实验作为小鼠模型中Wilms肿瘤微循环定量评估研究的一部分进行。12例雌性NMRI裸鼠肾灌注研究。通过腹腔注射氯胺酮(100 mg/kg)和乙酰丙嗪(10 mg/kg)溶液(5 mL/kg)麻醉小鼠,并将其置于加热垫上。使用26g注射器通过眼周途径手动注射0.1 mL未稀释的微泡,注射时间为3 s。丸剂到达时间约为1s。给予UCA后,使用Acuson Sequoia 512设备(西门子,Mountain View, CA)在低机械指数为0.09的情况下,以25帧/秒的速度在10秒内获得对比超声序列。线性阵列换能器(15L8w,西门子,Mountain View, CA, USA),中心频率为7 MHz,机械固定在鼠标上方,使其自由呼吸。调整了视场深度,包括两个肾脏和位于鼠标后面的加热器的金属表面。
单个微泡在声场中的响应是复杂的,已经得到了广泛的研究。然而,在给定频率下衰减的压力依赖关系的简单近似。
超声脉冲被建模为沿x轴(代表深度)以声速(假设为恒定)传播的脉冲。为了简化模型,这里忽略了衍射和折射的影响。当从x点传播到x +⌬x点时,信号幅度S(x)衰减如下:
其中S(x)表示局部声压,a(x)表示从x到x -⌬x传播过程中每单位距离的幅度损失分数。在体内功能超声成像过程中,软组织和微泡都有助于信号衰减。因此,我们将a(x)表示为aT和aB两项之和,表示
理论上,微泡衰减与浓度和压力有关。微泡的衰减与浓度线性相关,并通过局部声压的一阶多项式函数来模拟其压力依赖性:
其中aB0和aB1分别是基线微泡衰减和压力相关微泡衰减对应的系数,c(x)对应于x点微泡的局部浓度,用L/L表示。
当频率远离共振时,压力依赖性迅速降低,并且在5 MHz时可以忽略不计。因此,在频率(7 MHz)下,由于超声压力(238千帕)使用的范围(衰减测量10.6-106千帕,5 MHz散射测量50.5-505千帕),忽略衰减的压力依赖性是可以接受的。
从基本模式和CPS模式获得的图像中提取的时间强度曲线,以及从中研究中使用的四个皮质ROI的估计衰减图像中提取的时间强度曲线。由于肾脏具有相似的功能特征,因此预计会有类似的对比剂摄取动力学。然而,在基本和CPS模式下获得的序列中,上述阴影可能再次突出。事实上,在Rp1中观察到与生理一致的对比摄取动力学,而在其他三个ROI中发现了矛盾的行为。ROI越深,随着探头和感兴趣区域之间的微气泡数量增加,阴影伪影越大。在基波模式下,当Rp1中的信号在服药期间从15 dB增加到20 dB以上时,Rd2中的信号减少了2 dB以上。在CPS模式下,Rp2和Rd1分别在2秒和0.8秒内观察到与生理一致的对比摄取动力学,然后两个信号减弱。另一方面,在四个ROI中发现等效衰减系数(k,t),其值在注入开始时接近于零,并在注入过程中增加,达到约6 dB/cm的最大值。
南京星叶生物自主研发了US-Star超声微泡造影剂系列,可稳定递送到靶向部位,增强造影。