声学所  张海澜 

　　大家知道，打吊针时一定要注意不让气泡进入血管，因为气泡可能阻断血流，形成血栓，产生严重的后果，甚至会危及生命。但是你是否知道，近年来有一种将气泡注入血管来增强B超和彩超图像的技术，这就是超声造影剂。 

　　B超和彩超利用超声波检查人体内部的病变，是应用非常广泛的诊断方法。当超声波穿过人体时，人体内不同的组织或器官对于超声的反射和衰减是不同的。对人体反射回来的超声信号进行处理，最终形成图像，供医生做进一步的分析。 

　　但是人体内大部分软组织的声学性质差异不大，因此反射信号很弱，形成的超声图像对比度很差，影响了诊断结果。 

　　气泡的声学性质与人体组织差别极大，如果在体内注入气体，超声反射信号会大大增强。根据这种想法，上世纪八、九十年代开始产生了将气泡注入血管来增强血流超声反射的超声造影剂。 

　　为了不阻断血管里的血流，超声造影剂的气泡必须非常小，能够顺利通过最细的肺动脉，它的直径一般为1-4微米。这样小的单个气泡反射超声波的能力非常弱，因此实际的超声造影剂包含大量的微泡。这些微泡必须在血管里能够流畅的运动，并且不会互相粘连形成大的气泡。超声检查一般持续几十分钟，因此微泡必须比较稳定，在这个时间过程中能够保持自己的尺度和在血管里的浓度基本不变。微泡还要承受一定的动脉压力，避免破碎。同时又要容易代谢，在检查结束后顺利地被人体吸收并排出，不产生长时间的影响。当然超声造影剂还必须无毒无害，不会引起人体的任何的不良反应。超声造影剂可以静脉注射进入人体内，由于其体积微小，可以随血液循环分布至全身。还可以通过口服的方式来提高肠胃等消化系统的超声成像质量。超声造影已经成为一种比较常用的诊断方法。 

　　和一般的人体组织不同，气泡在超声波作用下会产生受迫振动，气泡产生的反射波包含频率与入射波不同的成分。分析和利用这部分反射波可以形成与常规B超不同的超声成像。目前已经成熟并广泛应用的谐波成像就属于这类方法，它可以产生分辨率更高的超声图像。 

　　超声造影剂利用微泡的技术还产生了一些新的应用领域。如果对微泡的外壳进行改造，把能够与肿瘤等特定病变组织互相吸引的物质植入到外壳表面，那么在体内循环的过程中，微泡会在发生病变的部位聚集，大大增强病变部位的超声反射，从而增强对特定病变的诊断，这就是近年来发展迅速的超声分子成像技术。 

　　如果我们把治疗用的药物或基因材料植入微泡外壳，这些药物可以随微泡在体内循环。如果外壳还包含与特定病变物质相吸引的材料，这些携带药物的微泡会在病变部位聚集。如果同时用强超声辐照病变部位，这些微泡激烈震荡以致破裂，这些破裂的碎片就会被病变组织吸收。尤其是如果强超声是局部的血管壁产生短时间的破损，药物就更容易进入组织。这种方法大大增强了药物的疗效，同时减小了对其他健康组织的副作用，这就是定向药物传送和靶向治疗技术。 

　　超声造影剂是一种新技术，其应用范围不断拓广，并且将继续产生新的应用领域。