朱米雪 鄧毅凡 劉 娟 戴承曄 徐笑挺 何勝虎 張 晶※

心血管疾病已成為人類生命健康的主要殺手，為有效提高患者的生存率，減少死亡人數(shù)，對心臟疾病的盡早發(fā)現(xiàn)、準(zhǔn)確診斷從而盡早選用最佳治療方案十分必要。隨著超聲造影技術(shù)發(fā)展的逐漸深入，使得臨床對心臟疾病的診斷研究進(jìn)一步深入。本文從超聲造影技術(shù)的概況、超聲造影劑分類、超聲造影技術(shù)的臨床運用等方面進(jìn)行闡述。

1.超聲造影技術(shù)概況

超聲造影(CEUS)技術(shù)始于20世紀(jì)90年代初期，是目前最常用的無創(chuàng)診斷檢查之一[1]。該技術(shù)的出現(xiàn)是在1968年，Gramiak等人發(fā)現(xiàn)給30名受試者的心臟注入鹽水可以在主動脈根部獲得回聲[2]。因為超聲造影技術(shù)具有安全、便攜以及經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢，在心臟疾病的診斷領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景[3,4]。超聲的原理是通過對聲音信號的接收、分析和顯示來實現(xiàn)的，這些信號是通過聲音的反射或者后向散射產(chǎn)生的。超聲造影技術(shù)在心臟中主要分為左心聲學(xué)造影技術(shù)、右心聲學(xué)造影技術(shù)以及心肌聲學(xué)造影技術(shù)。其中，左心聲學(xué)造影技術(shù)應(yīng)用最為廣泛，對診斷冠狀動脈疾病以及心肌肥厚型心臟病、有效鑒別血栓和腫瘤以及明確腫瘤的性質(zhì)等有著重要價值。右心聲學(xué)造影技術(shù)在右心占位性病變的鑒別診斷上能給出準(zhǔn)確依據(jù)，對于彩色多普勒超聲無法檢出的先天性心臟病也有著較好的應(yīng)用價值。心肌聲學(xué)造影技術(shù)對心肌血流灌注的觀測靈敏度高，主要用于評價心肌梗死相關(guān)術(shù)后的血流再灌注情況、預(yù)測原發(fā)性冠狀動脈病變事件以及進(jìn)行應(yīng)激性心肌病的診斷等[3]。目前導(dǎo)管射頻消融術(shù)在心臟疾病的治療上應(yīng)用廣泛，其原理主要是通過導(dǎo)管傳遞電流產(chǎn)生熱量，使目標(biāo)心肌組織損傷壞死，主要應(yīng)用于絕大部分快速性心律失常的治療，如心房顫動、特發(fā)性室性心律失常等[5]。由于多普勒方法檢測血流方向和速度存在局限性，不能用來評估組織的微血管血流，也不能用來評估器官內(nèi)相對較低的信號幅度的區(qū)域，于是超聲微泡造影劑的出現(xiàn)對超聲造影技術(shù)的發(fā)展有著極其重要的意義[6]。

2.超聲造影劑的分類

超聲造影劑(UCAs)是一種由氣體制成的微泡和包裹著的外膜組成的回聲增強(qiáng)劑，由于微泡的大小約等于紅細(xì)胞的大小，所以造影劑能夠通過靜脈注射后隨著血液流動，經(jīng)肺循環(huán)到達(dá)人體各個器官，微泡中的氣體在人體內(nèi)循環(huán)時可以增強(qiáng)血管回聲信號，反映血流灌注，形成云霧狀回聲，從而增強(qiáng)顯影[7]。另外因其能夠進(jìn)入毛細(xì)血管，所以可以更好地觀察不同組織器官里毛細(xì)血管的相關(guān)情況[8]。

超聲造影劑的進(jìn)展主要包括四個階段，分別是第一階段的自由氣體類、第二階段的由聲振白蛋白組成的包裹氣泡、第三階段的由氟碳類氣體制備成的微泡以及第四階段的納米級超聲造影劑。第一階段的自由氣體類造影劑由于表面無成膜物質(zhì)，所以在血液中不穩(wěn)定，只能進(jìn)行有創(chuàng)操作。第二階段是1984年由美國學(xué)者Feinstein[9]等人發(fā)明出聲振微泡方法后開啟的，聲振白蛋白組成的包裹氣泡類超聲造影劑的外膜物質(zhì)一般是白蛋白、脂類或多糖等物質(zhì)，從而增加了在血液中的穩(wěn)定性，使得超聲造影技術(shù)由有創(chuàng)向無創(chuàng)轉(zhuǎn)變，標(biāo)志著左心造影時代的開始。第三階段是氟碳類氣體制備的造影劑表面包裹著白蛋白或磷脂，其核心由空氣轉(zhuǎn)變?yōu)楦叻肿託怏w或惰性氣體，這一階段的造影劑顯著改善了顯影的持久性和穩(wěn)定性，在臨床上被廣泛應(yīng)用[10]。但是，由于第三階段的微泡造影劑尺寸無法滿足直徑更小部位的血管造影，無法通過血管壁到達(dá)組織進(jìn)行造影，于是第四階段納米級的超聲造影劑成為近些年的研究熱點[11]，它的優(yōu)勢在于具有很強(qiáng)的血管穿透力，其靶向性不僅可以提高疾病診斷的準(zhǔn)確性，對疾病的輔助治療也有著積極意義[12]。

相比于其他造影劑，第三階段氟碳類氣體制備的造影劑中的全氟丙烷人血白蛋白微球注射劑廣泛應(yīng)用于臨床。含氟碳?xì)怏w微泡的新型超聲造影劑是國內(nèi)外的研究熱點，其經(jīng)靜脈注射后可以進(jìn)入血液通過肺循環(huán)對左心室以及外周血管進(jìn)行顯影[13]，特點是可使超聲檢測信號顯著增強(qiáng)，提高造影效果，有利于疾病的診斷，主要應(yīng)用于左心室的超聲造影。該造影劑中的八氟丙烷不可溶于血液，在低機(jī)械指數(shù)下維持時間較長的特性使其在增強(qiáng)超聲心動圖中有著積極的顯影作用，并且能被安全應(yīng)用于心臟超聲造影，已被國內(nèi)外許多臨床研究所證實[14，15]，并得到了廣泛的臨床應(yīng)用。

3.超聲造影劑的顯影機(jī)制

超聲造影技術(shù)通過將造影劑經(jīng)靜脈注射進(jìn)入血液循環(huán)，使超聲信號增強(qiáng)。造影微泡可產(chǎn)生線性和非線性兩種回聲信號，而心肌等組織主要產(chǎn)生線性回聲信號。成像軟件接收非線性回聲信號，通過分析時間-造影強(qiáng)度曲線來評價心肌等組織的血流量和血流灌注情況，如果組織造影劑顯像時間延長，則表明灌注充盈缺損[3]。

4.使用不同造影劑的超聲造影技術(shù)的臨床運用

4.1 全氟丙烷人血白蛋白微球造影劑 利用全氟丙烷人血白蛋白微球造影劑的超聲造影技術(shù)通過超聲造影劑的對比顯影，在左室內(nèi)膜邊界的識別上有著較好的效果。吳曉霞等人對81例至少有一個以上節(jié)段內(nèi)膜邊界顯示不清的患者靜脈注射全氟丙烷人血白蛋白微球造影劑進(jìn)行超聲造影，觀察心內(nèi)膜節(jié)段顯像、室壁運動以及左室充盈的狀態(tài)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該方法可明顯改善左室內(nèi)膜邊界的識別，且患者的生命體征、心電圖及肝腎功能均提示對其耐受性良好[16]。呂靜等人對50例經(jīng)篩選符合條件的患者采用注射全氟丙烷人血白蛋白微球注射劑實施左室造影，進(jìn)行造影劑使用前后的比較，不但發(fā)現(xiàn)其對內(nèi)膜邊界的識別效果較好，而且使用造影劑后左室內(nèi)膜邊界被識別的節(jié)段數(shù)目明顯增加[17]。以上研究說明臨床使用此造影劑進(jìn)行左心室超聲造影有助于左心室內(nèi)膜邊界的識別以及對心功能的評價，可以應(yīng)用于臨床心臟相關(guān)疾病的診斷。

超聲造影劑的安全性問題主要為不良反應(yīng)，如注射部位的不適、頭痛、惡心和背痛等[18]，嚴(yán)重不良事件的發(fā)生率較低，而利用上述造影劑的超聲造影證實了其安全性。鐘朝霞等人選取100例患者，分別經(jīng)靜脈注入此造影劑進(jìn)行左心室超聲造影，通過自身前后對比觀察發(fā)現(xiàn)結(jié)果是安全有效的，對心臟相關(guān)疾病的診斷有著積極的指導(dǎo)意義[19]。Main等人通過對400多萬例患者的資料進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)使用此超聲造影劑可以降低24h內(nèi)的死亡率達(dá)24%，進(jìn)一步表明其獲益遠(yuǎn)大于其帶來的風(fēng)險[20]。即便該超聲造影劑總體上較為安全，但仍然存在風(fēng)險，與很多因素有關(guān)，如患者的基礎(chǔ)健康狀況、造影劑的劑量以及注射速度等，臨床使用時仍需十分關(guān)注這些問題[18]。

4.2 聲諾維造影劑 利用聲諾維(SonoVue)造影劑的超聲造影技術(shù)在肥厚型心肌病的應(yīng)用上有著積極的作用。該技術(shù)主要通過注射造影劑后利用軟件分析造影強(qiáng)度-時間曲線，再對檢測部位的血容量、血流灌注情況等進(jìn)行評價，從而評估疾病情況。萬雅婷等人通過對60例已通過核磁共振成像(MRI)檢出的心尖肥厚型心肌病患者實施應(yīng)用聲諾維超聲造影劑心臟超聲造影，選取同期就診的60例健康體檢者作為對照組，結(jié)果發(fā)現(xiàn)造影效果良好，對于心尖肥厚型心肌病的診斷具有積極作用，進(jìn)一步對比MRI和心臟超聲造影兩種檢查方式可以發(fā)現(xiàn)，后者的陽性檢出率比較高，說明了心臟超聲造影技術(shù)對心尖肥厚型心肌病的診斷具有重要意義[21]。秦青秀同樣使用了聲諾維超聲造影劑進(jìn)行心臟超聲造影，選擇了40例心尖肥厚型心肌病患者與40例健康體檢者分別作為研究組和對照組，結(jié)果發(fā)現(xiàn)超聲造影技術(shù)不但能提高對心尖肥厚型心肌病診斷的準(zhǔn)確性，還能測量心肌肥厚程度的相關(guān)指標(biāo)，為臨床診斷肥厚型心肌病提供了可靠依據(jù)[22]。

應(yīng)用聲諾維造影劑的超聲造影技術(shù)在其他心臟疾病的臨床運用也有著重要意義。張琳堃等人選擇了60例房顫患者，通過使用聲諾維造影劑對每例患者實施左心室超聲造影，發(fā)現(xiàn)超聲造影結(jié)果符合臨床心臟功能評估的結(jié)果，準(zhǔn)確性證明了心臟超聲造影技術(shù)對左心室收縮功能的評估有著重要的指導(dǎo)意義[23]。楊旭等人選取80例心臟占位性疾病患者應(yīng)用聲諾維造影劑超聲造影，發(fā)現(xiàn)該技術(shù)比一般心臟彩超對心臟占位性疾病的診斷更佳，不但能有效辨別血栓和腫瘤，還能分辨腫瘤的性質(zhì)，主要是通過造影劑的散射作用來增強(qiáng)造影效果。血栓沒有血液供應(yīng)，其造影表現(xiàn)是完全的充盈缺損，惡性腫瘤由于新生血管豐富故造影強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，良性腫瘤則介于兩者之間，其準(zhǔn)確性得到了臨床結(jié)果的驗證[24]。

5.心臟超聲造影技術(shù)的應(yīng)用前景

超聲造影技術(shù)已經(jīng)在臨床上得到了廣泛應(yīng)用，設(shè)備和技術(shù)不斷更新，超聲造影劑的成分也逐漸多樣化，兩者都處于不斷進(jìn)步階段，需要同時發(fā)展，缺一不可。

超聲造影技術(shù)的安全性、便捷性、準(zhǔn)確性等優(yōu)點為心臟疾病的診斷提供了新思路、新方法。目前超聲造影劑能否攜帶藥物或者基因片段成為研究熱點，研究表明利用超聲造影劑攜帶藥物或基因片段可以增強(qiáng)治療心臟疾病的靶向性，在缺血性心臟病和急性心肌梗死等治療上有著積極作用[25]，使超聲造影劑在輔助治療方面得到進(jìn)步和發(fā)展，在臨床上必將有廣闊的研究空間。研究者提出的將超聲造影技術(shù)和合成的多平面波(MW)相結(jié)合的方法，不僅可以保留原來的圖像分辨率，還能顯著提高較深成像區(qū)域的信噪比[26]，對心臟深層組織病變的發(fā)現(xiàn)有著重大意義，應(yīng)用于心臟疾病的診治有著良好的發(fā)展前景。