超声造影之基本原理篇
超声造影原理及临床应用简介
超声造影原理及临床应用简介1968年，Gramiak首次用生理盐水与靛青绿混合震荡液，经心导管注射，实现了右心腔显影，开创了超声造影(contrast-enhanced ultrasound imaging)的先河。
随着造影剂的不断发展、超声仪器分辨率的提高以及新型成像技术的应用，超声造影的应用范围日益扩展。
(一) 超声造影原理：超声波遇见散射体(小于入射声波的界面)会发生散射，其散射的强弱与散射体的大小。
形状及与周边组织的声阻抗差别相关。
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，这就是超声造影的基本原理。
组织声学造影正是利用这一原理，静脉注入超声造影剂(含微气泡的溶液)，造影剂随血流灌注进入器官、组织，使器官、组织显影或显影增强，从而为临床诊断提供重要依据。
(二) 超声造影剂的分类：第一代造影剂：包裹空气的微泡。
微泡大小及变形性与红细胞相似，经静脉注射后可自由通过肺循环。
第二代造影剂：微泡造影剂内包裹的气体与第一代声学造影剂不同，主要为高分子量、低血液溶解度的氟碳类或氟硫类气体。
该类微泡造影剂在血液中的稳定性明显高于含空气微泡造影剂，其声学造影效果优于第一代声学造影剂。
第三代造影剂：特殊用途的微泡造影剂。
主要是通过对微泡外壳的改建，将特异性配体连接到微泡造影剂表面，通过血液循环使之到达感兴趣的组织或器官，选择性地与相应受体结合，从而达到应用微泡靶向诊断与治疗作用。
可用于血栓、炎症、肿瘤的诊断，以及基因或药物的靶向传输等。
超声分子成像是超声造影成像技术一个新的研究热点。
(三) 超声造影方法：超声造影剂给药途径：（1）静脉内注射：适用于右心、左心、心肌以及肝、肾等全身血池超声造影。
（2）主动脉内或心腔内注射：使用于通过左心导管或心脏外科手术中直接注射。
超声造影临床应用(两篇)
引言：超声造影是一种通过在体内注射超声造影剂后利用超声波技术观察和评价器官和组织的影像方法。
在临床应用中，超声造影已经得到广泛应用，并取得了显著的成果。
本文将以超声造影临床应用为主题，从五个大点来详细阐述其在不同领域的应用。
概述：超声造影通过注射含有微小气泡的造影剂，可以使血管和实质性组织成为超声波强化影像信号的来源，从而提高超声检查的分辨率和对血流动力学的评价能力。
在临床上，超声造影已经应用于多个领域，包括心脏、肝脏、肾脏、乳腺和子宫等器官的疾病诊断和评估。
正文内容：一、心脏病领域的应用1. 心肌缺血的评估：通过超声造影可以观察心室壁运动异常区域，评估心肌缺血的程度和范围。
2. 心脏瓣膜病的评估：超声造影可以准确评估心脏瓣膜疾病，并辅助决策手术治疗的时机和方式。
3. 心脏血流动力学的评估：通过超声造影可以观察心腔和心瓣的变形情况，评估心脏血流动力学的状态。
二、肝脏病领域的应用1. 肝血流动力学的评估：通过超声造影可以观察肝血流的速度和方向，评估肝动脉和门静脉的功能和血流量。
2. 肝脏肿瘤的检测和评估：超声造影可以帮助定位肝脏肿瘤，并评估其血供情况，对肿瘤的良恶性进行初步判断。
3. 肝动脉栓塞治疗的指导：超声造影可以在肝动脉栓塞治疗过程中实时观察血流变化，指导操作和评估疗效。
三、肾脏病领域的应用1. 肾血流动力学的评估：通过超声造影可以观察肾血流的速度和方向，评估肾动脉和肾静脉的功能和血流量。
2. 结石的检测和评估：超声造影可以帮助定位肾脏结石，并评估其大小和位置，指导治疗和手术的决策。
3. 肾脏病变的定性和定量评估：通过超声造影可以观察肾脏病变的形态和血供情况，辅助肾脏病的定性和定量评估。
四、乳腺病领域的应用1. 乳腺肿瘤的检测和评估：超声造影可以帮助定位乳腺肿瘤，并评估其内部的血供情况，对乳腺肿瘤的良恶性进行初步判断。
2. 乳腺导管内乳头状瘤的检测和评估：超声造影可以观察乳腺导管内乳头状瘤的形态和血供情况，辅助诊断和治疗的决策。
超声造影准确率高吗
超声造影准确率高吗目前，超声造影是国际上比较领先的一种超声成像技术，在肝脏、胰腺、肾脏、子宫附件以及乳腺等脏器中应用非常广泛，尤其是在肿瘤的检出和定性诊断中有着十分重要的意义。
那么，什么是超声造影，其原理是什么，可诊断什么疾病，准确率高不高，下面进行详细介绍。
1.什么是超声造影？超声造影又称为声学造影，指的是在常规超声检查的基础上，通过静脉注射含有气泡的超声造影剂，然后借助超声造影剂气体微泡在声场中产生的强烈背向散射来获得对比增强图像，是一种明显提高超声诊断敏感性、特异性以及分辨力的技术。
而且超声造影可实时动态观察人体的器官、组织以及病灶局部的血流灌注信息，使超声检查能够清楚显示微细血管和组织血流灌注，从而使超声的诊断水平大大提高。
1.超声造影的原理是什么？超声波遇见散射体会发生散射，其散射的强弱与散射体的大小、形状以及周边组织的声阻抗差别有一定关联。
虽然人体血液中含有红细胞、白细胞以及血小板等有形物质，但其声阻抗差别较小，散射很微弱，所以在普通超声仪上无法显示。
若人为的在血液中加入声阻抗与血液不同的介质，即超声造影剂，可使血液中的散射增强的同时也能出现云雾状的回声，这就是超声造影的基本原理。
而组织声学造影正是利用这一原理，静脉注入超声造影剂，造影剂随着血管灌注进入组织及器官，使组织和器官的显影增强，从而为临床诊断提供重要依据。
1.超声造影可诊断什么疾病？超声造影剂通过静脉注射后，可分布于全身组织和脏器的毛细血管中，使组织和脏器的超声回声增强至一万倍以上，从而发现普通超声下没有发现的、不明显的以及无法明确诊断的病灶。
而超声医生通过超声造影的特征，可对全身各脏器肿瘤为良性或恶性来进行诊断。
比如肝癌、卵巢癌、肾癌以及肝血管瘤等；可对病变的包膜以及边界进行确定。
比如确定肝脓肿病灶边界，肥大肾柱、肾肿瘤的鉴别等；可对微小病灶及早发现。
比如直径小于1cm的乳腺癌、鉴别微小病灶是囊性还是实性等；可对空腔脏器的走形及占位进行观察。
超声造影基础
要应用于M型超声心动图； 20世纪70年代 超声造影发展到M型和二维相结合的方式，扩大了超声声学造影
的应用范围； 1983年 双氧化氢被应用于子宫和输卵管超声声学造影的研究； 1986年 Matsuda等日本学者首次将二氧化碳微泡作为超声造影剂应用于肿瘤的
诊断； 1984年 Feinsttein首次报道了采用超声振动法制备的白蛋白微泡造影剂； 20世纪90年代 第二代的氟化气体型的微泡超声造影剂产生。
基频（fundamental frequency)：指振动系统（声源）的最低固有频率。 基波：指其振动频率为基频的机械波。 谐波（harmanic）：是指振动频率等于基频整数（n）倍的正弦波。 二次谐波：指振动频率为基频2倍的正弦波。
第三节 谐波非线性成像
一、二次谐波成像的原理 谐波成像的原理：人体组织（包括血液）的回波，其基频波的幅
度远远大于谐波，所以在超声成像中，我们往往滤去谐波，仅保留基 频波信息进行常规成像。然而在某些谐波丰富的情况下，滤去基频波， 保留谐波信息进行成像，这种成像方法就称为谐波成像。 二、谐波成像与图像质量
谐波成像技术可以明显改变超声图像质量，具体表现在： 1、消除近场伪像干扰
超声造影
二维超声的应用
超声造影的应用
超声造影应用应用于肿 瘤诊断
第二代的氟化气体 型的微泡超声造影 剂产生
微泡超声造影剂的产生
超声造影发展到M型 和二维相结合的方
19831984
式，扩大了超声学造
影的应用范围
Matsuda等日本学 者首次将二氧化碳 微泡作为超声造影 剂应用于肿瘤的诊 断
20世纪90 年代
02 超声造影剂
超声增强造影的基本原理为：超声造影剂可以改变靶组织超声声学特 性（如背向散射系数、声速及非线性效应等）从而产生增强造影效果，超 声造影剂的浓度、尺寸及超声发射频率等都可以影响超声增强造影的效果。 其主要涉及到的物理学原理主要有以下几个方面：
A、通过微泡背向散射信号成像。 B、通过微泡非线性共振产生的谐波成像。 C、通过声衰减成像。 D、通过声速成像。
第一篇关于超声造 影的文章由美国 Raymond Gramiak 为首的小组发表主 要应用于M型超声 心动图
超声造影相关文献的发 表
法国居里兄弟（
1917
Pierre and
Jacques Curie)发
现压电效应
A型、M型、B型超
1968
声诊断仪诞生
超声造影的发展简史
20世纪70 年代
双氧化氢被应用于子宫 和输卵管超声声学造影 的研究 Feinsttein首次报道了 采用超声振动法制备的 1986 白蛋白微泡造影剂
含悬浮颗 粒的胶状
体
如IDE
如PFOB、Oralex， 此类多为口服造 影剂
乳剂、水 溶液
根据造影剂所能达到的靶目标分类
右心造影剂
即早期使用 的自由微泡
的造影剂
左心造影剂 指可以通过肺循环的超声造影剂， 能经外周静脉注射后实现左心及 外周器官显影成像，如Sono Vue、Levovist等
造影微泡共振原理
造影微泡共振原理
造影微泡共振原理主要是基于超声波的共振效应，具体来说，它涉及以下几个步骤：
1. 超声波的产生：超声波设备产生超声波，这些声波在人体组织中传播。
2. 微泡的共振：当超声波的频率与微泡的自然频率相匹配时，微泡会发生共振，即微泡会随着声波的振动而振动。
3. 增强超声波吸收：在共振状态下，微泡会产生强烈的振动，这会大大增强超声波在微泡周围的吸收。
4. 提高成像效果：由于微泡的共振，超声波的吸收增强，使得超声波的成像效果得到显著的提升。
这种共振原理使得造影微泡可以大大提高超声成像的对比度和分辨率，为医生提供更清晰的图像，以便进行更准确的诊断。
超声造影在心脏疾病诊断中的应用
超声造影在心脏疾病诊断中的应用1. 什么是超声造影？大家好，今天咱们聊聊一个非常酷的医学话题——超声造影！首先，什么是超声造影呢？简单来说，就是通过超声波和一些特殊的造影剂，帮助医生更清晰地看到心脏内部的结构和功能。
这就像给心脏加了个“高清滤镜”，让它在大屏幕上更好看、更明了。
想象一下，我们平常拍照的时候，如果光线不够、焦距不对，那照片就模糊不清。
超声造影的原理就类似。
它可以帮助医生“照”出心脏的真实面貌，发现一些隐藏得比较深的心脏疾病。
像是心脏的血流情况、心肌的厚度，甚至是一些小的肿块，都能在这个过程中被一一揭开。
真是科技的力量，让人叹为观止！2. 超声造影的工作原理2.1 超声波的神奇之处超声波，这个词听起来是不是有点高深莫测？其实，超声波就是一种频率很高的声波，人耳听不见，但是它能在医学上大显身手。
通过发射超声波并接收反射回来的波，医生就能看到体内的情况。
就像在水中扔石头，水面上会出现波纹。
超声波同样可以产生“波纹”，让我们看到身体的结构。
2.2 造影剂的角色当然，单靠超声波可不够，造影剂也是这个过程中不可或缺的小伙伴。
造影剂就像给心脏穿上了闪亮的衣服，让超声波能够更清晰地捕捉到心脏的影像。
这些造影剂一般是一些气泡，注射到血管中后，它们会随着血液流动，在超声的照射下，形成明亮的回声。
医生通过这些回声，能了解心脏的形态、功能和血流情况。
3. 超声造影的应用3.1 心脏疾病的早期发现超声造影在心脏疾病的诊断中，可以说是“福音”。
它能够帮助医生在早期发现一些常见的心脏问题，比如心脏瓣膜病、心肌病等。
这些病症如果不及时发现，就可能导致严重的后果，甚至威胁到生命。
通过超声造影，医生可以很快识别出问题所在，从而及时采取措施，真是“未雨绸缪”。
3.2 评估心脏功能除了早期发现疾病，超声造影还可以用来评估心脏的功能。
心脏就像一台精密的机器，需要各个部件协调工作才能正常运转。
如果某个部分出了问题，超声造影能够迅速捕捉到这些变化，帮助医生制定治疗方案。
超声造影
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。
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。
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。
超声造影剂
超声造影剂(Ultrasound Contrast Agem，UCA)是一类能够显著增强医学超声检测信号的诊断药剂，其利用声波对气体反射比液体大近1000倍的原理，使用含气微泡后超声回波信号增强，得到更高的比照分辨力，从而有利于疾病的诊断。
肿瘤组织由于快速生长的需求，血管生成很快，导致新生血管外膜细胞缺乏、基底膜变形，因而纳米级的粒子能穿透肿瘤的毛细血管壁的“缝隙"进入肿瘤组织，而肿瘤组织的淋巴系统回流不完善，造成粒子在肿瘤部位蓄积，这就是所谓的增强的渗透与滞留效应(Enhanced permeation and retention effect，EPR)，在实体瘤中是一种非常典型的现象。
这种策略属于被动靶向的一种，在当前的靶向制剂研究中有比拟广泛的应用。
以可生物降解的高分子多聚物为疏水段与生物相容性好、水溶性好、柔性好、低免疫原性的亲水段如聚乙二醇等组成的两亲性两嵌段共聚物，因有疏水段和亲水段而具有类似非离子外表活性剂的性质，在水中能自发形成有序聚集体胶束，其具有极稳定的壳--核结构。
与普通小分子外表活性剂胶束相比，聚合物胶束具有结构稳定、粒径小、体内循环时间长、平安性好、具有靶向性、制备简单、易于保存的优点。
表现为具有更低的临界胶束浓度及解离速率，在生理环境中具有良好的稳定性，增加难溶性药物的溶解度，使装载的药物保存更长时间，在靶位有更高的药物累积量等，并且该聚合物胶束由于体积小(粒径通常小于100nm),且外层为水化层，而不易被网状内皮细胞吸收及肝排除、肾排泄，延长了药物在血液里的循环时间，是潜在的药用纳米载体，在基因药物及细胞毒性药物的给药研究中，将有很广阔的应用前景。
国外有学者用两嵌段共聚物聚乙二醇-聚乳酸(PEG-PLLA)为成膜材料制成能发生气液相变的纳米泡，发现其在体内稳定，长循环，通过被动靶向到达肿瘤组织间隙后，在超声诱导下转变成微泡，使成像效果增强。
因此，具有两亲性的可生物降解的两嵌段共聚物作为超声造影剂的成膜材料将会是最理想的材料。
超声造影
超声造影剂在超声作用下产生振动，振动
频率是:
C
A 线性的
B 接近线性的
C 非线性的
D 线性与非线性并存
E 线性与接近线性并存
增强超声造影效果，采用间歇式成像， 其原理是什么？ A A 超声探头间断发射，增加造影剂聚积量 B 造影剂产生谐振 C 造影剂一次谐振被接收 D 用药物使血流加速 E 增加超声发射频率
左心腔超声造影,用直径小于红细胞的造影剂, 下述那一项是错误的: D A 造影剂从末梢静脉经腔静脉进入右心 B 造影剂进入右心后通过肺循环 C 造影剂通过肺循环经肺静脉进入左心腔 D 经外周动脉注入造影剂 E 经末梢静脉注入造影剂，通过肺毛细血管
网从肺静脉回左心
经腔静脉→右心房→右心室→肺动脉→肺静脉→左心
左心室与外周血管超声造影，微气泡直径 必须小于： A A 10微米 B 20微米 C 30微米 D 50微米 E 100微米
超声造影在心血管系统中不适用于下列哪种 情况: A A 观察瓣膜口狭窄面积 B 观察瓣膜关闭不全 C 观察心腔间的左向右分流 D 观察心腔与大血管间的分流 E 观察心腔间的右向左分流
经末梢静脉进行左心腔超声造影，其 条件是 C
A 超声造影剂微气泡必须小于5μm B 各种大小的超声照影剂微气泡 C 超声造影剂微气泡直径小于10μm D 超声造影剂微气泡直径小于3μm E 超声造影剂微气泡直径大于10μm
可以经外周静脉行心肌造影的造影剂 是：（多选） BC
A 微气泡的直径大于红细胞 B 微气泡的直径小于红细胞 C 微气泡直径小于5um D 二氧化碳造影剂 E 双氧水造影剂
增强超声造影效果，采用间歇式成像， 其原理是什么？
A 超声探头间断发射，增加造影剂聚积量 B 造影剂产生谐振 C 造影剂一次谐振被接收 D 用药物使血流加速 E 增加超声发射频率
第八章 超声造影
• 六、人体白蛋白为基质的超声造影剂（其内包裹气体，如 Optison、PESDA）
• 七、脂类为基质的超声造影剂：具有稳定性好，使用范围 广和安全性高等特点，常用SonoVue 声诺维，外壳磷脂， 内为六氟化硫，平均直径为2.5μm
• 八、聚合物为基质的超声造影剂：具有粒径可控、大小均 匀、稳定性好等特点
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四、反相脉冲谐波成像
在同一扫描线上发射正相脉冲的同时，发射与之振幅 相同、相位相差180 °的反向脉冲信号。由于组织产生的 两个基波回声信号振幅相同但方向相反，故相互抵消，而 微泡在超声场中产生的非线性回波信号(即谐波信号)则互 相叠加增强，从而提高造影剂与软组织回声的信-噪比， 增强造影剂的显影。
第三节 超声造影检查方法
• 一、超声造影的注射装置：普通静脉注射器具或静脉输液 设备。尽可能使用较粗针头，注射速度不宜过快，以减少 对造影剂微泡的破坏。
• 二、弹丸注射式：团注，一次性将足够剂量的造影剂快速 注入静脉，随后5ml生理盐水或葡萄糖冲管。
• 三、连续注射式：将稀释后的造影剂均匀、缓慢滴入血管 通道内，使造影剂在血管内维持时间长，常用于心脏造影。
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五、与负荷试验合并使用
在负荷试验(运动负荷、药物负荷)的同时进行 心肌声学造影，除了可观察到是否出现节段性室 壁运动异常外，还可显示心肌的血流灌注情况。 缺血心肌组织在心肌声学造影时表现为回声减弱 (与正常心肌比较)或不显影。心肌声学造影和负 荷试验合并使用，能显著提高超声心动图诊断心 肌缺血的准确性和特异性。
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第四节 增强超声造影效果的技术
一、二次谐波成像技术 二、间歇式成像技术 三、能量多普勒谐波成像 四、反相脉冲谐波成像 五、与负荷试验合并使用
超声造影诊疗规范指南
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超声造影基础
利用超声波的回声信号，通过计算机 处理，形成动态的超声造影图像，显 示人体内部结构和血流灌注情况。
超声造影剂
一种微泡悬浮液，通过静脉注射进入 人体，增强超声波的回声信号，提高 成像质量。
超声造影技术的发展历程
01
02
03
1970年代
超声造影技术开始起步， 主要应用于心血管疾病的 诊断。
1990年代
超声造影的缺点
依赖操作者技术
超声造影技术的检查结果受操作者技术水平的影响较大，需要经验 丰富的医生进行操作。
无法检测到所有病变
尽管超声造影技术能够提供高分辨率的图像，但由于受限于声波的 物理特性，对于某些深部组织或小病灶可能无法准确检测。
需要使用造影剂
超声造影技术需要使用造影剂，而部分患者可能对造影剂过敏或不耐 受。
心血管疾病的诊断
冠心病诊断
超声造影可清晰显示冠状动脉血 管的结构和血流情况，有助于诊 断冠心病。
心功能评估
通过超声造影技术，可以评估心 脏的收缩和舒张功能，为心血管 疾病的诊断和治疗提供重要依据 。
肿瘤的诊断与治疗
肝癌诊断
超声造影能够清晰显示肝脏肿瘤的形 态、大小和血流情况，提高肝癌诊断 的准确性。
超声造影剂通常由微气泡组成，这些微气泡可以强烈地反射声波，产生高回声信号。
微气泡在超声波的作用下会发生振动，这种振动可以进一步散射声波，增加声波的 散射强度，从而提高超声成像的对比度和分辨率。
超声造影剂的种类
气体造影剂
以空气、氧气等气体为主要成分，通过加压或化 学反应产生微气泡。
液体造影剂
以水为主要成分，加入表面活性剂或其他物质形 成微乳液或胶体溶液。
超声造影的发展展望
01
超声造影成像课件
超声造影成像可以实时动态地 观察组织血流灌注情况，对于 评估病变的血管化和血流动力 学特征具有重要意义。
此外，超声造影成像还具有无 创、无辐射、操作简便等优点 ，使其在临床诊断和治疗中得 到广泛应用。
03
超声造影剂的种类与特性
超声造影剂的分类
气体超声造影剂
以微气泡为主要成分，如空气、氧气等，用于增 强超声信号。
实际操作技巧与注意事项
造影剂选择
01
根据不同器官和病变的特点，选择适当的造影剂，以提高超声
造影成像质量。
操作技巧
02
掌握正确的探头压力和角度调节，确保超声造影成像的准确性
和可靠性。
注意事项
03
在操作过程中，应注意避免过度压迫和刺激患者，同时注意保
护患者的隐私。
实践操作中的常见问题与解决方案
造影剂过敏反应
超声探头是发射和接收超声波的部件 ，有多种类型，如线阵、凸阵、相控 阵等，适用于不同部位和诊断需求。
图像显示系统则负责将处理后的图像 呈现给医生和病人，一般采用高分辨 率的显示器。
超声造影成像的图像特点
超声造影成像的图像质量与常 规超声图像相比有所提高，能 够更清晰地显示组织的结构和
血流信息。
通过注射造影剂，可以增强组 织之间的对比度，进一步提高 图像的分辨率和诊断准确性。
肿瘤的超声造影成像
总结词
肿瘤的超声造影成像可以清晰地显示肿瘤的大小、形态、位置和血流情况，有 助于医生对肿瘤进行准确的诊断和评估。
详细描述
超声造影成像技术能够清晰地显示肿瘤的大小、形态、位置和血流情况，对于 肿瘤的诊断和评估具有重要意义。通过超声造影成像，医生可以判断肿瘤的性 质、良恶性以及转移情况，为制定治疗方案提供依据。
超声造影全面总结
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。
本文中的信息来源于多种正式和非正式的媒介，因此，本文仅代表编者的个人观点，编者不对其中结论的正确性承担责任。
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目录第一部分基础知识.................................................................................................................... - 4 - 线性与非线性：.................................................................................................................. - 4 - 机械指数：.......................................................................................................................... - 4 - 造影剂原理简述：.............................................................................................................. - 5 - 造影剂微泡的历史：.......................................................................................................... - 6 - 为什么要使用造影剂：...................................................................................................... - 6 - 造影剂的临床应用：.......................................................................................................... - 6 - 造影剂成像技术的分类：.................................................................................................. - 7 - 第二部分Sequoia平台提供的造影剂成像技术及功能： ..................................................... - 9 -⏹PCI能量对比造影技术（Power Contrast Imaging）：.............................................. - 9 -⏹ADI造影剂探测成像技术（Agent Detection Imaging）： ....................................... - 9 -⏹CCI相干对比造影技术（Coherent Contrast Imaging）：....................................... - 10 -⏹CPS对比脉冲系列造影成像技术（Contrast Pulse Sequencing）： ....................... - 10 -ADI原理： ....................................................................................................................... - 14 - CPS原理：....................................................................................................................... - 15 - CPS的优势： ................................................................................................................... - 17 - 第三部分关于定量分析.......................................................................................................... - 19 - 百胜超声造影技术：........................................................................................................ - 25 - Philips 超声造影技术：.................................................................................................. - 26 - TOSHIBA超声造影技术................................................................................................. - 28 - GE超声造影技术：......................................................................................................... - 30 - 第五部分常见问题与解答...................................................................................................... - 32 -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？ ........... - 32 -2. 问：其他公司都在主推什么造影剂技术？............................................................ - 32 -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？ .................... - 32 -4. 问：目前在国内都能使用哪些造影剂？................................................................ - 32 -5. 问：超声造影与CT和MRI造影相比有哪些优势和不足？ ............................... - 33 -6. 问：百胜的CnTI技术号称MI最低可达0.01，且可以显示直接声压强度的数值（DP值），如何应对？.............................................................................................................. - 33 -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？................................................................................................................ - 33 -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？................................................................................................................ - 34 -9. 问：很多公司都有微血管成像技术，为什么西门子没有？................................ - 34 -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？................ - 34 -11. 问：在哪里可以获得有关声学造影的临床文章？............................................ - 35 -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。
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谐波信号接受示意图
1.5MHZ 3.0MHZ
超声造影原理
采用微气泡注入血流提高声压反射系数 (Ra)； 空气与血浆间Ra为99.95%，红细胞与 血浆间Ra仅1.3%； 即：空气的Ra较红细胞大75-77倍，它 们强烈的增强超声的背向散射。
背向散射信号
背向散射(Backscatter,BS)：超声波在 组织中传播遇到小于波长的界面产生散 射，朝向探头(与入射波呈180°)的散 射。 以气体成分的造影剂所产生的BS信号强 度最强。
极低的直接声压DP（或极低的MI），能够有 效地保存脏器内的微泡，而不被击破，有利 于完成长时间各个切面的造影扫描。 例如，心脏多个切面多个节段心肌灌注的评 价； 肝脏多切面，不同时相、多个肿瘤的动态血 流灌注成像等。 有报道，利用这一技术，可以发现HCC 瘤内 和瘤周广泛“树状”血管影像，揭示了多普 勒超声未能发现的肿瘤血管。Wilson 等在检 查肝转移瘤时，还见到了细小血管在转移瘤 周围绕，部分不规则分支进入病灶中央的表 现。
利用造影剂微泡在声场作用下产生的非线性 效应，可明显提高检出血流信号的信噪比。 匹配谐波成像技术可更有效地接收造影剂谐 波信号。 克服了传统B型和彩色或能量多普勒超声的局 限性，并且能够实时显示实质组织的微血管 结构，显示动态的病变增强类型。
目前最常用的两种技术
CPS: Contrast Pulse Sequencing:对比 脉冲系列技术--------西门子 CnTI: Contrast Tuned Imaging对比造 影成像技术-----------百胜
微泡对超声波的反应
取决于入射声压的大小
<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; 50-200kPa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，这一反应可用于谐波显像; 200-2000kPa时，微气泡破裂，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 用于触发显像和失相关显像。
谐波成像技术 自然组织谐波 造影谐波成像
基波成像（线性成像）
谐波成像（非线性成像）
声波在组织中传播
遇到规则界面，声波会发生反射和折射， 即线性传播； 遇到非规则界面，可发生波形畸变，谐 波成分增多，声衰减系数增大，即非线 性传播。
基波与谐波频率与能量
超声波传播的非线性效应
传统超声信号处理中非线性信号往往被 忽略。 超声造影剂具有较强的非线性信号特点， 探头发射声波，声波通过造影剂产生非 线性传播，波形畸变，谐波成分明显增 多，相比之下其他组织谐波成分甚少。 基波与谐波冲击造影剂微泡产生的散射 谐波强信号，但接收时，直接取2f0的谐 波信号。
超声造影
基本原理篇
超声造影
是指将与机体组织声学特性不同的 物质----超声造影剂（Ultrasound Contrast Agent，UCA）注入体内，使 血液内出现明显不同的界面（即血液内 出现云雾状回声反射）来清楚地区分待 查目标与周围环境的差别，增强血流及 组织回声对比的一种超声检查方法。
超声造影基本原理
2f0
f0
谐波成像
谐波造影成像技术
从组织除去或分离出线性超声信号(数 字减影),并利用微泡产生的非线性回波, 可更有效的接收造影剂谐波信号，提高 对微血流的敏感性,实时观察肿瘤实质 内微血管的血流灌注的全过程。
常用谐波造影成像技术
• PI: Pulse Inversion脉冲反相谐波技术 HDI5000
目前 国内 常用
• PPI: Power Pulse Inversion－能量脉冲反相谐 波技术 iu22 • CnTI: Contrast Tuned Imaging对比造影成像 技术 Esaote • CPS: Contrast Pulse Sequencing:对比脉冲 系列技术 Sequoia512 • CCI: Coherent Contrast Imaging相干造影显 象技术 • CHI: Coded Harmonic Imaging编码谐波显象
微泡的共振
液体中的造影剂微泡在超声场内吸收及 散射能量的同时，还以自身的固有频率 作膨胀与收缩振动。 声场频率与微泡固有频率一致时，微泡 膜振幅能量最大，产生的散射截面大于 其散射体几何截面的1000倍，BS信号 强度明显增强。
微泡的非线性特征
当超声场的声压达足够高时(50200kPa)，微泡内的线性共振变为 非线性共振，导致包膜膨胀与收缩 幅度的不相等，产生几倍于基波f0 的谐波。
在相干成像的基础上，采用连续发射一 组脉冲，提取来自微泡非线性二次谐波 （second harmonic）用于成像，特点 是提高了信噪比，造影效果好 。 仪器：Sequoia512，Sequoia Paragon 等
Contrast Tuned Imaging 对比造影成像技术
百胜集团（Esaote Group）推出的CnTi 技术， 低声压实时超声造影成像技术，采用独有的 纯净波发射激励、宽动态范围和数字滤波技 术，从而可获得纯正的造影剂二次谐波实时 图像。 CnTi 技术的独特优势之一是声压可调 （0.02≤MI≤1.7）。即使直接声压（DP）在 40Kpa，MI 在0.06 以下低声压作用于微泡时， 也能通过宽动态范围放大获得理想的低噪声、 完全实时的谐波图像。 仪器：百胜Au8等
Wilson SR, Burns PN, Muradali D,et al. Harmonic hepatic US with microbubble contrast agent: initial experience showing improved characterization of hemangioma, hepatocellular carcinoma, and metastasis 1.Radiology,2000,215:153-161.
二次谐波成像技术
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，还含有谐波成分nf0(其 中两倍于基波频率的谐波2f0称为二次谐波)。 在接受回波时人为抑制基波，重点接收2f0信 号，从而使背向散射信号的信/噪比值大大增 加。 利用超声造影剂的特性，以某一频率f0发射， 而以2f0频率接收由造影剂产生的二次谐波信 号，即二次谐波成像技术（2nd harmonic imaging）。
微泡的生存时间
微泡的生存时间(longevity)
T=r2o.ρ/2D.Cs
其中 ro 为微泡半径，ρ为气体密度，D为 声压，Cs 为饱和度。 在低声压的作用下，微泡具有很好的谐 振特性，即振而不破，同时产生较强的 谐波信号。
Contrast Pulse Sequencing 相干脉冲系列技术