彩色多普勒超声作为一种诊断手段在颅脑疾病诊断中的作用已得到广泛验证,虽然受颅骨的声衰减及探测声窗的限制,但其无创、便捷、实时显示血流动力学信息的优点是其它优影像诊断方法所不可替代的,日新月异的超声技术的出现不断地克服经颅彩色多普勒超声的局限性,多渠道提高图像质量,逐步扩大超声在颅脑疾病诊断的应用范围。
1声学造影剂的应用
超声造影剂的作用机制是在人体内改变原有的组织声学特征,将所探查部位的回声信号增强,突出与周围组织的对比。新型造影剂具备高散射性、低溶解性、无生物学活性、可自由通过肺毛细血管进入体循环达到颅内血管的特点,多以含氟气体为微泡核心,其外包裹保护膜有人体白蛋白、脂类物质、棕榈酸等。颅脑血管检查中常用的有白蛋白类造影剂Optison、Echogen等,脂类造影剂SonoVue和包裹棕榈酸的Levovist。目前国内可在临床应用于脑血管病检查的仅见Levovist的报道。造影剂注射入周围静脉后,可以在体内循环多次,在血液中的存在时间长达数分钟,这一特征可将穿过颅骨后的超声束强度提高30dB左右,有效补偿颅骨造成的声衰减,对Willis环及颅内小血管、低流速血管的显示达到质的飞跃。
联合应用能量多普勒技术和造影剂,常能使信噪比提高35dB以上,可提高超声对小血管和深部血管的显示能力,对血管轮廓及连纽性的显示较彩色多普勒更清晰、逼真。在急慢性缺血性脑血管疾病、血管痉挛、颅内血流检测等方面具有明显的优势。
造影剂的功效已得到证实,但其本身尚存在一些不足,造影剂注射速度和剂量掌握不好,易产生“彩色充溢”伪像,即“花怒放效应”,某些造影剂的后方衰减效应过强,影响对周围组织的观察;此外,造影剂价格昂贵,在国外的许多地区已作为常规使用,但在国内临床应用尚未广泛开展。
造影剂对实性组织的灰阶增强作用及在某些组织内长时间滞留的特点,为超声评价组织灌流提供了条件,近年来利用造影剂的物理和化学特点不断开发新的的超声显像方法如谐波成像、定位显像等,称为造影剂特异性显像也逐渐在颅脑疾病的应用中崭露头角,成为诊断缺血性病变和进行肿瘤鉴别诊断的有效方法。
2谐波成像技术
谐波成像分为两种,即谐波造影成像(CHI)和组织谐波成像(THI)。谐波造影成像是利用造影剂微泡(直径1~10μm)受入射声波作用发生共振,产生二倍于射入波频率的呈非线性关系的振动波回波信号,探头接收二次谐波成像。二次谐波成像能提高信/噪比,敏感地发现微小血管中微气泡的存在,能够从微循环水平反映组织血供特点,有效地观察组织的血流灌注情况。新一技术近年来在动物实验和临床应用日渐增多,主要用于心肌声学造影、肾脏血流灌注和肝脏疾病等的研究中,而在颅脑疾病的应用受颅骨声衰减的限制,近两年国外文献报道很少。组织谐波成像中,谐波频率能量由超声波在组织中传播时逐渐产生,无需注射造影剂,简便易行。
谐波成像是检测组织血流的敏感方法,不仅能显示较大血管结构,新兴的再灌注动力学理论还有助于我们从微循环水平反映脑血管栓塞或畸形病人的灌注不足区域,灌注一清除曲线的参数图可以实现脱机分析,又增加了这一方法的客观性,尽管这些方法的研究还处于早期阶段,但是,这些超声技术与CT、MRI、SPECT等技术相比,其竞争潜力是显而易见。
3三维超声显像
二维彩色多普勒超声的应用受多种因素如声窗厚度、病变位置和深度等的影响,对病灶的形态显示不够完整,试验结果与操作者经验有关,可重复性较差。三维超声成像的主要目的是使被检查的结构显示为三维立体图像,从而获得比二维图像更多的诊断信息。将三维数据采集系统应用于脑血管疾病的诊断早在20世纪90年代初已有报道,近年来,随着特殊软件的应用,成像时间明显缩短,重建后的图像能在设置的任一角度观察,也可以一定的速度旋转图像之动态显示,从而观察各种组织结构或血管树的空间位置关系。与二维超声诊断装置配合使用的三维工作站台设置有空间位置监测系统,可大大简化三维超声成像的采图步骤,目前多应用于胎儿及婴儿颅脑超声,可使用较高频率的探头经婴儿的前囟而获得清晰的大脑血管及实质结构三维影像,直观地判断先天性血管异常,对先天性颅脑畸形可在胎儿期提供准确、客观的产前诊断。
新近推出的高档彩色多普勒超声诊断仪具有三维能量血管成像功能,彩色多普勒能量图对血流监测的敏感性很高,且显示血管的连续性好,经造影增强的能量对多普勒对较难显示的节段比普通能量多普勒具有更高的检出率且立体感强,更易被检查者采纳。
由于多项新技术,如能量多普勒、新研制的声学造影剂及谐波成像的联合应用,使三维超声无创性、敏感性、可重复操作性和结果的可信性得以极大限度的发挥,在临床必定会有广泛的应用前景。