专论
Progress of ultrasound molecular imaging
WAN G Z hi -gang ＊
(I nstitute o f Ultrasound I maging ,Chongqing Medical University ,Chongqing 400010,China )
[Abstract ] With the rapid development of ultra so und mo lecular probe technology ,ultrasound mo lecula r imaging has be -co me o ne o f the ho t spo ts in mo lecular imaging research field .T he desig n o f mo lecular pr obes is the key point a nd pr erequi -site fo r ult rasound molecular imag ing .Peo ple increasing ly pay mo re attention to the targ eted ultrasound co nt rast agents which are the ultrasound molecular probe .T he intersection of multiple disciplines will pr omo te the development o f ultra -so und mo lecular imaging .
[Key words ] U ltrasound mo lecular imaging ;Ultr aso no g raphy ;Contra st media
超声分子影像学研究进展
王志刚
＊
(重庆医科大学超声影像学研究所,重庆 400010)
[摘 要] 随着超声分子探针技术的兴起,超声分子成像成为当前医学影像学研究的热点之一。分子探针的设计是超声分子成像研究的重点和先决条件。靶向超声微泡(球)造影剂在分子影像中的研究、应用,愈来愈受到关注,而多学科的融合使其具有更大的发展空间。
[关键词] 超声分子影像学;超声检查;造影剂[中图分类号] R445.1 [文献标识码] A [文章编号] 1003-3289(2009)06-0921-04
[基金项目]国家自然科学基金面上项目(30770566、30770565)。[作者简介]王志刚(1945-),男,重庆人,教授。研究方向:超声诊断与治疗。
[通讯作者]王志刚,重庆医科大学超声影像学研究所,400010。E -mail :w zg62942443@https://www.doczj.com/doc/1914757301.html,
[收稿日期]2009-04-20 [修回日期]2009-04-30
随着国内关于“超声分子影像学”概念的首次提出[1],超声分子成像成为当前医学影像学研究的热点之一。超声分子成像技术系将特异性配体连接到小于红细胞的超声造影剂表面,通过血液循环特异性地积聚于靶组织,观察靶组织在分子或细胞水平的特异性显像,能够反映病变组织在分子基础上的变化。其优点包括:①无创、无毒、无放射污染;②超声显微镜已能对细胞结构进行活组织观察,达到与病理显微镜相媲美的水平;③能实时、动态、多次重复地对靶组织进行观察[2];④可设计单靶点、多靶点和多模式的超声分子探针;⑤最近研
究发现的敏感粒子声学定量(SPAQ )技术[3]
能实现对肿瘤表达受体水平的在体、动态、实时定量;⑥敏感度高,可以探测到
单个超声微泡的信号[4]
,微泡直径约1～3μm ,直径明显小于大多数细胞,表明超声可以探测到单个细胞甚至比单个细胞更微小的结构的信号;⑦可用于直接测量微血管或大血管内的血流速度。 分子成像研究的重点和先决条件是分子探针的设计。分
子探针是指能与靶组织特异性结合的物质(如配体或抗体
等),与能产生影像学信号的物质(如同位素、荧光素或顺磁性原子)以特定方法相结合而构成的一种复合物。借助分子探
针可间接反映分子或基因的信息[5]
。目前所使用的超声分子探针是超声微泡(球)造影剂。1 超声分子探针的分类
超声分子探针按探针构成成分分为:①磷脂微泡(球)造影剂:脂类造影剂,具有使用安全、稳定性好、造影效果好、易于靶向修饰、可用药物或基因的载体等优势,但存在有效增强显影时间较短的问题;②高分子(聚合物)微泡(球)造影剂:其外壳为可生物降解的高分子聚合物及其共聚体,能根据需要设计不同的声学特性,改变其降解速度和持续时间。目前高分子造影剂处于实验研究阶段,如Schering 公司研制的SH U563A 、Acusphere 公司的A I -700,对压力的耐受性好,易于靶向修饰,并且是良好的药物控释载体,但需要较高的声学输出才能引起微泡的非线性共振;③液态氟碳纳米粒:该类造影剂具有独特的优势,其组织穿透力强,能够穿过血管内皮细胞进入组织间隙,实现血管外聚集显像;固有的稳定性使其在体内具有更长的半衰期,便于延迟显像或重复检查;具有天然的同时增强超声和CT 显像的内在属性,是良好的多模态造影剂[6];易于靶向修饰,同时可作为一些药物的载体。
超声分子探针按探针粒径大小分类有微米级超声造影剂和纳米级超声造影剂,前者为常规超声造影剂,平均直径约2
·
921·中国医学影像技术2009年第25卷第6期 C hin J M ed Imagin g Technol ,2009,Vol 25,No 6
DOI :10.13929/j .1003-3289.2009.06.079
～4μm,小于红细胞,可以自由通过肺循环,但不能穿过血管,是一种血池显像剂;后者指粒径在纳米范围内的造影剂,较常规造影剂有更强的穿透力,能穿越血管内皮进入组织间隙,使血管外靶组织显像成为可能,推动超声分子显像与靶向治疗向血管外领域拓展。
按照不同的功能,超声分子探针又可分为单功能(只用于超声分子显像)、多模态(不仅可用于超声分子显像,还可同时增强其他影像方式显像,如同时增强荧光分子成像、CT分子成像等)以及多功能(不仅用于成像,还可用于载药、载基因治疗[7])三类。
2 超声分子探针在诊断方面的应用
2.1炎症 炎症的病理生理过程为炎症反应启动后产生一连串分子信号,导致白细胞向炎症灶趋化、聚集。针对血管内皮细胞在炎症发生时高表达的整合素类分子或者白细胞表达的分子,可以制备靶向这些分子的超声微泡(球)造影剂,用以评估炎症过程。
景香香等[8]将自制超声微泡造影剂“表活显”(surfactant fluorocarbon-filled microbubbles,S FCM B)与磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserine,PS)结合,制备成对白细胞具有靶向性的超声造影剂(S FCM B-PS),将该靶向造影剂用于兔肾缺血再灌注模型,发现该部位的造影剂回声较其余部位正常肾脏的造影剂回声明显增强,这是由于“表活显”经PS修饰后能大量黏附在激活的白细胞表面,并被完整吞噬。有学者采用生物素-亲和素-生物素(BSB)桥连技术,构建携带抗P-选择素单抗靶向超声微泡造影剂(MB-BSBp),将其用于小鼠骨骼肌缺血-再灌注损伤(ischemia-reperfusion inju ry,I-R)研究,结果显示M Bp的声强度值明显高于对照组,证实可用于评价微血管炎症或相关的血管内皮反应[9],其结果与Klibanov 等[10]学者研究结果一致。
炎症反应时产生大量分子,如细胞间黏附分子1(ICAM-1)、血管内皮细胞间黏附分子1(V CAM-1)等。Kaufmann 等[11]在不同切应力条件下注射携带有单克隆抗体细胞黏附分子-1的微泡造影剂,发现有大量微泡黏附在血管内膜表面;声像图显示粥样斑块的显影增强。有学者[12]研究发现微泡与动脉粥样硬化的结合力取决于血管内皮的炎症病变程度及血管功能的异常,随着炎症程度的加重,黏附在病变部位的微泡数量也越多;据此不仅可以提高疾病诊断的准确性和敏感性,还可监测粥样硬化斑块的病变进程。
2.2血栓 含有RGD序列的六氨基多肽可以作为微泡结合血栓的靶向配体。急性血栓血小板上含有大量GPⅡb/Ⅲa 受体,该受体可选择性地与肽或含有RGD序列的仿肽类物质结合。为靶向超声造影剂在靶标吸附、聚集,增强其显像提供了客观条件。有学者建立犬双侧股静脉急性血栓模型,注射靶向微泡后血栓回声明显增强,与管腔无回声背景分界清晰,图像质量明显改善。在连接有肽类配体的脂质体氟烷微泡体外实验中发现,微泡不仅被血栓周边或表面摄取,而且渗入到团块的深面[13]。国内有学者[14]采用三氯化铁溶液,诱发兔腹主动脉非梗阻性新鲜血栓形成,注射靶向造影剂后,血栓显影增强效果持续在10min以上,视频分析血栓灰阶值显著升高;荧光显微镜检测可见血栓内散在分布的微泡,与前者研究结果一致。
2.3肿瘤和新生血管 肿瘤通过新生血管来增加血液供应,以满足肿瘤迅速生长的需要。新生血管内皮表达大量的生长因子受体,如VEGF、αvβ3等。Willm ann等[15]将抗VEGFR2连接到超声微泡表面,建立裸鼠血管肉瘤模型,注入靶向微泡后发现肿瘤显像明显增强,且VEGFR2高表达于肿瘤血管内皮细胞。因此,有学者使用靶向超声微泡造影剂行肿瘤特异性显像,结合定量容积超声扫描技术,评价治疗肿瘤的疗效[16]。
有学者认为位点靶向超声造影剂的敏感性和特异性较血池造影剂高,故近年来直接针对肿瘤细胞的靶向超声成像研究成为热点。Wheatley等通过共价连接将G R G DS配体与多聚体造影剂结合,其可以靶向结合人乳腺癌细胞,而并不与正常乳腺细胞结合[17]。
在肿瘤细胞表达的众多受体中,研究发现叶酸受体在肿瘤表面表达程度最高,肿瘤细胞摄取叶酸的能力非常强,而正常组织中叶酸受体的表达高度保守或几乎不能被探及。同时,叶酸受体具有显著的内在属性优点,成为研究肿瘤超声分子成像的一种理想靶标[18]。伍星等[19]成功制备出偶连叶酸的靶向超声微泡造影剂,该造影剂在体外对高表达叶酸受体的卵巢癌SKOV3细胞具有较强的特异性亲和力。
随着纳米技术与分子生物学的发展,纳米级靶向超声造影剂正日渐崛起,其分子小、穿透力强的突出特性,将有力地推动超声分子成像与靶向治疗向血管外领域拓展[20]。朱叶锋等[21]用生物素-亲和素系统,使超声造影剂与抗体牢固结合,制备出靶向纳米脂质超声造影剂,在体外寻靶实验中,该造影剂可与乳腺癌细胞特异性结合。有学者[22]制备一种可生物降解聚合物的纳米造影剂(polylactic acid,PLA),其表面连接抗H E R2抗体,该抗体能特异结合到过度表达H ER2受体的乳腺癌细胞,流式细胞仪与共聚焦显像证实,该纳米造影剂与细胞结合,超声显像增强。
3 超声分子探针在治疗方面的应用
靶向超声微泡(球)造影剂还可载药物或基因用于治疗。有学者[26]通过超声靶向破坏微泡介导骨骼肌血管新生的研究,证实超声靶向破坏微泡技术为基因治疗提供了一种新的有效的无创技术。王志刚等[23-26]发现,该技术可介导VEGF 基因与HG F基因在缺血心肌内的高效转染并促进血管新生,为心肌梗死的基因治疗提供新途径打下理论基础。任建丽等[27]研究发现T at蛋白转导域/质粒DNA/Liposom e (TDL)复合物,可作为有效的非病毒基因载体,超声靶向破坏微泡可以促进T DL复合物介导的基因转染,并对细胞活性无明显影响,为缺血性心脏病的基因治疗提供了实验依据。
有学者[28]将靶向GPⅡb/Ⅲa微泡联合超声诊断,用于促进急性冠状动脉血栓的血管重塑及微血管愈合。在溶栓方面,通过血栓靶向微泡的应用证实其不仅能溶栓,亦能用于评价溶栓治疗的效果[29]。
4 存在的问题与发展
靶向超声微泡(球)造影剂的研发促进了超声分子影像学
的发展,取得了一定的研究成果,但仍然存在一些问题有待深入研究:①超声分子探针的靶向性能:由于涉及多学科特别是化学、免疫学知识,需要多学科交叉才有可能制备出可应用于临床的靶向分子探针;②要实现血管外的靶向,需重视稳定性更好的超声造影剂的研发,如高分子材料超声造影剂、液态氟碳纳米粒;③增加连接在微泡(球)表面的靶分子的“臂”长度,有利于微泡(球)高浓度地聚集于靶点;④对超声微泡(球)进行修饰,使其具有同时增强其他影像方式的能力,以实现多种影像方式的优势互补[30];⑤进一步优化超声造影剂的载药、载基因的能力,以在显像的同时进行治疗。
随着分子生物学、超声医学以及与其他影像技术的进一步结合与发展,有必要在这一领域进行更加深入、严谨的研究,使超声分子探针真正具有“一探针多模态”的功能,即利用一种超声分子探针实现同时增强超声显像以及其他影像方式显像的目的,并经过图像融合技术将各种分子影像学的优点相结合,使超声分子影像学得到更好的发展。
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Multiple neurilemmoma in right groin and pelvis :case report
右侧腹股沟及盆腔多发神经鞘瘤1例
吴正参,王中秋,刘珍娟
(南京大学医学院临床学院南京军区南京总医院医学影像科,江苏南京 210002)
[Key words ] N eurilemmoma ;T omog ra phy ,X -ray computed [关键词] 神经鞘瘤;体层摄影术,X 线计算机
[中图分类号] R814.42;R739.4 [文献标识码] B [文章编号] 1003-3289(2009)06-0924-01[作者简介]吴正参(1984-),男,江西余干人,在读硕士。E -mail :w zcedwin @https://www.doczj.com/doc/1914757301.html,
[
收稿日期]2009-03-20 [修回日期]2009-04-30
图1 右侧腹股沟及盆腔多发神经鞘瘤 A .C T 平扫;B .增强扫描
患者男,50岁。因“右侧腹股沟扪及包块”入院检查,既往无肿瘤病史。盆腔C T :右侧腹股沟及盆腔右侧见多个大小不等类圆形软组织影,部分融合成团,密度均匀,边界清楚;增强后轻度强化,膀胱右侧受压,其他脏器未见侵犯(图1)。术前诊断为“右侧隐睾恶变,精原细胞瘤可能伴右侧腹股沟、髂内多个淋巴结转移”;术后病理:肿物可见薄层完整的纤维包膜。由A ntoni A 区及B 区结构构成,A 区瘤细胞较密集,排
列紧密,细胞核杆状,分化良好,B 区瘤
细胞较分散,排列疏松,周围水肿。病理诊断:多发神经鞘瘤。
讨论 神经鞘瘤又名雪旺(Schwann )细胞瘤,是一种生长缓慢的良性肿瘤,发病年龄20～50岁。常单发,多发较少见,多发性神经鞘瘤常可合并一侧或双侧听神经瘤,有家族遗传倾向。神经鞘瘤90%位于椎管后外侧,且以颈段和胸段多见,可有坏死、囊变、出血等改变。体腔深部的神经鞘瘤多位于脊柱两旁,胸部多位于后纵膈;腹腔则常见于腹膜后间隙;本例发生于盆腔
内及腹股沟,为罕见病例。术前诊断为隐睾,隐睾恶变几率为正常睾丸的3～5倍,高发年龄为30～35岁;一般隐睾患者生育功能丧失,需询问患者是否有生育史。还需与淋巴瘤鉴别,淋巴瘤
多发常见,位于腹部则常包绕腹主动脉及肠系膜血管,形成“血管包埋征”、“三明治征”。神经鞘瘤和神经纤维瘤同属于神经鞘肿瘤,前者更常见,更容易囊变,需病理鉴别。
神经鞘瘤发展有一定的自限性,对无症状且生长缓慢者可考虑随访。手术切除是最有效的治疗方法,一般不易复发,预后较好。肿瘤血管丰富,并常与神经粘连,适于采用显微外科技术切除,如有恶变应辅以放疗。
医学影像发展与医学影像技术学的形成 医学影像是临床医学中发展最快的学科之一，它发展速度快，更新周期短，每1~2年就出现一项新技术。显著的特点是从疾病的形态学诊断发展到疾病的功能诊断，从大体形态诊断发展到分子水平诊断，以及定性和定量的诊断，从诊断的临床辅助科室发展到临床治疗的介入科室。以致在医学影像学的基础上形成了医学影像诊断学、医学影像治疗学和医学影像技术学等亚学科。 1895年德国物理学家伦琴发现X线，并把X线用于人体检查，开创了放射医学的先河。在此后的100多年内X线检查占着主导地位，幷广泛地用于临床，使得放射医学逐渐形成一个独立的学科，对临床疾病的诊断起着举足轻重的作用。当时的放射科医生来源有二，在大的教学医院的主要是医疗系毕业的学生，中小医院主要是放射中专班毕业的学生。此时放射科技术人员，在大的教学医院有解放前教会医院培养的技术人员和自己培养的学徒，中小医院的放射科诊断和技术没分家。在20世纪60～80年代，放射科医生基本上是正规学校毕业的学生，而技术人员则是招工顶职、复员军人、护士改行，或者是初高毕业生。 随着科学技术的发展，医学影像发展很快，新的医学影像设备不断涌现，新的影像技术不断产生，医学影像检查和治疗在临床的作用越来越大，应用范围不断扩展。对人员的要求越来越高。20世纪60年代出现影像增强技术，使得放射科以上在黑暗房间的检查彻底解放出来；20世纪70年代出现CT成像技术，该设备以高的密度分辨率使得放射科结束只能观察人体的骨骼和骷髅的历史，还能够观察人体的软组织病变，解决了传统X线难以解决的诊断难题，尤其是三维成像技术，为临床疾病的诊断和治疗开辟广阔的前景；20世纪80年代出现MR 成像技术，它以更高的软组织分辨率和多方位多参数的检查技术，能够观察人体更加细微的病变，解决普通X现、CT和心血管造影难以解决的问题，同时具有无辐射损伤和无创伤的特点，在人体的功能成像和分子水平有其独特的优势；20世纪80年代出现介入放射学，它通过微小的创伤解决了临床上某些疾病难以处理或创伤大的问题，使得放射科成为继内科和外科后的第三大治疗学科；20世纪80～90年代出现CR和DR成像技术，使得放射科进入全面的数字化X线检查，在成像质量、工作效率、图像保存和劳动强度等方面显示极大的优越性；20世纪90年代出现激光打印技术，使放射科技术人员彻底告别暗室手工冲洗胶片的历史，提高了工作效率，降低了劳动强度，保证了图像质量，幷实现了数字化图像的传输和打印；超声技术近来发展越来越快，临床应用范围越来越广，它以无创伤、效率高、诊断准确而受到广大的临床科室亲眯；核素扫描技术近年来发展很快，临床应用范围也不断扩大，它是真正意义上的功能水平和分子水平的成像。20世纪90年代后出现了PACS，实现了医学影像的大融合，将各种数字化的图像串联起来，可进行数字化图像的远程传输和远程会诊，并与医院的HIS、CIS、RIS等进行联网，实现了数字化医院。 由于医学影像设备的不断发展，医学影像技术的日新月异，医学影像学的CT、MR、介入、普放，超声和核医学等亚学科逐渐建立，医学影像技术学科也逐渐形成。 医学影像学的发展经历了三个阶段；X线的临床应用，放射学的形成，医学影像学的形成。总体走向是建立现代医学影像学：从大体形态学向分子、生理、功能代谢/基因成像过渡；从胶片采集、显示向数字采集/电子传输发展；对比剂从一般性组织增强向组织/疾病特异性增强发展。；介入治疗，以及与内镜、微创治疗/外科的融合、发展。具体走向是：影像信息更加具有敏感性、直观性、特异性、早期性；图像分析由定性向定量发展：由显示诊断信息向提供手术路径方案发展；图像采集与显示：由二维模拟向三维全数字化发展；图像存储由胶片硬拷贝向软拷贝无胶片化，乃至图像传输网络化发展；从单一图像技术向综合图像技术发展
专论 Progress of ultrasound molecular imaging WAN G Z hi -gang ＊ (I nstitute o f Ultrasound I maging ,Chongqing Medical University ,Chongqing 400010,China ) [Abstract ] With the rapid development of ultra so und mo lecular probe technology ,ultrasound mo lecula r imaging has be -co me o ne o f the ho t spo ts in mo lecular imaging research field .T he desig n o f mo lecular pr obes is the key point a nd pr erequi -site fo r ult rasound molecular imag ing .Peo ple increasing ly pay mo re attention to the targ eted ultrasound co nt rast agents which are the ultrasound molecular probe .T he intersection of multiple disciplines will pr omo te the development o f ultra -so und mo lecular imaging . [Key words ] U ltrasound mo lecular imaging ;Ultr aso no g raphy ;Contra st media 超声分子影像学研究进展 王志刚 ＊ (重庆医科大学超声影像学研究所,重庆 400010) [摘 要] 随着超声分子探针技术的兴起,超声分子成像成为当前医学影像学研究的热点之一。分子探针的设计是超声分子成像研究的重点和先决条件。靶向超声微泡(球)造影剂在分子影像中的研究、应用,愈来愈受到关注,而多学科的融合使其具有更大的发展空间。 [关键词] 超声分子影像学;超声检查;造影剂[中图分类号] R445.1 [文献标识码] A [文章编号] 1003-3289(2009)06-0921-04 [基金项目]国家自然科学基金面上项目(30770566、30770565)。[作者简介]王志刚(1945-),男,重庆人,教授。研究方向:超声诊断与治疗。 [通讯作者]王志刚,重庆医科大学超声影像学研究所,400010。E -mail :w zg62942443@https://www.doczj.com/doc/1914757301.html, [收稿日期]2009-04-20 [修回日期]2009-04-30 随着国内关于“超声分子影像学”概念的首次提出[1],超声分子成像成为当前医学影像学研究的热点之一。超声分子成像技术系将特异性配体连接到小于红细胞的超声造影剂表面,通过血液循环特异性地积聚于靶组织,观察靶组织在分子或细胞水平的特异性显像,能够反映病变组织在分子基础上的变化。其优点包括:①无创、无毒、无放射污染;②超声显微镜已能对细胞结构进行活组织观察,达到与病理显微镜相媲美的水平;③能实时、动态、多次重复地对靶组织进行观察[2];④可设计单靶点、多靶点和多模式的超声分子探针;⑤最近研 究发现的敏感粒子声学定量(SPAQ )技术[3] 能实现对肿瘤表达受体水平的在体、动态、实时定量;⑥敏感度高,可以探测到 单个超声微泡的信号[4] ,微泡直径约1～3μm ,直径明显小于大多数细胞,表明超声可以探测到单个细胞甚至比单个细胞更微小的结构的信号;⑦可用于直接测量微血管或大血管内的血流速度。 分子成像研究的重点和先决条件是分子探针的设计。分 子探针是指能与靶组织特异性结合的物质(如配体或抗体 等),与能产生影像学信号的物质(如同位素、荧光素或顺磁性原子)以特定方法相结合而构成的一种复合物。借助分子探 针可间接反映分子或基因的信息[5] 。目前所使用的超声分子探针是超声微泡(球)造影剂。1 超声分子探针的分类 超声分子探针按探针构成成分分为:①磷脂微泡(球)造影剂:脂类造影剂,具有使用安全、稳定性好、造影效果好、易于靶向修饰、可用药物或基因的载体等优势,但存在有效增强显影时间较短的问题;②高分子(聚合物)微泡(球)造影剂:其外壳为可生物降解的高分子聚合物及其共聚体,能根据需要设计不同的声学特性,改变其降解速度和持续时间。目前高分子造影剂处于实验研究阶段,如Schering 公司研制的SH U563A 、Acusphere 公司的A I -700,对压力的耐受性好,易于靶向修饰,并且是良好的药物控释载体,但需要较高的声学输出才能引起微泡的非线性共振;③液态氟碳纳米粒:该类造影剂具有独特的优势,其组织穿透力强,能够穿过血管内皮细胞进入组织间隙,实现血管外聚集显像;固有的稳定性使其在体内具有更长的半衰期,便于延迟显像或重复检查;具有天然的同时增强超声和CT 显像的内在属性,是良好的多模态造影剂[6];易于靶向修饰,同时可作为一些药物的载体。 超声分子探针按探针粒径大小分类有微米级超声造影剂和纳米级超声造影剂,前者为常规超声造影剂,平均直径约2 · 921·中国医学影像技术2009年第25卷第6期 C hin J M ed Imagin g Technol ,2009,Vol 25,No 6 DOI :10.13929/j .1003-3289.2009.06.079
·述评·超声造影剂基础研究现状与进展 王志刚 “超声造影”技术是当今医学影像学领域发展最快的技术之一［1］，它是通过静脉或皮下注射超声微泡造影剂（超声微泡造影剂直径小于红细胞），增强组织器官显像，达到提高超声诊断与鉴别疾病的目的。超声造影由于无放射性辐射、操作简单方便、实时显像等优势，极具发展潜力。超声造影剂是超声造影的基础与关键，随着超声造影剂的不断改进与革新，超声分子影像学也应运而生，利用超声微泡（球）造影剂，可对体内组织器官微观病变进行分子水平成像，对疾病的诊断、治疗及药物递送系统的研发，均具有十分重要的意义［2，3］。目前，国内临床所用超声造影剂均为国外进口，为了使我国超声造影剂发展进入一个新的台阶，对拥有自主知识产权的超声造影剂的开发及制备技术的革新，成为学者们研究的重点和热点。目前，对超声造影剂的基础研究，主要有以下几个方面。 一、超声微泡造影剂 超声微泡造影剂经历了第一代游离微气泡造影剂，第二代包裹空气的微气泡造影剂之后，第三代微泡造影剂采用了其内包裹有在血液中弥散极低的高分子氟碳气体，使造影剂的稳定性、有效性得到很大提高。超声微泡造影剂经外周静脉注射后，可使血液产生强散射，使实质性器官显影增强。目前所用的超声造影剂为内含不同气体成分的微气泡，其外壳多为表面活性剂类、人血蛋白质类、脂质类等。超声微泡造影剂由于气体周围有一层外膜，使得微泡的稳定性显著提高，在血液中的持续时间长，信号增强，实现了超声造影由有创性向无创性的转变，使超声造影进入了一个新的发展阶段。 脂质超声微泡造影剂生物相溶性比白蛋白微泡好，并且白蛋白微泡由于其较多的过敏反应而趋于淘汰。目前临床常用的微泡造影剂SonoVue即属于脂质微泡造影剂。 随着高分子化学的发展，医用高分子聚合材料广泛开发用作药物、基因传递和控释的载体［4］。这些高分子载体材料，以合成的可生物降解的聚合物体系为主，在体内能自然降解，对人体无毒副作用。研究者以天然或合成的高分子聚合物为外壳，以氟碳气体为核心，研制了这类新型超声造影剂。由于天然的或合成的高分子聚合物抗压性和稳定性高，且作为核心的氟碳气体分子量较大，其溶解度和弥散度较低，因此，这类微泡粒径小、分布均匀、对比信号显著增强、在血液循环中持续时间长。由于高分子微泡造影剂的这些优势，现已成为国内外学者研究 DOI：10．3877/cma．j．issn．1672-6448．2011．05．001 作者单位：400010重庆，重庆医科大学超声影像学研究所
医学影像学重点复习完整版自然对 比：人体组织结构基于密度上的差别，课产生X 线对比，这种自然存在的差别，叫做自然对比人工对比：对于缺乏自然对比的组织或器官，课认为引入在密度上高于或低于它的物质，使之产生对比，叫做人工对比 造影的方法:1直接引入：口服灌注穿刺注入 间接引入：经静脉注入 X线诊断的应用：胃肠道、骨肌系统和胸部 流空效应：流动的液体，在成像过程中采集不到的信号而呈无信号黑影。 多普勒效应：超声遇到运动的反射界面时，反射波的频率发生改变。 后壁回声增强：人体正常组织和病变组织对声能的吸收衰减不同，衰减系数低的液性囊肿或脓肿，则出现后壁回声增强。 声影：衰减系数高的纤维组织、钙斑、结石、气体等后方则形成声影。骨组织的基本病变表现： 1、骨质疏松：是指一定单位体积内正常钙化的骨组织减少，即骨
组织的有机成分和钙盐都减少，但骨的有机成分和钙盐含量比例仍正常X线表现：主要是骨密度减低，在长骨可见骨小梁辨析、减少、 间隙增宽，骨皮质出现分层和变薄；椎体内结构消失，椎体变扁，其上下缘内凹，椎间隙增宽。 2、骨质软化：是指一定单位体积内骨组织有机成分正常，而矿物质含量减少X线：骨密度减低；骨小梁和骨质边缘模糊。 3、骨质破坏 4、骨质增生 5、骨膜异常 6、骨内与软骨内钙化 7、骨质坏死8矿物质沉积9、骨骼变形10、周围软组织病变关节基本病变表现：关节肿胀，关节破坏，关节退行性变，关节强直，关节脱位 阻塞性肺气肿：X线：肺部局限性透明度增加，，纵膈移向健侧，病侧横隔下降 阻塞性肺不张：X 肺野密度均匀增高，纵膈移向患侧，横隔升高胸膜病变：1、胸腔积液X 肋膈角变钝、变浅或填平，患侧肺野呈均匀致密阴影，有时可见肺尖部透明，并可见肋间隙增宽，横隔下降，纵膈向健侧移位 2、气胸与液气胸;X 气胸区无肺纹理，为气体密度，同侧肋间隙增宽，横隔下降，纵膈向健侧移位 3、胸膜肥厚、黏黏及钙化 4、胸膜肿块 支气管扩张：X 常规X线可表现正常，有时可见肺纹理增多、环 状透亮影，实变影中可见透亮支气管影，即“空气支气管征” 大叶性肺炎：分四期：充血期红色肝变期灰色肝变期消散期临床：起病急，寒战高热，胸痛，可铁锈色谈 X 充血期：无明显表现，仅肺纹理增多；实变期：密度均匀致密影。
《医学影像诊断学》学习指南 一、课程介绍： 《医学影像诊断学》是运用X线、CT、MRI等成像技术来研究人体组织器官在正常和病理状态下的成像，以唯物辩证法的观点进行综合分析，进而判断病变性质，为临床治疗提供重要诊断依据的一门学科。随着医学影像医学检查手段和方法的不断进步，医学影像诊断学内容亦在不断丰富和更新，成为包括超声、X线、CT、MR、ECT、PET 和介入放射学等一门独立而成熟的临床学科。在本门课程的教学内容中除反映国内、外医学影像学的现状和成熟的观点外，还兼顾我国医学教育事业发展的实际需要，以系统为主线，在每系统中均以总论、正常X线、CT、MR表现和基本病变的表现为主，适当地编入了部分常见病和多发病的影像学诊断，以保持学科的系统性、完整性，忌片面求新求深。 本课程讲授中，为适应学生在今后工作中查阅外文文献和国际交流的需要，在学习中还需讲授重要名词和术语的英文单词。 二、课程学习目标： 1、掌握医学影像诊断学的基础理论与基本知识。 2、熟练掌握医学影像诊断学范畴内的各项技术，掌握各种影像学检查方法的原理 和疾病诊断合理方法的选择、疾病的影像学诊断基础（包括常规放射学、CT、MR、超声学、核医学、介入放射学。 3、能够运用影像学的诊断技术进行疾病诊断的能力。 4、了解影像诊断的理论前沿和发展动态。 三、课程学习内容与安排 医学影像专业本科生要求掌握各种影像检查方法的成像原理、检查技术，掌握各系统正常和基本病变的影像学表现，掌握一些常见病和多发病的影像诊断，了解本专业成像技术的最新进展。按照本专业的教学计划要求，分为理论课和实践课二大模块。 在理论课中按系统分为11个部分共78学时，实践课教学分为实验课、见习和实习3个部分。
超声医学最新进展——超声造影技术 前言 回顾医学超声发展的历史，我们看到，70 年代崛起的实时灰阶超声(real-time grey-scale ultrasound )即 B 型超声或二维灰阶超声断层扫描技术，奠定了现代超声诊断的基础，为超声极为广泛地临床应用铺平了道路；80 年代发展起来的彩色多普勒成像技术，使现代超声影像诊断极具特色,为心血管和全身器官组织血流的无损检测和血流动力学研究开创了新的领域；90 年代以来，许多超声新技术的出现可谓层出不穷，其中对医学超声最具影响力并能进一步提升其在现代影像技术中地位者，莫过于超声造影成像，即造影增强超声(contrast enhanced ultrasound)。借助于静脉注射造影剂和超声造影谐波成像技术，能够清楚显示微细血管和组织血流灌注，增加图像的对比分辨力，大大提高超声检出病变的敏感性和特异性。这和增强CT 扫描极为相似。如今造影不仅进一步开拓了临床应用范围，提高常规灰阶/彩色多普勒超声的诊断水平，在靶向治疗方面还具有良好的发展前景。总之，超声造影是重大的技术革新和研究方向，是医学超声发展历程中新的里程碑。 超声造影的概念 Barry B. Goldberg 是世界上研究开发新型超声造影剂的先驱者，他对各类超声造影剂的研究和应用表现出浓厚的兴趣。Goldberg 等将微泡超声造影剂称作血管造影剂（vascularcontrast agents）或血管增强超声造影剂，它有别于通常用于胃肠造影的口服造影剂（oralagents）。因此，超声造影有血管造影剂和口服或灌肠造影剂 2 类，前者也称微泡造影剂。十多年来，超声造影增强或血管超声造影技术的发展最为迅速。微泡超声造影剂初始研究阶段，最早用于造影的气体主要是空气和氧气，其后，是以CO２自由微气泡为代表的无壳膜造影剂静脉注射和经导管肝动脉内注射进行超声造影。90年代开始新型超声造影剂问世，以Levovist（利声显）、Albunex 和Echvist 为代表的含空气微泡的壳膜造影剂，称为第一代新型造影剂。此后，更有含惰性气体的SonoVue（声诺维）、Options 等为代表的壳膜型造影剂出现，亦称第二代新型造影剂。新型造影剂微泡的平均直径约3～5μm，可以顺利通过肺循环，实现左右心室腔、心肌以及全身器官组织和病变的造影增强。微泡超声造影剂的安全性：经大量实验研究和超过万例临床应用经验证明，微泡造影剂是安全的。据测算，超声造影每次静脉注入的微泡含空气/气体总量小于200μl（0.2 ml），没有发生气栓的任何危险；目前上市的造影剂中只有利声显的壳膜是由半乳糖构成，其余造影剂多以白蛋白、磷脂或聚合物等构成，易被人体自然代谢，对人体不会产生毒副作用。因此，是比较理想的超声造影剂。研究指出，第二代新型超声造影剂采用低溶解度和低弥散性的高分子量含氟惰性气体如SF6、C3F8 等，可显著延长微泡造影剂在人体血液中的寿命，增加了微泡的稳定性。超声造影原理 超声造影剂的研究经历了三个阶段,即以CO2 自由微气泡为代表的第一代无壳膜型造影剂,以Albunex 和Levovist (利声显) 为代表的第二代含空气微气泡有壳膜型造影剂,及含惰性气体的新型微泡造影剂如SonoVue 、Optison、Echogen 等。这些造影剂的基本原理都是通过改变声衰减、声速和增强后散射等,改变声波与组织间的基本作用,即吸收、反射和折射,从而使所在部位的回声信号增强。理想的超声造影剂微泡要小至能够通过肺、心脏及毛细血管循环,以便通过简单的外周静脉注射即可造影,并可以在成像中稳定地保持其声学效应。研究发现采用低溶解性、低弥散性的高分子气体如含氟气体,可以提高微泡在血液中的寿命,增加稳定性。随着高分子化学的发展,国外有学者利用可生物降解多聚体材料来替代人血白蛋白和磷脂等自然物质,改变微泡的外壳组成,从而避免了由于这些自然物质本身的局限性而造成的声学效果不稳定等问题。目前国内外的研究表明多聚体微泡的开发是最具有前途的超声造影剂,它可以通过改变聚合条件使其声学特性可以设计,可为某种成像条件“量身定做”适合
5、骨龄：是指骨的原始骨化中心和继发骨化中心的出现及骨骺和干骺端骨性愈合 的年龄。（对诊断内分泌疾病和一些先天性畸形综合征有一定价值） 6、骨质破坏：是局部骨质为病理组织所代替而造成的骨组织消失。（见于炎症、 肿瘤、肉芽肿） X线：骨质局限性密度下降，骨小梁消失，骨皮质边缘模糊。 1、骨质疏松：指一定体积单位内正常钙化的骨组织减少。即骨组织的有机成分和 钙盐都减少，但故内的有机成分和钙盐含量比例仍正常。X线：骨质局限性密度下降，骨小梁变细，间隙变宽。 2 骨质软化：骨质软化――指一定单位体积内骨组织的有机成分正常，而矿物质含 量减少。X线表现为骨密度减低，骨小梁和骨皮质边缘模糊 7、骨质坏死：是骨组织局部代谢停止，坏死的骨质称为死骨。形成死骨的原因主 要是血液供应中断（多见于慢性化脓性骨髓炎，也见于骨缺血性坏死和外伤骨折后）。 3、骨膜增生：骨膜反应是因骨膜受刺激，骨膜内层成骨细胞活动增加形成骨膜新 生骨。通常有病变存在。X线：骨骼密度上升，骨皮质、小梁增厚。 8、骨膜三角（Codman三角）：恶性肿瘤累及骨膜及骨外软组织，刺激骨膜成骨， 肿瘤继而破坏骨膜所形成的骨质，其边缘残存骨质呈三角形高密度病灶，称为骨膜三角。是恶性骨肿瘤的重要征象。 9、 Colles骨折：又称伸展型桡骨远端骨折，为桡骨远端2～3㎝以内的横行或粉碎 骨折，骨折远端向背侧移动，断端向掌侧成角畸形，可伴尺骨茎突骨折。 Colles’骨折的临床和影像学特点
答：Colles’骨折为桡骨远端3cm范围内横行或粉碎性骨折，常见于中老年人，跌倒时，前臂旋前，手掌着地，引起伸展型桡骨远端骨折。观察患肢呈银叉畸形、刺枪刀样畸形。 X线表现为：桡骨骨折远端向桡侧、背侧移位，掌侧成角，可见骨折线。常合并下尺桡关节脱位和尺骨茎突骨折。 10、青枝骨折：在儿童，骨骼柔韧性大，外力不易使骨质完全断裂而形成不完全性 骨折，仅表现为骨小梁和骨皮质的扭曲，看不到骨折线或只引起骨皮质发生皱折、凹陷或隆突。 11、骨“气鼓”（骨囊样结核）：骨干结核初期为骨质疏松，继而在骨内形成囊性 破坏，骨皮质变薄，骨干膨胀，故称为骨“气鼓”或骨囊样结核。 12、骺离骨折：发生在儿童长骨骨折时，由于骨骺尚未与干骺端愈合，外力可经过 骺板达干骺端而引起骨骺分离，即骺离骨折。 13、肺野：充满气体的两肺在胸片上表现为均匀一致较为透明的区域称为肺野。 14、肺纹理：在充满气体的肺野，可见由肺门向外呈放射分布的树枝状影，称为肺纹理。 15、肺门角：肺门上、下部相交形成一钝的夹角，称为肺门角，而相交点称肺门点， 右侧显示较清楚。 16、原发综合征：原发性肺结核（Ⅰ型），肺的原发病灶，淋巴管炎和肺门淋巴结 炎。多见于儿童和青少年，少数为成人。X线：典型表现呈“哑铃状”，包括： ①原发浸润灶②淋巴管炎③肺门纵膈淋巴结肿大 17、肺实变：终末细支气管以远的含气腔隙内的空气被病理性液体、细胞或组织所 代替，常见于大叶性肺炎、肺泡性肺气肿、肺出血、肺结核、肺泡癌等。 空洞：是由肺内病变组织发生坏死后，经引流支气管排出后形成的。
随着放射学发展为医学影像学，该专业从临床医学中的一个辅助性学科跃升为支撑性学科。现代的医学影像学对先进科学技术依赖之深决定了它必将随着现代科技的前沿迅猛发展，进而对临床医学整体产生深刻的影响。 一．医学影像学对临床医学的宏观影响 （一）形态学信息显示方式的改变 医学影像学目前显示的信息类型已经从简单的二维的模拟影像转 科有重要的意义；脑功能性成像已 开发了若干年，且已在广泛的临床 应用中；ＣＴ与ＭＲＩ的肿瘤灌注成像 已逐步开展，以提供参数性诊断信 息；心脏与其他实质性器官，如肝 脏，灌注成像将提供相应器官微循 环改变的更直观的信息；心脏的 ＭＲ向量成像是研究心腔内循环状 况的新方法；分子影像学与基因影 像学的出现反映了医学影像学几乎 同步地冲入了这些崭新的医学领域。 这些还只是新的信息模式的一部份。 这些新的信息模式给临床医生提供 了大量新的有用的诊断信息，直接 影响对疾病的病情与预后的判断。 （四）对医学基本理论的冲击 医学影像学的迅速进展和新的 信息类型涌现，对临床医学乃至基 础医学的冲击已经到了必需改写教 科书的程度。如ＭＲ皮层功能定位研 究已发现了传统的解剖学与生理学 不了解、甚至描述不正确的神经反 射投射路径；脑与心肌的灌注成像 可直接提供缺血的脑或心肌存活状 况，从而需要彻底修改传统的治疗 方案；介入放射学的多种技术开发 使教科书中很多疾病的诊断与治疗 方法的描述要作重大修改。事实上， 介入放射学的开展是当前外科手术 中蓬勃发展的微创技术的先驱。 二．医学影像学对主要应用领 域的影响 （一）中枢神经系统 １．卒中 传统的ＣＴ检查对缺血性 卒中诊断的时间盲区达２４小时或更 久；传统的ＭＲＩ诊断缺血性卒中的 时间盲区也为１２小时左右；ＭＲＩ扩 散成像、ＭＲ灌注成像以及发展较晚 但应用更普及的ＣＴ灌注成像可提早 到发病后２小时作出诊断。缺血性卒 中的溶栓治疗是公认的介入性治疗变为： １．数字化影像 可用为各种重 建、重组和数字化存贮与传输的基 础； ２．复杂的重组影像 可作２Ｄ、３Ｄ、 ４Ｄ显示、内窥镜显示、曲面重组、多 平面重组、最大强（密）度投影、最小 强（密）度投影、遮蔽表面显示、容积 再现等； ３．除形态学信息以外还可作功 能性信息和代谢性信息的显示； ４．可作不同类型信息（ＣＴ、ＭＲＩ、 ＰＥＴ……）的融合显示与形态学、功 能性与代谢性信息的融合显示。 当代的影像学信息可以把相当 于大体解剖学的形态学信息乃至远 较大体解剖学信息丰富的各类信息 直观地提供给临床医生，使临床医 生免去解读常规的二维模式信息以 及横断层面信息的困难，得到丰富 的、很多是其他检查方法无法提供 的信息类型。 （二）形态学信息显示时相的改变 信息显示中时间分辨力的提高 已从早期的“实时重建”，发展为动态 器官的实时动态显示和多期相采集， 从时间的概念上扩大了采集到的信 息的“质”与“量”。如肝脏的多层ＣＴ 动态扫描已经可以准确地分辨动脉 早期、动脉期、动脉晚期、门脉流入 期、门脉晚期等期相，从而可捕捉到 以往不能显示的病变和／或表现。 此外，ＭＲ扩散成像、ＭＲ灌注成 像、ＣＴ灌注成像等除特定应用外，也 具有显示时相方面的优势，如可以 显著地提早脑缺血病变的显示时间， 从传统ＣＴ的发病后２４小时提早到发 病后２小时。 （三）新的信息模式不断涌现 近年开发并日趋完善的脑白质 束成像（ｔｒａｃｔｏｇｒａｐｈｙ）是基于ＭＲ扩 散成像发展的扩散张量成像（ｔｅｎｓｏｒ ｉｍａｇｉｎｇ）的直接结果，对神经内、外
第1 页共24 页医学影像学应考笔记 第一章X线成像 一、X线的产生与特性 X线的产生：真空管内高速行进的电子流轰击钨靶时产生的. TX线的特性: 1穿透性:X线成像基础; 2荧光效应：透视检查基础; 3感光效应：X线射影基础； 4电离效应：放射治疗基础。 X线成像波长为:0.031~0.008nm 二、X线成像的三个基本条件 1 X线的特征荧光及穿透感光 2人体组织密度和厚度的差异 3显像过程 三、X线图象特点 X线是由黑到白不同灰度的一图像组成的，是灰阶图象. 四、X线检查技术 自然对比：人体组织结构的密度不同,这种组织结构密度上的差别，是产生X线影像对比的基础。 人工对比：对于缺乏自然对比的组织器官，可以认为的引入一定量的在密度上高于或低于它的物质，使之 产生对比。 五、N数字减影血管造影DSA：是运用计算机处理数字影像信息，消除骨骼和软组织，使血管清晰的成像技术。 @ 正常X线不能显示：滋养管、骺板
第2章骨与软骨 第一节检查技术 特点: 1有良好的自然对比 2骨关节病诊断必不可少 3检查方法发展快 4病变定位准确，定性困难需要结合临床。 一普通X线检查 透视、射片：首选射片，一般不透视。 射片原则：1正、侧位； 2包括周围软组织和邻近关节、相邻锥体；3必要时加射健侧对照。二造影检查 1关节照影、2血管照影 三CT检查(优点） 1发现骨骼肌肉细小的病变； 2限时复杂的骨关节创伤； 3 X线病可疑病变； 4骨膜增生; 5限时破坏区内部及周围结构。 第二节影像观察与分析 一正常X线表现：（掌握） 小儿骨的结构:骨干、干骺端、骨骺、骺板. 主要特点是骺软骨，且未骨化. 成人骨的结构：干骺端与骺结合，骺线消失,分骨干、骨端。
医学影像发展与医学影像技术学的形成 ◆医学影像是临床医学中发展最快的学科之一，它发展速度快，更新周期短，每1~2年就出现 一项新技术。显著的特点是从疾病的形态学诊断发展到疾病的功能诊断，从大体形态诊断发展到分子水平诊断，以及定性和定量的诊断，从诊断的临床辅助科室发展到临床治疗的介入科室。以致在医学影像学的基础上形成了医学影像诊断学、医学影像治疗学和医学影像技术学等亚学科。 ◆1895年德国物理学家伦琴发现X线，并把X线用于人体检查，开创了放射医学的先河。在 此后的100多年内X线检查占着主导地位，幷广泛地用于临床，使得放射医学逐渐形成一个独立的学科，对临床疾病的诊断起着举足轻重的作用。当时的放射科医生来源有二，在大的教学医院的主要是医疗系毕业的学生，中小医院主要是放射中专班毕业的学生。此时放射科技术人员，在大的教学医院有解放前教会医院培养的技术人员和自己培养的学徒，中小医院的放射科诊断和技术没分家。在20世纪60～80年代，放射科医生基本上是正规学校毕业的学生，而技术人员则是招工顶职、复员军人、护士改行，或者是初高毕业生。 ◆随着科学技术的发展，医学影像发展很快，新的医学影像设备不断涌现，新的影像技术不断 产生，医学影像检查和治疗在临床的作用越来越大，应用范围不断扩展。对人员的要求越来越高。20世纪60年代出现影像增强技术，使得放射科以上在黑暗房间的检查彻底解放出来； 20世纪70年代出现CT成像技术，该设备以高的密度分辨率使得放射科结束只能观察人体的骨骼和骷髅的历史，还能够观察人体的软组织病变，解决了传统X线难以解决的诊断难题，尤其是三维成像技术，为临床疾病的诊断和治疗开辟广阔的前景；20世纪80年代出现MR成像技术，它以更高的软组织分辨率和多方位多参数的检查技术，能够观察人体更加细微的病变，解决普通X现、CT和心血管造影难以解决的问题，同时具有无辐射损伤和无创伤的特点，在人体的功能成像和分子水平有其独特的优势；20世纪80年代出现介入放射学，它通过微小的创伤解决了临床上某些疾病难以处理或创伤大的问题，使得放射科成为继内科和外科后的第三大治疗学科；20世纪80～90年代出现CR和DR成像技术，使得放射科进入全面的数字化X线检查，在成像质量、工作效率、图像保存和劳动强度等方面显示极大的优越性；20世纪90年代出现激光打印技术，使放射科技术人员彻底告别暗室手工冲洗胶片的历史，提高了工作效率，降低了劳动强度，保证了图像质量，幷实现了数字化图像的传输和打印；超声技术近来发展越来越快，临床应用范围越来越广，它以无创伤、效率高、诊断准确而受到广大的临床科室亲眯；核素扫描技术近年来发展很快，临床应用范围也不断扩
超声造影剂（Ultrasound contrast agent）简称UCA，是一类能显著增强超声背向散射强度的化学制剂。其主要成分是微气泡，一般直径为2-10um，可以通过肺循环。 最早的超声造影剂是含二氧化碳氧气或者空气的微气泡，主要是通过手振生理盐水获得仅能用于右心系统显像。 采用变性的白蛋白，脂质体，多聚体以及各种表面活性剂等材料包裹的微泡造影剂才是目前常用的造影剂。 超声造影成像原理 造影剂微气泡在超声的作用下会发生振动，散射强超声信号。这也是超声造影剂的最重要的特性——增强背向散射信号。例如在B超中，通过往血管中注入超声造影剂，可以得到很强的B超回波，从而在图像上更清晰的显示血管位置和大小。 接收到的超声强度是入射强度和反射体的散射截面的函数。散射截面是与频率的四次方和散射体半径的六次方成正比，这对所有的造影剂介质都适用。理论上，通过简单的计算就可以看到气泡粒子的散射截面要比同样大小的固体粒子（例如铁）大1亿倍。这也是气泡组成的造影剂的造影效果比别的散射体优越的原因所在。 气泡散射还有一个十分有意义的特性——气泡共振。当入射声波的频率与气泡共振频率一致时，入射声波的能量全部被气泡共振吸收，形成共振散射，这时散射截面远比上述公式给定的大。 应用 超声造影剂的研究和应用可以追溯到1968年Gramiak等人描述的心脏内注入盐水后可在主动脉根部得到云状回声对比效果。80年代后期，超声组织定征遇到一定的困难，某些组织即使病理上有区别，它们的超声特性却很相似。为此能增强组织和血液回波能力的超声造影剂受到极大关注。 早期的造影剂，包括含有自由气泡的液体；含有悬浮颗粒的胶状体；乳化液体等。缺点是尺寸大、不稳定、效果差。自由气泡是超声造影剂最简单的形式，中国临床采用过H2O2作为超声造影剂，它进入血液后生成游离氧，多用于心动学中的造影。由于自由气泡尺寸太大很不稳定，不能通过肺循环，不适于心脏造影。含悬浮颗粒的胶状体可用于增强软组织背向散射，且有较好的造影效果，它的存活时间长。但考虑到毒性的影响，只能小剂量使用，限制了其应用范围。脂类化合物作为超声造影剂是从脂肪肝的回波能力增强中得到的启示，它的增强效率较低。由许多化合物组成的水溶液进入人体后，使循环系统的声速和密度随造
2008 年 23 * 9 期 Vol.23 No.9 II^BZHZEIIHHaEQaSS 中?篆疔使各 [缠合] 浅谈分子影像学 毛翠平 (浙江大学医学院附属第二医院放射科，浙江杭州310009) [摘要]分子影像学是近年来兴起的涉及影像学与现代分子生物学，及其他学科的新的边缘学科。本文针对分子影像学 所需的三种探针和成像方法进行了综述。 [关键词]分子影像学;分子探针；医学成像技术 [中图分类号]R445 [文献标志码]B [文章编号]1674~1633(2008)09^0064~02 Devdopment of Molecular Iconography in the Future MAO Cui-ping (Radiology Department of No. 2 Hospital affiliated to Medical College of Zhejiang University, Hangzhou Zhejiang 310009, China) Abstract: Molecular Imaging is an edge-subject that involves iconography, modem molecular biology and other subjects. TTie article summarises the probe and imaging technique required in molecular iconography. Key words: molecular iconogr^)hy; molecular probe; medical imaging technique 分子影像学的概念由Weissieder 于2001年首先提出， 指的用影像学的方法在活体的条件下对细胞和分子水平的 变化进行定性和定量研究。主要实现手段是核医学技术、 MRI 、超声及光学成像技术。其成像原理是借助分子探针， 通过靶向结合或酶激活的原理及适当的扩增策略放大信号 后，高分辨力的成像系统就可以检测到相应的信号改变，从 而间接反映分子或基因的信息。对于分子影像学,最重要的 是采用合适的探针和成像系统。 1分子彩像学常用的分子探针 能和靶特异性结合的物质(如配体或抗体等)与能产生 影像学信号的扣质(如同位素、荧光素或顺磁性原子〉以特定 方法相结合而构成的一种复合物，即为分子探针。 目前对分子探针的分类并不统一。根据所用影像学手 段的不同，这些探针可分为核医学探针、光学探针及MRI 探针。 1.1核医学分子探针 核医学的分子探针是靶向探针，由产生影像信号的放 射性同位素与能和靶分子特异结合的配体组成。 由于MRI 的检测敏感性较核医学及光学成像技术低几 个数量级，因此需要大量的对比剂在靶组织内聚集及强大 的信号扩增系统。MR 常用的分子探针有两类。一类是以钆 为基础的顺磁性分子探针，能产生T,阳性信号对比；另一 类为利用氧化铁的超顺磁性分子探针，能产生强烈的T 2阴 性信号对比。目前已经开发的超顺磁性探针主要包括超顺 收稿日期:2007-12-19 修回日期:2008-01-14 磁性氧化铁颗粒(SPI0)、超微型超顺磁性氧化铁颗粒(USH- 0)和单晶体氧化铁颗粒(MI0N)等。SPI0直径40nm ~ 400nm 不等，由Fe 304和Fe 203组成,外包碳氧葡聚糖，其氧化铁核 心由若干个单晶体构成。USPI0最大直径不超过30nni 。超 顺磁性氧化铁的颗粒大小对 其进人网状内皮系统的部位有 较大影响，一般直径较大的SPI0主要为肝、脾的网状内皮 系统所摄人,而USPI0颗粒小,主要进人 淋巴结组织及骨髓 组织中。 1.2光学成像的分子探针 光学成像技术主要包括荧光成像及生物发光成像。通 过探针的聚集或智能探针的激活可获得信号扩增。绿荧光 蛋白（green fluorescent protein, GFT 1 )是突光成像技术常用的 一种标记物。光 学成像的探针大致上分为3种:①最普通 的是非特异性探针,它们多为一些小分子物质，可以穿过血 管壁而进入细胞间隙。利用肿瘤组织的血管通透性较正常 组织高的特点进行光学成像。这种探针成像的图像效果较 差,而且缺乏特异性。②单克隆抗体，图像效果稍好，但亦 无特异性。③“智能”探针，在自然状态下，它们是没有荧光 作用的,但是一旦被一些特异性的酶激活后，它们可以产生 巨大的荧光效果。基于上述特点,这种探针获得的图像效果 好，特异性高。 1.3多模式成像的分子探针 多模式成像的分子探针是分子影像学探针的新进展。 多模式成像是利用2种或2种以上医学影像学模式对同一 物体进行成像以获得补充信息，这种技术可能同时提供解
综 述 Zongshu 《中外医学研究》第13卷 第14期（总第274期）2015年5月①包头医学院第三附属医院 内蒙古 包头 014030②内蒙古医科大学③内蒙古医科大学附属医院通讯作者：吴晓萍 超声造影剂的临床应用和研究进展 汪艾曼①② 吴晓萍③ 【摘要】 本文通过阐述什么是超声造影剂、超声造影剂的种类以及超声造影剂的临床应用，以便深入地了解超声造影剂在超声诊断和超声治疗中的安全性、可靠性，文章最后介绍了超声造影剂在现阶段的最新研究进展。本文对超声造影剂在临床工作中的应用具有一定的参考价值。 【关键词】 超声； 造影剂 中图分类号 R445.1 文献标识码 A 文章编号 1674-6805(2015)14-0160-03 Clinical Application and Research Advance of Ultrasound Contrast Agent/WANG Ai-man，WU Xiao-ping.//Chinese and Foreign Medical Research，2015，13(14)：160-162 【Abstract】 The paper describes what is ultrasound contrast agents，the types of ultrasound contrast agents and the clinical application of ultrasound contrast agents，in order to deeply understand the safety and reliability of ultrasound contrast agents in ultrasonic diagnosis and ultrasonic treatment.In the end，the article introduces the latest research progress of ultrasound contrast agents at present.This paper has a certain reference value for the application of ultrasound contrast agents in clinical work. 【Key words】 Ultrasonic； Contrast agent First-author ’s address：The Third Affiliated Hospital of Baotou Medical College，Baotou 014030，China doi：10.14033/https://www.doczj.com/doc/1914757301.html,ki.cfmr.2015.14.082 超声波成像技术是一种应用广泛、无创且成本低廉的医学成像方法，但众所周知，普通超声的分辨率较低致使其临床应用有一定的局限性。1968年美国Gramiak 教授提出了“超声造影”的概念，这一技术大大提高了超声波成像的分辨率。超声造影技术具有实时、动态、连续显示脏器实质和病灶血管构架以及组织灌注状况等特点，同时，超声造影技术也具有廉价、简便、易重复、无放射性、无肝肾毒性、安全性高的优势。当前，超声造影技术与CT、核磁增强技术一同作为常规的影像诊断方法，已在大多数疾病的诊疗过程中都得到广泛应用，如肾脏、胰腺、脾脏、甲状腺、乳腺、血管等。1 什么是超声造影剂 随着超声医学和临床药理学的迅速发展，超声造影技术已经成为当今医学影像学领域发展最快的技术之一，它是通过静脉或皮下注射超声微泡造影剂，增强组织器官显像，从而达到鉴别疾病与提高超声诊断的医学专门技术，具有无辐射、操作简便的优势，极具发展潜力[1]。超声造影技术的发展离不开超声造影剂，那么什么是超声造影剂？超声造影剂(ultrasound contrast agent，UCA)是一类经外周静脉注射后，可使血液产生强散射，能够显著增强超声医学检测信号的诊断和治疗药物。UCA 在超 声医学中的广泛应用有力地提高了超声的诊断水平和治疗能力，这也使得它成为医学科技工作者们研究的热点之一。 2 超声造影剂的种类 超声造影剂从尺寸上分为微米级超声造影剂和纳米级超声造影剂两种。微米级超声造影剂主要包括第一代游离微气泡造影剂、包裹空气的第二代微气泡造影剂、包裹有在血液中弥散极低的高分子氟碳气体的第三代微泡造影剂和目前在临床工作中使用最多的内含有多种气体成分的微气泡，且气泡外壳多为人血蛋白质类、脂质类或表面活性剂类的第四代微泡造影剂。 超声造影剂从性质上分为靶向超声造影剂和非靶向超声造影剂两种。非靶向超声造影剂的化学结构比较简单，由内层的惰性气体和外层的包膜构成。包膜表面没有任何的配体修饰，这种造影剂对任何组织器官和病变部位没有特异的结合能力，不能实现组织特异性显影；而靶向超声造影剂其外层的包膜表面被执行了特异性的配体修饰，这种造影剂可以在特定的组织器官或者病变部位与其受体特异性地紧密结合，使造影剂在该部位滞留，实现超声的组织特异性成像[2]。 超声造影剂从功能上分为单纯超声造影剂和多模态超声造影剂两种。单纯超声造影剂仅在超声检查和治疗中使用；多模态超声造影剂是能够同时应用于超声显像和CT 显像或MR 显像的特殊造影剂，如临床中使用的液态氟碳纳米粒超声造影剂就属于这类[3]。