第二节　超声造影的成像技术

超声成像技术经历了非减影的动态组织成像（增加组织对比度）、非减影的动态部分性功能性成像（增加多普勒的敏感度）、非减影非动态的功能性成像（触发式灰阶造影成像）、非减影的动态功能性成像（实时灰阶造影成像）、减影的动态功能性成像（解剖与功能可分的实时灰阶造影成像）五个阶段。

从最初进行的基波成像，发展到目前常用的谐波造影成像，后者是利用造影剂微泡产生的非线性声学特性进行成像。现阶段主要应用于乳腺的超声造影技术包括：声波激发成像技术、脉冲反向谐波技术、实时造影匹配成像技术以及超声造影微血管显像技术。

1.声波激发成像技术

彩色及能量多普勒超声造影主要利用了声波激发成像技术，原理是当造影剂微泡被高机械指数的声波激发发生破裂时，利用多普勒检测这些破裂气泡的回声信号，再用彩色显示微泡信号并叠加于组织灰阶图像上。该技术以提高彩色或能量多普勒对血管显示的敏感性为目的，不仅增强大血管的血流信号，还使微小血管血流信号得到增强，故可充分显示肿瘤血管的分布特征；其缺点是容易出现彩色外溢伪像、闪烁伪像、运动伪像，影响对血流信号的观察。

2.脉冲反向谐波成像技术

脉冲反向谐波是在短时间内发射两组振幅相同、相位相反的超声脉冲波，第一次谐振（基波）时的反射回声叠加因相位相反而互相抵消，而第二次谐振的回声因为是非线性反射回声，叠加时不被抵消反而是增强，从而明显增强了第二次谐波散射回声强度。脉冲反向谐波成像技术（pulse inversion harmonic imaging，PIHI）双脉冲信号加法处理去除基波，只接收谐波信号，从而得到较好的横向分辨率和组织对比分辨率。

3.实时造影匹配成像技术

实时造影匹配成像技术（contrast turned imaging，CnTI）是以超低机械指数发射单一频率的纯净超声波，减少基波信号与二次谐波信号的重叠，分离来自组织和造影剂微泡的信号，从而有效接收造影剂谐波信号，延长微气泡的寿命并突出微气泡的谐波回声成分，可实时跟踪微气泡的灌注过程，不仅可以消除人体自然组织谐波的干扰，而且能排除彩色多普勒超声因微泡带来的彩色外溢、闪烁伪像和微泡破裂引起的“开花伪像”。同时利用谐波成像技术可获得实时造影效果，并通过相应的软件进行组织血液灌注的定量分析。

4.超声造影微血管显像技术

超声造影微血管显像技术（MVI）是利用第二代超声造影剂SonoVue在高低机械指数下不同的特性，结合造影剂闪烁—再灌注成像技术（flash-replenishment）和最大造影剂强度保持（maxhold）成像技术，采用先进的造影剂微泡跟踪技术，跟踪每个微泡的运动，实时地观测微泡对微细血管的灌注，并能高分辨率地描记微细血管的结构和走向，全面地展示微细血管网的空间结构。通过MVI技术能够更为清晰地判断血管的增加和减少、空间分布的不均匀性、血管的空间走向及血管管径变化等病变特征，还可以显示血液流速和流量的变化及不均匀分布。

5.对比脉冲序列造影成像技术（cadence contrast pulse sequences，CPS）

CPS是从多个发射脉冲中处理多种信号以提取某一阶或多阶的非线性信号。新型CPS非线性成像技术可以清晰显示中、小血管及微细毛细血管的灌注。

6.实时灰阶超声造影

近年来，实时灰阶超声造影技术的应用越来越广泛。实时低MI超声造影模式下造影微泡不易被破坏，能连续动态地反映血流灌注情况，其优势是比多普勒模式能更清楚地显示直径小于100μm的小血管。文献多以造影的增强模式及时间—强度曲线来分析乳腺癌的血流灌注特征，对灌注参数进行可视化成像，并以此与良性病灶鉴别。

增强模式：

按照造影剂在病灶内的分布状况，Caumo等将实时超声造影的增强方式分成：不增强、均匀增强、不均匀增强，认为乳腺癌多为不均匀增强，良性病灶多为不增强和均匀增强。张曝等的研究认为，乳腺良、恶性肿瘤实时灰阶增强模式不同，其主要差异集中表现在增强是否完全、肿瘤内部造影剂分布是否均匀、增强后肿瘤边界是否清晰、增强过程中肿瘤周边是否出现放射状或穿入肿瘤的血管结构四个方面。若超声造影后表现为完全增强、造影剂均匀分布、增强后可见清晰边界以及周边无放射状或穿入肿瘤的血管，则提示良性可能大；反之，不完全增强、造影剂分布不均、增强后肿瘤边界模糊、周边出现放射状血管结构的肿瘤，则有恶性倾向。这与国内外研究结果基本一致。

但也有人认为由于不同病理类型肿瘤微血管数量和分布特征不同，良恶性病灶的增强模式存在重叠，故尚需结合二维和彩色多普勒帮助诊断。罗葆明等通过对83个乳腺肿瘤超声造影检查，首先发现在31个恶性病灶中，21个病灶于超声造影早期表现为均匀增强，另10个病灶为不均匀增强；52个良性病灶中，40个病灶于超声造影早期表现为均匀增强，另12个病灶为不均匀增强，良性、恶性病灶造影早期增强模式差异无统计学意义。考虑可能由于肿瘤内部发生坏死、液化、钙化等原因，与肿瘤细胞是否良恶性并无直接关系，但乳腺恶性病灶增强后的病灶范围往往大于二维图像观察到的肿瘤大小。杜晶等将超声造影增强模式进一步划分为以下几种类型：①增强顺序（外向内、内向外、弥漫增强）；②造影剂分布（均匀、不均匀）；③灌注缺损（有、无）；④造影后肿瘤边界（清晰、模糊）；⑤增强程度0~3级：0级为病灶无增强，1级为病灶增强低于周围腺体，2级为病灶增强接近于周围腺体，3级为病灶增强高于周围腺体；⑥周边放射状增强（有、无）。研究结果表明，除了造影后肿瘤边界是否清晰以外，乳腺良性、恶性肿瘤超声增强模式存在明显差异。乳腺癌多表现为由外向内的不均匀增强，其内可见范围较大的单发或多发的灌注缺损，肿瘤周边多见放射状增强，良性病灶多表现为由内向外的离心性增强，其内造影剂分布均匀，造影增强程度多为等/低增强，病灶周围无放射状血流分布。对于灌注参数进行三维可视化伪彩色成像及Qontraxt超声造影参数定量分析。Qontraxt软件是在全数字动态图像基础上进行造影定量参数分析，应用于采取弹丸式注射的领域，与常规时间强度分析工具不同的是它还可以进一步分析其特征性参数。该软件可以将Y拟合曲线的四个参数值以不同的彩色色阶方式直观显示，也可将多个感兴趣区的时间—强度曲线以图表的方式表示。国外已有报道采用该定量分析方法来鉴别诊断乳腺良性、恶性病变。

时间—强度曲线分析：

利用计算机软件形成时间—强度曲线对病灶的造影特征进行分析，是实时超声造影定量研究的主要方法，该曲线又被称为Wash-in/Wash-out曲线。超声诊断医师既可根据曲线的形态对肿瘤的性质作出大致判断，又可对曲线包含的声学参数予以定量分析。

实时灰阶超声造影时间—强度曲线的诊断价值目前仍颇有争议，有学者将超声造影后的时间—强度曲线的形态作为鉴别诊断的一项指标进行分析。

李泉水等对乳腺肿瘤超声造影后时间—强度曲线的形态进行了初步分析，显示乳腺良恶性肿瘤在超声造影时间—强度曲线上有不同的形态特征。良性肿瘤时间—强度曲线表现为起始段呈弧形，上升支缓慢，下降支多为单相斜形向下，总体形态为“慢上快下”型改变；恶性肿瘤时间—强度曲线常表现为上升支陡直，下降支缓慢多有转折，典型病例下降支弓背向上，下降支极慢，总体形态为“快上慢下”型。Moon等表明，注射后延迟强化峰值最大12秒为恶性肿瘤，超过16秒为良性肿瘤。方华等研究发现时间—强度曲线特征在良性组灌注中可见曲线陡直或缓慢上升，下降支多呈单相快速降低；恶性组的曲线多呈陡直上升，而下降支多平缓，但两组存在部分重叠。从定量参数分析显示斜率、峰值至90秒曲线下面积、第90秒增强比在恶性组显著大于良性组（P<0.05）。然而罗葆明等却认为单一的病灶内部时间—强度曲线分析，其峰值时间、峰值强度等参数受到造影剂剂量、注射速度、受检者全身因素如心功能状态、血管解剖是否存在变异等因素的影响，个体差异大；而通过比较病灶与周围组织的时间—强度曲线参数的差值可能更有助于良恶性病变的鉴别诊断。这一观点与国外Stuhrmann、kook等相似。

良恶性肿瘤不同曲线形态的原因：

曲线上升支、下降支是反映肿瘤病灶血管床在超声造影时微泡流速和流量随时间的变化，曲线尖峰值最大强度反映病灶血管床的微泡总量，与组织血流灌注量良好相关。

从时间上分析，可以观察到恶性肿瘤比良性肿瘤造影剂显现时间、消退时间均较早；从增强强度来分析，恶性肿瘤比良性肿瘤造影增强强度更大，增强效果更明显；从血流灌注特征来看，在恶性肿瘤周边及内部造影剂呈“快进快出”现象，肿瘤内造影剂显示的小血管的信号强度最强时明显高于周围正常乳腺组织，且造影剂在肿瘤血管内呈高速、迂曲走向，而良性肿瘤内血流信号与恶性肿瘤相比则呈“慢进慢出”现象，大部分良性肿瘤信号增强很不明显，强度达最强时常低于周围正常乳腺组织。

良性肿瘤因为一般血供不丰富，供血血管数量较少，故时间—强度曲线的上升支、下降支均较缓慢。

恶性肿瘤因为存在复杂的肿瘤血管网，微血管密度高，且血管壁缺乏肌层，故微泡流速快、流量大，造成上升支陡直，斜率较大；又考虑恶性肿瘤静脉中存在大量动静脉瘘及静脉湖、盲端静脉，静脉内常有栓子形成，故静脉回流受阻，也可能是造成下降支较缓慢的原因之一。