序言:數(shù)月來,小于大夫一直在“倒騰”科里新來的聲科超聲儀,時常因這樣或那樣的問題“驚擾”工程師們。這不近日又為血流微灌注的事再次叨擾,王志強(qiáng)老師不厭其煩的專門寫稿一篇以詮釋此新功能,現(xiàn)分享給大家,承蒙關(guān)照,謝謝! ............................. 超聲發(fā)展過程中,彩色多普勒血流成像(ColorDoppler Flow Imaging,CDFI)的出現(xiàn)是重要進(jìn)步之一。它實現(xiàn)了人體血流動態(tài)分析和定量測量能力,能夠有效彌補(bǔ)B型灰階成像的不足,在臨床診斷中發(fā)揮了重要的作用。諸多研究學(xué)者研究表明微血管密度與腫瘤生長、轉(zhuǎn)移和預(yù)后密切相關(guān),亦是評價腫瘤血管生成的可靠指標(biāo)。臨床診斷中無創(chuàng),動態(tài)的檢測腫瘤組織中的微血管密度尤為重要。 隨著多種超聲顯像技術(shù)的不斷改進(jìn)和應(yīng)用,超聲能夠觀察到2-3mm的微小病灶,能夠較清晰地顯示病灶內(nèi)部結(jié)構(gòu)、有無包膜和微鈣化等細(xì)微結(jié)構(gòu)的改變以及病灶血流分布和血流頻譜的變化,為進(jìn)一步提高疾病的診斷率提供了有利條件。然而,由于腫瘤病理類型繁多、生物學(xué)特性差異大,且具有多發(fā)性及多源性的特點,使得超聲對部分不典型結(jié)節(jié)的診斷存在困難,在超聲檢查中還存在一定比例的漏診和誤診。 傳統(tǒng)的彩色多普勒成像,圖像采集、信號處理的方式受線密度限制,25%的時間都花在采集數(shù)據(jù)上,與此同時也限制了血流的敏感度、細(xì)節(jié)分辨率以及顯示幀頻;這就相當(dāng)于一部分微細(xì)低速血流不能顯示。因此在腫瘤病變、缺血性病變等臨床背景下,其價值變得相當(dāng)有限。普通的微血管成像數(shù)據(jù)采集方式有所改進(jìn),單次采集數(shù)條線信號,以便采集連續(xù)低速血流信號,但這樣的方式仍損失了大部分定量數(shù)據(jù),臨床實用性尚不理想。那么法國聲科影像公司的AP超微細(xì)敏感血流顯像技術(shù)(Angio PlusTM Planwave Ultrasensitive Imaging,AP)較傳統(tǒng)彩色多普勒的診斷效能如何呢? 我們一起來看一下它的技術(shù)原理。 超聲微細(xì)血流成像的技術(shù)實現(xiàn)中會面對兩大難題。一是如何檢測到紅細(xì)胞的微弱信號(通常是組織信號強(qiáng)度的1‰),二是如何將其與組織運動信號分開。目前比較常見的成像方式中,前者依賴于高能量超聲聚焦長脈沖(通常是B型灰階成像脈沖的5-6倍),而后者則需要壁濾波技術(shù)來完成。 首先,我們來看看微細(xì)血流中微弱的紅細(xì)胞信號是如何采集的: AP(Angio PlusTM)平面波超敏感微血流顯像技術(shù),是以【平面波】技術(shù)為基礎(chǔ),單次采集一個【面】的信息,可實現(xiàn)大面積連續(xù)血流信息采集(如下圖),后利用軟硬件極速處理平臺將大量原始數(shù)據(jù)以3GB/S的速度處理信號并完成運算。這樣的采集方式會采集大量的原始數(shù)據(jù),對于微細(xì)血流的辨別提供了基礎(chǔ)。 接著,我們來看AP是如何將微細(xì)血流信號與組織運動信號分開的: 傳統(tǒng)的二維壁濾波,可去除運動的組織(如血管壁)的低頻多普勒頻移,從而提取較高速的血流多普勒頻移。但在二維維度上來講,濾去組織低頻多普勒頻移時會濾掉更為低速的微小血管的血流信號,從而丟失一部分信息。而AP技術(shù)在傳統(tǒng)二維平面的基礎(chǔ)上添加空間頻率概念,從而將血流信號從空間立體結(jié)構(gòu)去切割。在立體空間里,再通過時間頻率軸(即三維壁濾波),濾去各個方向的組織多普勒頻移雜波(在x軸、y軸、z軸上均可過濾雜波信號),提取純凈的低速血流信號。因此AP成像時既不損失血流檢測敏感度,也不損失時間和空間分辨率。 AP技術(shù)實時顯示主干血管及末梢小血管的血流,顯示微小血流的細(xì)節(jié)分辨率高達(dá)50微米,時間分辨率(幀頻)>100幀/秒,其最大程度提高血流的速度分辨率,即使是末枝低速血流,顏色亦顯示為紅-黃-藍(lán)多色,視覺上區(qū)分明顯。臨床應(yīng)用過程中,該技術(shù)可為腫瘤病變的鑒別診斷、淋巴結(jié)定性診斷、肌骨系統(tǒng)疾病及缺血性病變的臨床診斷及療效監(jiān)測等提供了可靠的依據(jù)。 在傳統(tǒng)的彩色多普勒條件下,觀察甲狀腺腺瘤時看不到清晰、完整的環(huán)狀血流,內(nèi)部的血流信息也不完整。AP顯像可以看到腺瘤周邊完整的環(huán)狀血流網(wǎng),內(nèi)部的血流細(xì)節(jié)也十分清晰。 【穿支血管】是診斷乳腺癌的重要依據(jù),在傳統(tǒng)CDFI穿支血流不明顯,能觀察到的是腫物周邊或者內(nèi)部的點狀或者段棒狀的血流。通過AP技術(shù)可以看到,有一條穿支血流是從腫物的基底部進(jìn)入到腫物,對腫瘤進(jìn)行滋養(yǎng)。 AP技術(shù)高達(dá)50微米的細(xì)節(jié)分辨率及>100幀/秒的時間分辨率(幀頻)使得人體手足皮膚微小末枝小血管的顯示極為生動。 AP技術(shù)效果堪比造影動脈相顯示能力。圖為觀察甲狀腺乳頭狀癌【乏血供】表現(xiàn)、肝局灶型結(jié)節(jié)性增生,顯示【輪幅樣】血流。 該技術(shù)具備4種目前業(yè)界最全面的微細(xì)血流超敏感顯示模式,不同模式之間一鍵快速轉(zhuǎn)換,實現(xiàn)對組織無創(chuàng)、連續(xù)的微循環(huán)檢測。 AP技術(shù)的出現(xiàn)打破了傳統(tǒng)多普勒對血流顯像的限制,已成為無創(chuàng)診斷、疾病評估的又一主流,除了有效輔助腫瘤的良惡性鑒別診斷外,對關(guān)節(jié)、滑膜、韌帶、肌肉肌腱等組織病變(炎癥、創(chuàng)傷、腫瘤等)的臨床診斷及療效檢測同樣有幫助。
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