超声造影全面总结
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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 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。如发现有误,欢迎与编者交流。
目录
第一部分基础知识 ..........................
线性与非线性:.........................
机械指数:...........................
造影剂原理简述:........................
造影剂微泡的历史:.......................
为什么要使用造影剂:......................
造影剂的临床应用:.......................
造影剂成像技术的分类:.....................
第二部分Sequoia 平台提供的造影剂成像技术及功能: ...........
PCI 能量对比造影技术( Power Contrast Imaging ):........
ADI 造影剂探测成像技术( Agent Detection Imaging ):........
CCI相干对比造影技术( Coherent Contrast Imaging ):.......
CPS对比脉冲系列造影成像技术( Contrast Pulse Sequencing ):ADI 原理:......................................
CPS原理: .........................
CPS的优势: ........................
第三部分关于定量分析 ........................
百胜超声造影技术:.......................
Philips 超声造影技术: ......................
TOSHIBA超声造影技术....................
GE超声造影技术:........................
第五部分常见问题与解答 ......................
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?
2. 问:其他公司都在主推什么造影剂技术?.............
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?
4. 问:目前在国内都能使用哪些造影剂?..............
5. 问:超声造影与CT和MRI 造影相比有哪些优势和不足?.....
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?.....................
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?.........................
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? .....................
9. 问:很多公司都有微血管成像技术,为什么西门子没有?.......
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?
11. 问:在哪里可以获得有关声学造影的临床文章? ..........
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
超声波
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
I SPTA(空间
数学者认为
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1.0 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>0.7 或0.8 时,微泡被超声打破,并在瞬间产生强烈回波信号;
谐振:当0.7/0.8>MI>0.2/0.3 时,微泡产生非线性谐振;
反射:当发射超声机械指数MI<0.1 ,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;
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