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1、小器官造影成像,小器官造影成像,超声造影简介,超声造影简介,为什么要使用超声造影？,常规彩色多普勒和能量多普勒在血流显像上存在局限性血流信号敏感性低尤其是对低速血流信号、微血管血流信号不能动态观察血流的“灌注、清除”全过程改善“成像有困难” 病人的检测：多普勒难以检测的血流信号（微循环，组织的运动）相对强组织回声的微弱的血流信号提供额外的诊断信息，如：对肿块结节或囊肿更好的描述对小病灶或肿瘤的检测与鉴别不同组织灌注的评估（灌注正常与异常）,为什么要使用超声造影？常规彩色多普勒和能量多普勒在血流显像,超声造影的目的,通过造影剂来提高血管显示的清晰度显示病变组织和正常组织灌注的差异性为临床提供更多
2、的诊断信息。,超声造影的目的通过造影剂来提高血管显示的清晰度,超声造影成像,超声设备,超声造影剂,超声造影成像超声设备超声造影剂,超声造影剂,超声造影剂,对造影剂的要求,有效 - 极大增强血流信号强度安全 - 可以经动脉注入血流 微小 - 可以通过肺部毛细血管 稳定 - 可持续到完成图像扫描过程,对造影剂的要求有效 - 极大增强血流信号强度,微泡的声学特性-共振,在特定频率下稳定的声激励可使微泡产生振动，微泡在超声场内产生的共振是非线性的,微泡的声学特性-共振在特定频率下稳定的声激励可使微泡产生,微泡的非线性特性,微泡的声学特性是非线性的. 人体组织在 Low MI 下的声学特性是线性的。这是
3、我们用来区分气泡信号和组织信号的原理.,2,2.5,3,3.5,x 10,- 6,0,0.2,0.4,0.6,0.8,1,1.2,1.4,1.6,1.8,2,x 10,- 6,时间 s,半径 m,Acoustic wave,Bubble radius,微泡的非线性特性微泡的声学特性是非线性的. 22.533.,超声输出强度参数MI,超声输出强度参数MI,超声造影剂的历史,第一代：自由气泡双氧水超声造影二氧化碳超声造影第二代：膜包裹气泡小于10微米DefinityTM Optison BisphereTMQuantisonTM LevovistSonovueTMSonazoidTM第三代：靶向？
4、,超声造影剂的历史第一代：自由气泡,超声造影剂种类,高声压技术使造影微泡破裂（间歇成像）,高声压超声造影技术(Levovist ）,HIGH MI(0.2),微泡破坏,超声造影剂种类高声压技术使造影微泡破裂高声压超声造影技术(,瞬间爆破成像（Flash）的缺陷：,观察时间短，往往无法完成对整个脏器的搜查；一次注射造影剂后不可能检查所有血管图像显示整场不均匀，对中远场肿瘤的检测不理想；无法观察造影剂对肿瘤灌注的实时动态信息；常有伪影，运动 motion / 开花 Blooming，成像质量较差,瞬间爆破成像（Flash）的缺陷：观察时间短，往往无法完成,超声造影剂种类,Real Time ima
5、ging实时成像,低声压超声造影技术（SonoVue）,low MI(0.2),超声造影剂种类Real Time imaging实时成像低,低机械指数造影的优势,设置较低的MI，一般在0.04-0.13 左右微泡保持完好，体内存在时间长理想的低噪声、完全实时灰阶显示真正意义的实时超声造影少血管、多血管病灶均适应检查/病灶血供多或少均可检查穿透力得到改善进一步提高肿瘤检出率操作方便定量分析,低机械指数造影的优势设置较低的MI，一般在0.04-0.1,目前国内唯一超声造影剂 SonoVue,SonoVue,ITALYBRACCO,SF6,目前国内唯一超声造影剂 SonoVueSonoVueITA,
6、超声造影剂 - 微小气泡 (1-10 微米),具有弹性的表面包膜充以气体,超声造影剂 - 微小气泡 (1-10 微米) 具有弹性的表,超声造影剂,声诺维 SonoVue 是一种纯血池制剂，它不能外渗到细胞间液；声诺维 SonoVue 微泡的平均直径为2.5 m，静脉注射后，可以通过肺部毛细血管 (肺泡),循环到所有的血管结构.,超声造影剂声诺维 SonoVue 是一种纯血池制剂，它,超声造影技术,超声造影技术,L7、L9超声造影技术,编码脉冲反向谐波技术（CPI）TAD双幅显示技术,L7、L9超声造影技术编码脉冲反向谐波技术（CPI）,脉冲反向技术,第一个脉冲,第二个脉冲,+,基波,=,+,谐
7、波,=,脉冲反向技术第一个脉冲第二个脉冲+基波=+谐波=,脉冲反向谐波造影,发射脉冲,组织反应,气泡反应,提取信号,脉冲反向谐波造影发射脉冲组织反应气泡反应提取信号,脉冲反相谐波造影技术优势,编码脉冲反相技术 （CPI技术）,抑制组织信号提高造影剂信号增加信噪比,TruAgent技术（TAD技术）,脉冲反相谐波造影技术优势编码脉冲反相技术 （CP,支持造影的探头,腹部 ：4C,3.5C, 3.5CS,M7C: 小器官, 血管, 腹部：7L,9L,10L,M12L3D腹部：4D3C_L术中：4S心脏,TCD：M3S,支持造影的探头腹部 ：4C,3.5C, 3.5CS,M7C,LE9超声造影技术,
8、高保真调幅造影成像人体声学建模,LE9超声造影技术高保真调幅造影成像,脉冲反向谐波的局限性,+,+,发射,组织谐波反应,气泡谐波反应,1.正向脉冲波,2.反向脉冲波,接收谐波信号,残留组织信号使气泡对组织信号比下降，敏感度降低,脉冲反向谐波的局限性+发射组织谐波反应气泡谐波反应1.,调幅技术,发射脉冲,- + = 0,组织反应,调幅造影成像技术 出色的组织抑制和上佳气泡敏感性,调幅技术0.5,p1 + p3 p2,_,=,+,p1-p2+p3 0,_,+,=,消除组织信号需要准确的、线性的发射脉冲p2 = 2x p1 and p1 = p3,高保真发射是LE9调幅造影技术的关键 !,组织信号残
9、留,非高保真,p1-p2+p3 = 0,高保真,组织信号无残留,高保真发射技术,p1 + p3,人体声学建模,实时计算信号频率和带宽随人体深度变化 自动调整滤波器频率和带宽 实现最大信噪比实时计算信号强度随人体深度变化 自动调整模拟信号增益及数字信号增益匹配 - 实现 最大信噪比，图像非常均匀,最佳灵敏度及均匀性！,人体声学建模实时计算信号频率和带宽随人体深度变化最佳灵敏度,调幅造影成像,高效消除组织信号 气泡探测灵敏度高，分辨率好 - 低剂量,延时相长 图像高度均匀高频造影成像效果极佳,超声造影新境界!,调幅技术高保真发射人体声学建模,调幅造影成像高效消除组织信号 超声造影新境界!调幅技术,
10、High Resolution Mode,High Resolution Mode,支持造影的探头,腹部 ：C1-5, S1-5:小器官, 血管, 腹部：9L, ML6-15腔内: IC5-9心脏,TCD: M5S3D 腹部: RAB2-53D 腔内：RIC5-93D 小器官：RSP6-16介入：3CRF,支持造影的探头腹部 ：C1-5, S1-5:,LOGIQ系列造影新功能,双幅显示(全画幅)叠加显示造影和B模图像(Hybrid)2个独立contrast 计时器(Dual contras clock)容积超声造影,LOGIQ系列造影新功能双幅显示(全画幅),超声造影技术的发展方向,允许进一步
11、减除背景和仅显示当前有造影剂区域的技术造影技术的三维成像，将增加对肿瘤检出的敏感性研制与病变组织或因子（如激活的血小板）特异性结合的靶向造影剂，以更准确地显示病变（如血栓）。微泡有包裹治疗药物或基因的能力，当和遇到高机械指数或特殊的超声信号时释放它们的能力，这使药物在感兴趣的部位有目的地释放，能使治疗的不良反应下降，治疗的效果更佳。应用微泡的黏附特性研究血管内皮细胞的功能。肝移植术即刻和术后疗效评价,超声造影技术的发展方向允许进一步减除背景和仅显示当前有造影剂,造影流程,造影流程,1.新建病例档案,1.新建病例档案,2.设置存储的时间长度,1,2,3设置存储习惯（向前或向后）,4.修改预计存储
12、的时间长度,5.保存并退出,6.可设置分段存储,2.设置存储的时间长度123设置存储习惯4.修改预计存储的,3.建立静脉通道,患者建立静脉通道，为了避免因压力过大使微泡破裂，含造影剂的注射器需要从三通管与导管方向一致的注射口连接，而与导管垂直的注射口连接含生理盐水的注射器，注意注射器不要回抽,针头不能要小于20G。 在超声下确定需要观察的参考面，如果是会受呼吸影响的脏器，需要与患者配合训练屏息或者平静呼吸，一切准备就绪后就可以进入造影流程。,3.建立静脉通道 患者建立静脉通道，为了避免因压力,超声造影剂常规使用方法,无需皮试瓶内注入5ml生理盐水，充分振荡后形成稳定溶液（微泡悬溶液，室温下可放
13、置6小时）注射前充分振荡后，抽取0.5-2.4ml通过肘静脉注入人体（快速团注）紧接着推注5ml生理盐水,超声造影剂常规使用方法无需皮试,超声造影剂常规使用方法,超声造影剂常规使用方法,4.进入造影操作流程,注意图像焦点尽量放置于远场MI的值，可以通过power output进行调节,4.进入造影操作流程注意图像焦点尽量放置于远场,5.进入造影操作流程,MI的显示,Power output 以AO的形式显示,聚焦尽量放置于远场,5.进入造影操作流程MI的显示Power output 以A,6.造影操作流程,B.操作者双击冻结键，将会看见-,A.患者一切准备就绪,C. 时间条清零,D.点击造影时
14、钟的同时，开始注射,6.造影操作流程B.操作者双击冻结键，将会看见-A.患者一,存储,存储,7.造影的动态存储,每间隔一定时间存储一次动态图像（实时状态下存储）例如：每60秒存储一次动态图像，整个过程不按冻结按键。,存储存储7.造影的动态存储每间隔一定时间存储一次动态图像（,造影结束后，别忘关闭造影时钟（contrast clock）,8.关闭造影时钟,造影结束后，别忘关闭造影时钟（contrast clock）,9.将图像存储到主机硬盘,造影结束，点击屏幕右下方的视窗图标,9.将图像存储到主机硬盘造影结束，点击屏幕右下方的视窗图标,启动TIC,选中需要分析的动态造影图像后，启动TIC。,10
15、.TIC时间强度曲线,启动TIC选中需要分析的动态造影图像后，启动TIC。10.T,曲线拟合,可选择拟合曲线进行分析。,10.TIC时间强度曲线,曲线拟合可选择拟合曲线进行分析。10.TIC时间强度曲线,团注法,目前团注法为常用拟合公式。,10.TIC时间强度曲线,团注法目前团注法为常用拟合公式。10.TIC时间强度曲线,把取样容积任意地放在感兴趣区域 多点采样和分析,A: Difference between baseline and peakB: Baselinek: indicator for the gradient of curveMSE: Mean Square Error,10.
16、TIC时间强度曲线,把取样容积任意地放在感兴趣区域A: Difference,TtoPK:达峰时间 Area:曲线下面积 Grad:梯度 Atm：造影剂到达时间,10.TIC时间强度曲线,TtoPK:达峰时间 Area:曲线下面积,伽马变量曲线，即团注法模型,10.TIC时间强度曲线,伽马变量曲线，即团注法模型10.TIC时间强度曲线,图解各个参数概念,10.TIC时间强度曲线,图解各个参数概念10.TIC时间强度曲线,3D 造影流程,3D 造影流程,3D 造影-操作,启动3D/4D,启动造影,观察当造影剂刚刚到达同时开始采集3D,开始前述造影过程,3D 造影-操作启动3D/4D启动造影观察当
17、造影剂刚刚,选择3D扫描,3D 造影-操作,选择3D扫描3D 造影-操作,3D 造影-操作,对获得数据选择观察重建模式,重建模式,3D 造影-操作对获得数据选择观察重建模式重建模式,3D 造影-操作,获得造影3D图像,3D 造影-操作获得造影3D图像,3D 造影-操作,单幅显示,四幅显示,3D 造影-操作单幅显示四幅显示,单幅显示3D图像效果,3D 造影-操作,单幅显示3D图像效果3D 造影-操作,3D 造影-操作,解剖刀,3D 造影-操作解剖刀,3D 造影-操作,电影编辑旋转显示,3D 造影-操作电影编辑旋转显示,3D 造影-操作,体积精确计算,手动描画方式,3D 造影-操作体积精确计算手动
18、描画方式,3D 造影-操作,不规则体积的测量,3D 造影-操作不规则体积的测量,3D 造影-操作,重建模式的设定,3D 造影-操作重建模式的设定,3D 造影-操作,容积数据的回放,3D 造影-操作容积数据的回放,超声造影的应用,超声造影的应用甲状腺、淋巴结乳腺肝、胆囊、胰腺子宫、卵巢前列,临床应用,肝脏肿瘤鉴别：应用最多，较成熟。乳腺肿瘤良恶性鉴别腋下淋巴结良、恶性鉴别术后复发与瘢痕鉴别植皮后是否成活的鉴别血管内膜及血栓的检查心肌血流灌注的研究,临床应用肝脏肿瘤鉴别：应用最多，较成熟。,TIC曲线分析,TIC曲线分析,TIC曲线分析,TIC曲线分析,超声造影的一般过程,造影准备建立通道造影开始
19、图像存储造影结束图像分析,超声造影的一般过程造影准备,TIC曲线的作用,超声造影剂进入人体以后，微泡会随血流经过身体的各个组织或器官。以微泡为指示剂，观察同一位置在不同时刻微气泡浓度（强度）的变化，即可以得到以时间为横轴、浓度（强度）为纵轴微气泡的时间-浓度（强度）曲线，然后根据注射方式的不同用数学模型进行拟合，可以得到反映组织器官血流灌注的参数。,TIC曲线的作用超声造影剂进入人体以后，微泡会随血流经过身体,常用拟合模型,灌注曲线：击破-再灌注模型，当造影剂为持续输入并达到稳态浓度时，通过高机械指数声脉冲对检查切面微泡进行击破，邻近组织内的微泡就会以特定速度进行再灌注，从而得到组织的再灌注曲
20、线。常用于心肌、脑、肾等组织血流灌注的研究。,廓清曲线：造影剂衰竭模型，设定合适的帧频，对检查切面微泡进行固定时间间隔的击破和再灌注，击破和再灌注交替进行，得到一条逐渐下降并最终达到一个新的稳定状态的曲线。可以是团注或连续滴注，由于样本采集时间短，特别适合腹部受呼吸影响大的脏器血流灌注的研究。,常用拟合模型灌注曲线：击破-再灌注模型，当造影剂为持续输入并,常用拟合模型,伽马变量曲线：团注法模型，团注法是目前最常用的超声造影注射方法，研究超声造影剂团注后的血流动力学过程也是目前超声造影研究组织血流灌注最常用方法。团注超声造影剂后，连续测量组织内感兴趣区造影剂浓度随时间的变化，获得先上升后下降的时
21、间-强度曲线，通过上述公式进行拟合，获得反映组织血流灌注的参数。目前广泛应用于评价肿瘤血管生成和抗血管生成治疗，以及评价心肌肝肾等组织器官的血流灌注。,tC:递增函数；exp(-Kt)：递减函数；B：造影剂到达时强度；A、K、C：决定峰值强度MSE:均方差,常用拟合模型伽马变量曲线：团注法模型，团注法是目前最常用的超,伽马变量曲线,伽马变量曲线,伽马变量曲线,TtoPk：达峰时间，在曲线到达时间（First）和末尾时间（Last）之间最大强度的时间。Area:曲线下面积，以到达时强度为基线，与感兴趣区的血容量和血流速度相关。Grad：梯度，从到达强度到峰值强度的梯度，与平均灌注速度相关。ATm
22、:到达时间，需手动设定（即First），但是非常重要的指标，它影响其他参数的值。,伽马变量曲线TtoPk：达峰时间，在曲线到达时间（First,其他参数,Max Grad：在first和last之间最大的梯度，它与最大灌注速度及其时间相关。其通过计算相邻7点的梯度而得到。峰值强度：数值受A、C、K影响，主要反映感兴趣区的血容量。,其他参数Max Grad：在first和last之间最大的梯,感兴趣区设定,可以设定取样（感兴趣区）大小、形态,感兴趣区设定可以设定取样（感兴趣区）大小、形态,曲线的调整,可以调整曲线平滑、设定自动调整（垂直）标尺,曲线的调整可以调整曲线平滑、设定自动调整（垂直）标尺,触屏菜单,和软菜单内容一致。,触屏菜单和软菜单内容一致。,曲线的测量,可以测量强度（dB）、两点间的强度差及时间时间差的测量。,曲线的测量可以测量强度（dB）、两点间的强度差及时间,目前遇到的困难,呼吸运动：增益调整不一致：取样点的大小不一致：取样点位置不一致：用药剂量、注射速度的不同：受检者身体因素：操作者的因素：,目前遇到的困难呼吸运动：,小器官造影成像,感谢聆听,感谢聆听,
