诊断心血管疾病应用超声微泡的研究进展

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心血管疾病应用影像学进行快速、无创的诊断成为目前临床的常用手段，其中CT、MRI等技术以及图像后处理技术更是将诊断效能不断提高；而超声诊断技术更是凭借无辐射、操作简单、易于推广等优势成为首选。自1968年Gramiak首次报道了超声造影剂（即超声微泡）以来，使得传统超声成像领域发展为超声造影技术，通过静脉注射超声微泡以实时、动态、高效显示动脉期增强效应，使超声可显示出微循环灌注水平的血流。超声微泡不仅可用于检测肿瘤或炎症时的血流改变，而且凭借无辐射和无肾毒性的优势在临床各个科室中得以应用。
超声微泡技术的特性、分类和发展


超声微泡技术的本质是属于造影技术，即将造影剂微气泡放入封装壳内，与背景组织形成高散射；在静脉注射后，微泡在低密度区膨胀、高密度区破裂，通过专门成像技术抑制背景组织信号从而建立微泡背向散射的对比信号，不仅能够提供较好血管空间分辨率，而且还能够提供实时实质器官在弥散或微循环水平血流超声图像，实现观测血流和测量其他血流动力学参数的目的。
造影微泡在声场中会出现膨胀和收缩交替进行的振动，从而实现非线性共振产生的谐波进行成像，血液中融入微泡后也具有非线性的特征；但软组织的非线性则表现较弱，通过对两者之间的二次谐波的检测和成像进行有效的区分。其中第一代造影剂的微泡内容物是空气，特点是壳厚、易破、谐振能力弱，稳定性差；成像原理是采用间歇高功率发射超声造影技术，通过爆破微泡的方式来获取相应的谐波从而观察造影剂在血管、脏器和组织中的分布信息。新一代超声造影则将微泡内容物换成了惰性气体，特点是外膜薄而柔软，稳定性好，即使在低声压下也具有良好的谐振能力；利用低机械指数实时超声也能够产生较强的谐波信号，能够实现连续、动态的微血管、组织灌流的显示。
随着超声微泡技术的不断发展，目前还能够通过微泡的表面修饰与改性使其功能基化, 如在微泡表面连接能特异性识别病变部位或组织的细胞所表达的特异性抗原或受体的特异性抗体或配体, 或者利用亲和素- 生物素桥间接将微泡与靶细胞结合, 造影剂可选择性地识别、结合靶细胞、靶组织或病变组织, 达到分子靶向显影诊断的目的。利用微泡在超声介导下的空化效应, 可实现微泡表面连接药物或治疗性基因的定向释放, 达到治疗疾病的目的。 靶向微泡分子靶向诊断和空化治疗将极大地拓展了超声造影剂的应用领域, 并可能引领临床超声建立一种高效敏感、安全无创的诊断和治疗手段。
与普通二维超声和彩色多普勒超声的比较


超声微泡技术具有以下优势：①能够实时、动态的进行灌注成像，避免了时间取样误差和呼吸频率对声像的影响；②具有更高的空间分辨率，提高了对微小病灶的显示率。；③操作更为简单，具有良好的可重复性，尤其在原发性肝癌TACE术后，利用超声微泡技术可以不受碘油浓度的影响，具有理想的敏感性。④超声微泡技术能够显示组织微循环灌注信息，属于纯血池造影，因此对组织微循环血流的敏感性极佳。⑤超声微泡技术由于剂量校，无辐射、无肝肾毒性，且无需皮试，扩大了临床造影诊断的适用人群范围。
与CT、MRI技术的比较


超声微泡技术具有以下优势：①CT和MRI为间断扫描成像，因此在动脉相的极早期图像的获取能力欠缺；而超声微泡技术能够利用低机械实时超声技术实现连续、动态的成像。②CT和MRI技术也有造影剂，但前者的造影剂多为水溶性，在进入血管厚能够穿过毛细血管壁弥散到血管外的细胞间隙，无法准确反映微循环灌注。而超声微泡技术为纯血池造影剂，不会从血管中外渗，因此能够准确、真实地反映微循环灌注。③CT的造影剂含碘，需要在应用前进行过敏试验，不仅缩小了适应人群范围，而且患者若短期反复检查还会造成肝肾功能损伤。而超声微泡技术无需检查前进行过敏试验，且用量少，无肝肾毒性，因此患者耐受性好且重复性高。与MRI技术相比，超声微泡技术更是省去了预先定扫描时点或作团注跟踪，因此操作上更为简单、便捷。
超声微泡技术的上述特征和优势


急诊科和 ICU 的床旁心脏超声检查由于容易受到患者体位、正压通气或伤口敷料等因素的影响，通常难以获得满意图像。而超声造影则可提高心脏结构的显示；利用超声造影还可快速评估急性心肌缺血患者的局部功能和心肌灌注。有研究对132例复杂心血管疾病患者进行右心声学造影检查，结果所有患者均被明确诊断为先天性心脏病，作者利用右心声学造影共检出了房间隔缺损(双向分流)、室间隔缺损(左/右)1、永存左上腔、肺动脉静瘘、法洛四联症和动脉导管未闭。有研究对108例急性心肌梗死且行急诊介入手术患者在术后3～5 d行心肌声学造影，结果心肌声学造影能有效评估急性心肌梗死急诊介入术后患者的微循环灌注情况，而且造影剂评分指数能独立预测此类患者急诊介入术后不良心血管事件。
对于活动性出血，超声造影优于常规超声，与增强 CT 无显著差异，表现为出现造影剂的积聚或向血管外的射流，其回声可为高回声或等回声。有研究对10例颅内压增高的出血性脑卒中或急性颅脑创伤患者，在有创颅内压(invasive intracranial pressure，iICP)增高时(>20 mmHg)及降至正常时(≤20 mmHg)分别进行超声造影检查评估脑血流循环时间，结果证实该技术能够反映血性脑卒中或急性颅脑创伤患者颅内压情况，为临床诊治提供有效参考。有研究对亚急性基底节区出血患者分别开展经颅超声(TCCS)及经颅超声造影(CE‐TCCS)检查，结果后者显示血肿周围水肿区域的脑灌注均降低，水肿带、水肿带边缘至周边脑组织的脑灌注呈阶梯状减轻，为临床脑出血的诊断及疗效监测提供新的方法。
超声造影可用来评估腹主动脉瘤破裂，通过造影剂外渗评估血栓内出血和主动脉破裂。有研究指出术前与术中超声造影评估癌栓合并血栓的敏感度,特异度,准确性,阳性预测值,阴性预测值分别为80.0%、96.0%、93.3%、80.0%、96.0%和100.0%、96.0%、96.7%、83.3%、100.0%，为手术方式的选择提供重要信息和依据。有研究对腹主动脉瘤血管腔内覆膜支架植入术(EVAR)术后Ⅱ型内漏来源动脉分别进行常规超声、传统超声造影(CEUS)与高帧频超声造影(H-CEUS)的检查，结果证实在EVAR术后Ⅱ型内漏的诊断中，H-CEUS较传统CEUS能更能清晰地显示来源动脉。
超声造影不仅在诊断深静脉血栓方面也具有较高的临床应用价值，而且对下肢的远端血管、肥胖以及因充血性心力衰竭下肢肿胀的患者，超声造影可提高股总静脉远端下肢静脉结构的显示。有研究对42例下肢深静脉血栓的患者治疗前后的超声造影结果与临床症状进行差异比较，结果介入治疗后患者复查超声造影显示血管管腔获得大部分或完全再通，血管管腔内血流信号影较前明显改善，因此作者认为超声造影可有效评估下肢深静脉血栓介入性治疗疗效。有研究对小腿肌间静脉血栓患者先后进行彩色多普勒超声检查与深静脉造影检查，结果显示深静脉造影对小腿肌间静脉血栓不仅具有较高的诊断价值，而且在血栓形成血流动力学诊断上优势更为明显，能够对血栓形成可疑病例进行明确诊断。
超声造影还可以提高近心端血管（如下腔静脉）血栓的显示。有研究对临床证实的12例门静脉血栓和26例门静脉癌栓分别进行超声造影技术以及彩色多普勒血流成像技术(CDFI)特征的比较，结果26例门静脉癌栓利用CDFI诊断18例(69.2％)，而超声造影技术诊断率达到100％。有研究证实了超声造影评估髂股静脉血栓具有极高的诊断价值，能够为临床治疗方案的制定提供依据。
小结


随着临床研究的不断深入和发展，对心血管疾病患者应用超声微泡技术进行诊断的准确性和有效性也不断得到证实和认可，而其中超声微泡技术的优势更是使得临床诊断心血管疾病的便捷性和操作性得到了不断的提高和进步。相信随着临床超声诊断技术的不断发展、进和完善，克服了传统超声的许多局限性，将超声应用扩展到先前其他先进成像模式的专属领域，从而为此类患者的诊断、治疗和评估效果起到积极的提升作用。

来源：https://www.163.com/dy/article/HM502I2Q05560QUF.html
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