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文檔簡介
1、超聲造影在肝臟的臨床應用近十年來,隨著高效、穩(wěn)定的新型造影劑的不斷研發(fā)應用,以及造影劑成像相關(guān)技術(shù)的飛速發(fā)展,超聲造影技術(shù)取得了突破性的進展,它不僅能增強組織器官回聲強度及多普勒信號強度,提高辨別細微結(jié)構(gòu)能力和血流顯示的敏感性,并且能夠顯示組織器官的血液灌注狀況。超聲造影技術(shù)已成為現(xiàn)代影像技術(shù)中觀察組織器官結(jié)構(gòu)同時顯示血流功能狀況的技術(shù),并將影像診斷推進到結(jié)構(gòu)與功能相結(jié)合的新高度。同時,隨著分子影像學的迅速發(fā)展,靶向性微泡造影劑也將為影像診斷及治療學帶來革命性的突破。一、超聲造影劑及其成像基本原理綜合超聲造影劑的基本結(jié)構(gòu)和顯效方式不同,可以分為微泡類造影劑和微粒類造影劑,其中研究應用的主要類型
2、為微氣泡類造影劑。在氣泡外加一層薄膜保證氣體不彌散溶入血液,克服了自由氣泡存活時間過短的局限性,直徑小于10m左右的包膜氣泡可通過肺循環(huán),用于左心及外周器官造影。此類包膜微泡造影劑是目前應用與發(fā)展的主要方向。含懸浮顆粒的膠狀體可用于增強組織器官的背向散射,且有較好的造影效果,它的存活時間長,但考慮到毒性的影響,只能小劑量使用,限制了其應用范圍。新型的包膜類造影劑是目前超聲造影劑發(fā)展的主流,已成功應用于臨床中?;谄渫瑲怏w成份的不同,包膜類超聲造影劑可分二代:第一代造影劑,即空氣型微泡造影劑,以Albunex、Levovist為代表,Albunex系一種以白蛋白為包膜的微泡,其微泡內(nèi)氣體為空
3、氣,Levovist系一種以半乳糖為包膜的空氣型微泡造影劑。第二代造影劑,即氟化氣體型微泡造影劑,以SonoVue、Optison等為代表,與第一代造影劑相比,最顯著的變化就是微泡內(nèi)氣體變?yōu)楦叻肿拥姆瘹怏w,另外其微泡包膜由脂質(zhì)物質(zhì)或表面活性劑代替了蛋白類,使微泡穩(wěn)定性更佳。這些變化使得第二代造影劑具有更優(yōu)的穩(wěn)定性與持久性,是目前應用于臨床的主要超聲造影劑,主要表現(xiàn)為非特異性的組織造影增強。目前,一種新型超聲造影劑靶向性超聲造影劑的出現(xiàn),將超越超聲造影劑僅提供血流與組織灌注學信息的局限。Klibanov等在這個領(lǐng)域做了大量的研究工作,并預測靶向性微泡造影劑將成為第三代超聲造影劑的主流。本章重點
4、介紹包膜類超聲微泡造影劑。與CT、MRI造影劑不同,目前臨床應用的超聲微泡造影劑(如SonoVue,Optison)由微小的氣泡組成,不能擴散到血管外區(qū)域,而是留存在血液中,直至氣體溶解,并經(jīng)呼氣消除。因此超聲微泡造影劑也可看作是一種血池示蹤劑。超聲造影技術(shù)是利用超聲造影劑與機體組織間較大的聲特性阻抗的差異,人為地增大含造影劑的血液與相鄰組織之間的聲阻抗差,使獲得的相關(guān)超聲圖像反差加大,從而清楚顯示含造影劑的細小血流信號及微血管灌注。微泡類造影劑主要通過增強背向散射回聲信號能量,以及氣泡共振產(chǎn)生的諧波顯像達到對比增強效果。二、使用方法(一)造影劑使用途徑及注射方法1. 外周靜脈注入 經(jīng)外周靜脈
5、注入造影劑為新型超聲造影劑的常規(guī)使用途徑。目前市售造影劑多為粉劑(如Sonovue等),注入前按說明配制成造影劑溶液,使用劑量一般在0.01ml/kg0.1ml/kg,經(jīng)肘前淺靜脈注入即可。注入方式可依不同檢查要求而異 ,一般常規(guī)造影采用“團注” (bolus injection)方式,即多在530秒鐘內(nèi)一次性推入,會產(chǎn)生明顯的肝臟動脈期、門脈期及延遲期的動態(tài)期相性變化增強效應,有利于對肝腫瘤的鑒別診斷及治療效果的判斷等。當需要利用延遲期重點觀察肝內(nèi)有無小病灶,或觀察血管內(nèi)造影劑流入及局部灌注等,也可以直接或借助于微量泵連續(xù)注入 (continuous injection)。造影劑的使用濃度、
6、劑量及推注速度等對肝臟動態(tài)期相的表現(xiàn)特征有影響,如高濃度團注引起回聲信號增強的峰值增加及造影持續(xù)時間延長等。因此,對一組病例之間進行比較,或同一病例進行治療前后對比時,應使用同一標準。不同的造影劑使用時的濃度和注射速度各有不同的要求,可按說明進行。2. 其他途徑 在影像引導下或手術(shù)中插管或穿刺至肝動脈或門靜脈內(nèi)注射,可以應用于某些病人為了解某一類局部血管血供分布及血流灌注狀況,如擬對位于某一葉段的肝癌進行微波凝固阻斷門靜脈結(jié)合腫瘤凝固治療,可于治療前行超聲引導下經(jīng)皮穿刺相關(guān)門靜脈造影,明確腫瘤與其所在葉段門靜脈的關(guān)系,幫助確定門靜脈阻斷的具體部位。(二)低機械指數(shù)(MI)技術(shù)低MI特定造影技術(shù)
7、使用低溶解度氣體的超聲造影劑,可以進行動態(tài)成像并對不同血管相進行評估,檢查時建議的步驟如下:(1)B模式下進行基波檢查,可能還包括彩色和多普勒技術(shù)。(2)識別目標病變后,將探頭置于穩(wěn)定位置,把成像模式切換到低機械指數(shù)的特定造影成像技術(shù)。(3)調(diào)整機械指數(shù)設置,來獲得足夠的組織抑制并保持足夠的深度穿透力。大血管結(jié)構(gòu)和一些解剖標志如橫膈應該維持在勉強可見的水平上。注意:在一些最近的特定造影超聲模式中,采用了同時顯示組織和造影信號的技術(shù)。(4)經(jīng)外周靜脈(一般先用肘靜脈)以團注的方式注射超聲造影劑,并用510毫升生理鹽水沖洗。針頭直徑不應該小于20G,以避免注射時因機械沖擊產(chǎn)生的微泡破裂。注射超聲造
8、影劑時應該讓計時鐘開始計時。(5)建議連續(xù)掃查6090秒鐘來得到動脈相和門脈相。至于延遲相的評估,可以采用間斷掃查的方法,直到看到超聲造影劑從肝臟微血管里消失。(6)由于實時造影增強超聲的動態(tài)特點,建議在視頻或者數(shù)字媒體上記錄檢查結(jié)果。(三)高機械指數(shù)技術(shù)高機械指數(shù)有意讓微泡破裂,可能對探測局灶性肝病更有用,但也可用于鑒別診斷。需要時,可以在所有三個時相采用間歇掃查。建議檢查步驟:(1)B模式下的基波檢查,可能還包括多普勒技術(shù);(2)切換到相應的特殊高機械指數(shù)造影模式,此后不進行掃查;(3)團注超聲造影劑并用510毫升生理鹽水進行沖洗。注射超聲造影劑后計時鐘開始計時;(4)延遲相推遲大約25分
9、鐘后重新開始超聲檢查;(5)進行一系列快速掃查(在整個肝左葉和肝右葉至少進行一次單獨的掃查),以足夠覆蓋整個肝實質(zhì)。從記錄的電影回放中對掃描面進行離線回顧。(6)圖像記錄;每個血管相的重要片斷應該根據(jù)各自設備的技術(shù)條件,以數(shù)字形式存儲在設備的硬盤上,作為DICOM片斷或者MOD。三、超聲造影劑的不良反應一般來說,超聲造影劑極為安全,副作用發(fā)生率很低。它們沒有腎毒性和心臟毒性,超敏和過敏反應的發(fā)生率比當今的X線或MRI造影劑低得多。在使用前不必進行腎功能的實驗室檢查。超聲造影劑在妊娠中的應用沒有得到許可,在一些國家哺乳屬于使用禁忌。當代新型的超聲微氣泡造影劑是包膜類微氣泡,其包膜可包括幾種成分類
10、型,例如:棕櫚酸、脂質(zhì)體、白蛋白或表面活性劑(例聚乙烯二醇、磷脂類)。這些物質(zhì)有可能會引發(fā)體內(nèi)不良反應的產(chǎn)生,然而目前使用的超聲造影劑展示了優(yōu)良的穩(wěn)定性,并無肝臟、腎臟或顱腦毒性。到目前,也無過敏反應的報告。但是僅有一例在注射劑后表現(xiàn)為全身潮紅,并伴有皮膚紅斑與丘疹的發(fā)生。這種副反應發(fā)生率極低,一般均為暫時性的,而且反應的程度也不高。較多發(fā)生的副反應(15)表現(xiàn)為短暫性的味覺改變、注射部位的局部疼痛、面部潮熱感覺或者全身潮紅。另外一例在III期臨床試驗中表現(xiàn)的副反應包括呼吸困難、頭痛、惡心嘔吐。心肺功能不良并不是超聲造影的禁忌癥。盡管有一些活體內(nèi)與活體外細胞實驗認為超聲微氣泡具有微循環(huán)毒性,(
11、研究者認為造成這種原因可能是由于微氣泡破壞使毛細血管床通透性增高),但是這種現(xiàn)象與臨床超聲造影之間的相關(guān)性卻尚未可知。通過持續(xù)的心電監(jiān)護發(fā)現(xiàn),在心臟超聲造影過程中,有過快心室收縮的發(fā)生。這種無癥狀性的室早并不會導致更嚴重的心律失常。 四、超聲造影的適應證和禁忌癥(一)建議適應證:1、造影增強超聲在所有存在不肯定肝臟病變的病人身上有適應證,尤其在伴有下列臨床情形時:常規(guī)超聲偶然發(fā)現(xiàn);慢性肝炎或者肝硬化者的病灶或者可疑病變;有惡性腫瘤病史病人身上的病變或者可疑病變;病人的MRICT或者細胞學組織學結(jié)果不能確診時。2、當超聲作為引導消融的影像方法時,超聲造影劑的加入可以在下面每一個步驟里提供重要信息
12、:在病灶治療前的檢測時,造影超聲可與增強CT或增強MRI一起來確認病人目標病灶的血流分布,以便治療后比較消融前后血管類型,并對在基波掃查上顯示不佳的病變進行更好的顯示;對不適用二維超聲檢測的多血供或少血供病灶,增強造影超聲可以提高和改善治療進針或者治療能源的定位。治療中可立即評價治療效果來探剩余存活腫瘤區(qū);長時間跟蹤隨訪來評價治療反應。(二)禁忌癥:1、對超聲造影劑內(nèi)任何成份過敏者禁止使用;2、近期有急性冠心病癥狀或臨床確定的不穩(wěn)定性缺血性心臟病患者禁止使用,這些疾病包括有:進展中或正在發(fā)作的心肌梗塞、7天內(nèi)有典型心絞痛發(fā)作者、在造影前7天有明顯加重的心臟病癥狀、最近行冠脈介入治療者、不穩(wěn)定的
13、因素存在者(例如最近心電圖顯示有加重傾向、實驗室結(jié)果不正常)、急性心衰、III或IV級心衰、嚴重心律失常者3、下列情況禁忌使用:右向左分流者、嚴重肺高壓患者(肺動脈壓高于90 mm Hg)、不能控制的高血壓患者、急性呼吸窘迫癥患者。對于懷孕及哺乳期婦女的安全性尚未確立,因而懷孕及哺乳期婦女禁忌使用。五、肝臟超聲造影的時相劃分由于肝臟組織有著肝動脈(2530)和門靜脈(7075)的雙重血供,使用造影增強超聲可以定義并觀察到三個血管時相。表1 肝臟超聲造影的血管相(注射后時間:秒) 時相 顯影開始 顯影結(jié)束動脈相 1020 2535門脈相 3045 120延遲相 >120 微泡消失(約240
14、360)注:特定病人個體的血流動力學整體情況會影響三個血管相開始的時間不同形式的血管相增強,可以鑒別診斷肝病灶的惡性或良性,也能進一步判定病灶類型。動脈相提供了血管分布的數(shù)量和類型的信息。門脈相和延遲相提供了超聲造影劑和正常組織相比從病變中清除的信息。動脈相在高灌注的局灶性肝病診斷具有重大價值(例如局灶性結(jié)節(jié)增生、肝細胞腺瘤、肝癌和肝轉(zhuǎn)移癌)。門脈相和延遲相的增強可以提供有關(guān)病變特性的重要信息:大多數(shù)惡性病變是門脈相和延遲相是低增強的(例如低灌注的胃腸道的肝轉(zhuǎn)移癌,可能是由于此類病變中缺少正常肝竇組織),而大多數(shù)實質(zhì)性良性病變在門脈相或延遲相中是等增強或者高增強的。血管瘤中的漸進性充盈增強也可
15、以在這些時相中觀察到。六、肝臟局灶性病變的增強表現(xiàn)(一)良性病變良性實質(zhì)性病變的特點是在門脈相和延遲相持續(xù)的造影增強,并可以用動脈相的增強類型進行進一步鑒別診斷,(例如局灶性結(jié)節(jié)性增生(FNN)和腺瘤的全病灶增強)或者早期的周邊球狀結(jié)節(jié)樣增強(血管瘤)。1、肝囊腫二維超聲圖像特征:無回聲、圓形、邊界清晰,伴側(cè)方聲影與后方回聲增強;彩色多普勒圖像特征:肝囊腫無血流信號顯示,行彩色多普勒檢查主要是為了與肝內(nèi)動靜脈血管畸形鑒別。造影增強圖特征:在整個造影過程中均無造影增強表現(xiàn)。但此時需與肝轉(zhuǎn)移癌鑒別,因此造影超聲必須與二維超聲結(jié)合診斷。2、肝血管瘤二維超聲圖像特征:大部分肝血管瘤的二維超聲圖像較典型
16、。典型的特征為:直徑小于3,回聲較高但內(nèi)部回聲較均一,圓形或卵圓形,邊界清晰,周圍無暈環(huán),可位于肝血管旁,有的肝血管瘤后方可有增強(可能系內(nèi)部豐富血竇血液所致)。彩色多普勒圖像特征:盡管肝血管瘤內(nèi)血液豐富,但大多由小血管或血竇組成,其內(nèi)血流速度緩慢,因而在常規(guī)彩色多普勒模式下其內(nèi)血流顯示率極低,僅有少數(shù)肝血管瘤可探及滋養(yǎng)血管與引流血管。超聲造影增強圖像特征:典型的肝血管瘤的造影增強方式表現(xiàn)為周邊結(jié)節(jié)樣造影增強,造影劑逐漸向中心充填,約6080的肝血管表現(xiàn)為這種特征;另有20的肝血管瘤內(nèi)由于血栓形成或鈣化的原因,使得這些區(qū)域無造影增強現(xiàn)象。造影劑由肝血管瘤周邊向中心完全充填一般花費幾分鐘,這個充
17、填時間與血管瘤的大小有一定關(guān)系。如果肝血管瘤(2030)內(nèi)含有豐富的動靜脈短路,充填時間會減短到1分鐘甚至幾秒。因此造影后的60秒內(nèi)觀察肝血管瘤的增強特征是非常重要的。(見圖1)3、肝局灶性結(jié)節(jié)樣增生(Focal Nodular Hyperplasia,F(xiàn)NH)二維超聲圖像特征:典型的FNH的二維超聲圖像表現(xiàn)為不同大小的等回聲結(jié)節(jié),中心可有星狀疤痕或鈣化(6080)。彩色多普勒圖像特征:典型的FNH的表現(xiàn)為動脈化的高血流信號并伴有病變中心滋養(yǎng)動脈(> 90%)。較多FNH病變內(nèi)血流速度高于周圍正常肝組織,可表現(xiàn)為“輪輻狀”血流現(xiàn)象。但是僅70 FNH表現(xiàn)為這種高血流灌注。超聲造影增強特征
18、:早期動脈期表現(xiàn)為高灌注性,也就是與周圍肝組織相比,病變部位表現(xiàn)為完全增強,也可表現(xiàn)為輪輻狀動脈樣離心血流;門脈期與延遲期可表現(xiàn)為等回聲。4、肝細胞腺瘤(Hepatoellular Adenoma, HCA)二維超聲圖像特征:在正常肝臟背景下,肝腺瘤可表現(xiàn)為等回聲,因而較難發(fā)現(xiàn);在脂肪肝背景下,肝腺瘤可表現(xiàn)為相對弱回聲;在某些肝病變背景下(如糖原累積?。?,肝腺瘤也可表現(xiàn)較強的回聲。肝腺瘤一般為圓形,其內(nèi)可有出血灶或鈣化灶。肝腺瘤內(nèi)無門靜脈與膽管結(jié)構(gòu)。彩色多普勒圖像特征:肝腺瘤無特征性的血流灌注方式。主要表現(xiàn)為動脈為主的高血流灌注狀態(tài),多位于病變的邊緣。 超聲造影增強圖像特征:由于動脈高血流灌注
19、為主,因此典型肝腺瘤表現(xiàn)為早期動脈相完全增強,不增強的區(qū)域可能是出血灶或鈣化灶。與FNH增強方式相比,二者較難鑒別,只是肝腺瘤不表現(xiàn)為輪輻狀造影增強方式。 5、局部脂肪病變(Regional Focal Fatty Infiltration)二維圖像特征:局部脂肪缺失表現(xiàn)為脂肪肝高回聲背景下,肝門處低回聲病變,這部分組織可能含有相對少的脂肪成份和或有較多的纖維組織(由于不同的肝動脈門靜脈血供而致)。有45服用皮質(zhì)類固醇的患者,可于肝門旁或肝鐮狀韌帶旁發(fā)現(xiàn)局部脂肪浸潤。彩色多普勒圖像特征:局部脂肪增生或局部脂肪缺失病變區(qū)域的血流多普勒未見異常,高灌注或低灌注的血流方式均不明顯。典型的可表現(xiàn)為中心
20、滋養(yǎng)與引流血管。超聲造影增強圖像特征:超聲造影增強的動脈相、門脈相及延遲相可與正常肝組織增強表現(xiàn)一致,因而在造影過程中難以突顯局部脂肪病變。在動脈相與門脈相時,部分病變內(nèi)部滋養(yǎng)與引流血管表現(xiàn)為超聲造影增強。歐洲超聲醫(yī)學與生物聯(lián)合會(EFSUMB)小組于2004年11月修訂了超聲造影劑使用規(guī)范,并列出了肝良性病變的超聲造影增強方式(見表2):表2 肝局灶性良性病變的超聲造影增強模式腫瘤種類 動脈相 門脈相 延遲相肝血管瘤典型特征 周邊結(jié)節(jié)狀增強、 部分或整個腫瘤 腫瘤整體增強中央無增強 向心性增強 環(huán)狀增強附加特征 小病灶: 中央無增強快速整體增強 (部分血栓形成、 纖維化)肝局灶性結(jié)節(jié)增生典型
21、特征 早期完全增強 高回聲 等或高回聲呈高回聲附加特征 輪輻狀動脈離 中央疤痕呈 中央疤痕呈 心性供血,供 低回聲 低回聲 養(yǎng)動脈局部脂肪缺損典型特征 增強呈等回聲 等回聲 等回聲局部脂肪變性典型特征 增強呈等回聲 等回聲 等回聲再生結(jié)節(jié)典型特征 增強呈等回聲 等回聲 等回聲附加特征 增強呈低或高回聲肝囊腫典型特征 無增強 無增強 無增強肝腺瘤典型特征 整體增強呈 增強呈等 等回聲 高回聲 回聲附加特征 無增強區(qū)域 高回聲、無 無增強區(qū)域 (出血) 增強區(qū)域 (出血)(出血)肝膿腫典型特征 周邊增強 周邊高或 周邊高或等 中央無增強 等回聲增強 回聲增強, 中央無增強附加特征 內(nèi)部分隔增強 周
22、邊低回聲、肝段增強呈 分隔增強呈高回聲 高回聲(二)惡性病變惡性病變特點是門脈相和延遲相微泡的清除。這在肝轉(zhuǎn)移時尤其正確,而HCC可以表現(xiàn)出一些延遲相的增強,或者可以是等增強表現(xiàn)。 動脈相對于顯示HCC和多血管轉(zhuǎn)移灶的多血管性很重要。 1、肝細胞肝癌(Hepatocellular Carcinoma,HCC) 二維超聲圖像:肝細胞肝癌的二維超聲表現(xiàn)各種各樣。不均質(zhì)肝硬化背景下,有時難以發(fā)現(xiàn)新生的肝細胞肝癌病灶。 彩色多普勒超聲圖像特征:大部分肝細胞肝癌表現(xiàn)為豐富血流信號。但少量肝細胞肝癌也可表現(xiàn)為少血流。另外,彩色多普勒在鑒別門脈普通血栓與癌栓中也有一定應用價值,門脈內(nèi)癌栓可探及動脈滋養(yǎng)血管,
23、而普通門脈血栓則無此現(xiàn)象。 超聲造影增強:典型肝細胞肝癌超聲造影增強方式表現(xiàn)為早期動脈相病灶高灌注狀態(tài),也就是完全增強,而靜脈相和延遲相表現(xiàn)低回聲。如若觀察到肝細胞肝癌內(nèi)造影增強方式雜亂,則表示腫瘤內(nèi)新生血管形成明顯。再生性結(jié)節(jié)也可表現(xiàn)為動脈相增強,但于門脈相常表現(xiàn)為等回聲,這點可與肝細胞肝癌結(jié)節(jié)相鑒別。(見圖2) 2、肝內(nèi)膽管癌(Cholangiocellular Carcinoma, CCC) 二維超聲圖像特征:沿膽管發(fā)生的膽管癌常被稱為Klatskin瘤(多位于肝門);肝內(nèi)膽管癌也可表現(xiàn)為肝內(nèi)實體結(jié)節(jié),這種膽管癌發(fā)生于周邊小膽管,原發(fā)腫瘤結(jié)節(jié)周圍可有小衛(wèi)星灶。僅從二維超聲來確診肝內(nèi)膽管癌
24、一般較困難,需結(jié)合肝活檢來確診。 彩色多普勒圖像特征:肝內(nèi)膽管癌的彩色多普勒表現(xiàn)可不同,大部分腫瘤表現(xiàn)為較豐富的血流信號。 超聲造影增強圖像特征:早期動脈相的增強方式可不同,但大部分表現(xiàn)為高灌注狀態(tài),也就是完全增強或病灶周邊環(huán)狀增強;在門脈相晚期表現(xiàn)為低回聲。Klatskin瘤常伴有膽管周圍炎,因而不一定均表現(xiàn)為這種造影增強方式。膽管癌于延遲相表現(xiàn)為低回聲(無造影增強)有一定的鑒別意義。目前,尚無鑒別硬化性膽管炎與膽管癌的系列研究。 3、肝內(nèi)轉(zhuǎn)移癌 二維超聲圖像特征:病灶大小及回聲差別較大。 彩色多普勒圖像特征:其內(nèi)血流依據(jù)原發(fā)灶性質(zhì)、腫瘤大小不同,其內(nèi)血流信號方式也表現(xiàn)不同,可表現(xiàn)為富血供或
25、少血供。病灶內(nèi)??梢姴灰?guī)則的血流信號,有血流突然中斷現(xiàn)象及病灶周邊動靜脈短路形成現(xiàn)象。 超聲造影增強圖像特征:富血供的肝轉(zhuǎn)移癌可表現(xiàn)為早期動脈相完全增強或環(huán)狀增強,門脈相及延遲相呈負性顯影。部分肝轉(zhuǎn)移癌見到血流由周邊向中心走行或內(nèi)部扭曲雜亂的血管。少血供肝轉(zhuǎn)移癌可于早期動脈相表現(xiàn)周邊環(huán)狀增強或無增強。4、肝淋巴瘤 二維超聲圖像特征:大小不一,表現(xiàn)為極低回聲;單一肝轉(zhuǎn)移瘤,甚至可表現(xiàn)為無回聲,伴后方回聲增強。高回聲的肝淋巴瘤很少見。 彩色多普勒圖像特征:肝淋巴瘤內(nèi)的血流信號多稀疏于正常肝組織。還可觀察到突然中斷的血管及動靜脈短路。 超聲造影增強圖像特征:早期動脈相的增強方式各種各樣,門靜脈相的可呈現(xiàn)為負性顯影(由
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