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超声造影技术在目前超声领域中发展较为迅速,具有操作简单、无放射性辐射及实时显像等优点。超声造影技术通过静脉或皮下注射小于红细胞体积的微泡造影剂,增强组织器官显像程度,达到鉴别疾病及超声诊断的目的。超声造影的基础是超声造影剂,随着超声造影剂的更新换代,超声分子影像学也相应而生。超声分子影像学是利用超声微泡造影剂对体内组织器官进行分子水平成像,对疾病的诊断及治疗具有非常重要的意义。目前,对超声造影技术的超声造影剂的研究及其临床应用有以下几个方面。
(一)靶向超声造影剂
超声分子成像的基础和关键是靶向超声造影剂,其主要原理是超声造影剂与抗体或多肽分子连接,与体内特定受体或抗原结合,用于靶向治疗与成像。靶向超声造影剂是超声分子探针,通过特异性作用于病变区,突出显示病变部位,以此提高超声诊断的敏感性。要达到良好的超声分子显像,靶向造影剂的制备是关键。
制备靶向造影剂的方法。利用造影剂本身的特性,停留在炎症部位;造影剂表面连接上特异性配体,使造影剂结合到病变细胞的特异性抗原上;利用单克隆抗体与造影剂结合,间接使造影剂与病变部位表达的相关抗原结合,达到更加精准的靶向目标。超声微泡造影剂直径小于100纳米,可穿过血管内皮细胞间隙,使半衰期延长达数天。靶向超声造影剂能将自身携带的药物定向、定量释放于靶器官,从而发挥治疗作用。
(二)超声微泡造影剂
超声微泡造影剂经历了三代改造后,使其包裹在血液中的高分子氟碳气体通过弥散方式排出,增加造影剂的稳定性及有效性。超声微泡造影剂经外周静脉进行注射后,可使血液进行强散射,增强实质性器官达到显影的目的。目前超声微泡造影剂多以人血蛋白质类、表面活性剂类、脂质类为主。超声微泡造影剂可在气体周围出现外膜,使信号增强,提高微泡稳定性,从而实现有创性到无创性的转变。
(三)多模态超声造影剂
多模态超声造影剂不仅可用于超声分子显像,还可同时增强其他影像方式显像,如增强磁共振分子显像、CT分子显像等。液态氟碳纳米粒是一种对空气暴露、压力相对稳定的乳剂,具有很强的穿透能力和散射能力,可增强对比信号,提高超声显像。液态氟碳纳米粒可使肝实质继续强化,对肿瘤病灶无明显增强作用,对肿瘤具有较高的检出率,在平扫时更加容易发现肿瘤病灶,为肿瘤的坏死及缺血灶提供了新的诊断方式。
(四)载药物超声造影剂
超声造影可增大病变组织与正常组织间的差别,可显示病变组织血流灌注,提高超声诊断及发现病灶的能力。超声造影诊断与鉴别肾脏肿瘤、肝脏肿瘤的准确性较高,还可以无创动态监测肝移植、肾移植、肿瘤治疗效果等,对脑梗死患者血管再通起到重要的作用。另外,超声仪器因其具有体积小、可移动的特点,所以对不能移动的患者具有更大的优势。
(一)在肝脏肿瘤中的应用
新型造影剂微气泡在超声成像中起到相似于CT、MRI的作用,可分析门静脉期、肿瘤动脉期,可用于诊断肝脏肿瘤类型评价、肝脏诊断与鉴别诊断。血管瘤是肝脏常见的良性肿瘤,在常规彩超中可看到血流较慢的信号,在使用造影剂后表现为强化范围从周边逐渐向心性增强,周边呈现团块状隆起,随时间延长范围逐渐增大,最后完全被填充。
(二)在肾动脉狭窄中的应用
肾动脉狭窄是一种多血管因素引起的疾病,有较多严重并发症。肾功能不全和肾性高血压是肾动脉狭窄常见并发症,因此,及时的诊断在临床中尤为重要。现临床中对移植肾动脉狭窄筛查主要是肾脏彩超。肾动脉造影是侵入性检查方式,会对移植肾造成损伤,因此,肾动脉超声是最好的检查手段。通过对移植肾的小叶间动脉、主肾动脉进行分析,可评估肾小管坏死时肾脏血流变化及血流灌注情况,对移植肾诊断评估发挥巨大作用。慢性肾病指的是由于长时间慢性损伤刺激机体产生自我修复,导致肾小球及肾小管周围血管发生变化,临床表现为肾间质纤维和肾小球硬化。超声造影通过绘制时间—强度曲线,定时、定量检测慢性肾功能不全患者肾皮质血流量,是诊断慢性肾病的新方式。
(三)在乳腺癌诊断中的应用
超声造影技术利用造影剂使回声增强,提高超声诊断的敏感性,其在乳腺癌诊断中主要机理为组织血流中造影剂微泡浓度与图像型号成一定关系基于血流灌注。乳腺癌血流丰富,早期灌注血管床显著增加,晚期快速退出。超声造影技术在乳腺腫块直径>2.0cm与≤2cm时增强模式不同,因此超声造影技术在乳腺癌诊断中应根据肿瘤大小进行区分。
超声造影剂研究
(一)靶向超声造影剂
超声分子成像的基础和关键是靶向超声造影剂,其主要原理是超声造影剂与抗体或多肽分子连接,与体内特定受体或抗原结合,用于靶向治疗与成像。靶向超声造影剂是超声分子探针,通过特异性作用于病变区,突出显示病变部位,以此提高超声诊断的敏感性。要达到良好的超声分子显像,靶向造影剂的制备是关键。
制备靶向造影剂的方法。利用造影剂本身的特性,停留在炎症部位;造影剂表面连接上特异性配体,使造影剂结合到病变细胞的特异性抗原上;利用单克隆抗体与造影剂结合,间接使造影剂与病变部位表达的相关抗原结合,达到更加精准的靶向目标。超声微泡造影剂直径小于100纳米,可穿过血管内皮细胞间隙,使半衰期延长达数天。靶向超声造影剂能将自身携带的药物定向、定量释放于靶器官,从而发挥治疗作用。
(二)超声微泡造影剂
超声微泡造影剂经历了三代改造后,使其包裹在血液中的高分子氟碳气体通过弥散方式排出,增加造影剂的稳定性及有效性。超声微泡造影剂经外周静脉进行注射后,可使血液进行强散射,增强实质性器官达到显影的目的。目前超声微泡造影剂多以人血蛋白质类、表面活性剂类、脂质类为主。超声微泡造影剂可在气体周围出现外膜,使信号增强,提高微泡稳定性,从而实现有创性到无创性的转变。
(三)多模态超声造影剂
多模态超声造影剂不仅可用于超声分子显像,还可同时增强其他影像方式显像,如增强磁共振分子显像、CT分子显像等。液态氟碳纳米粒是一种对空气暴露、压力相对稳定的乳剂,具有很强的穿透能力和散射能力,可增强对比信号,提高超声显像。液态氟碳纳米粒可使肝实质继续强化,对肿瘤病灶无明显增强作用,对肿瘤具有较高的检出率,在平扫时更加容易发现肿瘤病灶,为肿瘤的坏死及缺血灶提供了新的诊断方式。
(四)载药物超声造影剂
超声造影可增大病变组织与正常组织间的差别,可显示病变组织血流灌注,提高超声诊断及发现病灶的能力。超声造影诊断与鉴别肾脏肿瘤、肝脏肿瘤的准确性较高,还可以无创动态监测肝移植、肾移植、肿瘤治疗效果等,对脑梗死患者血管再通起到重要的作用。另外,超声仪器因其具有体积小、可移动的特点,所以对不能移动的患者具有更大的优势。
超声造影技术在临床中的应用
(一)在肝脏肿瘤中的应用
新型造影剂微气泡在超声成像中起到相似于CT、MRI的作用,可分析门静脉期、肿瘤动脉期,可用于诊断肝脏肿瘤类型评价、肝脏诊断与鉴别诊断。血管瘤是肝脏常见的良性肿瘤,在常规彩超中可看到血流较慢的信号,在使用造影剂后表现为强化范围从周边逐渐向心性增强,周边呈现团块状隆起,随时间延长范围逐渐增大,最后完全被填充。
(二)在肾动脉狭窄中的应用
肾动脉狭窄是一种多血管因素引起的疾病,有较多严重并发症。肾功能不全和肾性高血压是肾动脉狭窄常见并发症,因此,及时的诊断在临床中尤为重要。现临床中对移植肾动脉狭窄筛查主要是肾脏彩超。肾动脉造影是侵入性检查方式,会对移植肾造成损伤,因此,肾动脉超声是最好的检查手段。通过对移植肾的小叶间动脉、主肾动脉进行分析,可评估肾小管坏死时肾脏血流变化及血流灌注情况,对移植肾诊断评估发挥巨大作用。慢性肾病指的是由于长时间慢性损伤刺激机体产生自我修复,导致肾小球及肾小管周围血管发生变化,临床表现为肾间质纤维和肾小球硬化。超声造影通过绘制时间—强度曲线,定时、定量检测慢性肾功能不全患者肾皮质血流量,是诊断慢性肾病的新方式。
(三)在乳腺癌诊断中的应用
超声造影技术利用造影剂使回声增强,提高超声诊断的敏感性,其在乳腺癌诊断中主要机理为组织血流中造影剂微泡浓度与图像型号成一定关系基于血流灌注。乳腺癌血流丰富,早期灌注血管床显著增加,晚期快速退出。超声造影技术在乳腺腫块直径>2.0cm与≤2cm时增强模式不同,因此超声造影技术在乳腺癌诊断中应根据肿瘤大小进行区分。