Investigative Radiology：如何实现无导管排尿膀胱造影？增强超声有话说！

膀胱造影（CMG）是排尿动力学测试的一部分，可用于评估膀胱的充盈程度和排尿情况。然而，由于与导管有关的焦虑和不适以及尿道完全闭塞，并非所有病人都能排尿。此外，导尿管阻碍了液体从膀胱的自由流动，并可导致非生理性的高膀胱压力和低流量。

微泡由于其气体核心的高可压缩性，可以进行体积振荡并主动产生声能。更具体地说，造影剂微泡（MBs）背向散射的US信号，除了基本频率（与发射频率f0相同）外，还可能包含谐波（2f0、3f0等）、次谐波（f0/2）和超谐波（3f0/2、5f0/2等）。最近，多项研究已经表明，MB次谐波（SH）发射对环境压力的变化特别敏感，两者呈反向关系。基于这一观察，一种称为亚谐波辅助压力估计（SHAPE）的新型创新技术已被开发出来用于无创测量体内的压力变化。在临床上，SHAPE的功效已被测试用于门静脉高压症的诊断、测量心脏压力和监测肿瘤间质液压力以用于癌症治疗的评估。

近日，发表在Investigative Radiology杂志的一项研究测试了SHAPE在模拟CMG测试中测量膀胱模型压力的能力，利用超声（US）造影剂微泡（MBs）的压力依赖性声学特性，在不使用导管的情况下实现膀胱排尿压力的测量。

本项研究设计并建造了一个膀胱模型，该模型能够模拟临床相关的膀胱压力。将实验室制作的脂质外壳MBs（成分类似于商业药剂DEFINITY）稀释在0.9%的正常生理盐水中，并使用CMG输注系统输注到膀胱模型中。一个典型的模拟CMG包括1次填充和4次后填充事件。在CMG事件中，膀胱模型以不同的临床相关水平（小、中、大）多次加压以模拟膀胱压力，并在加压的同时获取MB次谐波信号。对于每个事件，MB次谐波振幅的变化与膀胱模型压力的变化呈线性关系，并确定了SHAPE转换因子（线性拟合的斜率）。在此过程中，使用了一种特殊的信号处理技术（基于一个小的时间窗口）来解释模拟CMG期间MB亚谐波信号的时间衰减。 

发现在每个CMG填充和填充后的事件中，SHAPE和膀胱模型压力之间存在强烈的反向线性关系（r2>0.9，均方根误差<0.3dB，标准误差<0.01dB，P<0.001）。SHAPE在测量膀胱模型压力时表现出瞬态行为。SHAPE转换系数（单位：dB/cm H2O）在充盈和充盈后的事件中有所不同，也因充盈后的时间而有所不同。SHAPE转换系数的大小倾向于在填充后立即增加，然后随着时间的推移而减少。 

图 在不同的充填和充填后（PF1至PF4）事件中，次谐波信号（DAsub，dB）和膀胱模型压力（DPves，cm H2O）变化的线性关系示例

本项研究测试了一种名为SHAPE的基于US的新技术在测量膀胱模型中的压力方面的性能及价值。研究结果表明，US造影剂MB散射的SH信号与膀胱模型的压力密切相关。通过使用一种特殊的信号处理技术，我们能够区分模拟CMG期间MB SH振幅下降的两个来源，即时间衰减和环境压力的增加。本研究的另一个重要发现是在CMG期间测量膀胱模型压力时SHAPE的时间行为，这提示临床需要对不同的CMG事件采用不同的SHAPE转换系数。

原文出处：

Kourosh Kalayeh,J Brian Fowlkes,Amy Chen,et al.Pressure Measurement in a Bladder Phantom Using Contrast-Enhanced Ultrasonography-A Path to a Catheter-Free Voiding Cystometrogram.DOI:10.1097/RLI.0000000000000919