超声微泡造影剂中全氟化碳气体的稳定性和可压缩性在医学成像和***中具有重要意义。以下将详细阐述其在这两方面的具体表现。一、全氟化碳气体的稳定性脂质和聚合物稳定作用:用脂质、表面活性剂、蛋白质和/或聚合物稳定的气体微泡在临床上***用作超声造影剂。例如,研究表明,纳米级脂质和聚合物稳定的全氟化碳气泡可以通过低温电子显微镜进行成像,这显示了其在特定条件下的稳定性11。纳米气泡(NB)可通过添加非离子型三嵌段共聚物表面活性剂Pluronic到稳定全氟丙烷的磷脂壳中形成,直径约200-400nm的NB能够从渗漏的**血管中渗出并在**中蓄积,这体现了其在特定环境下的稳定性121519。结果显示,通过掺入Pluronic可以***降低NB表面张力,在摩尔比为,表面张力值降低了27%(p<),并且信号衰减随时间的***下降,导致稳定性提高了39%(p<),同时Pluronic对NB尺寸和浓度影响可忽略不计121519。重复汽化与再冷凝:对于含有全氟化碳的纳米液滴,如使用沸点高于体温的全氟己烷**的纳米液滴,在暴露于**度的声能脉冲后,其全氟化碳**会发生液-气相变成为回声性微泡,提供超声对比。而在汽化后,微泡又可以重新冷凝回稳定的纳米液滴形式。 心脏缺血区域的超声造影增强与对照组非缺血区域的信号有统计学差异。全氟丙烷超声微泡惰性气体
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。湖南肝脏靶向超声微泡因为纳米微泡的尺寸小于1µm;因此,它们可以通过EPR效应渗透到血管壁并积聚在斑块内。
在相干多探头超声成像中的作用在相干多探头超声成像技术中,微泡造影剂被用于生成点状目标。通过向成像区域引入稀疏的微泡群体,然后采用类似于超声超分辨率成像的方法对其进行检测和定位。利用定位后的微泡,可以计算出比较好的波束形成参数,包括换能器位置和平均声速等,从而提高超声成像性能2。二、在超声调制激光回馈成像中的作用在超声调制光学成像技术基础上结合激光回馈技术提出的超声调制激光回馈技术中,超声微泡造影剂在透明溶液中可以增强超声调制激光回馈信号,并产生谐波调制。通过检测回馈基波和谐波信号增强量的方法可提高成像对比度;而在仿生物组织环境中,超声微泡造影剂可***衰减超声调制激光回馈信号,通过检测回馈基波和谐波信号衰减量的方法可提高成像对比度。
MRX408已被证明可以提高血栓的可见性,并在体外和体内更好地表征血栓的范围。超声已被证明可以增强溶栓,无论是否添加微泡,通常与静脉绐*溶栓剂结合使用。超声频率为1-2MHz时,已证明有效溶栓并将***相关出血降至**低。靶向微泡或游离微泡可静脉注射或直接进入血栓。超声引导溶栓***背后的机制涉及到微泡本身的机械特性。在低频和高功率下,造影剂会膨胀和收缩,并有可能使血栓破裂。此外,t-PA等溶栓剂可以被纳入气泡中,并在气泡破裂时沉积到血栓中。超声微泡造影剂在*****中的作用。多年来,脂溶性****物已被纳入运载工具,以避免全身毒性。如上所述,现在有可能将疏水剂掺入成像微泡的脂质外层或将亲水分子附着到泡壳上。或者,也可以将疏水*物浸入声活性脂质体(AALs)的油层中。毒性研究表明,与未包封的紫杉醇相比,AAL包封的紫杉醇全身给*可使毒性降低十倍。整合素,尤其是α、β,在血管生成中发挥重要作用,在细胞粘附、细胞迁移和信号转导中发挥作用。Lindner的团队使用亲和素-生物素系统将具有α-integrins高亲和力的单克隆抗体和RGD肽偶联到微泡表面。在小鼠模型中,超声在α-integrins上调的血管生成区域检测到来自这些气泡的更大信号。 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。
小分子示踪剂组和大分子示踪剂组之间注射的总染料量是不一样的。由于小分子和大分子的染料量不同,因此有必要分别分析每一组,并使用它们的对照物作为直接比较,以定量分析荧光摄取。虽然在分析的上清液中,***组和对照组之间存在***差异,但在体内光学成像分析过程中,在整个研究过程中,在比较微泡介导的超声***暴露样本和对照样本时,只有小分子示踪剂组的数据显示**摄取***增加。这很可能是因为在微泡介导的超声***暴露过程中,小分子示光剂的体积更小,更容易外渗。目前尚不清楚所有抗体的细胞内递送是否会带来有益的***,或者是否会因为它们靶向细胞外标记物而降低某些抗体***的有效性。然而,Maeda等人的研究表明,体外对抗egfr抗体进行超声加工,可以更有效、更特异性地将博莱霉素送入细胞,显示出在鳞状细胞*的*症***中的应用。如果特定抗体需要细胞外相互作用才能开始其级联事件(例如,TRA8和靶向DR-5受体以杀死**细胞),则内化该抗体时可能会降低其有效性。在体内,通过破坏内皮细胞来改善抗体从血液循环的外渗,可能会改善抗体向**的总递送。这一数据支持有必要增加对小分子和大分子超声穿孔的体内纵向研究。然而,我们的体内数据并不支持这一假设。几种类型的配体已被偶联到微泡上,包括抗抗体、多肽和维生素。全氟丙烷超声微泡惰性气体
将配体附着在微泡表面的基本方法有两种:要么通过直接共价键,要么通过生物素-亲和素连接。全氟丙烷超声微泡惰性气体
超声造影剂通常是壳体包封、气体填充的微泡,直径约为1-10微米,壳通常由脂质、蛋白质或聚合物组成。当注入血液时,这些微泡的高可压缩性相对于周围的血液和组织,以及它们对超声波的高度非线性反应,导致所得到的超声图像中的血液组织对比度强烈增强1214。二、产生谐波调制增强信号在超声调制光学成像技术的基础上,结合高灵敏度的激光回馈技术提出了超声调制激光回馈技术。在透明溶液中,超声微泡造影剂可以增强超声调制激光回馈信号,并产生谐波调制,通过检测回馈基波和谐波信号增强量的方法可提高成像对比度5。三、利用非线性脉冲压缩算法提高对比度一种使用Golay相位编码、脉冲反转和幅度调制(GPIAM)的技术用于微泡造影剂成像。该技术通过增加入射波形的时间带宽积来提高对比组织比(CTR),使用非线性脉冲压缩算法在接收时压缩信号能量。与传统的脉冲反转幅度调制序列相比,使用8芯片GPIAM序列观察到CTR提高了6.5dB。但GPIAM编码使用四个输入脉冲,会导致帧率降低。该技术通过对微泡响应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。全氟丙烷超声微泡惰性气体