心肌聲學(xué)造影的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展

1、心肌聲學(xué)造影的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展心肌聲學(xué)造影，亦滿(mǎn)意肌造影超聲心動(dòng)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(dòng)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(lái)在冠心病(ad)的研究領(lǐng)域中開(kāi)展最為迅速的課題之一。心肌聲學(xué)造影劑的特點(diǎn)及分類(lèi)理想的超聲造影劑效果是從感興趣區(qū)(ri)返回的信號(hào)強(qiáng)度大于周?chē)M織回聲；而經(jīng)靜脈注射的造影劑應(yīng)能進(jìn)步血液的回聲強(qiáng)度(或背向散射才能)，使血管內(nèi)或心腔內(nèi)信號(hào)/噪聲比進(jìn)步1。目前應(yīng)用于臨床的造影劑有以下幾類(lèi)。1.albunex：系美國(guó)leularbisystes公司產(chǎn)，為5%的人體白蛋白通過(guò)機(jī)械振動(dòng)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(gè)/l，血中半衰期1分鐘，對(duì)人體無(wú)不良反響，經(jīng)靜脈注射后至少63%的氣泡能順利通過(guò)肺循環(huán)進(jìn)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(gè)/l，靜脈注射后心肌迅速顯影且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，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(lèi)似于細(xì)胞膜的脂質(zhì)雙分子層包裹氟化碳?xì)怏w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(shí)參加無(wú)菌生理鹽水制成20g/l液體3。af145直徑6，濃度5.0108個(gè)/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(wú)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(gè)/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(wú)明顯的聲衰減現(xiàn)象5。q7437

4、在上述根底上進(jìn)展了改良，從而降低了氣泡的血管壁粘滯性和交融性，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示靜脈注射后微泡在微循環(huán)中存在的時(shí)間超過(guò)5分鐘，99.5%的微泡不粘滯于血管壁，說(shuō)明該造影劑具有心肌顯影時(shí)間長(zhǎng)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(gè)/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(lèi)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(gè)/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(dòng)物實(shí)驗(yàn)說(shuō)明可使心肌二維顯影6。7.pesda：是含有氟化碳?xì)怏w的聲振右旋糖酐白蛋白制劑。微泡直徑46，濃度為1.3109個(gè)/l。臨床應(yīng)用無(wú)副作用，但前方聲衰減現(xiàn)象較顯著1。我國(guó)學(xué)者謝峰等研制的fx430和fx530與pesda相類(lèi)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(lài)性，即較大的劑量能產(chǎn)生較強(qiáng)的心肌比照作用7。8.aip201：系美國(guó)andaris公司新近推出的造影劑，微泡直徑為10，濃度為1.5107個(gè)/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(fèi)的另一種氟碳?xì)怏w類(lèi)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(diǎn)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(bào)道9。e的技術(shù)關(guān)鍵及研究進(jìn)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(chǔ)積、破壞及氣泡的自行萎陷，到達(dá)左室時(shí)的密度不到右室的40%；而進(jìn)入左室的微泡，僅有4%5%進(jìn)入冠狀動(dòng)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(dòng)圖顯示系統(tǒng)，必須具有高靈敏度、高動(dòng)態(tài)范圍、高信號(hào)/噪聲比的優(yōu)點(diǎn)。圍繞這一中心環(huán)節(jié)，近年來(lái)超聲界進(jìn)展了不懈的努力，并有許多先進(jìn)的技術(shù)問(wèn)世。1.數(shù)字減影及偽彩色編碼技術(shù)：將無(wú)關(guān)的圖像信號(hào)濾掉，使心肌的ri突出易于識(shí)別，并

7、利用人眼對(duì)彩色圖像的區(qū)分才能強(qiáng)于黑白圖像的特點(diǎn)，按不同的灰階強(qiáng)度編成各種顏色，使造影后的心肌灰階強(qiáng)度更易于識(shí)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(shí)間每次持續(xù)3秒的高頻射束，沿每條超聲掃描線(xiàn)采取多點(diǎn)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(shí)時(shí)圖像1。3.計(jì)算機(jī)技術(shù)：能對(duì)聲像圖進(jìn)展數(shù)字化處理，尤其使圖像比照增強(qiáng)，圖像邊緣輪廓明晰，同屏多幅顯示比照，可對(duì)任意形狀區(qū)域作直方圖和直方圖分析曲線(xiàn)，在任意一座標(biāo)點(diǎn)讀出灰階值，為圖像分析定量化奠定了基矗計(jì)算機(jī)視頻密度分析儀

8、可對(duì)e不同區(qū)域結(jié)果進(jìn)展定量分析，繪制時(shí)間強(qiáng)度曲線(xiàn)可用于計(jì)算心肌產(chǎn)生顯影的時(shí)間、到達(dá)峰值強(qiáng)度的時(shí)間(t-pi)及峰值強(qiáng)度(pi)、峰值強(qiáng)度減半時(shí)間(d1/2)、曲線(xiàn)下面積、曲線(xiàn)上升及下降速率等，能全面客觀地反映心肌血流儲(chǔ)藏情況，分析病變部位的“無(wú)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(qiáng)的非線(xiàn)性散射特點(diǎn)。靜脈注射的造影劑進(jìn)入心肌后，如探頭發(fā)射頻率為2.5hz，那么心肌組織對(duì)該頻率超聲的回波仍為2.5hz，而冠狀動(dòng)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(hào)較其他組織增強(qiáng)1000倍以上。shi正是利用微泡的這種特性，在接收回波時(shí)有意抑制基波，重點(diǎn)接收兩倍于發(fā)射頻率的二次諧波背向散射信號(hào)，故微泡造影劑的回波信號(hào)明顯增強(qiáng)，而周?chē)M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(yuǎn)端分支的血流分析，可使小血管多普勒血流顯像，測(cè)得其低速度血流信號(hào)。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(cè)冠狀動(dòng)脈阻塞后心肌危險(xiǎn)面積和堵塞面積：急性冠脈阻塞時(shí)，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?yàn)樾募∥ｋU(xiǎn)面積，在e上表現(xiàn)為造影劑充盈缺損，危險(xiǎn)面積大小是堵塞面積大小的重要決定因素；當(dāng)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(xiǎn)面積)一致，而再灌注后仍無(wú)造影劑充盈的面積(堵塞面積)也一致。2.評(píng)價(jià)慢性冠狀動(dòng)脈疾?。篹不僅能通過(guò)放射性元素標(biāo)記的微泡測(cè)量血流，而且可用微泡峰值強(qiáng)度估測(cè)血流容積，與負(fù)荷試驗(yàn)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(yùn)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(dá)診斷冠心病的目的。3.測(cè)定冠狀動(dòng)脈血流儲(chǔ)藏：e已在臨床成功地應(yīng)用于冠脈血流儲(chǔ)藏(fr)的測(cè)定，與冠脈內(nèi)多普勒比較兩者有良好的相關(guān)性。當(dāng)fr才能正常時(shí)心肌灰階值增加40%100%，fr才能下降時(shí)，灰階值增加減小，甚至更低；且可結(jié)合藥物負(fù)荷試驗(yàn)(潘生盯多巴酚丁胺、腺苷等)觀察fr才能12。4.評(píng)價(jià)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(qiáng)度恰恰反映血管密度，有研究說(shuō)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(kāi)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(shuō)明心肌活性降低或無(wú)心肌存活13。5.估測(cè)側(cè)支循環(huán)血流狀態(tài)：對(duì)于病變或完全阻塞的血管，e可通過(guò)相應(yīng)血管支配區(qū)域的灰階強(qiáng)度及心肌不顯影或延時(shí)顯影以及聲學(xué)造影劑心肌排空(ashut)速率來(lái)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(shuō)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(píng)價(jià)冠心病的治療效果：e可用于急性心肌堵塞、冠狀動(dòng)脈嚴(yán)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(píng)價(jià)。e的應(yīng)用新進(jìn)展1.評(píng)價(jià)冠狀動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞功能：研究報(bào)道在吸煙者或冠狀動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生前的高脂血癥患者已有冠脈內(nèi)皮細(xì)胞功能異常。而在冠狀動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生前能發(fā)現(xiàn)

13、其內(nèi)皮細(xì)胞功能異常，那么可去除危險(xiǎn)因素防止冠心病的發(fā)生。晚近有研究說(shuō)明測(cè)定微泡的血管粘附性可斷定冠脈內(nèi)皮細(xì)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(wú)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(xì)胞功能的觀點(diǎn)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?xiàng)l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(jìn)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(qiáng)回聲，那么有助于部分深靜脈和小動(dòng)脈血栓的檢出。此原理還用于內(nèi)皮細(xì)胞外表蛋白的異常表達(dá)如惡性腫瘤、早期動(dòng)脈粥樣硬化、血管損傷以及與感染有關(guān)的血管病變的評(píng)價(jià)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(lái)作為部分藥物和基因傳遞的載體