声学密度定量评价正常兔肝脏谐波显像声学造影的价值

声学密度定量评价正常兔肝脏谐波显像声学造影的价值 声学密度定量评价正常兔肝脏谐波显像声 学造影的价值 中国超声医学杂志2002年第18卷第11期ChineseJUltrasoundMedVol18No112002 声学密度定量评价正常兔肝脏谐波显像声学造影的价值 刘平高云华谭开彬马丽慧王冬何琳刘蓉黄嘉 摘要目的:探讨声学密度定量评价间歇谐波显像在正常肝脏声学造影中的价值.方 法:1o只正常家兔经 外周静脉注射自制的白蛋白氟碳声学造影剂,分别用间歇基波显像,间歇谐波显像 观察肝脏,并用声学密度定量 (AD)分析造影效果.结果:间歇基波显像及间歇谐波显像AD参数:峰值强度(PI),曲 线下面积(AUc)造影后 均较造影前有明显的增加,而平均渡越时间(MTT),降半时间(HT)造影后均较造影 前有明显的降低,造影前后 两种显像方式各参数间亦有显着性差异.结论:声学密度定量可作为评价肝脏声学 造影血流灌注的定量指标. 关键词氟碳声学造影剂间歇谐波成像肝脏 ValueofAcousticDensitometryinEvaluatingtheNormal RabbitLiverContrastwiththeHarmonicImaging LiuPing,GaoYunhua,TanKaibin,etal Dept.Ultrasound,XinqiaoHospital,theThirdMilitaryMedicalUniversity,Chongqing4000 37China ABSTRACTObjective:ToassessthevalueoftheAcousticDensitometry(AD)inevaluating thenormalliver contrastwiththeintermittentharmonicimaging.Methods:Tennormalrabbitswereperforme dwithintermittent fundamentalimagingandintermittentsecondharmonicimagingtechniquesafterintravenou slyinjectedtheself—made albumperfluorocarboniccontrastagent.TheADtechniquewasusedtoanalysetheenhancedeffectofthehepatic parenchyma.Results:Afterintravenousinjectionofself— madeultrasoundcontrastagent,theparametersoftheAD, suchasthePeakIntensity(PI),theareaunderthecurve(AUC)wereallobviouslyincreased,w hilethemean—transit — time(MTT)andhalf--timeofdescenttime(HT)wereallobviouslydecreased,comparedtotheresultsofthetwo imagingmethods.Alltheparametersalsohadthesignificantchanges.Conclusions:ADcanbeaquantitativemethod inevaluatingthehepaticperfusionwiththehepaticcontrast. KEYWORDSPerfluorocarbonultrasoundcontrastagentIntermittentharmonicimagingLiver 新型声学造影剂辅以间歇谐波成像能明显增强 肝,肾等实质性脏器的显像,其应用前景令人鼓舞. 本实验的目的是应用声学密度定量技术探讨定量评价 肝脏血流灌注的可行性. 资料与方法 动物准备:健康家兔10只,雌雄不限,体重2.0 , 2.2kg,平均2.1kg.实验前用89/6的硫化钠脱去肝 区体毛,然后以0.15ml/kg的剂量肌注"速眠新",用 5号头皮针经耳缘静脉建立静脉通道. 仪器准备:采用HP一5500彩色多普勒超声诊断仪 S探头,基波成像频率选择4MHz;谐波成像的发射频 率为2.1MHz,接收频率为4.2MHz,基波及谐波成像 时机械指数(MI)均设为0.5,调整仪器获取兔肝右叶 断面满意图像,其它所有条件如取样深度,增益,TGC, 作者单位:400037重庆市,第三军医大学新桥医院超声诊断科 (刘平,高云华,谭开彬,王东,何琳,刘蓉,黄嘉);816000青海省 格尔木解放军第22医院(马丽慧) 压缩,聚焦范围等参数在实验中保持不变,并调出T— INT成像条件,以1.2G磁光盘采集图像,事后分析. 研究方法:每只兔分别采用间歇基波显像,间歇谐 波显像(间歇时间1000ms).按0.02ml/kg经耳缘静 脉弹丸方式注入自制的白蛋白氟碳气体声学造影 剂L2J,造影剂微泡大小为(5?2)m,浓度为1.2,1.6 ×109/ml.尾随1.5ml生理盐水冲洗管道,每组重复注 射2次,每次注射间隔时间不小于15分钟.用HP一 5500彩色多普勒超声诊断仪自带的声学密度定量分 析程序进行声学密度定量,肝脏取样点为距体表垂直 深度1.2cm的肝实质处.采样框形状为新月形,大小 为11×11像素数,取样时间为造影后第一采样时间段 (推注造影剂后的最初62秒),检测参数有峰强度 (PI),曲线下面积(AUC),平均渡越时间(MTT),降 半时间(HT).所有动物在实验结束后行超声引导下肝 脏穿刺活检,制成HE染色切片进行显微病理检查. 统计学分析:造影前后的声学密度定量值采用配 对t检验;间歇基波显像与间歇谐波显像间的比较用 中国超声医学杂志2002年第18卷第ii期ChineseJUltrasoundMedVol18No112002 方差分析和均数t检验. 结果 造影前后肝实质声学密度定量分析结果:间歇基 波显像和间歇谐波显像造影前后声学密度参数均有显 着变化,其中反映造影增强效果的峰值强度(PI)及曲 线下面积(AUC)明显增加,反映与灌注时间有关的 参数平均渡越时间(MTT)及降半时间(HT)明显下 降,各参数中除间歇基波显像的平均渡越时间 (MTT)造影前后P<0.05外,其余各参数变化P< 0.01(表1,图1,4). 图1间歇基波造影前肝脏灌注曲线 成像方式检测结果分析:造影前,间歇基波成像各 参数值均明显高于间歇谐波显像(P<0.01)(表1),造 影后,反映造影增强效果的峰值强度(PI)及曲线下面 积(AUC),间歇谐波显像明显高于间歇基波显像,但 反映与灌注时间有关的参数平均渡越时间(MTT)及 降半时间(HT)间歇基波显像仍明显高于间歇谐波显 像(P<0.01)(表1). 病理检查:10只兔的显微病理检查结果,均为正 常肝脏. 讨论 谐波显像及间歇谐波显像是目前常用的增强造影 一 807一 图2间歇基波造影后肝脏灌注曲线 图3间歇谐波造影前肝脏灌注曲线(标尺最高刻度32db) 图4间歇谐波造影后肝脏灌注曲线(标尺最高刻度64db) 表1间歇基波与间歇谐波造影前后各参数测值 注:*间歇基波造影前后p<o.05,其余P<o.O1 ---—— 808---——中国超声医学杂志2002年第18卷第11期 ChineseJUhrasoundMedVol18No112002 效果的新技术,原因在于谐波显像可以明显增强造影 的信噪比,而间歇谐波显像可以延长造影微泡在血液 循环中存在的时间[3].目前对肝脏声学造影效果的评 价主要是通过视频法来进行,声学密度定量是近年发 展起来的一种组织定征技术,主要用于病变心肌的组 织持性研究,在心肌声学造影中也作为一种半定量评 价心肌血流灌注的方法L4],在腹部脏器应用较少.本研 究中,我们使用自制的氟碳声学造影剂对兔正常肝脏 进行声学造影,对照研究了间歇基波和间歇谐波两种 显像方式声学密度参数变化,结果表明,经外周静脉注 射新型造影剂的情况下,间歇基波显像和间歇谐波显 像都可以非常明显增强肝实质的声学密度定量值峰值 强度(PI),曲线下面积(AUC)(P<0.01),并从定 量指标上说明间歇谐波显像峰值效果明显强于间歇基 波显像(P<0.01).其原因可能与下列因素有关:我 们知道基波既接收造影剂反射的基波信号,同时也接 收肝组织的信号,而谐波显像则抑制了肝组织信号,接 收造影剂的非线性共振产生的谐波信号,当造影微泡 随肝内血供到达肝脏时,由于造影微泡在超声声压的 作用下主要产生非线性共振,其反射的谐波信号从理 论上为基波信号的1000倍以上Ls],从而使基波与谐波 在成像上的这种差异,在声学密度定量上表现为谐波 显像的峰值强度(PI),曲线下面积(AUC)明显高于 基波显像.而反映与灌注时间有关的参数平均渡越时 间(MTT)及降半时间(HT)在造影后基波显像高于 谐波显像,其产生的原因实验者认为:当造影剂在肝脏 被网状内皮系统所吞噬及随着血流而稀释后,肝内的 造影微泡量减少,谐波的信号随即出现减弱,即其由峰 值下降到峰值半量的时间相对较短,而此时基波显像 仍接收肝组织的信号,其声学定量值减少的幅度相对 较小,因而表现在声学密度定量上为基波显像的 MTT,HT相对于谐波显像的长. 对于造影前基波显像MTT,HT明显高于谐波显 像,且无论是基波显像还是谐波显像其造影后的 MTT,HT值明显低于造影前的值,表现出MTT与 AUC呈反比的结果与文献报到的结果一致[6],目前 MTT和HT这两项指标文献少有报道,其在声学造影 中的意义尚不明确,上述结果产生原因有待进一步研 究. 研究意义肝脏弥漫性病变,如肝纤维化其主要的 病理生理改变是肝实质的血流动力学的改变,肝脏其 它局灶性病变如肝肿瘤,肝局灶性增生等均会引起肝 内血流灌注的改变,而新型造影剂及相关成像技术结 合定量分析方法的应用,为这些疾病早期无创性诊断 可能提供一种新的定量诊断方法. 参考文献 1刘政,谢峰,李澎.二次谐波显像评价正常犬肝脏声学造影的实验研 究.中国超声医学杂志,1999,15(10):721,724 2杨未晓,高云华,朱贤胜.自制氟碳声学造影剂定量评价正常肾血流 灌注的实验研究.中国超声医学杂志,2002,18(2):97,10O 3KaulS.Myocardialcontrastechocardiography:15yearsofresearch anddevelopment.Circulation,1997,96(10):3745 4王志刚.超声组织定征:射频法与视频法的临床应用进展.临床超 声医学杂志,2001,3(增刊):l1,13 5童晓明,张运.心肌声学造影的研究现状及进展.中国超声影像学 杂志,1999,8(5):314,316 6LombardiM,JonesRA,WestbyJ,eta1.Useofthemeantransit timeofanintravascularcontrastagentasanexchange——insensitive indexofmyocardialperfusion.JMagnResonImaging,1999;9(3): 402,408 7GeorgeAJ,CarolEB,BrentHA,eta1.Renalcorticalischemiain rabbitsrevealedbycontrast——enhancedpowerDopplersonography. AJR,1998,170:417,422 (2002—04—22收稿,207天刊出) 重要会议信息 2003年4月上旬,本会和编辑部将联合召开以下会议: 一 ,第七届全国超声医学学术会议;二,本会第四届第三次全体理事会议;三,本刊2002年优秀论文评选 和颁奖大会;四,本刊第九届第一次编辑委员会会议;五,《中国超声诊断杂志》第二届第一次编委会会议;六, 中国超声诊断情报中心全体委员会议. 请各位应征文章代表,理事,编委,委员,作好准备届时出席. 中国超声医学工程学会 《中国超声医学杂志》编辑部 2002—09