超声造影全面总结

精品文档 1 欢迎下载 声学造影全面总结声学造影全面总结 编辑整理 李智 创建日期 2003 年 12 月 最后一次更新日期 2005 12 23 江西超声网 编者声明 本文的目的是为了总结造影剂成像基础知识和发展历史 并对目前各公司主要 的造影技术进行初步阐述 本文中的信息来源于多种正式和非正式的媒介 因 此 本文仅代表编者的个人观点 编者不对其中结论的正确性承担责任 如发 现有误 欢迎与编者交流 目录目录 第一部分第一部分 基础知识基础知识 3 线性与非线性 线性与非线性 3 机械指数 机械指数 3 造影剂原理简述 造影剂原理简述 3 造影剂微泡的历史 造影剂微泡的历史 4 为什么要使用造影剂 为什么要使用造影剂 4 造影剂的临床应用 造影剂的临床应用 4 造影剂成像技术的分类 造影剂成像技术的分类 5 第二部分第二部分 SequoiaSequoia 平台提供的造影剂成像技术及功能 平台提供的造影剂成像技术及功能 6 PCI 能量对比造影技术 Power Contrast Imaging 6 ADI 造影剂探测成像技术 Agent Detection Imaging 6 CCI 相干对比造影技术 Coherent Contrast Imaging 6 CPS 对比脉冲系列造影成像技术 Contrast Pulse Sequencing 7 ADIADI 原理 原理 9 CPSCPS 原理原理 10 CPSCPS 的优势 的优势 12 第三部分第三部分 关于定量分析关于定量分析 13 百胜超声造影技术 百胜超声造影技术 17 PhilipsPhilips 超声造影技术 超声造影技术 17 TOSHIBATOSHIBA 超声造影技术超声造影技术 19 GEGE 超声造影技术 超声造影技术 21 第五部分第五部分 常见问题与解答常见问题与解答 22 1 问 为什么说西门子的 CPS 技术是世界上最先进的造影剂成像技术 22 2 问 其他公司都在主推什么造影剂技术 22 3 问 目前各公司的造影剂技术在临床应用上大致处于什么水平 22 4 问 目前在国内都能使用哪些造影剂 22 5 问 超声造影与 CT 和 MRI 造影相比有哪些优势和不足 22 6 问 百胜的 CnTI 技术号称 MI 最低可达 0 01 且可以显示直接声压强度的数值 DP 值 如何应对 22 7 问 百胜和 ALOKA 等公司都声称已经拥有了造影剂二维双幅实时对比显示的技术 如何应对 22 精品文档 2 欢迎下载 8 问 有人说东芝的高级动态血流成像可以看到肿瘤内部的细微血管 分辨率比 CPS 好 如何应对 23 9 问 很多公司都有微血管成像技术 为什么西门子没有 23 10 问 CPS 技术中的精确微泡爆破技术有哪些方式 有什么用处 23 11 问 在哪里可以获得有关声学造影的临床文章 23 精品文档 3 欢迎下载 第一部分第一部分 基础知识基础知识 线性与非线性 线性与非线性 数学角度 设有两个变量 x 和 y 如果可以用 y kx b k b 均为常数 来表示 则称 x 与 y 之间是线性关系 在图形上 x 与 y 的这种关系可以表示成一条直线 如果 x 与 y 不存在这种表达方式 则二者的关系为非线性 直观理解 如果 x 的改变引起了 y 的改变 且二者的变化之间存在固定的比例 关系 如同时增大 2 倍 则二者为线性关系 否则为非线性关系 对于超声系统来说 考虑某个介质 如果发射超声信号增大一倍 回波信号也 增大一倍 则该介质为线性表现 否则为非线性表现 造影剂微泡在超声照射 下将会扩张和收缩 但由于内部含有气体 因此在超声照射下易于扩张而不易在超声照射下易于扩张而不易 于压缩 这就产生了非线性的回波信号于压缩 这就产生了非线性的回波信号 机械指数 机械指数 超声波在人体内会产生三大效应 热效应 空化效应和声流 多数学者认为 ISPTA 空间峰值时间平均声强 为生物学效应的主要指标 但未能明确表达超 声的热效应和空化效应 1995 年以后 国际上提出了机械指数 MI 和热指数 TI 的概念 机械指数 MI Mechanical Index 指超声在弛张期的负压峰值 单位指超声在弛张期的负压峰值 单位 MPaMPa 与探头中心频率 单位与探头中心频率 单位 MHzMHz 的平方根的比值 的平方根的比值 用来反映超声在人体内可能造 成的空化效应和声流 从而保证安全性 一般 MI 低于 1 0 认为无害 但对于特 殊检查项目 如眼球 胎儿等 应调至更低 在进行声学造影时 超声波信号会破坏微泡 减少微泡在体内的存在时间 机 械指数用来反映超声信号的强弱 造影剂原理简述 造影剂原理简述 1 血液对超声的反射体主要是红细胞 但常规血液中红细胞对超声的反射非常 微弱 只相当于组织细胞的千分之一 因而无法利用二维灰阶成像的原理 来看到血流状况 只能利用红细胞运动时对超声产生的多普勒效应 2 造影剂是一种经过处理的特殊微泡 注射后进入血液循环 微泡在超声作用 下产生以下几种表现 破坏 当 MI 0 7 或 0 8 时 微泡被超声打破 并在瞬间产生强烈回波 信号 谐振 当 0 7 0 8 MI 0 2 0 3 时 微泡产生非线性谐振 超声波 扩张 收缩 原始大小 精品文档 4 欢迎下载 反射 当发射超声机械指数 MI 0 1 微泡不产生非线性谐振 而表现 得像普通的人体组织一样线性振动 因此 要想观察到造影增强的效果 必须使入射超声满足前两条之一 3 造影剂注射后 在不同组织的到达时间不相同 心腔通常在几个心动周期内 就会灌注 然后是心肌 而到达肝脏约需要 10 15 秒 到达浅表器官 子宫 等脏器则需要半分钟甚至更长时间 造影剂会随着血流循环至全身各部位 逐渐破坏 最终通过呼吸系统排出 一部分经过肝脏代谢 4 造影射通常由肘静脉注射 有两种方式 一种是团注 bolus injection 有时也称为弹丸注射 即在短时间内将一定剂量的造影剂迅速注射入静脉 另一种是连续注射 即按照一定速度持续不断的注射入静脉 造影剂微泡的历史 造影剂微泡的历史 早期的造影剂 无外壳的空气微泡 由双氧水 H2O2 或生理盐水经震荡后形 成 可以增强多普勒信号强度 但极不稳定 且微泡直径较大 无法通过 肺循环 只能用于右心显影和子宫输卵管造影 第一代商品化造影剂 有外壳的空气微泡 由人白蛋白溶液经过振荡后形 成 稳定性有一定提高 且可通过肺循环 但由于空气的可溶性较大 且 在超声照射下微泡极易被破坏 增强效果只能持续几秒至几十秒 主要产 品有 Levovist Albunex 等 第二代商品化造影剂 有外壳包裹的大分子气体 如氟碳气体 六氟化硫 等 由于大分子气体不易溶于血液 使造影剂具有更好的稳定性和更均匀 的微泡直径 增强效果可持续几分钟 因而可以观察造影剂在组织内进入 到退出的全过程 主要产品有 Sonovue Optison Definity Imagent 等 为什么要使用造影剂 为什么要使用造影剂 早期的造影剂仅仅是为了增强超声回波信号 使得二维 M 型和血流的显示更 加清晰 敏感 随着第二代造影剂的出现 造影剂作为血池示踪剂对组织内部 的毛细血管的回波信号的增强 可以直接观察特定组织的二维结构和微循环的 灌注和消退情况 由于不同病变常常表现出特定的灌注 消退过程和增强特征 因此为临床鉴别诊断提供了新的方法 造影剂的临床应用 造影剂的临床应用 1 心脏方面可用于显示左室 LVO 或显示心肌 MCE 评估左室功能时 检查的准确性有赖于对心内膜的良好描绘 LVO 可显 著提高心内膜边界 从而对于成像困难的病人 把没有诊断意义的结果 转变为有诊断意义的结果 心肌声学造影 MCE 目前已成为研究冠心病的病理和生理的重要手段 应用领域包括 评价存活心肌 评价冠脉血管内皮功能 评价介入治疗 疗效 测量冠脉储备功能等方面 2 腹部方面可用于显示肝脏 肾脏 子宫和卵巢等器官 精品文档 5 欢迎下载 肝脏 显示不同占位性病变 如原发性肝癌 转移性肝癌 局灶性结节 增生等 的血供特点 有助于肝占位性病变的诊断及鉴别诊断 提高肿 块与正常肝组织的对比度 有助于小肿块的发现 肾脏 肿瘤周围有血管环绕 超声造影能提高肿瘤彩色血流检出率 如 鉴别肥大肾柱与小肾肿瘤 子宫和卵巢 位置较深 低速血流和小血管难以显示 造影后能够清楚 显示子宫肌层和卵巢的彩色血流 可鉴别卵巢巧克力囊肿 子宫肌瘤 腺肌症等 产科 观察胎盘的血供情况 诊断胎盘早剥 胎盘植入等 3 超声造影在甲状腺 乳腺 术中超声等方面的应用也在不断深入开展 造影剂成像技术的分类 造影剂成像技术的分类 尽管各公司造影剂成像技术的名称五花八门各不相同 但按照所使用的机械指 数高低可以分成两大类 早期的造影剂成像模式大多属于高 MI 而在 2000 年 左右开始出现了低 MI 的成像模式 高机械指数 高机械指数 HighHigh MIMI 机械指数高会破坏微泡 但微泡破裂的瞬间可以产生 大量非线性信号 因而只能进行触发成像 该技术由于造影剂用量大 无法长 时间观察充盈和弥散的过程 因而逐渐被低机械指数造影成像方式取代 低机械指数 低机械指数 LowLow MIMI 机械指数低可以减少对微泡的破坏 进行实时连续成 像 能够观察造影剂从充盈到弥散的整个过程 为了在连续注射造影剂时观察 再灌注的过程 通常在成像中的某个时刻用高机械指数将微泡全部打破 并将 该时刻设为初始状态 然后观察造影剂的充盈 消退过程 从初始状态到达峰值 的过程称为 Wash in 清空 进入过程 从初始状态到完全消退的过程称为 Wash in out 清空 进入 退出过程 精品文档 6 欢迎下载 第二部分第二部分 SequoiaSequoia 平台提供的造影剂成像技术及功能 平台提供的造影剂成像技术及功能 PCI 能量对比造影技术 Power Contrast Imaging 应用于心脏造影成像 采用高机械指数的超声波打破照射野的部分微泡 利用微泡破坏的瞬间产生的大量非线性谐波信号进行成像 属于间歇成像 方式 采用信号的失相关性 Loss of Correlation 技术 检测多普勒能 量信息 能量图 PCI 具备很好的敏感度 但特异性一般 PCI 用于心脏 ADI 造影剂探测成像技术 Agent Detection Imaging 应用于腹部造影成像 采用高机械指数的超声波打破照射野的全部微泡 属于间歇成像方式 采用受激声发射 Stimulated Acoustic Emission 技术 检测回波信号强度 灰阶图 ADI 与腹部二维成像具有相同的空间 分辨率 并可以将组织信号与造影剂信号分离 但由于高机械指数破坏了 造影剂 因此无法进行连续观察 ADI 用于腹部 CCI 相干对比造影技术 Coherent Contrast Imaging 应用于全身造影成像 采用低机械指数 对微泡破坏较少 因此可进行连 续成像 CCI 使用单脉冲删除技术 Single Pulse Cancellation 与二维 成像具有同样的时间分辨率 但无法区别组织信号与造影剂信号 精品文档 7 欢迎下载 CCI 用于腹部和心脏 CPS 对比脉冲系列造影成像技术 Contrast Pulse Sequencing 应用于全身造影成像 是目前超声界唯一的能利用造影剂的全部信号进行 成像的技术 采用极低机械指数 延长了微泡的生存时间 具备最佳的空 间分辨率和时间分辨率 同时能够将组织与造影剂的信号完全分离 由于 使用了非线性基波信号 大大提高了信号强度 因而可以使用高频探头 最高 14MHz 进行乳腺 甲状腺等浅表器官的造影研究 以及鼠 兔的心 脏 肾脏造影的小动物实验等 CPS 用于心脏和腹部 SequoiaSequoia 平台平台 CadenceCadence 造影成像系列功能 造影成像系列功能 技术名称技术名称 PCIPCIADIADICCICCICPSCPS 中文中文能量对比造影成能量对比造影成 像技术像技术 造影剂探测成造影剂探测成 像技术像技术 相干造影成相干造影成 像技术像技术 对比脉冲系列造影成对比脉冲系列造影成 像技术像技术 推出时间推出时间较早较早 200020001999199920022002 原理原理打破部分造影微打破部分造影微 泡 一次注射后泡 一次注射后 可多次进行 属可多次进行 属 于多普勒成像技于多普勒成像技 术术 打破全部造影打破全部造影 微泡 一次注微泡 一次注 射后的瞬时效射后的瞬时效 果 二维成像果 二维成像 技术技术 单脉冲删除单脉冲删除 技术 属于技术 属于 二维成像技二维成像技 术术 调节多个脉冲的振幅调节多个脉冲的振幅 和相位 去除全部的和相位 去除全部的 线性信号 利用全部线性信号 利用全部 的非线性基波和谐波的非线性基波和谐波 机械指数机械指数高高高高低低极低极低 成像方式成像方式间歇间歇间歇间歇连续连续连续连续 微泡破坏微泡破坏较多较多很多很多较少较少很少很少 精品文档 8 欢迎下载 使用技术使用技术失相关 失相关 LOCLOC 受激声发射受激声发射 SAESAE 单脉冲删除单脉冲删除 SPC SPC 非线性基波非线性基波 检测信号检测信号多普勒能量多普勒能量二维二维二维二维二维二维 时间分辨率时间分辨率低低低低高高高高 空间分辨率空间分辨率低低高高低低高高 显示方式显示方式组织 造影剂 组织 造影剂 二者合成二者合成 组织 造影剂 组织 造影剂 二者合成二者合成 二者合成二者合成组织 造影剂 二者组织 造影剂 二者 合成合成 支持探头支持探头 3v2c 3v2c 5v2c5v2c6C2 6C2 4C1 4C1 4V14V13v2c3v2c3v2c 3v2c 4v1c 4v1c 4C1 4C1 4V1 4V1 6C2 6C2 15L8 15L8 15L8w15L8w 优点优点高的造影剂敏感高的造影剂敏感 度度 能够区别组织能够区别组织 和造影剂 适和造影剂 适 于使用于使用 LevovistLevovist 高 高 空间分辨率 空间分辨率 全场均匀 全场均匀 高帧频 对高帧频 对 造影剂的破造影剂的破 坏少 没有坏少 没有 闪烁伪像 闪烁伪像 图像均匀图像均匀 极佳的组织和造影剂极佳的组织和造影剂 的区别 可以打破造的区别 可以打破造 影剂观察再灌注的图影剂观察再灌注的图 像 增加造影剂的存像 增加造影剂的存 在时间 减少造影剂在时间 减少造影剂 使用量 高帧频 全使用量 高帧频 全 场均匀性 支持场均匀性 支持 TEQTEQ 高分辨率和穿 高分辨率和穿 透力 高敏感度和特透力 高敏感度和特 异性 异性 不足不足间歇成像 间歇成像 敏感敏感 性高特异性不够性高特异性不够 间歇成像 间歇成像 机械指数不机械指数不 够低 穿透够低 穿透 力不够好 力不够好 不能区别组不能区别组 织和造影剂 织和造影剂 精品文档 9 欢迎下载 ADIADI 原理 原理 f0f02f0 Xmt 1 Xmt 2 发射组织响应 f02f0 造影剂响应 发射第一个脉冲 高 MI 组织和造影剂均产生基波和谐波信号 但该脉冲 会打破造影剂微泡 因此 在发射第二个脉冲时 造影剂微泡已不存在 只有组织产生基波和谐波信号 两次回波信号相减 就能得到纯净的造影 剂信号 精品文档 10 欢迎下载 CPSCPS 原理原理 发射脉冲中包括 第一个波 半波正向 回波中包括组织线性基波 半波正向 造影剂非线性基 波 造影剂非线性谐波 第二个波 全波反向 回波中包括组织线性基波 全波反向 造影剂非线性基 波 造影剂非线性谐波 第三个波 半波正向 回波中包括组织线性基波 半波正向 造影剂非线性基 波 造影剂非线性谐波 三个波形相加 可完全消除组织基波 得到造影剂非线性基波 造影剂非线性 谐波 之所以造影剂的基波不会被抵消 是因为第二次接收的波形中 造影剂之所以造影剂的基波不会被抵消 是因为第二次接收的波形中 造影剂 基波信号的形式并不是第一次和第三次的相加 非线性的体现 基波信号的形式并不是第一次和第三次的相加 非线性的体现 能够在短暂的时间内连续发射振幅和相位都不相同的多个脉冲信号 体现了能够在短暂的时间内连续发射振幅和相位都不相同的多个脉冲信号 体现了 SequoiaSequoia 相干成像的优势 相干成像的优势 精品文档 11 欢迎下载 上图 左侧为回波信号的时域成份 右侧为对应回波信号的频域成份 注意不 同颜色的虚线和实线分别代表组织和造影剂的回波信号成份 精品文档 12 欢迎下载 原理中需要明确以下问题 1 只要 MI 大于一定值 如 0 1 造影剂只产生非线性信号 不产生线性信号 2 组织产生线性基波和非线性谐波 3 无论是组织还是造影剂 基波能量明显高于谐波 4 与造影剂的非线性谐波信号相比 组织的非线性谐波信号非常微弱 可以忽 略不计 CPSCPS 的优势 的优势 1 基于 Sequoia 的相干脉冲发射技术和可编程的波形发生器 Programmable waveform generator 同时调整脉冲的振幅和相位 可以在造影剂成像时 实现以下技术 精确脉冲整形 precise pulse shaping 动态发射聚焦 dynamic transmit focusing 等 从而提高造影图像质量 而其他公司而其他公司 的造影成像技术大多不能与其他先进成像技术同时使用的造影成像技术大多不能与其他先进成像技术同时使用 2 基于 Sequoia 的相干图像形成技术 可以从组织信号中识别和区分组织和造 影剂信号 是目前唯一能在低机械指数的情况下完全分离组织和造影剂产生在低机械指数的情况下完全分离组织和造影剂产生 的基波信号并实时双幅对比显示的技术的基波信号并实时双幅对比显示的技术 而其他技术只是简单的将全部基波 信号去除 3 由于造影剂成像时要使用正常组织的灌注情况作为参考 因此在注射造影剂 之前对基础灰阶图像的调节非常重要 Sequoia 使用 TEQ 均衡成像可以快速 优化造影剂过程中的图像 节省大量调节时间 减少操作者对结果一致性和 可重复性的影响 4 造影剂成像应用频率范围 1 5MHz 14MHz 由于使用了非线性基波信号 大 大增加了信息量 因此可以使用高频探头 最高 14MHz 进行浅表小器官 乳腺 甲状腺 的造影成像 及小动物实验 鼠 兔的心脏 肾脏等 研 究 5 具备精确微泡爆破的控制技术 可以单次爆破 连续爆破等 可以反复爆破 并观察造影剂再灌注的过程 从而最大程度地利用造影剂微泡进行成像 6 可以将多普勒能量图与造影剂成像进行融合显示 血管分支结构由彩色多普 勒能量图直接显示 灌注情况由二维灰阶强度信号显示 7 全部造影剂成像的过程可以进行编程预设置 从而实现标准化的操作流程 增加结果的可比较性 8 强大的在线 ACQ 和脱机 CUSQ 分析软件 可对造影剂的成像结果进行 时间强度曲线的定量分析 精品文档 13 欢迎下载 第三部分第三部分 关于定量分析关于定量分析 由于超声造影的实时性 使得造影剂从到达到消退的全过程可以连续观察 并 保存下来进行定量分析 目前主要的分析方法是操作者定义感兴趣区 ROI 由系统分析 ROI 内部造影剂强度随时间变化的过程 进而得到时间强度曲线 TIC 造影剂注射方式不同 时间强度曲线的形式也不同 团注 bolus 的 曲线是指示剂稀释曲线 包括充盈和消退的过程 而持续注射的曲线上只有充 盈过程而没有消退过程 造影剂到达组织并开始增强这一过程中 时间性非常 重要 而时间强度曲线上可以测量某些反映造影剂到达过程的时间参数 到达时间 AT Arrival Time 是指造影剂的强度相对初始状态发生 显著变化时 ACQ 软件中用阈值常数表示 用户可修改 所经历的时间 达峰时间 TTP Time To Peak 从初始状态到造影剂信号强度达到最 大值所经历的时间 TIC 时间强度曲线 由于时间强度曲线由采样点组成 直接测量该曲线所得到的参数 重复性和一 致性均不够理想 而 ROI 的位置变动对曲线上采样点的数值也会产生很大的影 响 因此通常将时间强度曲线进行函数拟合 目前比较常用的函数是指数函数 1 t eABItI 该函数主要用来拟合连续注射时 flash replenishment 过程的时间强度曲线 在某一时刻用高机械指数将微泡全部爆破 并将该时刻设为计时起点 观察造 影剂再次灌注并达到峰值的过程 wash in 其中主要参数包括 精品文档 14 欢迎下载 基础信号强度 BI 是初始时刻信号强度 增强幅度 A 指数函数的极大值与基础信号强度 BI 的差值 反映曲线的上升速率 有时也可以用 1 代替 此时 充盈时间 表示从 BI 增强到 A 的 63 所需要的时间 用单指数函数进行拟合的结果 这里需要注意 到达时间 AT 达峰时间 TTP 和峰值强度 PI 是时间强度曲线上 的特征参数 只与 ROI 的采样点有关 与拟合函数无关 而基础强度增强幅度 A 和上升速率 是指数函数的特征参数 因此 A 和 PI 之间不存在固定的数学 关系 另一种可用来拟合的函数是 Gamma Variation 函数 形式为 atbe tItI 0 该函数主要用于拟合造影剂团注后的时间强度曲线 表示造影剂清空 进入 退 出 wash in out 的全过程 精品文档 15 欢迎下载 造影剂注射方式团注 bolus 连续注射 时间强度曲线的 形式 零 增强 峰值 消退零 增强 峰值 适用的拟合函数Gamma 函数指数函数 函数参数 a b I0A BI 拟合假设造影剂在某一时刻被瞬间 注入静脉 然后按指示剂 稀释原理通过单室腔 造影剂在零时刻被爆破 然后以一定速度连续到达 目标区域 优点 适于组织灌注情况 缺点只适用于表达大血管 对 组织灌注情况拟合度较低 对低速血流的灌注拟合度 较低 关于造影剂定量分析所使用的拟合函数和相应的算法不局限于指数函数和 Gamma 函数 其他几种函数目前仍处于研究阶段 目前超声设备上提供的分析 软件大多数是自动计算出时间强度曲线和拟合曲线及相应的特征参数值 而其 精确度还需要进一步验证 对于分析软件得出的结果 国内超声界尚未得出普 遍意义上的结论 计算时间强度曲线时可以采用两种信号 一种是使用系统在检波合并后第一次 逆运算的线性化信号 即原始声学信号 另一种是使用原始信号经过前处理 数字扫描变换 DSC 和后处理 如边界增强 对数压缩等 之后得到的视频显示 信号 视频信号 视频信号与原始信号之间没有直接映射关系 理论上并不能 真实反映 ROI 中实际的造影剂微泡浓度 而使用反对数压缩后得到的原始声学 信号才更加客观 但视频信号只有 256 个灰阶 相当于 30dB 左右的动态范围 这样可以减少过亮的数据点对整个结果的影响 因此 目前很多研究仍然使用 对数压缩后的视频信号进行定量分析 下表是两者间关系的简化表示 精品文档 16 欢迎下载 对数压缩 声学信号 动态范围高 视频信号 动态范围低 反对数压缩 ACQ 软件可以由操作者选择使用对数或反对数压缩的数据 在造影成像过程中 受操作者手法 病人呼吸等影响 很难保证 ROI 位置的固 定 因此在 ACQ 定量分析软件中采用了自动追踪的方法 这是一种基于互相关 技术的匹配方法 有两种方式供用户选择 刚体方式 rigid body 只将图像 进行平移和旋转 而不改变图像内部像素点的相对位置 扭曲方式 warping 将图像分解成若干小区域 计算每个小区域的帧间互相关 按照最大互相关的 原则将帧与帧之间的图像进行匹配 ACQ 软件中操作者可以在这两种方式间加 以选择 但这种自动追踪仅能解决相同平面内的较小的位置变动 对于脏器间 发生较大的相对运动 或切面发生改变等情况 均不能取得理想的效果 因此 在造影成像过程中 要求切面固定 病人平稳呼吸 否则难以进行定量分析 扭曲方式示意图 精品文档 17 欢迎下载 第四部分第四部分 不同厂家的技术对比不同厂家的技术对比 除西门子以外 百胜 Philips 东芝 GE 在声学造影方面也开展了相应工作 百胜超声造影技术 百胜超声造影技术 低机械指数的谐波能量成像 LM HPI 使用低机械指数发射超声波 提取回波信号中的二次谐波的多普勒能量信息 应用于腹部 敏感度高 但特异性差 造影剂用量较多 造影剂三频段接收技术 C3 Mode 使用高机械指数发射超声波 提 取回波信号中的 1 2 次谐波 基波和 2 次谐波的多普勒能量信息 应用 于腹部 减少造影剂用量 实时造影匹配成像 CnTI 发射纯的基波信号 接收时主要处理二次 谐波信号 使用低机械指数 支持高频探头 用于全身 造影剂微血管灌注成像 CMI 对于微细血管内逐个通过的气泡进行 成像的方式 采用累积多帧图像并加以融合的方法 可以显示微血管灌 注情况 可以用彩色多普勒速度和能量模式显示 支持双幅动态显示和 Wash in out 分析 3D CnTI 使用带定位装置的常规探头进行扫描 重建出静态三维图像 该功能与 CnTI 造影剂技术相结合 以获得肿瘤的三维图像 技术推出时间机械指数造影信号应用领域 CnTI2001 低 MI二维全身 C3 Mode2000 高 MI二维腹部 LM HPI 较早低 MI多普勒腹部 Flash 较早高 MI多普勒全身 CMI2003 低 MI 和高 MI多普勒腹部 百胜超声造影的主要问题 1 无法利用造影剂的非线性基波频率 因此 对造影剂的敏感度受到影响 为达到临床需求 通常要使用比 CPS 更大剂量的造影剂 或者提高发射功 率和机械指数 2 进行造影时 百胜所宣传的各种图像优化和后处理功能均无法使用 二维 图像噪声较大 3 无法在实时状态下完全分离组织和造影剂的信号 因此不支持双幅动态分 别显示二维图像和造影剂图像 4 由于百胜的造影剂成像技术发射窄频信号 通常使用的宽频探头在进行造 影剂成像时不能最大程度接收 与探头的品质因数 Q 有关 因此为达到好 的成像效果 需要使用专用的造影成像探头 大大增加购买设备的支出 5 3D 造影 仅能获得静态 3D 效果 无法观察不同时相的情况 3D 成像依赖 外接的定位装置 PhilipsPhilips 超声造影技术 超声造影技术 精品文档 18 欢迎下载 Philips 造影剂技术由 ATL 和 HP 分别独立开发 在 ATL 的 HDI 5000 上使用的 技术包括 PIH PPIH ADI MVI 在 HP 的 SONOS 5500 上使用的技术包括 PMI MPP 等 脉冲反相谐波成像 PIH 发射两次相位相反的超声信号 抵消基波 保 留谐波 相比以往的造影剂谐波成像技术 可以使用宽频信号进行成像 提高轴向分辨率 可用于高 MI 和低 MI 在两组发射波形之间 组织本 身如果发生微移 基波将不能完全抵消 形成噪声 在造影图上将发生 背景增强的现象 而理想状况下 造影剂到达以前背景图像应当是全黑 的 能量脉冲反相谐波成像 PPIH 发射三组以上的脉冲信号 组织运动使 得每个信号相位间隔相差一个很小的角度 通过小角度公式的近似计算 可以迭加消除组织运动造成的相位差 保证基波被抵消时不会有太多剩 余 该方法显示造影剂的多普勒能量信号 用于高 MI 成像 造影剂探测成像 ADI 与西门子 ADI 技术类似 微血管成像 MVI 微血管中的微泡和红细胞均只能单个通过 不能与组 织之间形成足够的信号强度差异 难以直接从组织背景上观察到 但由 于微泡在微血管中运动很慢 可以将连续多帧图像迭加在一起并加以显 像 这个过程类似于化学中用电子云来描述电子的运动方式 能量调制技术 PMI 和多脉冲处理技术 MPP 发射不同幅度的脉冲信号 按比例放大到相同幅度后相减 由于组织的线性特性和造影剂的非线性 特性 消除组织信号而保留造影剂信号 应用于实时 MCE 造影 技术推出时间机械指数造影信号开发者应用领域 PIH1996 高和低 MI二维 ATL 全身 PPIH1998 高 MI多普勒 ATL 全身 ADI2000 高 MI多普勒 ATL 腹部 MVI2002 低 MI二维 ATL 腹部 PMI2000 低 MI二维 HP 心脏 MPP2002 低 MI二维 HP 心脏 Flash2003 高 MI多普勒 Philips 心脏 精品文档 19 欢迎下载 TOSHIBATOSHIBA 超声造影技术超声造影技术 ADF 高级动态血流成像 宽频带血流显示技术 提高血管显示的敏感度 和信噪比 注射造影剂后能够看到更为丰富的血管网络 高 MI 用于全 身 高级动态血流成像 VRI 血管识别成像 用常规多普勒速度图显示大血管 用绿色显示灌注 信号 用于腹部的低 MI 成像方式 类似复合 CPS 成像 VRI 血管识别成像 1 5 次谐波成像及 1 5RSI 比率减影谐波成像 高 MI 成像用于心脏 MFI 微细血流成像 参见 Philips 的 MVI 精品文档 20 欢迎下载 MFI 微血管成像 FEI 闪烁回声成像 类似 Flash 的高 MI 心脏造影 PSI 脉冲减影造影剂谐波成像 类似脉冲反相谐波 适于低 MI 的心脏 实时造影 到达时间成像 用不同颜色编码显示造影剂不同的到达时间 到达时间成像 技术机械指数造影信号应用领域 ADF 高 MI多普勒腹部 VRI 低 MI多普勒腹部 1 5RSI 高 MI多普勒心脏 MFI 低 MI二维腹部 PSI 低 MI二维心脏 FEI 高 MI多普勒心脏 精品文档 21 欢迎下载 GEGE 超声造影技术 超声造影技术 CPI 编码脉冲反相 低 MI 用于全身 支持 L9 L7 VV7 平台 Accumulation 模式 类似 Philips MVI TAD PI TruAgent Detection Phase Imaging 低 MI 用于腹部 类似彩色 取样框 可进行双幅对比显示 二维 二维 造影剂 TAD PI 模式 精品文档 22 欢迎下载 第五部分第五部分 常见问题与解答常见问题与解答 1 问 为什么说西门子的 CPS 技术是世界上最先进的造影剂成像技术 答 因为只有 CPS 可以利用造影剂所产生的非线性基波和谐波非线性基波和谐波信号 2 问 其他公司都在主推什么造影剂技术 答 到目前为止 百胜公司主要介绍 CnTI Philips 主要介绍 PIH 脉冲反 相谐波技术 最进又提出了先进非线性脉冲序列技术 东芝主要介绍 VRI 血管识别成像技术 GE 主要介绍 CPI 编码脉冲反相技术 上述技术均为低上述技术均为低 MIMI 实时造影成像技术实时造影成像技术 3 问 目前各公司的造影剂技术在临床应用上大致处于什么水平 答 在腹部造影方面 百胜和西门子是最早致力于宣传推广造影成像的公 司 都有大量的造影用户群和临床应用资料 东芝从 2004 年开始在全国范 围内大力推广 拥有了几家重点客户和实际临床应用结果 Philips 虽然早 在 1996 年就提出并实现了造影剂谐波成像 但没有继续投入 到目前为止 也没有提出更新的技术 因此造影成像的用户和资料较少 GE 在这几家公 司中起步较晚 且临床效果一般 因此虽然一直宣传 但始终没有得到广 泛认可 在心脏低 MI 造影方面 除西门子的 CPS 技术有比较多的临床应用结果以外 其他公司的低 MI 实时灌注均没有取得明显进展 浅表器官的造影属于新兴领域 各公司都是在 2004 年左右才开始发展相应 的技术并进行临床应用 至今仍在研究过程中 4 问 目前在国内都能使用哪些造影剂 答 可以使用第一代造影剂 Levovist 和第二代造影剂 Sonovue 由于造影 剂属于药品 需要经过严格的临床实验和审批注册 因此其他几种第二代 造影剂在国内暂时无法用于临床 5 问 超声造影与 CT 和 MRI 造影相比有哪些优势和不足 答 优势 可以实时连续观察 检查费用更低 无射线损害 造影剂无毒副作 用 对病灶的敏感性和特异性与 CT MRI 不相上下 不足 空间分辨率较低 超声造影发展时间较短 没有普及 6 问 百胜的 CnTI 技术