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超声医用诊断设备的热指数和机械指数的测量与计算
本文对IEC 60601-2-37:2015版中要求公布的热指数和机械指数进行了相关介绍.对热指数和机械指数的概念与公式进行了归纳和总结,同时还对其具体的测量设备和计算方法进行了详细的说明.
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超声机TIS、MI参数对脂肪肝B超图像纹理特征的影响初步研究
采用灰度共生矩阵提取不同超声TIS、MI参数下大白兔非酒精性脂肪肝超声图像的纹理特征,研究了TIS、MI及灰度直方图的变化对其产生的影响.结果表明,TIS、MI变化时,脂肪肝超声图像纹理特征值基本保持稳定,而正常肝的超声图像纹理特征值会出现变化;灰度直方图的改变不影响特征值对脂肪肝和正常肝的区分,也不影响其随TIS、MI变化的趋势.
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超声安全指数及其模型推导
超声诊断的无损性是相对的,高强度的超声可用于治疗,此时就是有损的,所以有必要制定超声诊断设备的安全标准.不同国家制定的标准不尽相同,但通常包括机械指数(MI)和热指数(TI).本文以"超声诊断设备MI和TI实时显示标准"(或称"ODS")为例,简要介绍各指数的定义,并给出相应模型的推导.
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Sono Vue与Sonazoid:机械指数及剂量变化与造影过程的定量分析
目的 比较SonoVue(Bracco,意大利)和Sonazoid(GE,挪威)在高频(7 MHz)条件下,剂量、机械指数(mechanical index,MI)与兔肝造影过程时间参数——上升时间(rising time,RT)、达峰时间(time-to-peak,TTP)的相关性.方法 分别对8只新西兰大白兔多次团注SonoVue(0.06 ml/kg、0.12 ml/kg)及Sonazoid(0.045 ml/kg、0.09 ml/kg)声学造影剂:SonoVue组每个剂量水平分别设置7个MI值(0.10～0.55);Sonazoid组每个剂量水平分别设置5个MI值(0.19～0.98).应用时间-强度曲线(time-intensity curve,TIC)做定量分析,并统计造影剂剂量和MI与RT、TTP的相关性.结果 在相同发射频率条件下:(1)SonoVue组1)0.06 ml/kg组在MI≤0.25范围内,RT、TTP未见明显变化(P＞0.05),之后随着MI增大RT、TTP呈下降趋势(P＜0.01);2)0.12 ml/kg组在MI≤0.40范围内,RT、TTP未见明显变化(P＞0.05),之后随着MI增大RT、TTP呈下降趋势(P＜0.01).(2)Sonazoid组1)0.045 ml/kg组随着MI增大RT、TTP未见明显变化(P＞0.05);2)0.09 ml/kg组在MI≤0.40范围内,RT、TTP未见明显变化(P＞0.05),之后随着MI增大RT、TTP呈上升趋势(P＜0.01).结论 2种造影剂理化特性各异,因此其超声造影效能各不相同,临床使用中应对其进行合理选择.
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高分子微泡不同机械指数兔肾超声造影参数比较
目的 探讨不同机械指数对高分子微泡新西兰大白兔肾脏超声造影相关参数的影响.方法 高分子微泡经兔耳缘静脉团注,比较不同机械指数0.04、0.08、0.16、0.31兔肾脏超声造影的始增时间(AT)、达峰时间(TP)、平均渡越时间(MTT)、峰值强度(PI)、曲率(SLP)、曲线下面积(AUC)等参数的变化情况.结果 随着机械指数升高,兔肾超声造影的AT、TP、MTT均逐渐缩短,MI 0.31组MTT缩短尤其明显.高分子微泡兔肾超声造影的时间-强度曲线呈“双峰”形,第一峰PI随机械指数升高明显上升,而第二峰与第一峰PI比值逐渐降低,曲率随着机械指数升高平稳上升,曲线下面积呈先升高后降低的变化趋势.结论 高分子微泡超声造影时间-强度曲线参数随机械指数改变发生规律性变化,这可能与一定机械指数的超声作用使微泡稳定性降低有关.
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自制高分子微泡超声造影机械指数与频率和峰值强度的相关性
目的 探讨兔体内自制高分子微泡CEUS机械指数和频率与峰值强度的相关性.方法 采用单乳化法制备包裹全氟戊烷的嵌段共聚物微泡造影剂,固定其他超声扫描条件,对6只新西兰大白兔于机械指数0.04、0.09、0.17、0.34和超声频率3.5、5.0、6.5、8.0 MHz下进行肾脏CEUS,分析机械指数和频率与峰值强度的相关性;静脉注射10倍造影剂量微泡,观察毒性反应.结果 自制微泡平均粒径为(3.92±1.43)μm.兔体内峰值强度与机械指数呈正相关(r=0.99,P＜0.05),与超声频率呈负相关(r=-0.93,P＜0.05);静脉注射大剂量微泡后,未见明显毒性反应.结论 采用自制高分子微泡作为造影剂对兔进行CEUS时,峰值强度与机械指数呈正相关,与超声频率呈负相关;微泡安全性良好.
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肾移植术后卵巢黏液性乳头状囊腺癌阴道超声表现一例
患者女,55岁,主因同种异体肾移植术后10年,2周前无明显诱因出现尿频,排尿不净,自扪及下腹一肿物来我院就诊.查体发现腹腔内肿物.考虑肿物来源及当时患者膀胱未充盈,因此行腹部及经阴道超声检查.腹部超声检查:原右肾大小长4.9 cm,宽1.9 cm,厚2.0 cm,结构不清晰,血流不丰富,肾内可见一大小约0.6 cm×0.6 cm囊性无回声.原左肾大小长:5.5 cm,宽2.1 cm,厚2.0 cm,结构不清晰,血流不丰富.移植肾大小11.2 cm×5.4 cm,集合系统分离,宽约1.8 cm.经阴道超声检查:紧邻宫底上方可见一大小约9.8 cm×11.5 cm囊实混合性异常回声区,边界清晰,轮廓规整,其内实性部分形态不规则,CDFI:其内可扫查到低速低阻动脉血流信号(图1),PW示机械指数:0.45.超声诊断:(1)双原肾萎缩,结构不清晰,弥漫性改变;(2)移植肾轻度积水;(3)下腹部腹腔内紧邻宫底上方囊实性肿物,来源待定,建议进一步检查.
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高频条件不同机械指数下SonoVue与Sonazoid对兔肝超声造影效能的比较
目的 比较高频条件下SonoVue与Sonazoid在不同机械指数(MI)下对兔肝超声造影的效果.方法 在高频(7 MHz)条件下,分别对8只新西兰大白兔多次团注SonoVue(0.06 mL/kg)及Sonazoid(0.045 mL/kg)进行超声造影.SonoVue组分别设置7个MI值(0.10、0.15、0.25、0.30、0.40、0.50、0.55),Sonazoid组分别设置5个MI值(0.19、0.40、0.62、0.78、0.98).应用时间-强度曲线(TIC)进行定量分析,并分析兔肝超声造影增强效果及灌注参数与MI值的相关性.结果 在相同发射频率(7 MHz)条件下,SonoVue组随着MI值逐渐升高,峰值强度(PI)呈上升趋势,于MI=0.15时达大值;同时,当MI≤0.25时,其TIC上升时间(RT)、达峰时间(TTP)较为稳定(P＞0.05);之后随着MI值的增大,RT、TTP呈下降趋势(P＜0.01).Sonazoid组随着MI值逐渐升高,PI呈上升趋势,于MI=0.40时达大值;同时,随着MI值的逐渐升高,其RT、TTP未见明显变化(P＞0.05).结论 SonoVue与Sonazoid理化特性不同,高频(7 MHz)条件不同MI下其肝脏超声造影效能各不相同.
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声诺维在肝脏超声造影中的影响因素及注意事项
超声造影剂在经历了第1代游离微气泡造影剂和第2代为包裹空气微气泡造影剂之后,第3代超声造影剂的微泡内为血液弥散性极差的高分子氟烷气体[1],使造影剂在稳定性和有效性方面有了突破性的进展,开辟了超声造影的全新领域.超声造影剂声诺维(SonoVue),是由磷脂包裹的六氟化硫(SF6)微泡,可以在低机械指数条件下产生非线性振动,增强血液的回声强度和多普勒信号强度,从而动态观察肝脏及其肿瘤的血流灌注,有助于肿瘤良恶性的鉴别[2,3],提高了超声诊断的准确性和敏感性.但在超声造影过程中,仪器设备各种条件的选择和参数的设定,如机械指数(mechanicalindex,MI)、增益(gain,Gn)、动态范围(dynamic range,DR)、发射聚焦(focus)、深度,均可影响造影效果,进而影响诊断结果.
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低频聚焦超声联合sonovue靶向开放小鼠血脑屏障的实验研究
目的：评价低频聚焦超声联合声诺维（sonovue）靶向开放小鼠血脑屏障（blood brain barrier，BBB）的可行性及安全性。
方法：利用脑立体定位仪固定小鼠及探头，经小鼠尾静脉连续推注sonovue，随即推注伊文斯兰，采用低频聚焦超声探头经颅骨辐照小鼠一侧大脑半球，规律间歇使用高机械指数靶向破坏微泡。荧光显微镜观察脑组织中的伊文斯兰，荧光定量分析血脑屏障的开放范围及程度。 -
造影剂在声场中的表现形式与声学造影新技术
心肌声学造影是近年来发展的一项新技术,本文就造影剂微泡在声场中的表现形式、机械指数的调节和微泡造影剂特异性显像新技术的发展等作一介绍,并说明针对不同研究目的进行机械指数调节的方法.
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HIFU经颅脑肿瘤治疗参数筛选的数值仿真研究
目的:筛选相控换能器不同输入总功率和工作频率条件下高强度聚焦超声(HIFU)经颅脑肿瘤安全治疗参数.方法:以志愿者的头颅电子计算机断层扫描(cT)图像数据和82阵元相控换能器建立HIFU经颅治疗的数值仿真模型,以43℃下连续辐照时间大于90 min的热剂量、机械指数阈值1.9作为是否形成热损伤和空化损伤的条件,数值仿真研究不同输入总功率和频率时形成的温度场分布,筛选避免颅骨和正常脑组织损伤的HIFU治疗参数及其形成焦域大小.结果:当HIFU辐照的输入总功率较低时,HIFU经颅形成焦域达到治疗温度所需时间较长,且随着频率的升高在设定目标焦点与换能器之间的组织受到热损伤的可能性增大;当HIFU辐照的输入总功率过高时,HIFU经颅形成焦域达到治疗温度所需时间缩短,且随着频率的升高在焦域与换能器之间的焦域区域外的组织可能出现空化损伤.不同频率下避免正常组织伤害的输入总功率的范围为:①0.5 MHz时输入总功率为20.6～61.8 W;②0.6 MHz时输入总功率为41.2～82.4 W;③0.7 MHz时输入总功率为41.2～61.8 W;④0.8 MHz时输入总功率为41.2～61.8 W;⑤0.9 MHz时无可治疗的输入总功率;⑥1.0 MHz时输入总功率为61.8 W.结论:为了避免颅骨和正常脑组织的热损伤和空化损伤,HIFU经颅治疗脑部疾病时,需要筛选相控换能器工作频率下换能器的输入总功率范围.
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肝血管瘤超声造影特征的临床研究
本研究应用新型超声造影剂SonoVue对我院28例肝血管瘤患者(共48个病灶)进行超声造影检查,总结肝脏血管瘤的超声造影声像图特征,探讨超声造影对肝血管瘤的临床诊断价值.1资料与方法1.1研究对象:2003年1月至2011年1月经增强CT、磁共振成像(MRI)或穿刺活检确诊的肝血管瘤患者28例,共48个病灶,男性13例,女性15例,年龄37～65岁,平均51岁.28例患者中,7例合并脂肪肝,1例合并肝硬化.病灶大小0.51～13.84 cm,平均(3.1±0.7)cm.1.2仪器与造影剂:仪器:Philips iU22超声诊断仪,探头频率(2～5)MHz,显像模式为对比脉冲序列成像(contrastpulse sequence,CPS),机械指数0.06～0.08.造影剂:SonoVue(意大利Bracco公司),造影微泡为磷脂包裹的六氟化硫微泡,直径2.5μm,使用前注入0.9％氯化钠注射液5 mL,溶解振荡摇匀制成混悬液备用.
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肝血管瘤超声造影特征的临床研究
本研究应用新型超声造影剂SonoVue对我院28例肝血管瘤患者(共48个病灶)进行超声造影检查,总结肝脏血管瘤的超声造影声像图特征,探讨超声造影对肝血管瘤的临床诊断价值.1资料与方法1.1研究对象:2003年1月至2011年1月经增强CT、磁共振成像(MRI)或穿刺活检确诊的肝血管瘤患者28例,共48个病灶,男性13例,女性15例,年龄37～65岁,平均51岁.28例患者中,7例合并脂肪肝,1例合并肝硬化.病灶大小0.51～13.84 cm,平均(3.1±0.7)cm.1.2仪器与造影剂:仪器:Philips iU22超声诊断仪,探头频率(2～5)MHz,显像模式为对比脉冲序列成像(contrastpulse sequence,CPS),机械指数0.06～0.08.造影剂:SonoVue(意大利Bracco公司),造影微泡为磷脂包裹的六氟化硫微泡,直径2.5μm,使用前注入0.9％氯化钠注射液5 mL,溶解振荡摇匀制成混悬液备用.
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低机械指数超声介导声诺维对体内外细胞活性影响的研究
目的：：探讨低机械指数超声介导声诺维对人脐静脉内皮细胞和脑缺血模型大鼠脑细胞活性影响的研究。方法：体外实验：分为空白对照组(a组)；单纯微泡剂组(b组)；超声微泡组(c组),应用MTT测线粒体活性。体内实验：A组为单纯超声辐照组,B组为高剂量造影剂加超声辐照组,C、D、E组分别为低、中、高剂量造影剂加脑缺血造模超声辐照组。 TUNEL法检测脑细胞凋亡情况。结果：体外实验显示,超声联合微泡剂( c组)对内皮细胞活性的影响有显著意义(P<0.001),但c组间差异无统计学意义。体内实验显示,凋亡细胞计数,C、D、E组与A、B组间有显著统计学差异(P<0.01),但在缺血C、D、E组间以及A、B组间无统计学差异(P>0.05)。结论：低机械指数超声造影可增强细胞通透性,但在控制好各种因素的前提下可安全应用于临床超声。
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肝肿瘤造影图像质量与声诺维造影剂用量的关系
1 临床资料1.1 一般资料肝肿瘤患者60例,男性33例,女性27例,年龄23～72岁,平均(54±12.8)岁,病灶直径6～93mm.1.2 检查方法 采用东芝Toshiba Aplio彩色多普勒超声显像仪,探头中心频率3.5 MHz,机械指数0.07～0.10.造影剂使用SonoVue(Bracco,Italy),造影微泡为磷脂包裹的六氟化硫(SF6).
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超声造影技术在肝脏局灶性病变诊断中的临床应用
目的 探讨不同的肝脏局灶性病变在超声造影下的增强特征.方法 对常规二维超声发现的63例肝脏局灶性病变患者,应用SonoVue造影剂在低机械指数条件下,进行增强造影检查,观察其增强特征,并经病理学检查明确病灶性质.结果 超声造影下共发现63例患者的77个肝脏局灶性病变(二维超声漏诊4个).其中肝血管瘤23例共27个病灶,原发性肝癌13例共16个病灶,转移性肝癌10例共16个病灶,局限性脂肪变性5例共5个病灶,局灶性结节增生 6例共6个病灶,肝硬化结节3例共4个病灶,孤立性坏死结节2例共2个病灶,畸胎瘤1例共1个病灶.结论 不同性质的肝脏局灶性病变在超声造影中有不同的增强方式,可为临床诊断及鉴别诊断提供依据.
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低机械指数超声辐照SonoVue对脑缺血模型大鼠脑细胞凋亡诱导的影响
目的 探讨低机械指数超声辐照SonoVue对脑缺血模型大鼠脑组织细胞凋亡诱导的影响.方法 SPF级成年Wistar大鼠56只,随机分为空白对照组10只,低剂量模型组12只、中剂量模型组12只、高剂量模型组12只和高剂量造影剂组10只,其中对照组和高剂量造影剂组脑供血正常,低、中、高剂量模型组结扎双侧颈动脉制作脑缺血模型.5组大鼠均行颅顶开窗术人造声窗,应用Logiq E9彩超仪进行超声辐照,探头ML6-15,频率15 MHz,机械指数0.09,软组织热指数0.00,辐照时间20 min.辐照开始时,低、中、高剂量模型组和高剂量造影剂组分别经尾静脉快速推注0.18、3.6、9.0、9.0 mL/kg SonoVue溶液.5组大鼠辐照结束后行组织病理学检查,观察脑组织形态学变化,采用TUNEL法检测各组脑细胞凋亡情况.结果 低、中、高剂量模型组大鼠端脑顶叶、侧叶和海马区可见不同程度缺血病灶,呈局灶性和/或弥漫性缺血改变;对照组和高剂量造影剂组未见明显形态学改变;低、中、高剂量模型组脑细胞凋亡指数(488.30±133.73、416.96±109.63、423.97±100.38)明显高于对照组(78.94±39.38)和高剂量造影剂组(126.97±64.91) (P＜0.01),低、中、高剂量模型组脑细胞凋亡指数比较差异无统计学意义(P＞0.05),对照组脑细胞凋亡指数与高剂量造影剂组比较差异无统计学意义(P＞0.05).结论 低机械指数为0.09条件下SonoVue微泡在给药剂量9.0 mL/kg范围内对脑组织细胞凋亡无明显促进作用.
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心肌声学造影对心肌损伤影响因素的实验研究
目的 探讨不同剂量的国产左心声学造影剂"全氟显"在不同超声造影条件下(不同MI或触发成像方式)心肌声学造影对大鼠心电及心肌组织损伤的影响.方法 "全氟显"造影剂以125,250,625 μl/kg三种剂量,0.56,0.99,1.80三种机械指数(MI)及两种触发方式(R波和T波触发),对三种变量进行3×3×2析因分析.90只SD大鼠,分成18个组,每组5只.各组在造影前经静脉注入伊文思蓝(EB,50 mg/kg),随后注入微泡造影剂.观察指标为造影过程中室性早搏的发生数目、造影后心肌肌钙蛋白T(cTnT)的变化及心肌组织内EB含量.分别分析主效应及交互作用.结果 根据析因分析结果,三种剂量间室性早博发生数比较差异无统计学意义(P>0.05);EB含量间比较(P=0.013),差异具有统计学意义,高剂量组EB含量高于低剂量组,其他两组比较,P>0.05.三种MI之间室性早博发生数比较(P=0.029),高MI条件下产生室性早博的数目多于中MI,而其他两组间比较(P>0.05);EB含量亦有显著差异(P=0.006),高MI下EB含量显著高于其他两组,其他两组间P>0.05.R波与T波触发发生室性早博的次数比较(P>0.05),EB含量比较(P＜0.05),R波触发组高于T波组.室性早博数目三因素间无显著交互效应(P>0.05);EB含量三因素间有显著交互效应(P=0.000),EB含量高发生于高剂量、高MI、R波触发组;各组cTnT均在正常范围.EB含量高组大鼠心脏病理检查未见明显异常.结论 在常规诊断超声条件下,注射高剂量造影剂在高MI及R波触发情况下毛细血管渗漏相对明显;高MI易致大鼠室性早博;各组cTnT含量在正常范围;心脏病理检查无明显异常.提示在本研究条件下,应用"全氟显"行动物心肌声学造影是安全的.
