Ультрасонография, также известная как акустическая визуализация, представляет собой метод, в котором используются контрастные вещества для усиления обратно рассеянного эхосигнала, что значительно повышает разрешение, чувствительность и специфичность ультразвуковой диагностики. С улучшением характеристик приборов и появлением новых акустических контрастных веществ ультрасонография стала очень важным и перспективным направлением ультразвуковой диагностики, так как она может эффективно усиливать двухмерные ультразвуковые изображения и допплеровские сигналы кровотока миокарда, печени, почек, мозга и других существенных органов, отражая и наблюдая перфузию крови нормальных и больных тканей. Она рассматривается как третья революция после двухмерного ультразвука, допплерографии и цветной визуализации кровотока. Интенсивность рассеянного эха клеток крови в 1000-10000 раз ниже, чем у мягких тканей, и в двух измерениях «не имеет эха». Однако из-за наличия реверберации и ограничений разрешения эндокард иногда размыт, а мелкие сосуды невозможно визуализировать. Ультрасонография — это метод, используемый для усиления обратного рассеяния крови с помощью контрастного вещества для четкой визуализации кровотока с целью дифференциальной диагностики некоторых заболеваний. Поскольку контрастное вещество отражается от крови более равномерно, чем от стенок сердца, и поскольку контрастное вещество течет вместе с кровью, вероятность появления артефактов меньше. Ультразвуковые контрастные вещества Для разных целей используются различные контрастные вещества. Наиболее популярным контрастным веществом является микропузырьковое контрастное вещество, используемое для визуализации состояния перфузии тканей. Маленькие пузырьки диаметром менее 10 микрон обычно называют микропузырьками. Поколение контрастных агентов основано на типе газа, заключенного в микропузырьке. Первое поколение контрастных агентов содержит воздух внутри микропузырьков, а второе поколение контрастных агентов содержит инертный газ внутри микропузырьков. Первое поколение микропузырьковых акустических контрастных агентов, представленное компанией Schering Levovist, имеет толстую, легко ломающуюся оболочку из инкапсулированного воздуха, слабую резонансную способность и недостаточно стабильно. Когда пузырек не лопается, гармоники слабые, а когда пузырек лопается, гармоники насыщенные. Именно поэтому лопающиеся микропузырьки обычно используются для визуализации. При этом используется момент лопания для генерации гармоник более высокой интенсивности. Кардиологический триггер используется для кардиологических приложений, а ручной триггер — для абдоминальных приложений. Микропузырьковый контрастный агент второго поколения, представленный Bracco (Италия) Sonovue, который содержит высокую плотность инертного газа гексафторида мата, имеет хорошую стабильность, контрастный агент имеет тонкую и мягкую внешнюю мембрану, под действием низкого звукового давления, микропузырек также имеет хорошие резонансные характеристики, вибрация, но не разбивается, может производить сильный гармонический сигнал, может получить более низкий шум в реальном времени гармонических изображений, это Звуковой луч с низким MI эффективен для сохранения микропузырьков внутри органа без разрушения, что позволяет увеличить время сканирования отдельных участков. Разработка нового поколения контрастных агентов сделала возможной перфузионную визуализацию в реальном времени в сером масштабе. В настоящее время в США в клинической практике используются следующие ультразвуковые контрастные агенты: Definity, Optison, Imagent — три контрастных агента; Sonovue еще не одобрен FDA. Отечественные ультразвуковые контрастные агенты, которые были успешно произведены серийно и использованы в экспериментах на животных, включают: (1) Колаика (CNUCA), которая относится к классу фосфолипидных контрастных агентов и делится на два типа: один — готовый к использованию порошковый микропузырек; другой — вещество-предшественник микропузырька, которое необходимо подготовить перед использованием, но еще не вошел в стадию клинического использования. (2) Перфторохимические вещества, которые относятся к классу альбуминов для ультразвуковых микропузырьков, вступили в стадию официального производства Высококачественные новые акустические контрастные вещества должны обладать следующими характеристиками: (1) высокая безопасность и низкий уровень побочных эффектов; (2) равномерный размер микропузырьков, менее 10 микрон в диаметре, который можно контролировать, свободное прохождение через капилляры, с гемодинамическими характеристиками, подобными эритроцитам; (3) возможность получения богатых гармоник; (4) хорошая стабильность. Микропузырьки обладают тремя важными свойствами: хорошим рассеиванием, способностью производить богатые гармоники и эффектом разрыва под действием акустического давления. В дополнение к быстрому развитию акустических контрастных агентов для визуализации тканей, также изучаются целевые акустические контрастные агенты, обладающие как диагностическим, так и терапевтическим эффектом. Методы ультразвуковой визуализации Методы ультразвуковой визуализации включают прерывистую ультразвуковую визуализацию, энергетическую контрастную гармоническую визуализацию, обратную импульсную гармоническую визуализацию, визуализацию стимулированной акустической эмиссии, визуализацию с низким механическим индексом и визуализацию разрыва контрастного вещества, в дополнение к обычной контрастной гармонической визуализации. Независимо от используемого метода, ультразвуковое устройство, способное проводить визуализацию, должно иметь достаточную пропускную способность, высокий динамический диапазон и обеспечивать адекватные параметры, такие как: время визуализации, MI и интенсивность звука, а также возможности динамического хранения данных на жестком диске в режиме реального времени. 1. Метод контрастной взрывной визуализации При использовании контрастных веществ первого поколения для наблюдения информации о распределении контрастного вещества в сосудистых органах и тканях обычно используются взрывные микропузырьки, чтобы получить богатые гармоники. Визуализация взрывных контрастных гармоник осуществляется с помощью запуска сердечной волны для получения изображений перфузии миокарда; в то время как в случае органов брюшной полости, таких как печень, используется ручной запуск для получения временных изображений перфузии контрастного вещества в опухоль. 2. визуализация с низким механическим индексом Когда используется излучаемый ультразвук, который имеет механический индекс MI ниже 0,15, он называется низким механическим индексом. Визуализация с использованием такого ультразвука при энергии ниже той, при которой происходит разрушение микропузырька, называется визуализацией с низким механическим индексом. Этот метод позволяет получить непрерывное гармоническое изображение кровотока, а также уменьшить помехи от тканевых гармоник. В данном методе используются контрастные вещества второго поколения. Клиническое применение ультразвука Техника сонографии сердца значительно развилась с момента ее клинического применения в конце 1960-х годов, и ценность сонографии правого сердца в диагностике врожденных пороков сердца хорошо известна. Сонография перфузии миокарда (MCE), при которой контрастное вещество, содержащее микропузырьки, вводится непосредственно через периферическую вену в коронарную циркуляцию для оценки целостности микроциркуляции миокарда, также постепенно выходит на клиническую арену, переходя от чисто качественных исследований к количественным. Клиническое использование сонографии в других органах (печень, почки, матка, молочные железы и т.д.) оказалось очень важным для обнаружения и качественной диагностики опухолей. Исследования показали, что акустическая визуализация превосходит обычное УЗИ и спиральную КТ в диагностике количества опухолей печени. В частности, при обнаружении субсантиметровых образований менее 1 см акустическая визуализация может превосходить или, по крайней мере, быть такой же чувствительной, как спиральная КТ. По сравнению с КТ и МРТ акустическая визуализация имеет дополнительные преимущества, такие как хорошая безопасность, отсутствие аллергических реакций, доступность в режиме реального времени и относительно низкая стоимость обследования. Будущее ультразвука Будущие ультразвуковые агенты смогут переносить терапевтические препараты и гены для лечения, среди прочего.