[科普中國]-超聲造影成像

超聲造影成像是超聲造影劑在傳統(tǒng)超聲成像中的應(yīng)用。超聲造影劑靠聲波在不同介質(zhì)的交界面反射的方式不同來增強(qiáng)對(duì)比。這種交界面可以是小氣泡的表面，或者其它更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。市面上能買到的造影劑大多是含氣體的微泡（微米量級(jí)），通過靜脈被引入人體血液循環(huán)系統(tǒng)。微泡具有很強(qiáng)的聲阻抗，從而可以有效的反射聲波，而這種反射效果要遠(yuǎn)高于氣泡周圍的液體（血液、淋巴液）和生物組織。因此，在超聲成像中使用造影劑可以有效的增強(qiáng)超聲波的反射，從而獲得更高的圖像分辨率。造影劑強(qiáng)化超聲可以用于觀測(cè)器官中的血液灌注（perfusion），測(cè)量心臟或其他器官中的血液流速，以及其他一些用途。

簡(jiǎn)介超聲造影成像是超聲造影劑在傳統(tǒng)超聲成像中的應(yīng)用。超聲造影劑靠聲波在不同介質(zhì)的交界面反射的方式不同來增強(qiáng)對(duì)比。這種交界面可以是小氣泡的表面，或者其它更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。市面上能買到的造影劑大多是含氣體的微泡（微米量級(jí)），通過靜脈被引入人體血液循環(huán)系統(tǒng)。微泡具有很強(qiáng)的聲阻抗，從而可以有效的反射聲波，而這種反射效果要遠(yuǎn)高于氣泡周圍的液體（血液、淋巴液）和生物組織。因此，在超聲成像中使用造影劑可以有效的增強(qiáng)超聲波的反射，從而獲得更高的圖像分辨率。造影劑強(qiáng)化超聲可以用于觀測(cè)器官中的血液灌注（perfusion），測(cè)量心臟或其他器官中的血液流速，以及其他一些用途。1

超聲造影劑超聲造影劑是在超聲成像中用來增強(qiáng)圖像對(duì)比度的物質(zhì)。一般為微米量級(jí)直徑的包膜微氣泡，通過靜脈注射進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)，以增強(qiáng)超聲波的反射強(qiáng)度,從而達(dá)到超聲造影成像的目的。

超聲造影劑注入血管后，可以改變組織的超聲特性（如背向散射系數(shù)、衰減系數(shù)、聲速及非線性效應(yīng)）產(chǎn)生造影效果，增強(qiáng)效果取決于超聲造影劑的濃度、尺寸以及超聲發(fā)射頻率。它的最基本性質(zhì)就是能增強(qiáng)組織的回波能力，可在B型超聲成像中提高圖像的清晰度和對(duì)比度。其非線性效應(yīng)產(chǎn)生一定能量的諧波分量，利用諧波成像和諧波Doppler技術(shù)可測(cè)量體內(nèi)微小血管血流與組織灌流，能抑制不含超聲造影劑的組織運(yùn)動(dòng)在基頻上產(chǎn)生的雜波信號(hào)，大大提高信噪比。1

超聲造影劑結(jié)構(gòu)與原理包膜微氣泡結(jié)構(gòu)超聲造影成像原理造影劑微氣泡在超聲的作用下會(huì)發(fā)生振動(dòng)，散射強(qiáng)超聲信號(hào)。這也是超聲造影劑的最重要的特性——增強(qiáng)背向散射信號(hào)。例如在B超中，通過往血管中注入超聲造影劑，可以得到很強(qiáng)的B超回波，從而在圖像上更清晰的顯示血管位置和大小。

接收到的超聲強(qiáng)度是入射強(qiáng)度和反射體的散射截面的函數(shù)。散射截面是與頻率的四次方和散射體半徑的六次方成正比，這對(duì)所有的造影劑介質(zhì)都適用。理論上，通過簡(jiǎn)單的計(jì)算就可以看到氣泡粒子的散射截面要比同樣大小的固體粒子（例如鐵）大1億倍。這也是氣泡組成的造影劑的造影效果比別的散射體優(yōu)越的原因所在。

氣泡散射還有一個(gè)十分有意義的特性——?dú)馀莨舱?。?dāng)入射聲波的頻率與氣泡共振頻率一致時(shí)，入射聲波的能量全部被氣泡共振吸收，形成共振散射，這時(shí)散射截面遠(yuǎn)比上述公式給定的大。

造影劑制造原則無毒性

尺寸小，能通過肺循環(huán)

相對(duì)穩(wěn)定2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

王沛 - 副教授、副研究員 - 中國科學(xué)院工程熱物理研究所