对次谐发射的影响次谐信号从膨胀的脂质壳微泡反向散射,能改善对比增强的超声成像的检测和灵敏度。微泡填充气体对次谐发射有重要影响,不同的填充气体如硫磺酰氟(SF₆)、八氟丙烷(C₃F₈)、十氟丁烷(C₄F₁0)、氮(N₂)/C₄F₁0或空气等,会使磷脂壳微泡的次谐发射呈现出不同的特征236。例如,填充有C₄F₁0的微泡会记录到具有20-40分钟延迟发射和增加12-18dB次谐发射强度的可测量变化。C₄F₁0随空气的替代会消除次谐排放中的早期观察到的延迟;SF₆取代C₄F₁0会成功引发所得药物的次谐发射的延迟,而C₄F₁0取代SF₆会消除早期观察到的次谐发射的抑制236。这表明微泡剂中所含的填充气体以时间依赖的方式影响次谐波排放。综上所述,在超声微泡造影剂中加入气体对于增强超声成像效果、在***应用中发挥作用以及影响次谐发射等方面都具有重要意义。微泡表面选择合适的偶联化学和修饰顺序取决于配体的类型。浙江超声微泡小动物
成像效果PLCM:体外和体内实验表明,PLCM在不同的超声条件下具有出色的回声特性。更重要的是,在相同的超声参数和浓度下,PLCM的成像时间比SonoVue(商用微泡)长得多24。脂质微泡UCAs:药效学实验表明,脂质微泡UCAs给药剂量为0.01ml/kg时,所有实验兔均获得满意的肾脏、肝脏声学图像,造影剂填充均匀,与周围组织分界清晰。脂质微泡肾脏造影时,其峰值减半时间为603±47s,廓清时间为726±6s;肝脏造影时其峰值减半时间为388±97s,廓清时间为718±89s,可以满足临床应用要求8。全氟丙烷人血白蛋白微球注射液:96例不孕症患者分为两组,分别应用全氟丙烷人血白蛋白微球注射液和SonoVue进行子宫输卵管造影,两组超声造影结果对比,显影清晰率、图像质量及即时疼痛指数无统计学差异,一致性较好。北京超声微泡DNA如果这些气泡要在患者体内给药后与特定受体结合,就必须将靶向配体附着到微泡壳上。
超声微泡造影剂中加入气体主要有以下几个重要原因:一、增强超声成像效果超声造影剂通常是壳体包封、气体填充的微泡。当这些微泡注入血液时,其高可压缩性相对于周围的血液和组织,以及对超声波的高度非线性反应,能导致所得到的超声图像中的血液组织对比度强烈增强1410。例如,UCA的直径约为1-10微米,壳通常由脂质、蛋白质或聚合物组成。这种特性使得超声成像更加清晰,有助于医生更好地观察病变部位。气体填充的微泡能够反射超声,有效提高超声显影效果。与传统的超声诊断方法相比,超声微泡造影剂可以解决目前超声显影清晰度不够的问题,扩大了超声诊断在医学领域的应用范围5。二、在***应用中的作用作为药物递送和基因***的载体:UCAs在***应用中的有效性强烈地取决于气泡振荡的非球形特性,而这种特性可以影响来自UCA的***剂的分离和释放。气体填充的微泡可以通过特定的方式振荡,从而在适当的时候释放药物或基因***物质,提高***效果14。热和机械组织消融:在组织界面附近,气体填充的微泡可以形成高速喷射器,有助于实现热和机械组织消融等***目的。
对不同组织***的影响对于心血管系统,超声微泡造影剂能够明显改善图像质量,帮助评价左室整体功能和节段性室壁运动。但2007年美国食品药品监督管理局(FDA)针对超声造影剂的安全性提出黑框警告,这严重影响了超声造影技术在心血管领域的推广应用1。在妇产科领域,微泡超声造影剂辅助**度聚焦超声(HIFU)***子宫腺肌症可缩短高能聚焦时间、出现团块灰度时间及***时间,改善患者临床症状,降低术中不良反应发生率,提高患者性生活及婚姻质量3。在肌肉损伤模型中,纳米粒子造影剂和传统微泡造影剂SonoVue®表现出不同的安全性特点。SonoVue®注射后在损伤部位的回声信号较为***,但随着时间推移,回声增强*在损伤部位持续,且不明显;而PVO纳米粒子在损伤部位的对比增***果明显,持续时间长12。超声微泡必须基于受体与配体之间的强亲和力通过鼻内注射和超声应用在计算机屏幕上清楚地观察到生成的图像。
改善成像性能相干的多换能器超声成像系统通过多个换能器的相干组合使得能够延长有效孔径。本研究提出使用微泡来生成该系统所需的点状目标。由此产生的较大的有效孔径改善了超声成像性能279。Golay相位编码、脉冲反转和幅度调制(GPIAM)技术用于微泡造影剂成像,通过增加激励波形的时间带宽积提高了对比组织比(CTR),从而改善了成像效果。尽管GPIAM编码使用四个输入脉冲会降低帧率,但结果表明微泡响应可以进行相位编码并随后使用非线性匹配滤波算法进行压缩,以增强造影剂的信号,同时保持分辨率并抑制组织信号5。实现超分辨率成像将微泡与高速超声成像系统结合,可以突破超声波的“瑞利极限”,实现对直径小于10微米的***的成像。而常规超声成像受超声波长的影响,分辨率只能达到300微米。在微泡表面结合特异性配体,所得靶向微泡可随血液循环选择性地抵达病变区,使超声诊断的敏感度和特异度进一步提高,对疾病的早期检测和靶向***具有重要意义。将靶向成像方式与病变定向相结合,可以确定与积极反应可能性有关的几个生物学相关事实。北京超声微泡DNA
微泡的惯性空化和破坏产生强大机械应力增强周围组织的渗透性并进一步增加药物从血液外渗到细胞质或间质中。浙江超声微泡小动物
全氟化碳气体的可压缩性增强超声成像对比度:超声对比剂包括高可压缩的气体微泡,这些微米尺寸的颗粒通常填充有低溶解度全氟化物气体,并涂有薄壳,通常是脂质单层。由于其可压缩性明显低于周围的软组织,气体微泡在超声成像中能够增强对比度。例如,对于对比度超声成像,***的造影剂包括高可压缩的气体微泡,这些颗粒在血液中循环几分钟,展示了良好的安全性,并且已经在临床上普遍用作血液池剂6。影响新型造影剂性能:对于纤维素纳米纤维(CNF)壳的全氟戊烷(PFP)液滴,一种Pickering乳液类型,其CNF壳对预测的共振行为和可压缩性有***影响。CNF壳的体积和杨氏模量比先前报道的壳材料大得多,这使得其预测的线性共振行为在医学超声的上限范围(5-8MHz),虽然在比较好条件下进行谐波成像较困难,但仍可使用非线性超声成像序列在临床常用频率下对其进行成像,表明其在特定条件下具有可压缩性且能在临床上发挥作用13。综上所述,超声微泡造影剂中全氟化碳气体的稳定性和可压缩性在不同方面表现出其在医学超声成像和***中的重要价值。浙江超声微泡小动物