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中华医学超声杂志（电子版）

中华医学超声杂志（电子版） ›› 2023, Vol. 20 ›› Issue (12) : 1287 -1293. doi: 10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2023.12.012

基础研究

Sonazoid®超声造影不同参数成像效果的体外研究
覃斯1, 刘一铭1, 周静雯1, 李昀芸1, 刘广健1,†()   
  1. 1. 510655　广州，中山大学附属第六医院超声科　广州市黄埔区中六生物医学创新研究院
  • 收稿日期:2023-04-30 出版日期:2023-12-01
  • 通信作者: 刘广健

In vitro study of different parameters of contrast-enhanced ultrasound with Sonazoid®

Si Qin1, Yiming Liu1, Jingwen Zhou1, Yunyun Li1, Guangjian Liu1,†()   

  1. 1. Department of Medical Ultrasonics, the Sixth Affiliated Hospital, Sun Yat-Sen University, Guangzhou 510655, China
  • Received:2023-04-30 Published:2023-12-01
  • Corresponding author: Guangjian Liu
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引用本文：

覃斯, 刘一铭, 周静雯, 李昀芸, 刘广健. Sonazoid®超声造影不同参数成像效果的体外研究[J]. 中华医学超声杂志（电子版）, 2023, 20(12): 1287-1293.

Si Qin, Yiming Liu, Jingwen Zhou, Yunyun Li, Guangjian Liu. In vitro study of different parameters of contrast-enhanced ultrasound with Sonazoid®[J]. Chinese Journal of Medical Ultrasound (Electronic Edition), 2023, 20(12): 1287-1293.

目的

探讨Sonazoid®超声造影（CEUS）在不同造影剂剂量浓度、机械指数（MI）和造影模式下的成像效果。

方法

采用医用超声耦合剂和乳胶软管制备体外模型。Sonazoid®超声造影剂稀释混匀备用。在不同造影模式[振幅调制成像（Gen）和脉冲相位反转成像（Hres1）]下，每一剂量浓度组（0.1、0.15、0.2 ml/L）分别在9个MI值（0.16、0.19、0.22、0.25、0.27、0.33、0.4、0.5及0.7）条件下向乳胶软管内缓慢匀速推注Sonazoid® 24 ml。探头固定扫查切面为乳胶管最大长轴切面。应用时间-强度曲线定量分析不同剂量浓度、不同造影模式及不同MI条件下，管内造影剂的增强强度、衰减程度和微泡增强持续时间。

结果

增强强度在0.15 ml/L组高于0.1 ml/L组[（31.0±5.0）dB vs（28.7±5.0）dB，P<0.001]，而衰减程度差异无统计学意义[1.0（0.3，1.8）dB vs 0.6（0.2，1.4）dB，P=0.064]。Hres1的增强强度及衰减程度大于Gen模式[（33.4±5.4）dB vs（28.9±4.5）dB，P<0.001；1.0（0.4，2.1）dB vs 0.8（0.3，1.7）dB，P=0.027]，与Gen模式相比，Hres1模式微泡增强持续时间更短[（6.9±1.8）s vs（7.5±2.5）s，P=0.003]。Hres1模式下MI=0.25及Gen模式下MI=0.22时可以较好平衡微泡增强持续时间和增强强度。

结论

Sonazoid®-CEUS的临床应用需考虑造影剂剂量浓度、MI、造影模式等因素的影响，以达到理想的成像效果。

关键词: 超声造影, 造影剂, 机械指数, 图像增强, 衰减
Objectives

To investigate the influence of dose, mechanical index (MI), and imaging techniques on contrast-enhanced ultrasound (CEUS) with Sonazoid®.

Methods

In vitro models were prepared utilizing medical ultrasonic couplants and latex hoses. Sonazoid® was diluted and prepared. In each dose group (0.1 ml/L, 0.15 ml/L, and 0.2 ml/L), Sonazoid® (24 ml) was injected slowly and uniformly into the tube at 9 MI values (0.16, 0.19, 0.22, 0.25, 0.27, 0.33, 0.4, 0.5, and 0.7) using different imaging techniques [power modulation imaging (Gen) and pulse inversion imaging (Hres1)]. The probe was fixed to the maximum long-axis section of the latex hose for scanning. Quantitative analysis was performed using time-intensity curves to assess the enhancement, attenuation, and sustained enhancement time of microbubbles in the tube under different doses, MI values, and imaging techniques.

Results

The enhancement in the 0.15 ml/Lgroup was higher than that of the 0.1 ml/L group [(31.0±5.0) dB vs (28.7±5.0) dB, P<0.001], but there was no significant difference in attenuation between them [1.0 (0.3, 1.8) dB vs 0.6 (0.2, 1.4) dB, P=0.064]. The enhancement and attenuation of Hres1 were higher than those of Gen [(33.4±5.4) dB vs (28.9±4.5) dB, P<0.001; 1.0 (0.4, 2.1) dB vs 0.8(0.3, 1.7) dB, P=0.027], and the sustained enhancement time of microbubbles was shorter [(6.9±1.8) s vs (7.5±2.5) s, P=0.003]. The balance between the enhancement and sustained enhancement time of microbubbles was obtained at MI=0.25 in Hres1 and MI=0.22 in Gen, respectively.

Conclusion

The clinical application of CEUS with Sonazoid® should consider the influence of dose, MI, and imaging technique, in order to achieve ideal imaging effects.

Key words: Contrast-enhanced ultrasound, Ultrasound contrast agents, Mechanical index, Image enhancement, Attenuation
图1 体外模型实验及时间-强度曲线分析。图a示体外模型的制备，将一条乳胶管斜行插入一袋2500 ml的耦合剂中，并予以胶带固定，乳胶管两端各连接一支50 ml的灌注器，顶端灌注器用于推注造影剂；图b示开始推注造影剂时录制视频直至造影剂微泡完全消失；图c示选择直径0.6 cm的圆形感兴趣区分别置于深度3、5、7、9、11及13 cm的乳胶管中心（空心圆）；在不同深度的管内感兴趣区下方距离1.5~2 cm处放置管外感兴趣区（实心圆），避开耦合剂内气泡强回声区及后方声影区；图d示绘制时间-强度曲线
图2 相同造影模式和MI条件下，不同剂量浓度组的平均增强强度和衰减程度。图a为振幅调制成像（Gen模式），图b为脉冲相位反转成像（Hres1模式） 注：MI为机械指数；Gen为振幅调制成像；Hres1为脉冲相位反转成像
图3 不同剂量浓度组的增强强度和衰减程度比较。图a为增强强度比较，图b为衰减程度比较 注：*P<0.017；**P<0.001
图4 相同剂量浓度和MI值下，不同造影模式组的平均增强强度和衰减程度。图a 为0.1 ml/L剂量浓度，图b为0.15 ml/L剂量浓度，图c为0.2 ml/L剂量浓度 注：Gen为振幅调制成像；Hres1为脉冲相位反转成像；MI为机械指数
图5 不同造影模式下增强强度、衰减程度和微泡增强持续时间比较。图a为增强强度比较，图b为衰减程度比较，图c为微泡增强持续时间比较 注：Gen为振幅调制成像；Hres1为脉冲相位反转成像；*P<0.05；**P<0.001
图6 微泡增强持续时间与机械指数相关性分析散点图
表1 脉冲相位反转成像（Hres1模式）和振幅调制成像（Gen模式）不同机械指数下的增强强度变化（，dB）
造影模式 MI=0.16 MI=0.19 MI=0.22 MI=0.25 MI=0.27 MI=0.33 MI=0.4 MI=0.5 MI=0.7 F值 P值
Hres1模式 29.8±4.5a 32.5±2.6a 32.5±4.6a 35.8±3.4 33.9±3.8 34.7±4.0 34.9±4.5 34.4±4.6 31.7±9.2 4.9 <0.001
Gen模式 25.5±4.0b 27.3±3.6b 28.0±5.1 27.6±4.3 28.9±5.1 30.8±4.4 30.0±4.1 30.0±4.7 27.0±6.9 4.2 <0.001
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