肝脏超声造影
作者：朱尚勇
单位：广西医科大学一附院超声诊断科
关键词：
广西医学GUANGXI MEDICAL YIXUE1999年 第21卷 第4期 Vol 龙伟吟 审校
肝脏超声造影系指利用声学造影剂，使肝内的血管、肝组织及肝内病灶显影的超声检查技术。虽然超声造影早已在心血管领域广泛应用，但直到1986年Matsuda才将其首次用于肝脏临床(1)，随后，许多学者也相继开展了此项研究，并取得令人满意的造影效果。现本文就此技术的应用作一综述。
1 造影原理
大量的研究结果表明(2，3)，声学造影剂之所以具有显影作用是因为它能产生微小气泡的缘故，超声图像上的浓密回声实际上就是造影剂所释放的微小气泡。微小气泡与血液构成气——液界面，并与肝组织构成气——肝界面，形成许多新的声学界面，从而产生造影效果。通过观察造影剂在肝内的行踪及其分布情况，便可对病变的诊断和鉴别诊断达到造影目的。
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2 造影显像方式
2.1B型超声：传统的B型超声仍是肝脏超声造影的最基本显示方式，Matsuda(1)最初将声学造影用于肝脏时采用的就是这种显示方式，以后，Hashimoto(4)和Chen(5)等也用B型超声来观察肝脏的超声造影效果。在B型超声方式下，有造影剂的区域其回声显示为增强，而缺少造影剂的区域则回声显示较弱，借此可将多血管病灶与少血管病灶区分开来。
2.2 多普勒超声：近年来，多普勒超声也被用于观察和显示肝脏的超声造影效果(6～8)。Tanaka(9)的研究表明，声学造影剂Levovist对肝内病灶的彩色多普勒血流信号具有增强作用，他在用彩色多普勒血流显像来观察造影效果时发现，约有67%的肝癌病灶于造影后出现色彩填充图像，同时，肿瘤供养动脉的显示率也从造影前的43%提高到造影后的95%。Fu ¨rst10)分别在造影前后对比观察彩色多普勒、能量多普勒和频谱多普勒的血流信号改变，发现以能量多普勒的信号增强效果最佳。所有这些均表明，造影剂提高了多普勒信号的检测灵敏度。
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2.3 二次谐波成像：有资料表明(11)，二次谐波成像在声学造影方面也表现出巨大的潜力。传统的超声成像方法采用的是基波成像，即只接收与发射超声处于相同频率段内的回声信号。二次谐波成像则使用专门的超声探头和成像软件，其接收声波的频率是发射频率的两倍。Forsberg(12)的实验结果表明，二次谐波成像不但造影持续时间明显延长，而且，其对声影等伪像的干扰也不像基波成像那么敏感。
3 造影途径
3.1直接途径：属创伤性。
3.1.1 肝动脉途径：Matsuda在选择性肝动脉插管后，经导管注射4～7mlCO2微气泡，超声探头置于右季肋部观察肝实质及肿瘤回声变化，取得很好的造影效果(1)。术中经肝动脉造影，还能检出普通超声未发现的微小肝癌，便于彻底切除癌肿。在术后，经留置的肝动脉导管造影，可用于指导肝癌术后的化疗栓塞。
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3.1.2 门静脉途径：王文平(13)通过术后留置的门静脉导管注入造影剂，所得的肝实质造影持续时间平均超过42分钟。他认为，门静脉造影可作为发现肝癌和监测导管的一种手段。另有资料表明，通过经皮经肝选择性门静脉穿刺插管后，经导管直接注入造影剂进行造影，能使该叶显影而将其与其他肝叶区别开来，便于肿瘤的准确定位。
3.2 间接途径：属无创性。
3.2.1 直肠途径：Wang(14)的研究结果表明，用过氧化氢直肠内灌注，也可获得肝脏的超声造影图像。过氧化氢经肠粘膜吸收，在血中过氧化氢酶的作用下释放出游离氧微泡，经肠系膜下静脉和门静脉随血流进入肝脏后而产生造影效果。
3.2.2 周围静脉途径：最新资料表明，经周围静脉途径是最有发展前途的方法。Tanaka(9)经肘正中静脉以每秒2ml的速度注入浓度为300mg/ml的Levovist 5ml，然后对肝脏进行彩色多普勒检查，结果获得满意的造影效果，这种造影剂所产生的微气泡很小，可通过肺循环而不被破坏，故能显示肝脏的血流灌注情况。
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4 常用造影剂
理论上，任何可供静脉注射或点滴的制剂，在注射或输液过程中，由于液体都要与空气接触，从而使肉眼所不能觉察的、含有空气的微泡混入液体内，故均可产生造影效应(15)。但不同的造影剂所产生的造影效果是不同的，即使相同的造影剂，当以不同的剂量和速度注射时，其造影效果也有区别。常用于肝脏的声学造影剂有：
4.1 CO2：CO2产生的微气泡较大，不能通过肺循环，故只能用于直接途径。制备CO2微气泡的方法有下列几种：①直接注射纯CO2气体，用法为经肝动脉连续缓慢注射纯CO2气体2～8ml，直至肝脏显影(5)；②以纯CO2气体10ml+肝素化生理盐水10ml+患者自体血5ml，三者混合后产生CO2微气泡，再将5～20mlCO2微气泡以1～2ml/秒的速度，经肝动脉插管注入(16)；③以5%碳酸氢钠5ml+5%维生素C2.5ml，混合后在1～3分钟内注入门静脉导管(13)。
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4.2 过氧化氢：用法为2～3%的过氧化氢5～10ml直肠内灌注。
4.3 氦气：研究结果表明(3)，氦气无论是在造影效果还是在造影持续时间方面，均较CO2为好。制备方法为以5ml氦气气体+4ml肝素化的生理盐水+4ml患者自体血，混合后生成的氦气微气泡可供肝动脉注射。
4.4 Levovist:德国先灵公司产品，是极有发展前景的肝脏超声造影剂。产生的微气泡直径很小，能通过肺循环，故可经周围静脉注射(7)。Levovist由99.9%的半乳糖颗粒和0.1%的棕榈酸组成，前者用于产生微小气泡，后者用于增加微气泡在血中的稳定性，使其易于通过肺循环而不被破坏(10)。一般用400mg/ml的Levovist 8ml，以2ml/秒的速度经肘静脉注射。
4.5 声振白蛋白充气微泡：代表产品商名为Albunex，为美国分子生物公司产品。Albunex是经声振处理的5%人体白蛋白，其产生的微气泡很小，也能通过肺循环。有资料表明(16)，静注Albunex后，肝内血管和肿瘤的多普勒血流信号均明显增强，可惜造影持续时间仅10秒左右，因而限制了其在临床上的应用。
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5 肝脏超声造影临床应用
5.1肝占位性病变的鉴别诊断：人们将肝超声造影应用得最早及最多的便是鉴别肝内的占位性病变。不同的肿瘤具有不同的血管特性，如肝癌主要为肝动脉供血，而肝血管瘤则以门静脉供血为主，故超声造影有助于它们的鉴别。值得一提的是，不同的造影途径会有不同的造影表现。当经肝动脉注入造影剂后，肝细胞癌(HCC)立即显影，回声呈均匀性或不均匀性增强(1，3，5)，其造影剂消失较快；而肝血管瘤则表现为病灶边缘点状增强(1)，并可见造影剂对病灶的向心性填充过程，同时造影剂消失较慢(>30分钟)(5)；转移性肝癌则为低回声改变并伴环征(1)，即边缘增强形成的环。部分表现为内部斑点状增强(5)；腺瘤样增生表现为少血管型(16)。如果造影剂是从门静脉注入，则HCC病灶不会增强，用此途径造影的HCC病灶呈低回声型(13)。以过氧化氢直肠灌注的肝造影，肝癌、肝囊肿等全部表现为造影缺损区，而肝血管瘤中可有造影剂进入(14)。新近的研究结果表明(6，7，9)，经周围静脉注入能通过肺循环的造影剂后，可观察到HCC的供养动脉，表现为具有搏动性的动脉血流进入肿瘤，同时，病灶被色彩填充，而非HCC病灶则不出现色彩填充图案，也无搏动性血流，如肝内转移灶和血管瘤等仅在边缘区域显示彩色多普勒信号增强，而局灶性脂肪病变甚至于造影前后均无改变。
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5.2 检测小肝癌：资料表明，普通超声对<1cm的HCC其敏感性仅为33～37%(17)，而且较难判断其性质(18，19)。Matsuda(1)认为，超声造影有助于发现小的HCC，并能确定其性质，其资料表明，超声造影对于<2cm的HCC敏感性可达94%。另一组经病理证实的资料表明(3)，在对同一组病人同时进行的普通超声、超声造影、DSA、螺旋CT和动态MRI等多种成像方法的对比中，超声造影比其他方法还多发现了13个大小平均为1.2cm的HCC病灶。在定性方面，Tanaka(9)发现，造影后可显示HCC的供养动脉，而供养动脉对HCC的诊断敏感性和特异性分别为95%和89%。
5.3 指导HCC的非手术治疗：肝动脉化疗栓塞(TACE)和经皮肝穿刺无水酒精注射(PEI)已被广泛用于治疗不能切除的HCC。TACE术前可根据超声造影时HCC的显影情况来选定适合于化疗栓塞用的动脉，并有助于观察所选动脉对HCC的灌注情况(4)。TACE术后可用超声造影随访，如果HCC不再显影，说明治疗有效；如果HCC再次显影，说明瘤灶坏死不够彻底或癌肿已复发，这意味着须再次进行TACE治疗。对于那些一开始就不显影的HCC，用TACE显然效果不佳，应改用PEI治疗。
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5.4 经颈静脉肝内门体分流术(TIPS)的随访：近年来，TIPS已被广泛用于治疗门脉高压所致的胃底、食管曲张静脉大出血及难治性腹水(20)，然而，术后闭塞和狭窄常是其并发症(10)，超声造影可增强门静脉、肝静脉及分流通道内的多普勒血流信号，已被用于TIPS的随访(21)，可早期发现通道内的假性内膜增生及其伴随的狭窄。
5.5 肝脏移植：肝移植术后的早期血管并发症常发生于肝动脉，资料表明(22，23)，超声造影能很好地显示肝动脉及外周门静脉分支的血流情况，有助于发现移植肝的血流异常。
5.6 肝脏活动性出血：Goldberg(24)于造影后用彩色多普勒超声观察内脏的活动性出血，发现出血部位及其周围可探测到含有造影剂的血液郁积，呈特征性的镶嵌图案，表明超声造影也具有检测肝出血的潜在可能。
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综上所述，肝脏超声造影技术已向人们展现出美好的前景。以CO2微气泡造影应是带导管病人的首选方法；过氧化氢直肠灌注可望成为肝血管瘤的定性手段；Levovist似乎显著地突出了肿瘤新生血管的特性，结果令人鼓舞，然其昂贵的价格使之难以在日常造影中应用。随着新型造影剂的问世，具有实用价值的肝脏超声造影将有希望在临床上推广。
参考文献
[1]Matsuda Y,Yabuuchi I.Hepatic tumors:US contrast enhancement with CO2 microbubbles.Radiology 1986；161：701
[2]Albrecht T,Urbank A,Mahler M,et al.Prolongation and optimization of Doppler enhancement with a microbubble US contrast agent by using continuous infusion:preliminary experience.Radiology 1998；207(2)：339
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[3]Nishiharu T,Yamashita Y,Arakawa A,et al.Sonographic comparison of intraarterial CO2 and helium microbubbles for detection of hepatocellular carcinoma:preliminary observations.Radiology 1998；206(3)：767
[4]Hashimoto M,Watanabe O,Hirano Y,et al.Use of carbon dioxide microbubble-enhanced sonographic angiography for transcatheter arterial chemoembolization of hepatocellular carcinoma.AJR 1997；169(5)：1307
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单位：广西医科大学一附院超声诊断科
关键词：
广西医学GUANGXI MEDICAL YIXUE1999年 第21卷 第4期 Vol 龙伟吟 审校
肝脏超声造影系指利用声学造影剂，使肝内的血管、肝组织及肝内病灶显影的超声检查技术。虽然超声造影早已在心血管领域广泛应用，但直到1986年Matsuda才将其首次用于肝脏临床(1)，随后，许多学者也相继开展了此项研究，并取得令人满意的造影效果。现本文就此技术的应用作一综述。
1 造影原理
大量的研究结果表明(2，3)，声学造影剂之所以具有显影作用是因为它能产生微小气泡的缘故，超声图像上的浓密回声实际上就是造影剂所释放的微小气泡。微小气泡与血液构成气——液界面，并与肝组织构成气——肝界面，形成许多新的声学界面，从而产生造影效果。通过观察造影剂在肝内的行踪及其分布情况，便可对病变的诊断和鉴别诊断达到造影目的。
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2 造影显像方式
2.1B型超声：传统的B型超声仍是肝脏超声造影的最基本显示方式，Matsuda(1)最初将声学造影用于肝脏时采用的就是这种显示方式，以后，Hashimoto(4)和Chen(5)等也用B型超声来观察肝脏的超声造影效果。在B型超声方式下，有造影剂的区域其回声显示为增强，而缺少造影剂的区域则回声显示较弱，借此可将多血管病灶与少血管病灶区分开来。
2.2 多普勒超声：近年来，多普勒超声也被用于观察和显示肝脏的超声造影效果(6～8)。Tanaka(9)的研究表明，声学造影剂Levovist对肝内病灶的彩色多普勒血流信号具有增强作用，他在用彩色多普勒血流显像来观察造影效果时发现，约有67%的肝癌病灶于造影后出现色彩填充图像，同时，肿瘤供养动脉的显示率也从造影前的43%提高到造影后的95%。Fu ¨rst10)分别在造影前后对比观察彩色多普勒、能量多普勒和频谱多普勒的血流信号改变，发现以能量多普勒的信号增强效果最佳。所有这些均表明，造影剂提高了多普勒信号的检测灵敏度。
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2.3 二次谐波成像：有资料表明(11)，二次谐波成像在声学造影方面也表现出巨大的潜力。传统的超声成像方法采用的是基波成像，即只接收与发射超声处于相同频率段内的回声信号。二次谐波成像则使用专门的超声探头和成像软件，其接收声波的频率是发射频率的两倍。Forsberg(12)的实验结果表明，二次谐波成像不但造影持续时间明显延长，而且，其对声影等伪像的干扰也不像基波成像那么敏感。
3 造影途径
3.1直接途径：属创伤性。
3.1.1 肝动脉途径：Matsuda在选择性肝动脉插管后，经导管注射4～7mlCO2微气泡，超声探头置于右季肋部观察肝实质及肿瘤回声变化，取得很好的造影效果(1)。术中经肝动脉造影，还能检出普通超声未发现的微小肝癌，便于彻底切除癌肿。在术后，经留置的肝动脉导管造影，可用于指导肝癌术后的化疗栓塞。
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3.1.2 门静脉途径：王文平(13)通过术后留置的门静脉导管注入造影剂，所得的肝实质造影持续时间平均超过42分钟。他认为，门静脉造影可作为发现肝癌和监测导管的一种手段。另有资料表明，通过经皮经肝选择性门静脉穿刺插管后，经导管直接注入造影剂进行造影，能使该叶显影而将其与其他肝叶区别开来，便于肿瘤的准确定位。
3.2 间接途径：属无创性。
3.2.1 直肠途径：Wang(14)的研究结果表明，用过氧化氢直肠内灌注，也可获得肝脏的超声造影图像。过氧化氢经肠粘膜吸收，在血中过氧化氢酶的作用下释放出游离氧微泡，经肠系膜下静脉和门静脉随血流进入肝脏后而产生造影效果。
3.2.2 周围静脉途径：最新资料表明，经周围静脉途径是最有发展前途的方法。Tanaka(9)经肘正中静脉以每秒2ml的速度注入浓度为300mg/ml的Levovist 5ml，然后对肝脏进行彩色多普勒检查，结果获得满意的造影效果，这种造影剂所产生的微气泡很小，可通过肺循环而不被破坏，故能显示肝脏的血流灌注情况。
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4 常用造影剂
理论上，任何可供静脉注射或点滴的制剂，在注射或输液过程中，由于液体都要与空气接触，从而使肉眼所不能觉察的、含有空气的微泡混入液体内，故均可产生造影效应(15)。但不同的造影剂所产生的造影效果是不同的，即使相同的造影剂，当以不同的剂量和速度注射时，其造影效果也有区别。常用于肝脏的声学造影剂有：
4.1 CO2：CO2产生的微气泡较大，不能通过肺循环，故只能用于直接途径。制备CO2微气泡的方法有下列几种：①直接注射纯CO2气体，用法为经肝动脉连续缓慢注射纯CO2气体2～8ml，直至肝脏显影(5)；②以纯CO2气体10ml+肝素化生理盐水10ml+患者自体血5ml，三者混合后产生CO2微气泡，再将5～20mlCO2微气泡以1～2ml/秒的速度，经肝动脉插管注入(16)；③以5%碳酸氢钠5ml+5%维生素C2.5ml，混合后在1～3分钟内注入门静脉导管(13)。
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4.2 过氧化氢：用法为2～3%的过氧化氢5～10ml直肠内灌注。
4.3 氦气：研究结果表明(3)，氦气无论是在造影效果还是在造影持续时间方面，均较CO2为好。制备方法为以5ml氦气气体+4ml肝素化的生理盐水+4ml患者自体血，混合后生成的氦气微气泡可供肝动脉注射。
4.4 Levovist:德国先灵公司产品，是极有发展前景的肝脏超声造影剂。产生的微气泡直径很小，能通过肺循环，故可经周围静脉注射(7)。Levovist由99.9%的半乳糖颗粒和0.1%的棕榈酸组成，前者用于产生微小气泡，后者用于增加微气泡在血中的稳定性，使其易于通过肺循环而不被破坏(10)。一般用400mg/ml的Levovist 8ml，以2ml/秒的速度经肘静脉注射。
4.5 声振白蛋白充气微泡：代表产品商名为Albunex，为美国分子生物公司产品。Albunex是经声振处理的5%人体白蛋白，其产生的微气泡很小，也能通过肺循环。有资料表明(16)，静注Albunex后，肝内血管和肿瘤的多普勒血流信号均明显增强，可惜造影持续时间仅10秒左右，因而限制了其在临床上的应用。
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5 肝脏超声造影临床应用
5.1肝占位性病变的鉴别诊断：人们将肝超声造影应用得最早及最多的便是鉴别肝内的占位性病变。不同的肿瘤具有不同的血管特性，如肝癌主要为肝动脉供血，而肝血管瘤则以门静脉供血为主，故超声造影有助于它们的鉴别。值得一提的是，不同的造影途径会有不同的造影表现。当经肝动脉注入造影剂后，肝细胞癌(HCC)立即显影，回声呈均匀性或不均匀性增强(1，3，5)，其造影剂消失较快；而肝血管瘤则表现为病灶边缘点状增强(1)，并可见造影剂对病灶的向心性填充过程，同时造影剂消失较慢(>30分钟)(5)；转移性肝癌则为低回声改变并伴环征(1)，即边缘增强形成的环。部分表现为内部斑点状增强(5)；腺瘤样增生表现为少血管型(16)。如果造影剂是从门静脉注入，则HCC病灶不会增强，用此途径造影的HCC病灶呈低回声型(13)。以过氧化氢直肠灌注的肝造影，肝癌、肝囊肿等全部表现为造影缺损区，而肝血管瘤中可有造影剂进入(14)。新近的研究结果表明(6，7，9)，经周围静脉注入能通过肺循环的造影剂后，可观察到HCC的供养动脉，表现为具有搏动性的动脉血流进入肿瘤，同时，病灶被色彩填充，而非HCC病灶则不出现色彩填充图案，也无搏动性血流，如肝内转移灶和血管瘤等仅在边缘区域显示彩色多普勒信号增强，而局灶性脂肪病变甚至于造影前后均无改变。
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5.2 检测小肝癌：资料表明，普通超声对<1cm的HCC其敏感性仅为33～37%(17)，而且较难判断其性质(18，19)。Matsuda(1)认为，超声造影有助于发现小的HCC，并能确定其性质，其资料表明，超声造影对于<2cm的HCC敏感性可达94%。另一组经病理证实的资料表明(3)，在对同一组病人同时进行的普通超声、超声造影、DSA、螺旋CT和动态MRI等多种成像方法的对比中，超声造影比其他方法还多发现了13个大小平均为1.2cm的HCC病灶。在定性方面，Tanaka(9)发现，造影后可显示HCC的供养动脉，而供养动脉对HCC的诊断敏感性和特异性分别为95%和89%。
5.3 指导HCC的非手术治疗：肝动脉化疗栓塞(TACE)和经皮肝穿刺无水酒精注射(PEI)已被广泛用于治疗不能切除的HCC。TACE术前可根据超声造影时HCC的显影情况来选定适合于化疗栓塞用的动脉，并有助于观察所选动脉对HCC的灌注情况(4)。TACE术后可用超声造影随访，如果HCC不再显影，说明治疗有效；如果HCC再次显影，说明瘤灶坏死不够彻底或癌肿已复发，这意味着须再次进行TACE治疗。对于那些一开始就不显影的HCC，用TACE显然效果不佳，应改用PEI治疗。
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5.4 经颈静脉肝内门体分流术(TIPS)的随访：近年来，TIPS已被广泛用于治疗门脉高压所致的胃底、食管曲张静脉大出血及难治性腹水(20)，然而，术后闭塞和狭窄常是其并发症(10)，超声造影可增强门静脉、肝静脉及分流通道内的多普勒血流信号，已被用于TIPS的随访(21)，可早期发现通道内的假性内膜增生及其伴随的狭窄。
5.5 肝脏移植：肝移植术后的早期血管并发症常发生于肝动脉，资料表明(22，23)，超声造影能很好地显示肝动脉及外周门静脉分支的血流情况，有助于发现移植肝的血流异常。
5.6 肝脏活动性出血：Goldberg(24)于造影后用彩色多普勒超声观察内脏的活动性出血，发现出血部位及其周围可探测到含有造影剂的血液郁积，呈特征性的镶嵌图案，表明超声造影也具有检测肝出血的潜在可能。
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综上所述，肝脏超声造影技术已向人们展现出美好的前景。以CO2微气泡造影应是带导管病人的首选方法；过氧化氢直肠灌注可望成为肝血管瘤的定性手段；Levovist似乎显著地突出了肿瘤新生血管的特性，结果令人鼓舞，然其昂贵的价格使之难以在日常造影中应用。随着新型造影剂的问世，具有实用价值的肝脏超声造影将有希望在临床上推广。
参考文献
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[2]Albrecht T,Urbank A,Mahler M,et al.Prolongation and optimization of Doppler enhancement with a microbubble US contrast agent by using continuous infusion:preliminary experience.Radiology 1998；207(2)：339
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