提高超声造影图像分辨力的方法和超声造影成像仪技术

本发明专利技术提供一种提高超声造影图像分辨力的方法，该方法包括在超声造影低机械指数扫查成像结束后，将低机械指数调为高机械指数。本发明专利技术还提供一种超声造影成像方法，该方法在超声造影低机械指数扫查成像结束后，利用组织内残留的造影剂微泡，采用高机械指数即刻成像方法（ＡＥＵＳ）进行再次成像，从而获得清晰显示组织内部及周边结构的图像。本发明专利技术还提供一种肿瘤的超声造影诊断方法，该方法的诊断率比超声造影前常规机械指数扫查成像诊断方法（ＢＥＵＳ）提高４０．３％，比超声造影低机械指数扫查成像诊断方法（ＣＥＵＳ）提高了７．０％。另外，本发明专利技术还提供一种超声造影成像仪，使用该仪器，可以方便、准确地获得清晰显示肿瘤内部结构及边界的图像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种提高超声造影图像分辨力的方法；同时，本专利技术还涉及一种超声造影成像方法和一种超声造影诊断方法；另外，本专利技术还涉及一种超声造影成像仪。
技术介绍
超声造影成像是一种非常重要的技术手段，可以用来研究具有血管系统的组织，例如肝脏等实质性器官的肿瘤组织。超声造影是利用造影剂使后散射回声增强，明显提高超声敏感性和特异性的技术。依据微泡内包裹气体的种类来划分，造影剂可以分为两代。第一代造影剂微泡内含空气，第二代造影剂微泡内含惰性气体。第一代超声造影剂以德国生产的利声显SHU 508(Levovist SHU508)为代表，该造影剂采用半乳糖包裹空气微气泡。所述气泡大小不一、稳定性差。应用高机械指数(1.0～1.7)扫查使微泡破裂、解体，从而产生瞬间丰富的高强度二次谐频信号。由于此造影方法微气泡破坏较多、显影时间短，而且为间歇成像，所以获得的这些图像具有明显的局限性，降低了这些图像的应用价值。第二代微气泡造影剂以意大利声诺维(Sonovue)为代表，内含高密度的惰性气体六氟化锍，稳定性好，有薄而柔软的外膜。声压较小时微泡大小随入射声波呈现周期性振动变化，使回声信号增强，声压高于30KPa～70KPa时，微泡呈非线性振动，产生多种谐波信号，采用低机械指数(0.04～0.1)扫查，微泡不易震碎，共振稳定并产生谐波信号，采用反相脉冲谐频法和非反相脉冲法删除组织的线性信号，提取微泡的非线性二次谐波信号，可获得0～8分钟的连续实时造影成像。此超声造影成像方法可获得显示微泡在动脉期、门脉期和实质期不同的增强和退出表现及病灶血流灌注特征的图像。尽管第二代微泡超声造影的出现使超声成像技术发生革命性的飞跃而得到广泛应用，但是目前利用第二代超声造影剂进行的超声造影成像方法获得的图像还存在局限性。例如对于肿瘤来说，所获得的图像空间分辨力较低，对细微结构的分辨力不高，不能在显示造影特征的同时很好地显示组织的内部结构和边界。因此，非常需要提高超声造影图像分辨力的方法。多年来，根据肿瘤的内部结构、形态及包膜等特征，超声检查可对肿瘤的良恶性进行判断，并作出一定程度的诊断，但由于恶性肿瘤早期及某些良性肿瘤声像图不典型，故误诊率比较高。近几年，随着新型微泡超声造影剂的开发应用，良恶性肿瘤的诊断率得以提高。注射造影剂后几秒到几分钟内肿瘤的灌注时相变化可较灵敏的反映良恶性肿瘤的特征。随着第二代微泡超声造影剂的出现，对肿瘤的诊断率得到进一步提高。但是，目前利用第二代超声造影剂对肿瘤进行超声造影而获得的图像主要显示微泡在肿瘤组织微血管床的增强和退出特征，不能在显示微血管灌注特征的同时很好地显示肿瘤的内部结构和边界，当肿瘤内部血供有个体差异或畸形时，组织和肿瘤的定性诊断会产生困难。因此，非常需要空间分辨力较高的造影超声图像及其成像方法。
技术实现思路
针对上述超声造影图像空间分辨力低等问题，本专利技术提供了一种提高超声造影图像分辨力的方法。根据所述方法获得的图像可以反映目标组织的细微结构信号。按照本专利技术的另一个方面，本专利技术提供一种超声造影成像方法。将该方法应用于肿瘤的超声造影，可获得清晰反映肿瘤内部结构及边界的图像。按照本专利技术的另一个方面，本专利技术提供一种肿瘤超声造影诊断方法，该方法在获得反映微泡在肿瘤组织微血管床的增强和退出特征的图像同时，还获得清晰显示肿瘤内部结构及边界的图像，根据这些图像进行综合分析判断，可以提高肿瘤的诊断率。按照本专利技术的另一个方面，本专利技术提供一种超声造影成像仪。在肿瘤的超声造影中使用该超声造影成像仪，可以方便、准确地获得显示肿瘤组织微血管床的增强和退出特征的图像，同时还获得清晰显示肿瘤内部结构及边界、更客观反映肿瘤病理学特征的图像。综合分析这些图像，可以提高对肿瘤的定性诊断率。附图说明图1超声体检可疑肝占位患者的图像和诊断结果。图1A，BEUS图像；图1B，CEUS图像；图1C，AEUS图像。图2超声体检发现肝占位的患者的图像和诊断结果。图2A，BEUS图像；图2B，CEUS图像；图2C图像，AEUS；图2D，手术标本照片。图3二十年乙肝近日发现AFP升高患者的图像和诊断结果(AFP＞400ng/ml)。图3A，BEUS图像；图3B和图3C，CEUS图像；图3D，AEUS图像。图4两年前肝内结节病灶、CT及穿刺活检未见恶性、复查发现肿瘤增大的患者的图像和诊断结果。图4A，BEUS图像；图4B，CEUS图像；图4C，AEUS图像。图5十年乙肝患者的图像和诊断结果。图5A，BEUS图像；图5B，CEUS图像；图5C，AEUS图像。图6胃癌切除后一年肝转移瘤患者的图像和诊断结果。图6A，BEUS图像；图6B，CEUS图像；图6C，AEUS图像。图7乳腺癌肝转移患者的图像和诊断结果。图7A，BEUS图像；图7B，CEUS图像；图7C，AEUS图像。图8超声普查发现肝占位患者的图像和诊断结果。图8A，BEUS图像；图8B，CEUS图像；图8C，AEUS图像。图9肝多发血管瘤患者的图像和诊断结果。图9A，BEUS图像；图9B，CEUS图像；图9C，AEUS图像。图10乙肝病史、超声及CT均不能排除恶性的患者的图像和诊断结果。图10A，BEUS图像；图10B和图10C，CEUS图像；图10D，AEUS图像。图11乙肝5年、超声发现肝肾间肿瘤患者的图像和诊断结果。图11A，BEUS图像；图11B，CEUS图像；图11C，AEUS。图12乙肝15年且CT诊断为肝癌的患者的图像和诊断结果。图12A，BEUS图像；图12B和12C，CEUS图像；图12D，AEUS图像；图12E，手术标本照片。具体实施例方式本专利技术的原理大致如下常用的第二代微泡造影剂和低机械指数扫查成像可保证微泡在实质性器官如心、肝、脾、肺、肾，尤其是肝脏的组织中滞留6～8分钟，在这段时间内可以进行持续实时灰阶成像。在超声造影低机械指数扫查成像获得动脉期、门脉期、实质期的信息后即刻，利用目标组织内残留的造影剂微泡，采用高机械指数即刻成像方法进行再次成像，由于应用的声场强度较高，微泡受到冲击，大量微泡在瞬间产生爆破，形成多倍的二次谐波，从而明显增强了微泡回声与组织回声强度的比例，提高组织的细微结构差异。丰富的高强度二次谐频信号，大大增加了周围组织与肿瘤组织之间的对比分辨力。按照本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种提高超声造影图像分辨力的方法，该方法包括在超声造影低机械指数扫查成像结束后，将低机械指数调为高机械指数。利用目标组织内残留的造影剂微泡破裂时产生的高强度信号，提高了组织形态结构的分辨力，大大改善了图像质量。机械指数(MI)反映声场强度，是在超声造影成像中的参数之一。当机械指数低于0.15时，称为低机械指数，在本专利技术中优选低于0.08的机械指数，例如低于0.07、低于0.06或低于0.05等，更优选为0.02～0.08，例如0.03、0.04、0.05、0.06和0.07。当机械指数高于0.15时，称为高机械指数，在本专利技术中，优选0.4～1.6，例如0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4或1.5。由于采用高机械指数，声场强度较高，微泡受到冲击，大量微泡在瞬间产生爆破，形成多倍的二次谐波，从而明显增强了微泡回声与组织回声强度的比例，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高超声造影图像分辨力的方法，该方法包括在超声造影低机械指数成像结束后，将低机械指数调为高机械指数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈敏华，杨薇，
申请(专利权)人：北京市肿瘤防治研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]