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
第一代商品化造影剂：有外壳的空气微泡，由人白蛋白溶液经过振荡后形成；稳定性有一定提高，且可通过肺循环。但由于空气的可溶性较大，且在超声照射下微泡极易被破坏，增强效果只能持续几秒至几十秒；主要产品有Levovist, Albunex 等。第二代商品化造影剂：有外壳包裹的大分子气体（如氟碳气体，六氟化硫等），由于大分子气体不易溶于血液，使造影剂具有更好的稳定性和更均匀的微泡直径，增强效果可持续几分钟，因而可以观察造影剂在组织内进入到退出的全过程。主要产品有：Sonovue, Optison, Definity, Imagent 等。
为什么要使用造影剂：早期的造影剂仅仅是为了增强超声回波信号，使得二维、M型和血流的显示更加清晰、敏感，随着第二代造影剂的出现，造影剂作为血池示踪剂对组织内部的毛细血管的回波信号的增强，可以直接观察特定组织的二维结构和微循环的灌注和消退情况，由于不同病变常常表现出特定的灌注- 消退过程和增强特征，因此为临床鉴别诊断提供了新的方法。
造影剂的临床应用：
1. 心脏方面可用于显示左室（LVO）或显示心肌（MCE）。
评估左室功能时，检查的准确性有赖于对心内膜的良好描绘。LVO可显着提高心内膜
边界，从而对于成像困难的病人，把没有诊断意义的结果转变为有诊断意义的结果。
心肌声学造影（MCE）目前已成为研究冠心病的病理和生理的重要手段。应用领域包
括：评价存活心肌、评价冠脉血管内皮功能、评价介入治疗疗效、测量冠脉储备功能等方面。
2. 腹部方面可用于显示肝脏、肾脏、子宫和卵巢等器官肝脏：显示不同占位性病变（如原发性肝癌、转移性肝癌、局灶性结节增生等）
的血供特点，有助于肝占位性病变的诊断及鉴别诊断；提高肿块与正常肝组织的对比度，有助于小肿块的发现。