博文
趣说空泡（14）：超声造影剂
精选
|||
趣说空泡（14）：超声造影剂
张宇宁
当超声穿过人体时，人体内不同的组织或器官对于超声的反射和衰减不同。超声成像技术将人体反射回来的声信号进行处理和分析并最终以图像的形式表现出来，供临床医生做进一步的分析。超声成像技术现在已经被广泛应用到医院的临场诊断中。例如B超便是一种常用的超声成像技术。
空泡因其内部含有的气体具有非常好的压缩性而可以很好的反射声波。空泡与周围组织等对超声的反射性能差异非常大，因此空泡的存在可以大大提高超声成像的质量。但人体内的空泡数量非常有限，为了提高超声成像质量，内含微泡的超声造影剂便应运而生。超声造影剂中的微泡的外部是用油脂或者蛋白等无害物质做成的具有弹性的球形壳体，微泡内部包裹一定气体。超声造影剂中微泡的直径一般为1-4微米，微泡内部的气体一般为全氟化物（比如全氟丁烷）。与其他气体（比如氮气，氧气和二氧化碳等）相比，全氟化物和周围液体环境之间的质量传递的速度较慢，不易穿过泡壁而扩散，因此微泡可以在体内存在很长的时间。超声造影剂可以通过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。同时，超声造影剂中的微泡还可以承受一定的动脉压力，避免破碎。另外，超声造影剂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。
图一 超声造影剂
我们身体的某些部位有时候会发生病变（如产生肿瘤或癌变），如果对超声造影剂中的微泡进行进一步的改造，把能够检测这些病变的物质植入到其泡壁表面，那么在体内循环的过程中，微泡会在这些发生病变的部位聚集，通过超声成像技术我们可以准确的从中获得病变的信息（位置和程度等等），及早发现病变并及时治疗。相关技术正在快速发展之中，相信不久便可以在临床中应用。由于超声造影剂制造技术相当成熟，也经常被用来在其他生物医学研究中强化空泡产生的效应。
图二 靶向超声造影剂合成示意图
图三 超声造影剂用于药物传输
参考文献
[1]Faez, T., Emmer, M., Kooiman, K., Versluis, M., van der Steen, A., & de Jong, N. (2013). 20 years of ultrasound contrast agent modeling. IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control, 60, 7-20.
[2] Stride, E. P., & Coussios, C. C. (2010). Cavitation and contrast: the use of bubbles in ultrasound imaging and therapy. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part H: Journal of Engineering in Medicine, 224(2), 171-191.
[3] Sboros, V. (2008). Response of contrast agents to ultrasound. Advanced drug delivery reviews, 60(10), 1117-1136.
https://blog.sciencenet.cn/blog-352862-681126.html
上一篇：趣说空泡（13）：空泡砰砰响
下一篇：非洲长须鲶鱼吐空泡捕食
6 孙学军 张启峰 董焱章 叶威源 余昕 吴鹏飞
该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (8 个评论)
1/0 | 闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻鐔兼⒒鐎靛壊妲紒鐐劤濠€閬嶅焵椤掑倹鍤€閻庢凹鍙冨畷宕囧鐎ｃ劋姹楅梺鍦劋閸ㄥ綊宕愰悙宸富闁靛牆妫楃粭鎺撱亜閿斿灝宓嗙€殿喗鐓￠、鏃堝醇閻斿弶瀚奸梻浣告啞缁诲倻鈧凹鍣ｉ崺銏″緞閹邦厾鍘卞┑鈽嗗灠閻忔繃绂嶉崷顓犵＜妞ゆ棁鍋愭晶锔锯偓瑙勬礀閵堟悂骞冮姀銏㈢煓闁割煈鍠曠槐鐔封攽閻樻剚鍟忛柛鐘愁殜閵嗗啴宕ㄩ鍥ㄧ☉铻栭柛娑卞幘椤︻噣姊洪幐搴㈢闁稿﹤缍婇幃锟犲Ψ閿斿墽鐦堥梻鍌氱墛缁嬫帡鏁嶅鍡曠箚闁圭粯甯楅幉鍝ョ磼鏉堛劌娴柟顔规櫊閹粌螣閻撳孩閿繝鐢靛剳缁茶棄煤閵堝鏅濇い蹇撴噸缁诲棝鏌涢锝嗙婵＄偘绮欓弻娑㈠箛閵婏附鐝曢梺鍝勬閸楀啿顫忕紒妯诲闁告稑锕ラ崕鎾绘⒑瑜版帗鏁遍柛銊ユ贡濡叉劙鎮欑€涙ê顎撻梺鍛婃尭瀵墎绱炴惔銊︹拺闁诡垎鍛啈濡炪値鍋勯ˇ顖炴偩闁垮绶為柟閭﹀幘閸橆亝绻濋悽闈涗粶闁诲繑绻堝畷婵嗏堪閸喓鍘藉┑鐘绘涧鐎氼剟鎮橀崣澶嬪弿濠电姴鍟妵婵嬫煙椤旀儳鍘寸€殿喖鐖奸獮鎰償椤斿吋鏆忛梻鍌氬€烽懗鍫曞箠閹捐鍚归柡宥庡幖缁狀垶鏌ㄩ悤鍌涘:0 | 濠电姷鏁告慨鐑藉极閸涘﹥鍙忛柣鎴ｆ閺嬩線鏌涘☉姗堟敾闁告瑥绻橀弻锝夊箣濠垫劖缍楅梺閫炲苯澧柛濠傛健楠炴劖绻濋崘顏嗗骄闂佸啿鎼鍥╃矓椤旈敮鍋撶憴鍕８闁告梹鍨甸锝夊醇閺囩偟顓洪梺缁樼懃閹虫劙鐛姀銈嗏拻闁稿本鐟︾粊鐗堛亜椤愩埄妲搁柣锝呭槻铻ｉ悶娑掑墲閻忓啫鈹戦悙鏉戠仸缁炬澘绉归、鏇熺鐎ｎ偆鍘梺鍓插亝缁诲啴宕幒妤佺厸闁告劑鍔庢晶娑㈡煛閸涱喚鍙€闁哄本绋戦埥澶愬础閻愯尙顔戞繝鐢靛仜閻楀﹪鎮￠垾鎰佹綎闁惧繐婀遍惌娆愮箾閸℃ê鍔ら柛鎾存緲椤啴濡堕崱妤冧淮濡炪倧绠撳ḿ褔顢氶敐鍡欑瘈婵﹩鍘藉▍婊堟⒑閸涘﹦鈽夐柛濠傤煼瀹曠増鎯旈妸銉у幒闁瑰吋鐣崝宀€绮诲杈ㄥ枑閹兼惌鐓堥弫濠囨煕閺囥劌鐏￠柣鎾寸☉椤法鎹勯悜姗嗘！濠电偛鎳庡Λ娑氭閹烘梹瀚氶柤纰卞墮椤ｅ搫顪冮妶搴′簻缂佺粯锕㈤獮鏍捶椤撶喎鏋傞梺鍛婃处閸嬪棝鏁嶈箛娑欌拻濞撴埃鍋撴繛浣冲嫮浠氶梻浣呵圭€涒晠鎮￠敓鐘茬畺闁汇垻枪椤懘鏌曢崼婵囶棏闁归攱妞藉娲嚒閵堝懏鐎惧┑鐘灪閿氶柍缁樻崌閸╋繝宕ㄩ鎯у箥闂備礁鎲￠崹顖炲磹閺嶎偀鍋撳鐐 | 濠电姷鏁告慨鐑藉极閸涘﹥鍙忛柣鎴ｆ閺嬩線鏌涘☉姗堟敾闁告瑥绻橀弻锝夊箣閿濆棭妫勯梺鍝勵儎缁舵岸寮婚悢鍏尖拻閻庨潧澹婂Σ顔剧磼閻愵剙鍔ゆい顓犲厴瀵鏁愭径濠勭杸濡炪倖甯婇悞锕傚磿閹剧粯鈷戦柟鑲╁仜婵″ジ鏌涙繝鍌涘仴鐎殿喛顕ч埥澶愬閳哄倹娅囬梻浣瑰缁诲倸螞濞戔懞鍥Ψ瑜忕壕钘壝归敐鍛儓鐏忓繘姊洪崨濠庢畷濠电偛锕ら锝嗙節濮橆厼浜滈梺绋跨箰閻ㄧ兘骞忔繝姘厽閹艰揪绲鹃弳鈺呭几椤忓嫧鏀介柍銉ㄥ皺閻瑦鎱ㄦ繝鍐┿仢鐎规洦鍋婂畷鐔碱敆閳ь剙鈻嶉妶鍥╃＝濞达絿鐡旈崵娆撴煟濡や焦灏い鏇稻缁绘繂顫濋鈹炬櫊閺屾洘寰勯崼婵堜痪闂佸搫鍊甸崑鎾绘⒒閸屾瑨鍏岀痪顓炵埣瀹曟粌鈹戠€ｎ偅娅旂紓鍌氬€烽悞锕傚礉閺嶎厽鍎庢い鏍ㄥ嚬濞兼牗绻涘顔荤盎鐎瑰憡绻傞埞鎴︽偐閹绘帩鍔夐梺浼欑悼閸忔﹢骞冨Δ鍛濠㈣泛锕ｆ竟鏇㈡⒒娴ｅ摜绉烘俊顐ユ硶缁牊鎷呴搹閫涚瑝闂佸搫绉查崝瀣崲閸℃稒鐓忛柛顐ｇ箓閳ь剙鎲＄粋宥嗐偅閸愨斁鎷洪柣搴℃贡婵敻藟婢跺浜滈柨鏃囶嚙閻忥箓鏌涢埞鍨仼妞ゆ挸銈稿畷鍗炍熼懖鈹倝姊绘笟鈧ḿ褑鍣归梺鍛婁緱閸ㄦ壆鏁幒鏃傜＝闁稿本鑹鹃埀顒勵棑缁牊绗熼埀顒€鐣烽幇鏉夸紶闁靛／鍛帬闂備礁婀遍搹搴ㄥ窗閹捐纾婚柟瀛樼贩瑜版帒绀傞柛蹇氬亹缁嬪洭姊绘担绋胯埞婵炲樊鍙冨濠氭晲婢跺﹥顥濋梺鍦圭€涒晠宕曢幘缁樺€垫繛鍫濈仢閺嬬喎鈹戦悙璇у伐妞ゎ偄绻掔槐鎺懳熺拠宸偓鎾绘⒑閹呯闁硅櫕鎸剧划顓㈠灳閺傘儲鏂€闂佺粯鍔栬ぐ鍐棯瑜旈弻锝呂旈崘銊愩垽鏌ｉ敐鍥у幋妤犵偛娲鍫曞箰鎼达紕銈跺┑锛勫亼閸婃牠骞愰懡銈囩煓闁瑰鍋熼々鏌ユ煟閹伴潧澧柛娆忕箲娣囧﹪顢涘⿰鍐ㄤ粯婵炲瓨绮撶粻鏍箖濡も偓椤繈鎮欓鈧锟� | 闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳婀遍埀顒傛嚀鐎氼參宕崇壕瀣ㄤ汗闁圭儤鍨归崐鐐烘偡濠婂啰绠荤€殿喗濞婇弫鍐磼濞戞艾骞堟俊鐐€ら崢浠嬪垂閸偆顩叉繝闈涱儐閻撴洘绻涢崱妤冪缂佺姴顭烽弻鈥崇暆閳ь剟宕伴幘鑸殿潟闁圭儤顨呴～鍛存煟濡櫣锛嶅ù婊庝簽缁辨捇宕掑▎鎺戝帯婵犳鍣ｇ粻鏍晲閻愭潙绶為柟閭﹀劦閿曞倹鐓曢柡鍥ュ妼閻忕姷绱掗悩宕囨创闁哄本鐩、鏇㈡晲閸℃瑯妲版俊鐐€曟鍝ョ矓閻熼偊娼栭柧蹇撴贡閻瑦绻涢崱妯哄姢闁告挾鍋撶换娑氣偓娑欋缚閻倕霉濠婂簼绨绘い鏇悼閹风姴霉鐎ｎ偒娼旈梻渚€娼х换鎺撴叏閸儱惟闁挎棁妗ㄧ花濠氭⒑閸濆嫬鈧悂鎮樺┑鍫㈢闁哄秲鍔嶉崣蹇涙偡濞嗗繐顏存繛鍫熺矒閺岀喖顢欓悡搴⑿╁Δ妤婁簷閸楀啿鐣烽妸鈺婃晣鐟滃骸袙婢舵劖鈷戞慨鐟版搐閻掓椽鏌涢妸鈺€鎲鹃柕鍡楀暞缁绘繈宕掗妶鍛吙闂備礁鎼悮顐﹀磿鏉堚晝涓嶉柣鐔稿櫞瑜版帗鏅查柛娑卞枦绾偓闂備礁鎲￠悷銉ノ涘┑鍡╂綎闁惧繐婀辩壕鍏间繆椤栨繂鍚规い锔哄劦濮婅櫣绮欓崠鈥充紣濠电姭鍋撻梺顒€绉撮悞鍨亜閹哄秷鍏岄柛鐔哥叀閺岀喖宕欓妶鍡楊伓 |