碳納米管靶向超聲造影劑應(yīng)用在消化系統(tǒng)影像結(jié)果中的研究進(jìn)展

邵麗萍

【關(guān)鍵詞】碳納米管;靶向;超聲造影劑;消化系統(tǒng)

【中圖分類號(hào)】R714.255 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2026-5328（2022）03--01

引言

現(xiàn)階段，超聲成像技術(shù)發(fā)展趨向成熟，超聲成像擁有可實(shí)時(shí)成像、非侵入等特點(diǎn)，在醫(yī)學(xué)診斷期間，為了更為準(zhǔn)確地觀察到特定組織結(jié)構(gòu)，通常要應(yīng)用靶向超聲造影劑。超聲造影劑擁有不錯(cuò)的敏感度和特異性，在應(yīng)用期間能夠?qū)Σ≡畈课粚?shí)施精準(zhǔn)定位，為診斷和治療提供幫助[1]。碳納米管的結(jié)構(gòu)獨(dú)特，它能夠加強(qiáng)細(xì)胞對(duì)藥物的攝取，有效彰顯出靶向特異性優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前，碳納米管靶向超聲造影劑已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生物工程、醫(yī)學(xué)診斷和治療等領(lǐng)域。此外，利用碳納米管制備超聲造影劑屬于研究的熱點(diǎn)，本文結(jié)合近些年來的研究，對(duì)其在消化系統(tǒng)影像結(jié)果中的研究進(jìn)展進(jìn)行探討，詳細(xì)內(nèi)容如下。

一、碳納米管的特性

（一）基本性質(zhì)

碳納米管屬于石墨烯片卷曲狀態(tài)下形成的中空?qǐng)A柱形納米結(jié)構(gòu)，主要?jiǎng)澐殖蓡伪诤投啾趦煞N類型，其擁有較好的機(jī)械性能、導(dǎo)電力等。原始狀態(tài)下的碳納米管具有較好的疏水性能，它在細(xì)胞與分子狀態(tài)下會(huì)出現(xiàn)毒性，并且在經(jīng)過合理的修飾加工以后，碳納米管被氧化、硝化處理，逐漸變小[2]。當(dāng)它和表面活性劑的涂層結(jié)合以后，還能夠有效提升其分散性與生物相融性。

（二）生物相容性

在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，相關(guān)生物材料與降解的有關(guān)產(chǎn)物會(huì)進(jìn)入到循環(huán)系統(tǒng)中，并能夠和血液產(chǎn)生作用。碳納米管屬于新型造影劑的有效載體種類，通常表現(xiàn)出薄而長的纖維狀態(tài)，其縱橫比例通常大于3倍。辛瑩等相關(guān)研究表明，在對(duì)碳納米管進(jìn)行特定修飾加工以后，其毒性會(huì)不斷減弱，以聚乙二醇為例，在使用聚乙二醇對(duì)碳納米管修飾后，能夠有效提升其生物相容性[3]。此外，在應(yīng)用透明質(zhì)酸等對(duì)碳納米管修飾后，可降低癌細(xì)胞的毒性。同時(shí)，李二晶等在利用碳二亞胺修飾碳納米管以后，還能夠降低其溶血率，獲得較好的生物安全性，為開展靶向治療癌癥創(chuàng)造有利條件[4]。

（三）光聲特性

光聲成像作為快速興起的成像技術(shù)，檢測(cè)期間其目標(biāo)是聲音，能夠?qū)⒕唧w的聲音轉(zhuǎn)變成二維或者三維的圖像。對(duì)比早期熒光成像技術(shù)，應(yīng)用光聲成像能夠防止像中的光進(jìn)行散射，有效提高組織穿透能力和空間分辨率。在使用碳納米管期間，依據(jù)其光聲及回聲特性，對(duì)超聲顯像起到增強(qiáng)作用，有助于提升對(duì)相關(guān)病癥的診斷效能。此外，碳納米管還可以吸收光的納米結(jié)構(gòu)，極大程度上增強(qiáng)光聲成像的優(yōu)勢(shì)。

二、碳納米管靶向超聲造影劑應(yīng)用在消化系統(tǒng)影像結(jié)果中的研究進(jìn)展

（一）超聲造影劑及其用法分析

造影劑通常屬于納米量級(jí)的脂質(zhì)或者由蛋白外殼所包裹形成的微氣泡懸浮液體形式，借助微氣泡中的氣體可以提升超聲造影效果，有利于血管結(jié)構(gòu)對(duì)比度的提高。由于第一代超聲造影劑的包膜相對(duì)較厚，且沒有充足的彈性，在實(shí)際臨床應(yīng)用中已經(jīng)很難滿足需求。使用碳納米管靶向超聲造影劑則能夠改善這一狀況，在應(yīng)用時(shí)延長存留時(shí)間，維持較好的振動(dòng)和回波性特點(diǎn)，為醫(yī)師全程觀察造影劑的變化情況創(chuàng)造有利條件。

（二）碳納米管靶向超聲造影劑在消化系統(tǒng)影像結(jié)果中的研究

1、碳納米管靶向超聲造影劑應(yīng)用在胰腺疾病的影像結(jié)果觀察

在使用碳納米管靶向超聲造影劑時(shí)，能夠較為清楚地顯示出胰腺的內(nèi)部情況。如果發(fā)現(xiàn)胰腺腫瘤內(nèi)部有異常血流灌注，且結(jié)合腫瘤增強(qiáng)時(shí)相、強(qiáng)度等特征，可以對(duì)腫瘤的良惡性做出初步判斷。同時(shí)，能夠正確引導(dǎo)超聲內(nèi)鏡下細(xì)針抽吸的過程，在腫瘤血流較為豐富的區(qū)域?qū)嵤┐┐滩僮?，有效提高單次穿刺的成功率，為?xì)胞塊免疫細(xì)胞化學(xué)輔助診斷奠定基礎(chǔ)。胡楚玲等研究表明，在合理應(yīng)用細(xì)胞塊免疫組化和超聲內(nèi)鏡引導(dǎo)下細(xì)針抽吸技術(shù)時(shí)，能夠提升胰腺腫瘤的診斷準(zhǔn)確率，對(duì)比常規(guī)涂片效果更佳，在實(shí)際應(yīng)用期間具有可靠、準(zhǔn)確和安全的特征[5]。

胰腺癌的發(fā)病較為隱匿，通常不具備較為顯著的臨床病癥特征，并且在沒有及時(shí)診斷的情況下，胰腺癌極有可能發(fā)生轉(zhuǎn)移，對(duì)患者病情產(chǎn)生負(fù)面影響。胰腺病的發(fā)病率呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)，早期診治能夠?yàn)楦纳祁A(yù)后提供支持。如果使用傳統(tǒng)的造影劑，通常難以對(duì)胰腺實(shí)質(zhì)性的邊界進(jìn)行探測(cè)，低回聲占位性區(qū)域并不明顯，無法準(zhǔn)確判斷出占位的良惡性。在使用碳納米管靶向超聲造影劑期間，可以發(fā)現(xiàn)胰腺腫瘤內(nèi)部出現(xiàn)少量的點(diǎn)狀或者棒狀的血流信號(hào)，這種現(xiàn)象的產(chǎn)生多與腫瘤中央細(xì)胞的退化壞死有關(guān)[6]。針對(duì)多發(fā)于胰腺的良性神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤而言，在檢查期間其影像與惡性腫瘤存在明顯區(qū)別，例如，在檢測(cè)胰島素瘤時(shí)，表現(xiàn)為斑塊狀增強(qiáng)，出現(xiàn)塊進(jìn)塊退和高增強(qiáng)的現(xiàn)象。此外，因?yàn)槌曉煊皠M足無毒性特點(diǎn)，所以不會(huì)給患者造成腎毒性。使用碳納米管靶向超聲造影劑還有利于胰腺炎的診斷，在影像中可以展現(xiàn)出急性胰腺炎的病變區(qū)域。

2、碳納米管靶向超聲造影劑應(yīng)用在上消化道疾病的影像結(jié)果觀察

上消化道常見的腫瘤類型中，主要包含胃癌、食管癌以及胃間質(zhì)瘤等種類。在使用碳納米管靶向超聲造影劑期間，能夠較為清楚地觀察到患者消化道管壁五層結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確地呈現(xiàn)出消化道腫瘤的邊界、大小、侵犯深度等[7]。應(yīng)用碳納米管靶向超聲造影劑時(shí)，可反映出腫瘤內(nèi)部的血流灌注特征，正確判斷出腫瘤的良惡性，還可以為后期的穿刺提供支持。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，針對(duì)食管癌癥狀，在使用超聲造影劑予以增強(qiáng)后，在占位內(nèi)部僅能觀察到少量的點(diǎn)狀增強(qiáng)彩色血流信號(hào)特點(diǎn)，呈現(xiàn)出低增強(qiáng)狀態(tài)，這種情況多與惡性腫瘤內(nèi)部的血管被破壞存在聯(lián)系[8]。在沒有使用超聲造影劑的前提下，胃部通常表現(xiàn)出低回聲，且回聲并不均勻，邊界不清楚、黏膜表現(xiàn)出消失、增厚等特征，而在應(yīng)用超聲造影劑以后，胃癌癥狀呈現(xiàn)為低增強(qiáng)狀態(tài)。針對(duì)高度惡性胃間質(zhì)瘤患者，通常已經(jīng)侵犯到胃壁內(nèi)部，內(nèi)部表現(xiàn)為不均勻的低回聲狀態(tài)。使用碳納米管靶向超聲造影劑增強(qiáng)后，在占位周邊區(qū)域能夠觀察到彩色血流信號(hào)呈現(xiàn)出明顯的增強(qiáng)，總體上分布不均勻，并且在其內(nèi)部只能觀察到少量的點(diǎn)狀增強(qiáng)特征，表現(xiàn)為低增強(qiáng)狀態(tài)。針對(duì)低度惡性胃間質(zhì)瘤癥狀，在應(yīng)用超聲造影劑予以增強(qiáng)后，占位能夠觀察到相對(duì)均勻的棒狀、斑塊狀血流信號(hào)，表現(xiàn)出高增強(qiáng)的狀態(tài)。

3、碳納米管靶向超聲造影劑應(yīng)用在膽囊疾病的影像結(jié)果觀察

碳納米管靶向超聲造影劑還可以應(yīng)用于膽囊疾病的診斷和治療。在使用階段，它可以有效判斷出膽囊癌的浸潤深度，按照膽囊占位的特點(diǎn)予以區(qū)分，以膽囊癌、膽固醇結(jié)石、慢性膽囊炎以及炎性增生等，通過使用碳納米管靶向超聲造影劑均可呈現(xiàn)出不同的血流信號(hào)特征。針對(duì)膽囊癌癥狀，通常表現(xiàn)為低增強(qiáng)狀態(tài);對(duì)于膽囊壁炎性增生或者膽囊息肉病癥，則表現(xiàn)出高增強(qiáng)的特點(diǎn);針對(duì)膽固醇結(jié)石癥狀，利用超聲內(nèi)鏡觀察通常呈現(xiàn)出具有強(qiáng)回聲團(tuán)的狀態(tài)，并伴隨有聲影的出現(xiàn)，在實(shí)施造影增強(qiáng)后發(fā)現(xiàn)其沒有血流信號(hào)[9]。

通常對(duì)于新生的腫瘤血管而言，其結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出不完整的特點(diǎn)，加上管壁相對(duì)較薄，總體上通透性要大于正常的血管，在使用靶向超聲造影劑期間，能夠較為顯著的觀察到良惡特點(diǎn)。徐理敏等研究發(fā)現(xiàn)，在使用常規(guī)性的微泡膜超聲造影劑時(shí)，其直徑一般在2到4微米之間，實(shí)際應(yīng)用期間很難直接穿越血管的內(nèi)皮，在臨床應(yīng)用階段具有一定的局限性[10]。而在使用碳納米管靶向超聲造影劑時(shí)，這種造影劑的直徑更小，它具備較強(qiáng)的穿透性，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的自由通過。此外，它還能夠和靶向配體相互結(jié)合，在經(jīng)過特定修飾的條件下，確保在靶區(qū)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)聚集，為腫瘤靶區(qū)的特異性顯影創(chuàng)造條件。

三、結(jié)語

碳納米管擁有相對(duì)獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在實(shí)際操作期間，憑借其性質(zhì)可以更好地被修飾，加上具備較好的光聲、光熱效應(yīng)，它已經(jīng)成為制備靶向超聲造影劑的理性選擇。不過，結(jié)合當(dāng)前靶向超聲造影劑的發(fā)展情況，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用期間，還存在一些困難。首先，整個(gè)制備過程相對(duì)復(fù)雜一些，雖然能夠?qū)︼@像與治療發(fā)揮積極作用，但是制備過程還需要繼續(xù)進(jìn)行優(yōu)化。其次，在實(shí)際應(yīng)用期間，怎樣采用多重靶點(diǎn)的方法對(duì)其進(jìn)行合理的修飾也屬于必須考慮的方面?？偠灾?，碳納米管靶向超聲造影劑的應(yīng)用促進(jìn)了超聲分子成像和靶向治療的發(fā)展，結(jié)合分子生物學(xué)、納米技術(shù)等，有助于消化系統(tǒng)影像的結(jié)果判斷，已經(jīng)成為未來研究和發(fā)展的方向。

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基金項(xiàng)目：甘肅省人民醫(yī)院院內(nèi)科研基金（20GSSY4-24）