Контрастно-усиленное ультразвуковое исследование

Ультразвуковое исследование с контрастным усилением (CEUS) включает внутривенное введение контрастных веществ, состоящих из микропузырьков/нанопузырьков газа.

Клиническое применение

• печень

  • метастазы в печень

  • цистаденома/цистаденокарцинома

  • холангиокарцинома

  • гепатоцеллюлярная карцинома

  • аденома печени

  • фокальная нодулярная гиперплазия

  • гемангиома печени

• почки

  • почечноклеточный рак

  • сложные кисты почек

  • ангиомиолипома

  • ишемия/инфаркт

Внесосудистое применение

Контрастно-усиленная микционная уросонография представляет собой специальное исследование методом контрастно-усиленного УЗИ (CEUS), при котором разведенные микропузырьки вводятся внутрипузырно через мочевой катетер. В основном оно применяется для оценки пузырно-мочеточникового рефлюкса у детей. 

Методика

Ультразвуковые контрастные вещества

Первое поколение

Ультразвуковые контрастные вещества первого поколения содержали микропузырьки воздуха, растворявшиеся в крови под воздействием акустического давления в ультразвуковом поле. В связи с этим контрастные вещества первого поколения присутствовали в кровотоке ограниченное время. 

Примеры включают:

• Levovist (Bayer AG)

Второе поколение

Контрастные вещества второго поколения содержат микропузырьки перфторуглерода, газообразного азота или гексафторида серы, стабилизированные в фосфолипидной оболочке. Пузырьки колеблются при воздействии ультразвукового луча (они сжимаются под действием положительного давления, создаваемого ультразвуковыми волнами, и расширяются в фазе отрицательного давления). Сжатие газа выражено сильнее, чем расширение, что создает нелинейный ответ (эхосигнал). Это значительно усиливает обратное рассеяние ультразвука и повышает контрастирование сосудов аналогично внутривенным контрастным веществам, применяемым при КТ и МРТ. 

Примеры коммерчески доступных ультразвуковых контрастных веществ (торговые наименования):

• Definity/Luminity (Lantheus Medical Imaging)

• Optison (GE Healthcare)

• Sonazoid (GE Healthcare)

• Lumason/SonoVue (Bracco)

SonoVue является исключительно внутрисосудистым (пуловым) контрастным веществом, поэтому он позволяет оценивать васкуляризацию и неспецифическую задержку контрастного вещества в очагах. Благодаря широкому одобрению к применению, он на сегодняшний день является наиболее часто используемым ультразвуковым контрастным веществом.

Для сравнения, Sonazoid поглощается клетками Купфера печени благодаря оболочке из гидрированного яичного фосфатидилсерина натрия, что приводит к стойкому накоплению контраста печенью в постсосудистую фазу. Поскольку метастазы в печень не содержат клеток Купфера, УЗИ с применением Sonazoid может улучшить их выявление и характеристику за счет демонстрации сниженного накопления контраста в позднюю фазу. Препарат также может способствовать выявлению таких опухолей печени, как гепатоцеллюлярный рак, для которого типично повышенное накопление контраста в раннюю сосудистую фазу, в то время как отсутствие изо-/гиперконтрастирования в постсосудистую фазу является надежным признаком злокачественной трансформации. Таким образом, Sonazoid может улучшить дифференциацию, например, регенераторных и диспластических узлов при циррозе печени от ранних стадий гепатоцеллюлярной карциномы. По состоянию на 2020 год Sonazoid одобрен для клинического применения лишь в немногих странах.

Ультразвуковое исследование с контрастным усилением имеет преимущества перед МРТ и КТ с контрастным усилением у пациентов с такими противопоказаниями, как почечная недостаточность или аллергия на йодсодержащее контрастное вещество. Ультразвуковое исследование с контрастным усилением также позволяет проводить динамические и повторные исследования.

Размер отдельного микропузырька оценивается примерно в ~6 мкм по сравнению с эритроцитом человека, размер которого составляет ~9 мкм. Таким образом, микропузырьки не фильтруются в лёгких, поскольку они сопоставимы по размеру с эритроцитами. Микропузырьки отличаются от взболтанного физиологического раствора, используемого в эхокардиографических «пузырьковых пробах».

Микропузырьки, используемые при контрастно-усиленном ультразвуковом исследовании, чувствительны к инсонации и, как следствие, могут легко разрушаться при избыточном сканировании в артериальную и портальную фазы, что потенциально ставит под угрозу выявление, например, вымывания контрастного вещества в поздней фазе. Однако эту особенность можно также использовать, намеренно разрушая их одиночным ультразвуковым импульсом с очень высоким механическим индексом, что обычно называют «flash». В настоящее время эта функция доступна на большинстве сканеров с поддержкой ультразвукового исследования с контрастным усилением и позволяет оценивать более медленное (например, в венозной фазе) повторное заполнение контрастным веществом/реперфузию очага или ткани (методика «flash-replenishment»); её также можно использовать для устранения остаточного сигнала от контрастного вещества из зоны интереса перед его повторным введением.

Нетаргетное КУУЗИ

• динамическая оценка васкуляризации целевого очага, чаще всего в печени или почках, может быть полезна в диагностике

• используются для измерения перфузии органов, что может быть полезно при диагностике диффузных процессов (например, цирроза)

Сосудистые контрастные вещества для КУУЗИ демонстрируют отчетливые фазы накопления контраста, во многом схожие с контрастными веществами для КТ и МРТ:

• артериальная фаза (до 25 с после введения)

• портально-венозная фаза (25-45 с после введения)

• поздняя фаза (не менее 2 минут после введения)

Sonazoid, как упоминалось ранее, поглощается клетками Купфера. Поэтому он имеет позднюю постсосудистую фазу, в которой очаги, не содержащие таких клеток (например, метастазы в печень), визуализируются лучше.

Таргетное КУУЗИ

Контрастные вещества создаются для связывания со специфическими молекулами и нацелены на ткани, экспрессирующие это вещество.

Интерпретация

Диагностические ошибки и артефакты

В очень редких случаях эхоконтрастные препараты могут накапливаться в печени и приводить к появлению неоднородных, часто сливных гиперэхогенных участков или акустической тени без сопутствующих клинических проявлений. Это состояние называется длительным гетерогенным накоплением контраста в печени и представляет собой доброкачественный, самостоятельно проходящий артефакт. Если после введения контрастного вещества используется сканирование с высоким механическим индексом (например, стандартный B-режим), может визуализироваться мигрирующая эхогенная полоса (симптом «северного сияния»), которая представляет собой волновой фронт схлопывания (разрушения) микропузырьков.