信号强度呈线性增强，随着浓度增加，微泡与信号强度关系呈一曲线上升直至达到平台期。
第十三章心脏声学造影
第十三章 心脏声学造影
心脏声学造影是利用经静脉注射造影剂从而使心脏显影的一种方法。主要用于诊断心内结构及心内分流、反流。近年来，这一技术已从右心造影进而发展至左心造影及通过冠状动脉灌注的心肌造影。 一、 声学造影的原理 声学造影剂有一共同特性，即通过震荡、内部溶解有大量微气泡气体，或通过化学反应释放出气体，这些气体在血液中形成微气泡。在超声检查时，由于血液与微气泡间声阻抗差的不同而产生云雾状回声，根据造影剂在心腔内显影部位、流动顺序、方向、时相来判断心内结构，心内有无分流或反流而诊断心脏有无病理性改变。
二、超声造影剂成分 以人血白蛋白、脂类、糖类、有机聚合物作包囊，以空气、氟碳类（烷、六氟化碳）等气体为微气泡。 三、超声造影途径 1. 右心造影 从末梢静脉注入，造影剂微气泡直径大于红细胞直径（大于8μm），只在右心系统及肺动脉显影。 2. 左心造影 从末梢静脉注入，造影剂微气泡直径小于红细胞直径（小于8μm），从右心通过肺循环回到左心，再从主动脉到外周血管。 3. 心肌造影 与左心造影相同，但须使用彩色能量多普勒谐波成像，反向脉冲谐波成像以增强造影剂显示；如造影剂微气泡直径为1～2μm，用二次谐波成像，间歇式超声成像技术即可。 4. 全身血管及外周血管超声造影 造影剂从肘静脉注入。
四、超声造影剂注入体内方法 1. 弹丸式注射 即一次性把造影剂全部推注入末梢静脉。 2. 连续式注射 与静脉输液法相似，造影剂溶液的浓度较低，可以维持较长的造影时间。 五、增强超声造影效果的技术 1. 二次谐波成像 由于超声在人体组织中的传播及散射存在非线性效应，可出现两倍于反射波（基波）的反射波频率，即二次谐波。二次谐波的强度比基波低，但频率高，被接收时只反映了造影剂的回声信号，基本不包括基波（解剖结构）回声信号。因此，噪音信号少，信噪比高，分辨力高。 2. 间歇式超声成像 用心电触发或其他方法使探头间歇发射超声，使造影剂能避免连续性破坏而大量积累在检测区，在再次受到超声作用时能瞬间发生强烈的回声信号。
超声成像新技术的物理声学基础及其应用
超声成像新技术的物理声学基础及其应用 90年代以来，由于电子计算机容量和功能的提高，数字化技术的引入，以及各种信号处理、图像处理和控制技术的应用，医学超声成像新技术、新设备、新方法层出不穷。本文就腹部超声诊断中常用的主要新技术的物理声学基础、临床应用现状及发展前景等问题作一简要阐述。 1 与提高图像质量有关的超声成像新技术 1.1 频谱合成成像频谱合成成像即频率转换技术 (frequency convert technology,FCT)[1]。组织在超声声场的作用下，当超声波满足小振幅条件时，声源与其声场之间为线性关系，即无论在声场的任何距离上，介质质点都重复声源的振动规律，但当超声波不满足小振幅条件，而具有一定振幅(有限振幅，达到有限振幅的波为有限振幅波)时，随传播距离的增加，由于有限振幅波的传播速度不是常数，而与介质的非线性参量及质点的振速有关，致使波形发生畸变，波形的畸变必然伴随谐波的产生。当声源发射的不是单频的超声波，而是以f0为主频、具有一定频宽的超声脉冲时，经声场介质作用后，将产生具有多重频率的回波信号，且其频谱与声源发射者不同，即实现了频率转换。从成像的观点来说，回波信号中频率成分利用得越充分，图像质量就越好。利用超宽频探头、数字化处理和超大容量计算机，可将回波信号分解为多个频带进行并行处理，然后再按频谱合成为最后的信号，因此亦称为频谱合成成像，由此获得的图像分辨率更高，对比度更大，噪声伪像更低。 1.2 二次谐波成像 1995年以来，二次谐波成像(second harmonic imaging,SHI) 技术逐步趋于成熟，近几年开始用于心外脏器和组织的检查[2]。应用于临床的谐波成像分自然组织谐波成像(native tissue harmonic imaging,NTHI)和造影剂谐波成像(contrast agents harmonic imaging,CAHI)两种。 (1)物理声学基础：如前所述，当超声波不满足小振幅条件时，在组织中，随传播距 离的增加，必然有谐波成分产生，但组织的谐波信号微弱，主要反射(大界面产生反射)和散射(小界面产生散射)基波。声学造影剂多为含气体微泡的液体物质，这些微泡构
超声声学造影一般注意事项
超声声学造影一般注意事项 必须使用经国家质检部门批准上市的声学造影剂。 必须使用具有造影功能的超声设备及记录、分析装置。 严格掌握禁忌证、造影剂用量及间隔时间。 声学造影对仪器设备有一定要求，造影剂费用较高，难以普及推广。 左心声学造影 【检查内容】 心腔与心内膜边界的对比；主动脉瓣反流；二尖瓣反流；房室水平分流；动脉导管未闭；其他：通过左心房内注射造影剂可观察房间隔瘤的形态、大小、部位以及有无破裂等；通过测定心房和心室内造影剂的排空时间可评价心脏功能等。 【检查方法】 左心导管法；右心导管法；外周静脉注射法；我国市场上目前允许使用的是Levovist（利声显）。 右心声学造影 【检查内容】 心内分流；肺动静脉瘘；静脉畸形引流；改善多普勒血流信号；显示心内膜及心腔结构；其他：心包积液穿刺时注射器内含有声学造影剂可帮助判断穿刺针是否已进入心包腔；可测量循环时间。 【检查方法】 基本准备：头皮静脉针，三通开关，硅化塑料管，各种规格注射器，穿刺左肘正中静脉或贵要静脉以建立静脉通路。 副作用一般无副作用，极少数可有咳嗽、呼吸困难等呼吸系统症状或头晕、头痛、眼花、四肢麻木等神经系统症状，多发生于右向左分流患者。一般持续几分钟，1小时后所有患者可恢复正常，无后遗症。 【相对禁忌证】 1．冠心病心绞痛或心肌梗塞； 2．严重心功能不全； 3．明显紫绀；
4．严重贫血； 5．有血管栓塞病史或高凝状态； 6．既往对静脉注射声学造影剂有严重不良反应。 【注意事项】 1．造影次数不宜过多，一般在5次以内。 2．两次造影时间间隔应在5min以上，以免蓄积。 3．造影剂不必全部注入，当所需造影目的已达到、所需观察的切面显示后，即可停止注射。 4．注射造影剂过程中病人若感不适，应立即停止。 5．注射完毕后应观察10min以上，患者无不适方可让其离去。 心肌声学造影 【检查内容】 1．急性心肌梗塞早期诊断与处理选择； 2．估侧再灌注后的梗死面积。 3．评价溶栓疗效； 4．评估侧支循环和心肌存活性； 5．评价冠状动脉血流和血流储备； 6．术中应用评价血管桥的移植位置； 7．指导心脏停跳液的输入途径及评价停跳液的分布； 8．指导肥厚室间隔化学消融术。 【检查方法】 经外周静脉注射声学造影剂，需应用新的超声成像技术：二次谐波显像，瞬间反应显像，能量多普勒显像，能量脉冲反向技术，能量调节实时心肌声学造影，背向散射技术。定性分析：肉眼观察。定量分析：视频法、射频法。 【注意事项】