1、小器官造影成像超声造影简介为什么要使用超声造影？1.常规彩色多普勒和能量多普勒在血流显像上存在局限性血流信号敏感性低尤其是对低速血流信号、微血管血流信号不能动态观察血流的“灌注、清除”全过程2.改善“成像有困难”病人的检测：多普勒难以检测的血流信号（微循环，组织的运动）相对强组织回声的微弱的血流信号3.提供额外的诊断信息，如：对肿块结节或囊肿更好的描述对小病灶或肿瘤的检测与鉴别不同组织灌注的评估（灌注正常与异常）超声造影的目的1.通过造影剂来提高血管显示的清晰度2.显示病变组织和正常组织灌注的差异性3.为临床提供更多的诊断信息。超声造影成像超声设备超声设备超声造影剂超声造影剂超声造影剂对造影剂
2、的要求有效 -极大增强血流信号强度安全 -可以经动脉注入血流 微小-可以通过肺部毛细血管 稳定 -可持续到完成图像扫描过程微泡的声学特性-共振 在特定频率下稳定的声激励可使微泡产生振动，微泡在超声场内产生的共振是非线性的012345678910012345678910频率频率 MHz微泡大小范围微泡大小范围 m mm微泡的非线性特性 微泡的声学特性是非线性的.人体组织在 Low MI 下的声学特性是线性的。这是我们用来区分气泡信号和组织信号的原理.22.533.5x 10-600.20.40.60.811.21.41.61.82x 10-6时间时间 s半径半径 mAcoustic waveBu
3、bble radius超声输出强度参数MI超声造影剂的历史 第一代：自由气泡 双氧水超声造影 二氧化碳超声造影 第二代：膜包裹气泡 小于10微米 DefinityTM Optison BisphereTM QuantisonTM Levovist SonovueTMSonazoidTM 第三代：靶向？超声造影剂种类高声压技术使造影微泡破裂高声压技术使造影微泡破裂（间歇成像）（间歇成像）高声压高声压超声造影超声造影技术技术(Levovist）HIGH MI(0.2)瞬间爆破成像（Flash）的缺陷：观察时间短，往往无法完成对整个脏器的搜查；一次注射造影剂后不可能检查所有血管 图像显示整场不均匀，
4、对中远场肿瘤的检测不理想；无法观察造影剂对肿瘤灌注的实时动态信息；常有伪影，运动 motion/开花 Blooming，成像质量较差 超声造影剂种类Real Time imaging实时成实时成像像低声压低声压超声造影超声造影技术技术（SonoVue）low MI(0.2)低机械指数造影的优势设置较低的MI，一般在0.04-0.13 左右微泡保持完好，体内存在时间长理想的低噪声、完全实时灰阶显示真正意义的实时实时超声造影超声造影少血管、多血管病灶均适应检查/病灶血供多或少均可检查穿透力得到改善进一步提高肿瘤检出率操作方便定量分析目前国内唯一超声造影剂 SonoVueSonoVueITALYBR
5、ACCOSF6超声造影剂-微小气泡(1-10 微米)具有弹性的表面包膜充以气体具有弹性的表面包膜充以气体SonoVueTM 微泡微泡红细胞红细胞Sonovue 与红细胞比较与红细胞比较1 m mm内腔内腔外壳外壳超声造影剂 声诺维 SonoVue 是一种纯血池制剂，它不能外渗到细胞间液；声诺维 SonoVue 微泡的平均直径为2.5 m，静脉注射后，可以通过肺部毛细血管(肺泡),循环到所有的血管结构.SF6 SF6 SF6 SF6 超声造影技术L7、L9超声造影技术 编码脉冲反向谐波技术（CPI）TAD双幅显示技术脉冲反向技术第一个脉冲第一个脉冲第二个脉冲第二个脉冲+基波基波=+谐波谐波=脉冲
6、反向谐波造影发射脉冲发射脉冲组织反应组织反应气泡反应气泡反应提取信号提取信号脉冲反相谐波造影技术优势编码脉冲反相技术编码脉冲反相技术 （CPI技术）技术）抑制组织信号抑制组织信号提高造影剂信号提高造影剂信号增加信噪比增加信噪比TruAgent技术技术（TAD技术）技术）支持造影的探头 腹部：4C,3.5C,3.5CS,M7C:小器官,血管,腹部：7L,9L,10L,M12L 3D腹部：4D3C_L 术中：4S 心脏,TCD：M3SLE9超声造影技术 高保真调幅造影成像 人体声学建模脉冲反向谐波的局限性+发射发射组织谐波反应组织谐波反应气泡谐波反应气泡谐波反应1.1.正向正向脉冲波脉冲波2.2.
7、反向反向脉冲波脉冲波接收谐波信号接收谐波信号残留组织信号使气泡对组织残留组织信号使气泡对组织信号比下降，敏感度降低信号比下降，敏感度降低调幅技术0.5 1 0.5发射脉冲发射脉冲-+=0组织反应组织反应气泡反应气泡反应-+=调幅造影成像技术调幅造影成像技术 出色的组织抑制和上佳气泡敏感性出色的组织抑制和上佳气泡敏感性 p1+p3 p2_=+p1-p2+p3 0_+=消除组织信号需要准确的、线性的发射脉冲消除组织信号需要准确的、线性的发射脉冲p2=2x p1 and p1=p3高保真发射是高保真发射是LE9调幅造影技术的关键调幅造影技术的关键!组织信号残留组织信号残留非高保真非高保真p1-p2+
8、p3=0高保真高保真组织信号无残留组织信号无残留高保真发射技术人体声学建模 实时计算信号频率和带宽随人体深度变化 自动调整滤波器频率和带宽 实现最大信噪比 实时计算信号强度随人体深度变化 自动调整模拟信号增益及数字信号增益匹配 -实现 最大信噪比，图像非常均匀最佳灵敏度及均匀性！调幅造影成像高效消除组织信号高效消除组织信号 气泡探测灵敏度高，分辨率好气泡探测灵敏度高，分辨率好-低剂量低剂量,延时相长延时相长 图像高度均匀图像高度均匀高频造影成像效果极佳高频造影成像效果极佳超声造影新境界超声造影新境界!调幅技术调幅技术高保真发射高保真发射人体声学建模人体声学建模High Resolution M
9、ode支持造影的探头 腹部：C1-5,S1-5:小器官,血管,腹部：9L,ML6-15 腔内:IC5-9 心脏,TCD:M5S 3D 腹部:RAB2-5 3D 腔内：RIC5-9 3D 小器官：RSP6-16 介入：3CRFLOGIQ系列造影新功能 双幅显示(全画幅)叠加显示造影和B模图像(Hybrid)2个独立contrast 计时器(Dual contras clock)容积超声造影 超声造影技术的发展方向允许进一步减除背景和仅显示当前有造影剂区域的技术造影技术的三维成像，将增加对肿瘤检出的敏感性研制与病变组织或因子（如激活的血小板）特异性结合的靶向造影剂，以更准确地显示病变（如血栓）。微
10、泡有包裹治疗药物或基因的能力，当和遇到高机械指数或特殊的超声信号时释放它们的能力，这使药物在感兴趣的部位有目的地释放，能使治疗的不良反应下降，治疗的效果更佳。应用微泡的黏附特性研究血管内皮细胞的功能。肝移植术即刻和术后疗效评价造影流程1.新建病例档案新建病例档案2.设置存储的时间长度设置存储的时间长度123设置存储习惯设置存储习惯（向前或向后）（向前或向后）4.修改预计存储的修改预计存储的时间长度时间长度5.保存并退出6.可设置分段存储可设置分段存储3.建立静脉通道建立静脉通道 患者建立静脉通道，为了避免因压力过大使微泡破患者建立静脉通道，为了避免因压力过大使微泡破裂，裂，含含造影剂的注射器需
11、要从三通管与导管方向一致造影剂的注射器需要从三通管与导管方向一致的注射口连接，而与导管垂直的注射口连接含生理盐的注射口连接，而与导管垂直的注射口连接含生理盐水的注射器，注意注射器不要回抽水的注射器，注意注射器不要回抽,针头不针头不能能要小于要小于20G。在超声下确定需要观察的参考面，如果是会受呼在超声下确定需要观察的参考面，如果是会受呼吸影响的脏器，需要与患者配合训练屏息或者平静呼吸影响的脏器，需要与患者配合训练屏息或者平静呼吸，一切准备就绪后就可以进入造影流程。吸，一切准备就绪后就可以进入造影流程。超声造影剂常规使用方法超声造影剂常规使用方法无需皮试瓶内注入5ml5ml生理盐水，充分振荡充分
12、振荡后形成稳定溶液（微泡悬溶液微泡悬溶液，室温下可放置6 6小时）注射前充分振荡后，抽取0.5-2.4ml0.5-2.4ml通过肘静脉注入人体（快速团注快速团注）紧接着推注5ml5ml生理盐水生理盐水超声造影剂常规使用方法超声造影剂常规使用方法4.进入造影操作流程进入造影操作流程注意注意图像焦点尽量放置于远场图像焦点尽量放置于远场MI的值，可以通过的值，可以通过power output进行调节进行调节5.进入造影操作流程进入造影操作流程MI的显示的显示Power output 以以AO的的形式显示形式显示聚焦尽量放置于远场聚焦尽量放置于远场6.造影操作流程造影操作流程B.操作者双击冻结键，操作
13、者双击冻结键，将会看见将会看见-A.患者一切准备就绪患者一切准备就绪C.时间条清零时间条清零D.点击造点击造影时钟的影时钟的同时，开同时，开始注射始注射存储存储存储存储7.造影的动态存储 每间隔一定时间存储一次动态图像（实时状态下存储）例如：每60秒存储一次动态图像，整个过程不按冻结按键。造影结束后，别忘关闭造影时钟（造影结束后，别忘关闭造影时钟（contrast clock）8.关闭造影时钟关闭造影时钟9.将图像存储到主机硬盘将图像存储到主机硬盘造影结束，点击屏幕右下方的视窗图标造影结束，点击屏幕右下方的视窗图标启动TIC选中需要分析的动态造影图像后，启动选中需要分析的动态造影图像后，启动T
14、IC。10.TIC时间强度曲线曲线拟合曲线拟合可选择拟合曲线进行分析。可选择拟合曲线进行分析。10.TIC时间强度曲线团注法团注法目前团注法为常用拟合公式。目前团注法为常用拟合公式。10.TIC时间强度曲线 把取样容积任意地放在感兴趣区域把取样容积任意地放在感兴趣区域 多点采样和分析多点采样和分析A:Difference between baseline and peakB:Baselinek:indicator for the gradient of curveMSE:Mean Square Error10.TIC时间强度曲线TtoPK:达峰时间达峰时间 Area:曲线下面积曲线下面积 Gr
15、ad:梯度梯度 Atm：造影剂到达：造影剂到达时间时间10.TIC时间强度曲线伽马变量曲线，即团注法模型伽马变量曲线，即团注法模型10.TIC时间强度曲线图解各个参数概念图解各个参数概念10.TIC时间强度曲线3D 造影流程3D 造影造影-操作操作启动启动3D/4D启动造影启动造影观察当造影剂刚刚到达同时开始观察当造影剂刚刚到达同时开始采集采集3D开始前述造影过程开始前述造影过程选择选择3D扫描扫描3D 造影造影-操作操作3D 造影造影-操作操作对获得数据选择观察重建模式对获得数据选择观察重建模式重建模式重建模式3D 造影造影-操作操作获得造影获得造影3D图像图像3D 造影造影-操作操作单幅显
16、示单幅显示四幅显示四幅显示单幅显示单幅显示3D图像效果图像效果3D 造影造影-操作操作3D 造影造影-操作操作解剖刀解剖刀3D 造影造影-操作操作电影编辑电影编辑旋转旋转显示显示3D 造影造影-操作操作体积精确计算体积精确计算手动描画方式手动描画方式3D 造影造影-操作操作不规则体积的测量不规则体积的测量3D 造影造影-操作操作重建模式的设定重建模式的设定3D 造影造影-操作操作容积数据的回放容积数据的回放超声造影的应用甲状腺、淋巴结甲状腺、淋巴结乳腺乳腺肝、胆囊、胰腺肝、胆囊、胰腺子宫、卵巢子宫、卵巢前列腺、膀胱前列腺、膀胱颅内动脉颅内动脉颈动脉颈动脉心脏心脏肾、脾肾、脾外周血管外周血管临床
17、应用临床应用肝脏肿瘤鉴别：应用最多，较成熟。乳腺肿瘤良恶性鉴别腋下淋巴结良、恶性鉴别术后复发与瘢痕鉴别植皮后是否成活的鉴别血管内膜及血栓的检查心肌血流灌注的研究TIC曲线分析曲线分析TIC曲线分析超声造影的一般过程 造影准备 建立通道 造影开始 图像存储 造影结束 图像分析TIC曲线的作用 超声造影剂进入人体以后，微泡会随血流经过身体的各个组织或器官。以微泡为指示剂，观察同一位置在不同时刻微气泡浓度（强度）的变化，即可以得到以时间为横轴、浓度（强度）为纵轴微气泡的时间-浓度（强度）曲线，然后根据注射方式的不同用数学模型进行拟合，可以得到反映组织器官血流灌注的参数。常用拟合模型灌注曲线：击破灌注
18、曲线：击破-再灌注模型，当造影剂为持续输入再灌注模型，当造影剂为持续输入并达到稳态浓度时，通过高机械指数声脉冲对检查并达到稳态浓度时，通过高机械指数声脉冲对检查切面微泡进行击破，邻近组织内的微泡就会以特定切面微泡进行击破，邻近组织内的微泡就会以特定速度进行再灌注，从而得到组织的再灌注曲线。速度进行再灌注，从而得到组织的再灌注曲线。常用于心肌、脑、肾等组织血流灌注的研究。常用于心肌、脑、肾等组织血流灌注的研究。廓清曲线：造影剂衰竭模型，设定合适的帧频，对廓清曲线：造影剂衰竭模型，设定合适的帧频，对检查切面微泡进行固定时间间隔的击破和再灌注，检查切面微泡进行固定时间间隔的击破和再灌注，击破和再灌注
19、交替进行，得到一条逐渐下降并最终击破和再灌注交替进行，得到一条逐渐下降并最终达到一个新的稳定状态的曲线。达到一个新的稳定状态的曲线。可以是团注或连续可以是团注或连续滴注，由于滴注，由于样本采集时间短，特样本采集时间短，特别适合腹部受呼吸影响大的脏器血流灌注的研究。别适合腹部受呼吸影响大的脏器血流灌注的研究。常用拟合模型伽马变量曲线：团注法模型，团注法是目前最伽马变量曲线：团注法模型，团注法是目前最常用的超声造影注射方法，研究超声造影剂团常用的超声造影注射方法，研究超声造影剂团注后的血流动力学过程也是目前超声造影研究注后的血流动力学过程也是目前超声造影研究组织血流灌注最常用方法。组织血流灌注最常
20、用方法。团注超声造影剂后，连续测量组织内感兴趣区团注超声造影剂后，连续测量组织内感兴趣区造影剂浓度随时间的变化，获得先上升后下降造影剂浓度随时间的变化，获得先上升后下降的时间的时间-强度曲线，通过上述公式进行拟合，强度曲线，通过上述公式进行拟合，获得反映组织血流灌注的参数。目前广泛获得反映组织血流灌注的参数。目前广泛应用应用于于评价肿瘤评价肿瘤血管生成和抗血管生成治疗，以及血管生成和抗血管生成治疗，以及评价心肌肝肾等组织器官的血流灌注。评价心肌肝肾等组织器官的血流灌注。tC:递增函数；递增函数；exp(-Kt)：递减函数；：递减函数；B：造影剂到达时强度；：造影剂到达时强度；A、K、C：决定峰
21、值强度：决定峰值强度MSE:均方差均方差伽马变量曲线伽马变量曲线TtoPk：达峰时间，在曲线到达时间：达峰时间，在曲线到达时间（First）和末尾时间（）和末尾时间（Last）之间最大强）之间最大强度的时间。度的时间。Area:曲线下面积，以到达时强度为基线，曲线下面积，以到达时强度为基线，与感兴趣区的血容量和血流速度相关。与感兴趣区的血容量和血流速度相关。Grad：梯度，从到达强度到峰值强度的梯：梯度，从到达强度到峰值强度的梯度，与平均灌注速度相关。度，与平均灌注速度相关。ATm:到达时间，需手动设定（即到达时间，需手动设定（即First），），但是非常重要的指标，它影响其他参数的但是非常重
22、要的指标，它影响其他参数的值。值。其他参数Max Grad：在：在first和和last之间最大的梯度，之间最大的梯度，它与最大灌注速度及其时间相关。其通过计算它与最大灌注速度及其时间相关。其通过计算相邻相邻7点的梯度而得到。点的梯度而得到。峰值强度：数值受峰值强度：数值受A、C、K影响，主要反映感影响，主要反映感兴趣区的血容量。兴趣区的血容量。感兴趣区设定 可以设定取样（感兴趣区）大小、形态曲线的调整 可以调整曲线平滑、设定自动调整（垂直）标尺触屏菜单和软菜单内容一致。和软菜单内容一致。曲线的测量可以测量强度（可以测量强度（dB）、两点间的强度差及时间）、两点间的强度差及时间时间差的测量。时间差的测量。目前遇到的困难 呼吸运动：增益调整不一致：取样点的大小不一致：取样点位置不一致：用药剂量、注射速度的不同：受检者身体因素：操作者的因素：
