低機(jī)械指數(shù)灰階超聲造影在肝惡性腫瘤動(dòng)態(tài)變化中的應(yīng)用

低機(jī)械指數(shù)灰階超聲造影在肝惡性腫瘤動(dòng)態(tài)變化中的應(yīng)用

超聲在肝腫瘤中的發(fā)現(xiàn)是現(xiàn)代超聲領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。隨著新型超聲造影劑和造影技術(shù)的迅猛發(fā)展,超聲造影可獲得豐富的肝腫瘤血流灌注信息,對(duì)肝腫瘤不僅有診斷與鑒別診斷的意義,而且有望成為無(wú)創(chuàng)性評(píng)價(jià)肝腫瘤的微循環(huán)及腫瘤新生血管形成的重要影像手段。本研究應(yīng)用低機(jī)械指數(shù)灰階超聲造影和第二代新型造影劑,旨在觀察肝惡性腫瘤的動(dòng)態(tài)期相性增強(qiáng)變化規(guī)律及其診斷價(jià)值。材料和方法一、模型建立與模型制備成年雄性新西蘭大白兔8只,體質(zhì)量2.4~2.7kg,平均(2.5±0.2)kg。按0.15ml/kg肌肉注射速眠新將兔麻醉后,用8%的硫化鈉脫去肝區(qū)體毛,將動(dòng)物仰臥位固定于動(dòng)物操作臺(tái)上,用5號(hào)半頭皮針經(jīng)耳緣靜脈建立靜脈通道。肝腫瘤模型制備過(guò)程如下:切取VX2腫塊邊沿生長(zhǎng)旺盛的魚肉樣組織,放入生理鹽水中用眼科剪剪成1mm3的小塊。將實(shí)驗(yàn)用兔上腹部劍突下做一橫切口,長(zhǎng)約2.5cm,暴露兔肝,直視下用眼科鑷將肝戳一隧道,紗布?jí)浩戎寡?將上述1mm3腫瘤小塊植入,繼以小塊明膠海綿填塞,依次縫合切口。于種植后10~12d左右行肝腫瘤灰階超聲造影,兔即可處死,取腫瘤及其周圍肝組織10%甲醛固定送病理檢查。二、動(dòng)態(tài)造影技術(shù)儀器為EsaoteTechnosDU8型彩超儀,CA430E探頭,應(yīng)用CnTI實(shí)時(shí)造影匹配成像技術(shù),發(fā)射頻率為1.56MHz,機(jī)械指數(shù)為0.077。CnTI采用頻域處理的方法,發(fā)射純凈波形,通過(guò)大動(dòng)態(tài)范圍數(shù)字放大,自適應(yīng)A/D和動(dòng)態(tài)濾波技術(shù),在低機(jī)械指數(shù)下,獲取有用的二次諧波信息進(jìn)行二維灰階成像。各種造影條件在所有動(dòng)物和造影過(guò)程中均保持不變。動(dòng)態(tài)造影數(shù)據(jù)自動(dòng)采集保存于機(jī)器硬盤。采用BraccoSonoVue超聲造影劑,其主要成分是六氟化硫(SF6)微泡,該制劑含有磷脂,在SF6周圍形成單層外膜,保持微泡的穩(wěn)定性。微泡平均直徑為2.5μm左右,90%的微泡直徑<8μm,99%的微泡直徑<10μm。SonoVue是血管型超聲造影劑,其微泡不能擴(kuò)散到血管外區(qū)域,而是留存在血液中,直至氣泡破裂溶解,并經(jīng)呼氣消除。25mg造影劑干粉用5ml生理鹽水稀釋,輕微振蕩使其充分溶解混勻,按0.1ml/kg經(jīng)兔耳緣靜脈團(tuán)注,尾隨快速注射1.5ml生理鹽水沖洗,每次注射時(shí)間間隔至少10min,并應(yīng)用Flash技術(shù)清除肝殘存造影劑微泡。三、統(tǒng)計(jì)分析樣本數(shù)據(jù)以xˉxˉ±s表示,數(shù)據(jù)處理應(yīng)用MicrosoftExcel統(tǒng)計(jì)軟件,計(jì)量資料采用配對(duì)t檢驗(yàn)。超聲造影表現(xiàn)種植10~12d兔肝均形成腫瘤結(jié)節(jié),聲像圖呈類圓形,等低回聲,邊界欠清楚,大小為0.62~1.13cm,彩色多普勒血流顯像(CDFI)示腫瘤有較豐富的血流信號(hào)。大體病理見(jiàn)白色類圓形腫瘤略突出于肝表面,手感堅(jiān)硬。病理檢查,6只腫瘤無(wú)明顯壞死,2只僅在中心部位輕微壞死?；译A超聲造影時(shí),腫瘤約在注射造影劑10s后開(kāi)始增強(qiáng),隨時(shí)間推移,呈現(xiàn)典型的超聲造影動(dòng)態(tài)時(shí)相變化。①動(dòng)脈期:從肝動(dòng)脈開(kāi)始增強(qiáng)到動(dòng)脈增強(qiáng)被完全掩蓋為止。此時(shí)肝實(shí)質(zhì)尚沒(méi)有明顯增強(qiáng),僅見(jiàn)多條動(dòng)脈分支呈“枯樹(shù)枝樣”分布,腫瘤區(qū)出現(xiàn)分支狀或網(wǎng)絡(luò)狀血管影像(圖1)。隨后,由于腫瘤內(nèi)造影劑快速充盈,并彌散到腫瘤血管的細(xì)小分支,造影顯示整個(gè)腫瘤顯著增強(qiáng),呈“燈泡征”,與周圍肝組織灰階對(duì)比明顯(圖2);腫瘤中心輕微壞死者,造影顯示腫瘤絕大部分強(qiáng)化,僅在腫瘤中心有極小的非強(qiáng)化區(qū)。②非動(dòng)脈期:為動(dòng)脈期以后的造影時(shí)相,主要表現(xiàn)為門靜脈明顯增強(qiáng),此時(shí)肝實(shí)質(zhì)也逐漸強(qiáng)化,而動(dòng)脈增強(qiáng)被掩蓋。隨肝實(shí)質(zhì)造影劑逐漸增多,特別因肝實(shí)質(zhì)中門靜脈帶來(lái)的造影劑的增多,肝實(shí)質(zhì)強(qiáng)烈增強(qiáng);而腫瘤內(nèi)造影劑主要來(lái)自肝動(dòng)脈,數(shù)量有限,此時(shí)隨動(dòng)脈血流退出,腫瘤回聲強(qiáng)度從與周圍肝實(shí)質(zhì)持平,到低于周圍肝實(shí)質(zhì);最后造影劑完全退出瘤組織,在肝實(shí)質(zhì)增強(qiáng)的背景下呈極低回聲(圖3),呈現(xiàn)惡性腫瘤“快進(jìn)快出”典型的超聲造影增強(qiáng)特點(diǎn);腫瘤與周圍肝實(shí)質(zhì)增強(qiáng)持續(xù)時(shí)間分別為(90.1±14.6)s和(215.6±49.7)s,兩者差異具有非常顯著性意義(P<0.01)。造影劑的消退一般從腫瘤中心開(kāi)始。超聲造影的概念及其與病理組織學(xué)檢測(cè)基于其特征性的血液供應(yīng)及在造影強(qiáng)化影像上的特征性表現(xiàn),肝腫瘤的無(wú)創(chuàng)檢查與診斷以往主要依靠強(qiáng)化CT與MRI。常規(guī)超聲檢查在鑒別診斷肝腫瘤時(shí)價(jià)值有限,是因?yàn)椴噬蝾l譜多普勒對(duì)較肥胖患者、小病灶或者位置較深病灶僅能提供有限的腫瘤血供信息。新型造影劑及造影技術(shù)可以敏感、實(shí)時(shí)地觀察腫瘤的血供特點(diǎn)及特征性的造影增強(qiáng)特點(diǎn),且用量少,安全,易于應(yīng)用和接受,正成為肝腫瘤領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用CnTI實(shí)時(shí)灰階造影匹配成像技術(shù),發(fā)射頻率為1.56MHz,機(jī)械指數(shù)僅為0.077。低機(jī)械指數(shù)灰階超聲造影,由于聲壓小,幾乎不破壞造影劑微泡,保證可以較高幀頻實(shí)時(shí)觀察造影增強(qiáng),最大限度顯示造影劑微泡產(chǎn)生的回波成分,可動(dòng)態(tài)觀察腫瘤及肝組織的造影時(shí)相變化,進(jìn)行肝腫瘤的鑒別診斷,達(dá)到與其他影像技術(shù)(CT增強(qiáng)、MRI增強(qiáng))相媲美的效果。低機(jī)械指數(shù)灰階超聲造影不但可動(dòng)態(tài)觀察腫瘤造影時(shí)相,實(shí)時(shí)連續(xù)觀察組織灌注的血流動(dòng)力學(xué),觀測(cè)微泡所代表的微循環(huán)的信息,而且可探測(cè)到局部缺血區(qū),從輕微壞死到明顯壞死液化區(qū)都能良好的顯示。只要在無(wú)血管區(qū)就沒(méi)有造影劑,就不會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)化;反之,只要有血液供應(yīng),都能較敏感地顯示。國(guó)內(nèi)外多數(shù)作者也沿用CT、MRI的三期時(shí)相來(lái)描述超聲造影,即動(dòng)脈期、門脈期、延遲期。但CT與MRI造影劑是非血管內(nèi)造影劑,其延遲期的概念是細(xì)胞內(nèi)外造影劑達(dá)到平衡。超聲造影劑是血管內(nèi)造影劑,不會(huì)到達(dá)血管外或細(xì)胞外,因此,超聲造影所謂的門脈期和延遲期其實(shí)沒(méi)有一個(gè)嚴(yán)格的界限和分期基礎(chǔ),因此可算作一個(gè)期相的不同時(shí)段。肝具有肝動(dòng)脈與門靜脈雙重供血,前者僅占肝供血的20%~25%,但后者卻須經(jīng)胃腸循環(huán)后才能到達(dá)肝,因此形成了肝顯像的“時(shí)相”。在靜脈注射造影劑后,最早出現(xiàn)肝動(dòng)脈期,肝動(dòng)脈及主要由其供血的病灶可明顯增強(qiáng),此時(shí)肝實(shí)質(zhì)由于門靜脈內(nèi)造影劑出現(xiàn)的滯后而未明顯增強(qiáng),從而形成強(qiáng)烈對(duì)比。之后,隨著門靜脈內(nèi)造影劑的進(jìn)入而轉(zhuǎn)入門脈期,此時(shí)肝實(shí)質(zhì)也開(kāi)始逐漸增強(qiáng)。隨后,肝實(shí)質(zhì)開(kāi)始強(qiáng)烈增強(qiáng),進(jìn)入實(shí)質(zhì)期直至增強(qiáng)信號(hào)完全消失,此實(shí)質(zhì)期并不完全等同于CT或磁共振中的“平衡期”。超聲造影劑SonoVue溶解性極小,并不彌散于血管外間隙,完全在血管內(nèi)(肝竇),為血池造影劑,因此,門脈期其造影劑主要存在于門靜脈主干及其2~3級(jí)分支之中,而實(shí)質(zhì)期又可稱為肝竇期,但兩者之間并無(wú)嚴(yán)格的分界。惡性腫瘤的無(wú)限制侵襲性生長(zhǎng)及轉(zhuǎn)移依賴于血管生成,肝惡性腫瘤主要由肝動(dòng)脈供血。兔VX2腫瘤是一種由Shope病毒誘發(fā)的兔皮膚鱗癌,富動(dòng)脈血供,病理可見(jiàn)VX2腫瘤組織與周圍組織交錯(cuò),邊界欠清晰,鄰近組織大血管分支至腫瘤邊緣繞行,鏡下見(jiàn)腫瘤內(nèi)及外周有豐富血管,以外周更豐富。肝惡性腫瘤的診斷主要依靠動(dòng)脈期強(qiáng)化這一特點(diǎn),螺旋CT強(qiáng)化是最廣泛的應(yīng)用手段。Gaiani等應(yīng)用低機(jī)械指數(shù)超聲造影及第二代超聲造影劑,評(píng)價(jià)在CT動(dòng)脈期表現(xiàn)為高血供的肝腫瘤,兩者在強(qiáng)化特點(diǎn)及診斷上具有良好的一致性,但超聲造影具有實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察的優(yōu)勢(shì)。本研究基于以往的實(shí)驗(yàn),超聲造影劑按0.1ml/kg劑量可獲得理想的兔肝造影效果。觀察腫瘤的動(dòng)脈期也是超聲造影的關(guān)鍵,表現(xiàn)為動(dòng)脈期快速?gòu)?qiáng)烈增強(qiáng),其血供清晰顯示,幾乎類似于肝動(dòng)脈造影顯像,造影顯示整個(gè)腫瘤顯著增強(qiáng),呈“燈泡征”,與周圍肝組織灰階對(duì)比明顯。此后迅速減低,形成病變與肝實(shí)質(zhì)回聲明顯差異的“缺損”,為“快進(jìn)快出”型,與其在增強(qiáng)CT中的特征極為相似。腫瘤的動(dòng)脈期增強(qiáng)主要和周圍肝實(shí)質(zhì)相比,由于造影劑注射速度、注射部位和檢查對(duì)象血液循環(huán)的差異,不同患者動(dòng)脈期的出現(xiàn)時(shí)間會(huì)有差異。但是,不論造影時(shí)間出現(xiàn)早晚,出現(xiàn)于肝實(shí)質(zhì)明顯增強(qiáng)之前的強(qiáng)化均為動(dòng)脈期增強(qiáng)。這也是超聲造影較CT造影的優(yōu)勢(shì)。超聲造影具有動(dòng)態(tài)性、實(shí)時(shí)性,而CT造影的動(dòng)脈期基本是固定的,也就是在動(dòng)脈期時(shí)間窗內(nèi)掃描。由于個(gè)體差異,部分患者腫瘤的動(dòng)脈期出現(xiàn)較晚,沒(méi)有出現(xiàn)在動(dòng)脈