第五节　超声造影

1980年Meltzer首先证实，微气泡是超声造影的散射回声源，造影剂内存在的微小气泡是产生造影效应的主要机制，超声造影剂通常以微粒状态存在。

一、超声造影的原理及对造影剂的要求

超声造影剂产生的散射回声强度，与超声造影剂微粒的横截面积（m2）的大小成正比；而横截面积的大小，与发射超声频率、造影剂微粒半径大小、造影剂压缩系数高低呈正比，与造影剂的密度呈反比。气体造影剂的压缩系数明显大于固体、液体，而密度明显小于固体、液体。因此，发射超声频率、造影剂微粒半径相同，气体造影剂的横截面积明显大于固体、液体。

不同部位进行造影时，造影剂的行进路线如下所述：

1.右心造影

造影剂→末梢静脉→腔静脉→右心房→右心室→肺动脉。因造影剂不需通过肺静脉，故可选用造影剂微气泡直径>10μm以上的造影剂，如过氧化氢、二氧化碳气体等均可应用。

2.左心造影

造影剂→末梢静脉（如肘部的头静脉、贵要静脉等）→腔静脉→右心房→右心室→肺动脉→肺毛细血管网→肺静脉→左心房→左心室→主动脉→外周动脉及其末梢分支→毛细血管网。所以，造影剂微气泡的直径必须小于10μm（红细胞直径），故过氧化氢、二氧化碳气体等造影剂不能用于左心腔及外周血管造影。新一代的造影剂，如声振白蛋白溶液（白蛋白包裹空气）、利声显（Levovist，SHU508A）等造影剂的微气泡直径小于10μm，可以经末梢静脉达到左心腔及外周血管。

3.心肌造影

造影剂→末梢静脉→腔静脉→右心房→右心室→肺动脉→肺毛细血管网→肺静脉→左心房→左心室→主动脉→冠状动脉→心肌的血管分支。因造影剂需进入心肌内的冠状动脉小分支，故造影剂微气泡的直径必须<5～6μm。声振白蛋白、半乳糖吸附空气造影剂（Levovist）的微气泡直径<10μm，但>5～6μm，不能到达心肌。新一代造影剂中的FSO69、SHV563A、AFO150、NC100100、Optison和SonoVue等，可用于心肌超声造影。

二、超声造影剂的种类

根据超声造影剂的微气泡种类、基质（即造影剂中包裹微气泡的物质或作为核心吸附气体的物质）的种类，可以分为以下6种：

1.含空气超声造影剂。

2.含二氧化碳气体超声造影剂。

3.含氧气超声造影剂。

4.含氟碳气体造影剂。

5.糖类为基质的超声造影剂。

6.人体白蛋白为基质的超声造影剂。

三、超声造影检查方法

（一）超声造影的注射装置

超声造影可以静脉注射，也可用静脉输液设备按输液方法进行，常用带有三通连接的输液装置。

（二）弹丸注射式超声造影方法

弹丸注射式超声造影方法即一次性把造影剂注入静脉，然后给予生理盐水或5%葡萄糖溶液。

（三）连续注射式超声造影方法

连续注射式超声造影方法与静脉输液方法相同可有效延长静脉心肌显像时间，利于动态观察血流灌注变化，也可定量心肌毛细血管密度及血流速度。

四、增强超声造影效果的技术

（一）二次谐波成像技术

造影剂在超声作用下产生振动，其频率反应变化是非线性的，当两者频率达到一致时称为谐波，谐波产生的反射回声称为谐波反射。反射达到谐波反射状态时，造影剂（即散射体）的散射面积比实际几何面积大4倍，称之为一次谐波反射（也称基波反射）。此外，还可以产生二次、三次……谐波反射，反射回声的强度随谐波次数而逐次减低。

（二）间歇式成像技术

利用心电触发，使超声每隔若干个心动周期才发射一次（目前研究认为每隔3、5、8次心动周期发射一次超声），使造影剂在室壁成像的增强效果最佳。其原理是减少超声发射次数时，造影剂微气泡在被检测区积累的数量多。因此，一旦受到超声的作用，其反射回声比连续发射超声要明显增强。

（三）与负荷试验合并使用

负荷试验（例如运动负荷、药物负荷）可以诱发心肌缺血，心肌缺血区的冠状动脉小分支缺血，而血供正常区的冠状动脉血管扩张、血流加速。这时并用超声造影，除了可观察由负荷试验引起的节段性室壁运动异常外，还可观察运动异常室壁的心肌超声造影灌注异常（不显影或显影差），从而使心肌缺血的判断更准确，减少假阳性或假阴性的误判。

五、超声造影效果的定量评价方法

（一）目测法

是最常用的评价方法，主要通过肉眼来观察室壁超声造影的显影效果。冠状动脉正常时，超声造影可使室壁回声增强；冠状动脉供血不足时，室壁回声强度减弱或消失。

（二）灰阶强度测定

用视频强度计或视频密度计，测定室壁回声的灰阶强度。正常与异常的灰阶强度，如目测法所述，心肌缺血时灰阶强度低，心肌血供正常时灰阶强度增强。其优点是可与正常区对比，以数字表示灰阶的强度，可避免目测法的主观性。

（三）背向散射回声强度的射频测定

此法的原理与灰阶测定方法相似，但背向散射的射频测定是对探头接收回来的原始回声信号进行测定，以dB为单位，因此其准确性高于目测法及灰阶强度测定法。

六、超声造影在心血管系统疾病诊断中的临床应用

（一）左心或右心腔造影

用于房间隔缺损、室间隔缺损、动脉导管未闭、法洛四联症、残存左上腔静脉、肺动静脉瘘等先天性心脏病的诊断；可使心内膜界限清楚，提供真实的心内结构，便于确定所探查结构的解剖特性，观察室壁的运动幅度；改善多普勒的信号，有利于疾病的检出和确诊。

（二）心肌超声造影

1.检测缺血心肌

心肌慢性缺血时，心肌超声造影显示为心肌回声强度减低，可以确定其部位及范围。

2.检测梗死心肌

心肌梗死时，心肌超声造影显示为心肌回声强度明显减低（与正常心肌区比较）或缺乏心肌超声造影回声，造影剂的显影程度依冠状动脉血栓形成对血管堵塞的程度或原有侧支循环形成情况而定。

3.检测存活心肌

药物负荷试验多巴酚丁胺静脉滴注剂量在5～10μg/（kg·min）时，可以检测心肌梗死区域内是否有存活心肌。心肌超声造影与负荷试验并用，能更准确判断存活心肌。

4.评价介入治疗疗效

急性心肌梗死用溶栓、球囊扩张、斑块旋切、超声消融、支架置入等介入治疗后，进行心肌超声造影。如心肌能显影，说明冠状动脉狭窄或闭塞已消失或已明显减轻，心肌血流灌注已明显改善或恢复正常。因此，心肌超声造影可以评价介入治疗的疗效。对冠状动脉搭桥术用心肌超声造影，也可以评价其疗效。

5.测定冠状动脉血流储备

用能使冠状动脉扩张的药物（例如双嘧达莫、腺苷等）使冠状动脉扩张、血流加速，可在超声造影时用以测定冠脉血流储备（CFR）。首先，在静息状态（基础状态）下行心肌超声造影，测量时间-强度曲线下造影剂显影的面积；再从静脉注入小剂量扩张冠状动脉血管的药物行超声造影，同样地测量时间-强度曲线下造影剂显影的面积。后者的面积与前者的面积相比，其比值就是冠脉血流储备（CFR），正常值为2.7～3.5。