1、超聲造影基本原理超聲造影是指將人體組織中具有不同聲學(xué)特性的物質(zhì)注入體內(nèi)，使血液中出現(xiàn)明顯不同的界面(即血液中出現(xiàn)云狀回聲反射)，以清晰區(qū)分待檢目標(biāo)與周圍環(huán)境的差異，增強(qiáng)血流和組織回聲的對(duì)比度的超聲檢查方法。對(duì)比增強(qiáng)超聲的基本原理、諧波成像技術(shù)、自然組織諧波、對(duì)比諧波成像、基波成像(線性成像)、諧波成像(非線性成像)、聲波在組織中傳播，當(dāng)遇到規(guī)則界面時(shí)，聲波將被反射和折射，即線性傳播；當(dāng)遇到不規(guī)則界面時(shí)，波形失真，諧波分量增加，聲衰減系數(shù)增加，即可能發(fā)生非線性傳播。在傳統(tǒng)的超聲信號(hào)處理中，基波和諧波的頻率和能量、超聲傳播的非線性效應(yīng)以及非線性信號(hào)往往被忽略。超聲造影劑具有很強(qiáng)的非線性信號(hào)特征。探

2、頭發(fā)出聲波，聲波通過造影劑非線性傳播。波形失真，諧波成分明顯增加。與其他組織相比，諧波成分很少?；ê椭C波影響造影劑微泡產(chǎn)生的散射諧波信號(hào)，但2f0諧波信號(hào)是在接收時(shí)直接采集的。二次諧波成像技術(shù)中，微泡產(chǎn)生的后向散射信號(hào)不僅包含發(fā)射頻率相同的基波f0，還包含諧波分量nf0(其中基頻兩倍的諧波2f0稱為二次諧波)。接收回波時(shí)，基波被人為抑制，主要接收2f0信號(hào)，使得后向散射信號(hào)的信噪比大大提高。根據(jù)超聲造影劑的特性，它以某一頻率f0發(fā)射，并接收造影劑以2f0頻率產(chǎn)生的二次諧波信號(hào)，即二次諧波成像技術(shù)。諧波對(duì)比成像技術(shù)從組織中去除或分離線性超聲信號(hào)(數(shù)字減影)，利用微泡產(chǎn)生的非線性回波，可以更有效

3、地接收造影劑的諧波信號(hào)，提高對(duì)微血流的敏感性，實(shí)時(shí)觀察腫瘤實(shí)質(zhì)內(nèi)微血管血液灌注的全過程。常用諧波對(duì)比成像技術(shù)，PI:脈沖反相脈沖反相諧波技術(shù)PPI:功率脈沖反相能量脈沖反相諧波技術(shù)CnTI:對(duì)比調(diào)諧成像對(duì)比成像技術(shù)CPS 3360對(duì)比脈沖序列：對(duì)比脈沖序列技術(shù)CCI :相干對(duì)比成像相干對(duì)比成像技術(shù)CHI:編碼諧波成像編碼諧波成像，HDI5000，iu22，Esaote，紅杉512，中國常用(Ra)；在場(chǎng)。諧波信號(hào)接收示意圖，1.5MHZ，3.0MHZ，超聲造影原理，利用注入血液的微泡來提高聲壓反射系數(shù)。空氣與血漿的比值為99.95%，而紅細(xì)胞與血漿的比值僅為1.3%。也就是說，空氣的Ra比紅細(xì)

4、胞的Ra大75-77倍，并且它們強(qiáng)烈地增強(qiáng)了超聲波的后向散射。反向散射(BS):當(dāng)超聲波在組織中傳播時(shí)，它們?cè)谛∮诓ㄩL的界面處被散射，并且它們被散射向探頭(與入射波成180)。含氣體成分的造影劑產(chǎn)生的散射信號(hào)強(qiáng)度最強(qiáng)。微泡對(duì)超聲波的反應(yīng)取決于入射聲壓。當(dāng)壓力小于50kPa時(shí)，微泡對(duì)稱壓縮和膨脹，呈現(xiàn)線性后向散射，信號(hào)強(qiáng)度隨入射聲壓的增加而線性增加。這種反應(yīng)主要用于基波成像。在50-200千帕?xí)r，微泡不對(duì)稱地壓縮和膨脹，表現(xiàn)出非線性反向散射，導(dǎo)致共振和諧波。微泡的共振頻率取決于入射聲壓、微泡直徑和殼體彈性，可用于諧波成像。在200-2000千帕?xí)r，微泡破裂，氣體溢出，產(chǎn)生寬帶高能信號(hào)和受激聲發(fā)射

5、。該反應(yīng)可用于觸發(fā)成像和不相關(guān)成像。微泡造影劑微泡在液體中的共振吸收和散射超聲場(chǎng)中的能量當(dāng)超聲場(chǎng)的聲壓足夠高(50-200千帕)時(shí)，微泡中的線性共振變成非線性共振，導(dǎo)致膠囊的膨脹和收縮幅度不相等，并產(chǎn)生數(shù)倍于基波f0的諧波。利用造影劑微泡在聲場(chǎng)作用下的非線性效應(yīng)，可以明顯提高檢測(cè)血流信號(hào)的信噪比。匹配諧波成像技術(shù)可以更有效地接收造影劑的諧波信號(hào)。它克服了傳統(tǒng)b超和彩色或能量多普勒超聲的局限性，能夠?qū)崟r(shí)顯示實(shí)質(zhì)組織的微血管結(jié)構(gòu)，顯示病變的動(dòng)態(tài)增強(qiáng)類型。目前，最常用的兩種技術(shù)是CPS :對(duì)比脈沖序列：對(duì)比脈沖系列技術(shù)-西門子碳納米管：對(duì)比調(diào)諧成像對(duì)比成像技術(shù)-百勝！微泡存活時(shí)間、微泡壽命在低壓作用

6、下，微泡具有良好的共振特性，即微泡不破裂地振動(dòng)，同時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)諧波信號(hào)。對(duì)比度脈沖序列相干脈沖序列技術(shù)是在相干成像的基礎(chǔ)上，利用一系列脈沖從微泡中提取非線性二次諧波進(jìn)行成像，其特點(diǎn)是信噪比提高，對(duì)比度效果好。儀器：Sequoia512、Sequoia Paragon等，對(duì)比調(diào)諧成像對(duì)比成像技術(shù)，Esaote集團(tuán)引進(jìn)的CnTi技術(shù)，低壓實(shí)時(shí)超聲造影成像技術(shù)，采用獨(dú)特的純波發(fā)射激發(fā)、寬動(dòng)態(tài)范圍和數(shù)字濾波技術(shù)，獲得造影劑的純二次諧波實(shí)時(shí)圖像。碳納米管技術(shù)的一個(gè)獨(dú)特優(yōu)勢(shì)是可調(diào)節(jié)的聲壓(0.02毫安1.7)。即使當(dāng)直接聲壓為40千帕，聲壓級(jí)低于0.06時(shí)，也可以通過寬動(dòng)態(tài)范圍放大獲得理想的低噪聲實(shí)時(shí)諧波圖像。儀器：好吃！Au8等。具有極低的直接聲壓級(jí)(或極低的MI)，能有效地保存器官內(nèi)的微泡而不被破壞，有利于完成所有切片的長期血管造影掃描。例如，對(duì)心臟多個(gè)部分的心肌灌注的評(píng)估；肝臟多切面、多期、多腫瘤等動(dòng)態(tài)灌注成像。據(jù)報(bào)道，使用這種技術(shù)，可以在HCC腫瘤內(nèi)和周圍發(fā)現(xiàn)大范圍的“樹狀”血管圖像，揭示多普勒超聲不能發(fā)現(xiàn)的腫瘤血管。Wils