心肌聲學(xué)造影的研究現(xiàn)狀及進展

1、心肌聲學(xué)造影的研究現(xiàn)狀及進展心肌聲學(xué)造影，亦滿意肌造影超聲心動圖(yardialntrastehardigraphy,e)，它是將含有微小氣泡的溶液經(jīng)血管快速注入冠狀動脈微循環(huán)而產(chǎn)生心肌超聲造影效應(yīng)的新技術(shù)，是近年來在冠心病(ad)的研究領(lǐng)域中開展最為迅速的課題之一。心肌聲學(xué)造影劑的特點及分類理想的超聲造影劑效果是從感興趣區(qū)(ri)返回的信號強度大于周圍組織回聲；而經(jīng)靜脈注射的造影劑應(yīng)能進步血液的回聲強度(或背向散射才能)，使血管內(nèi)或心腔內(nèi)信號/噪聲比進步1。目前應(yīng)用于臨床的造影劑有以下幾類。1.albunex：系美國leularbisystes公司產(chǎn)，為5%的人體白蛋白通過機械振動產(chǎn)生，以白

2、蛋白外膜包裹(空氣)的微泡溶液，其微泡平均直徑為4，95%的氣泡直徑10，濃度為(35)108個/l，血中半衰期1分鐘，對人體無不良反響，經(jīng)靜脈注射后至少63%的氣泡能順利通過肺循環(huán)進入左室。fs69是albunex的改良型，亦為人體白蛋白膜包裹的微泡溶液，但微泡內(nèi)氣體為全氟丙烷(3f8)，微泡直徑3.65.4，濃度為9.0108個/l，靜脈注射后心肌迅速顯影且持續(xù)時間較長，但有聲衰減現(xiàn)象1。2.aerses(rx-115)：由iarxpharaeutial公司產(chǎn)，系采用脂質(zhì)微粒制成類似于細胞膜的脂質(zhì)雙分子層包裹氟化碳氣體的微泡，包膜厚度約0.22，直徑810，靜脈注射后能明晰顯示灌注缺損區(qū)，

3、但有副作用及聲衰減現(xiàn)象2。3.af系列(af145、af146等)：由alliane公司產(chǎn)，采用氯化鈉和碳酸鹽穩(wěn)定外表活化劑與全氟已烷(6f14)混合而制成粉狀，應(yīng)用時參加無菌生理鹽水制成20g/l液體3。af145直徑6，濃度5.0108個/l，所用劑量0.52.0l，af146劑量為0.51.5l。靜注后顯影效果好，平安可靠，無明顯聲衰減4。4.ehgen(q3600)：由snus公司產(chǎn)的混懸液，內(nèi)含2.2%12-氟戊烷(5f12)微滴，直徑0.2，濃度1.0109個/l。靜脈注射后在體溫條件下，微滴迅速霧化膨脹生成23的氟戊烷氣體微泡；心肌顯影明晰而持久，無明顯的聲衰減現(xiàn)象5。q7437

4、在上述根底上進展了改良，從而降低了氣泡的血管壁粘滯性和交融性，動物實驗顯示靜脈注射后微泡在微循環(huán)中存在的時間超過5分鐘，99.5%的微泡不粘滯于血管壁，說明該造影劑具有心肌顯影時間長的應(yīng)用潛力。5.quantisn及quantisndept：均為andaris公司產(chǎn)的外膜以變性白蛋白構(gòu)成的微氣泡。quantisn的直徑35，濃度為1.5109個/l；quantisndept的平均直徑為3.2，濃度為10109/l，其心肌顯影效果較好1。6.bri：為bra公司產(chǎn)的脂類外膜包裹的六氟化硫(h2sf6)微泡，平均直徑為2.5，濃度為0.2109個/l，ph值為6.06.5，浸透壓為290sl/kg

5、，最合適于35hz探頭頻率成像。動物實驗說明可使心肌二維顯影6。7.pesda：是含有氟化碳氣體的聲振右旋糖酐白蛋白制劑。微泡直徑46，濃度為1.3109個/l。臨床應(yīng)用無副作用，但前方聲衰減現(xiàn)象較顯著1。我國學(xué)者謝峰等研制的fx430和fx530與pesda相類似，但氣體成份不同，靜脈注射后能產(chǎn)生可靠的心肌顯影，有劑量依賴性，即較大的劑量能產(chǎn)生較強的心肌比照作用7。8.aip201：系美國andaris公司新近推出的造影劑，微泡直徑為10，濃度為1.5107個/l，注射途徑是直接將造影劑注入左房，能明晰顯示心肌灌注情況8。9.n100100：由挪威nyed公司消費的另一種氟碳氣體類造影劑，經(jīng)

6、靜脈注射后由于具有心腔內(nèi)不產(chǎn)生聲影的特點而可以明晰地觀察左室后壁，但有關(guān)造影劑的詳盡成份尚未報道9。e的技術(shù)關(guān)鍵及研究進展通常由靜脈注射的造影劑，沿途經(jīng)血液的稀釋、血管壁的粘附、肺組織的儲積、破壞及氣泡的自行萎陷，到達左室時的密度不到右室的40%；而進入左室的微泡，僅有4%5%進入冠狀動脈，最終隨冠脈循環(huán)灌注到心肌的造影劑更少。因此，要獲得高質(zhì)量的心肌造影圖像資料，所采用的超聲心動圖顯示系統(tǒng)，必須具有高靈敏度、高動態(tài)范圍、高信號/噪聲比的優(yōu)點。圍繞這一中心環(huán)節(jié)，近年來超聲界進展了不懈的努力，并有許多先進的技術(shù)問世。1.數(shù)字減影及偽彩色編碼技術(shù)：將無關(guān)的圖像信號濾掉，使心肌的ri突出易于識別，并

7、利用人眼對彩色圖像的區(qū)分才能強于黑白圖像的特點，按不同的灰階強度編成各種顏色，使造影后的心肌灰階強度更易于識別1。2.背向散射積分(integratedbaksatter，ibs)成像技術(shù)是采用超聲組織定征技術(shù)背向散射積分分析技術(shù)。應(yīng)用發(fā)射時間每次持續(xù)3秒的高頻射束，沿每條超聲掃描線采取多點取樣，并將每條ibs的平均功率與參考功率頻譜比照，將所得數(shù)據(jù)輸入掃描轉(zhuǎn)換器重建為二維實時圖像1。3.計算機技術(shù)：能對聲像圖進展數(shù)字化處理，尤其使圖像比照增強，圖像邊緣輪廓明晰，同屏多幅顯示比照，可對任意形狀區(qū)域作直方圖和直方圖分析曲線，在任意一座標點讀出灰階值，為圖像分析定量化奠定了基矗計算機視頻密度分析儀

8、可對e不同區(qū)域結(jié)果進展定量分析，繪制時間強度曲線可用于計算心肌產(chǎn)生顯影的時間、到達峰值強度的時間(t-pi)及峰值強度(pi)、峰值強度減半時間(d1/2)、曲線下面積、曲線上升及下降速率等，能全面客觀地反映心肌血流儲藏情況，分析病變部位的“無再灌注(n-refl)或“低再灌注(l-refl)現(xiàn)象。4.二次諧波成像(sendharniiaging，shi)技術(shù)：e所用微泡造影劑具有較強的非線性散射特點。靜脈注射的造影劑進入心肌后，如探頭發(fā)射頻率為2.5hz，那么心肌組織對該頻率超聲的回波仍為2.5hz，而冠狀動脈內(nèi)的微泡不僅有與發(fā)射頻率一樣的2.5hz的基波(fundaentalave)，并能

9、產(chǎn)生頻率增加二倍的5.0hz回波，即二次諧波。理論上推算微泡造影劑產(chǎn)生的二次諧波回聲信號較其他組織增強1000倍以上。shi正是利用微泡的這種特性，在接收回波時有意抑制基波，重點接收兩倍于發(fā)射頻率的二次諧波背向散射信號，故微泡造影劑的回波信號明顯增強，而周圍組織回波微弱，使心肌灌注正常區(qū)域成像明晰，而缺血區(qū)成像不明顯。此外，shi還可用于聲學(xué)造影后深部冠脈血管遠端分支的血流分析，可使小血管多普勒血流顯像，測得其低速度血流信號。常用的shi分析方法有直視觀察法及視頻密度分析法1，11。e的臨床應(yīng)用現(xiàn)狀1.估測冠狀動脈阻塞后心肌危險面積和堵塞面積：急性冠脈阻塞時，該血管供應(yīng)區(qū)的心肌因缺血而發(fā)生壞死

10、的區(qū)域為心肌危險面積，在e上表現(xiàn)為造影劑充盈缺損，危險面積大小是堵塞面積大小的重要決定因素；當冠脈阻塞緩解、血流再灌注后，造影劑注射于原阻塞冠脈，在該血管供應(yīng)區(qū)所出現(xiàn)的造影劑充盈缺損區(qū)為堵塞面積。有學(xué)者在結(jié)扎犬冠脈后，于再灌注前后靜脈注射ehgen和放射微球，發(fā)現(xiàn)再灌注前心肌充盈缺損面積與放射微球缺損面積(危險面積)一致，而再灌注后仍無造影劑充盈的面積(堵塞面積)也一致。2.評價慢性冠狀動脈疾病：e不僅能通過放射性元素標記的微泡測量血流，而且可用微泡峰值強度估測血流容積，與負荷試驗結(jié)合，可早期發(fā)現(xiàn)冠脈病變1。e所采用的微泡是一種運行于血管內(nèi)的示蹤劑，所以在不同血管床的相應(yīng)濃度能客觀反映其血流容

11、積并判斷血管的狹窄程度及心肌血供缺乏的范圍，到達診斷冠心病的目的。3.測定冠狀動脈血流儲藏：e已在臨床成功地應(yīng)用于冠脈血流儲藏(fr)的測定，與冠脈內(nèi)多普勒比較兩者有良好的相關(guān)性。當fr才能正常時心肌灰階值增加40%100%，fr才能下降時，灰階值增加減小，甚至更低；且可結(jié)合藥物負荷試驗(潘生盯多巴酚丁胺、腺苷等)觀察fr才能12。4.評價心肌存活性：微血管的密度和心肌收縮功能可反映心肌存活性，而e的峰值強度恰恰反映血管密度，有研究說明在陳舊性前壁心肌堵塞病人，pi比值(前壁心肌pi值/后壁心肌pi值)與前壁收縮功能親密相關(guān)。ai后微血管的開放是心肌存活的指征；再灌注后心肌血流灌注缺乏或減少，

12、那么說明心肌活性降低或無心肌存活13。5.估測側(cè)支循環(huán)血流狀態(tài)：對于病變或完全阻塞的血管，e可通過相應(yīng)血管支配區(qū)域的灰階強度及心肌不顯影或延時顯影以及聲學(xué)造影劑心肌排空(ashut)速率來判斷血管阻塞的程度和側(cè)支循環(huán)的大小及范圍。研究說明e能證明與心肌損傷有關(guān)的側(cè)支循環(huán)的存在與否，用微泡能反映側(cè)支循環(huán)血流量14。6.評價冠心病的治療效果：e可用于急性心肌堵塞、冠狀動脈嚴重狹窄及陳舊心肌堵塞病人的溶栓、pta、冠脈搭橋及支架等治療效果的評價。e的應(yīng)用新進展1.評價冠狀動脈內(nèi)皮細胞功能：研究報道在吸煙者或冠狀動脈粥樣硬化發(fā)生前的高脂血癥患者已有冠脈內(nèi)皮細胞功能異常。而在冠狀動脈粥樣硬化發(fā)生前能發(fā)現(xiàn)

13、其內(nèi)皮細胞功能異常，那么可去除危險因素防止冠心病的發(fā)生。晚近有研究說明測定微泡的血管粘附性可斷定冠脈內(nèi)皮細胞功能及血管損傷程度；盡管血管的微泡粘附性較大的區(qū)域經(jīng)常規(guī)病理組織學(xué)檢查無特殊變化，但在電子顯微鏡下確定有超微構(gòu)造的改變，從而支持e研究冠脈內(nèi)皮細胞功能的觀點是正確的15。2.特殊靶顯像：e所采用的微泡可用于血管的特殊病理條件如血栓的影像檢查。將微泡殼膜植入血栓抗體成份，造影劑進入血循環(huán)，其微泡可附著在血栓上，并在血管床內(nèi)出現(xiàn)靶區(qū)強回聲，那么有助于部分深靜脈和小動脈血栓的檢出。此原理還用于內(nèi)皮細胞外表蛋白的異常表達如惡性腫瘤、早期動脈粥樣硬化、血管損傷以及與感染有關(guān)的血管病變的評價16。3.部分藥物和基因的傳遞：由于e造影劑的微泡能被入射超聲所破壞，故微泡可用來作為部分藥物和基因傳遞的載體