碳納米管靶向超聲造影劑應用在消化系統影像結果中的研究進展

邵麗萍

【關鍵詞】碳納米管;靶向;超聲造影劑;消化系統

【中圖分類號】R714.255 【文獻標識碼】A 【文章編號】2026-5328（2022）03--01

引言

現階段，超聲成像技術發展趨向成熟，超聲成像擁有可實時成像、非侵入等特點，在醫學診斷期間，為了更為準確地觀察到特定組織結構，通常要應用靶向超聲造影劑。超聲造影劑擁有不錯的敏感度和特異性，在應用期間能夠對病灶部位實施精準定位，為診斷和治療提供幫助[1]。碳納米管的結構獨特，它能夠加強細胞對藥物的攝取，有效彰顯出靶向特異性優勢。當前，碳納米管靶向超聲造影劑已經廣泛應用于生物工程、醫學診斷和治療等領域。此外，利用碳納米管制備超聲造影劑屬于研究的熱點，本文結合近些年來的研究，對其在消化系統影像結果中的研究進展進行探討，詳細內容如下。

一、碳納米管的特性

（一）基本性質

碳納米管屬于石墨烯片卷曲狀態下形成的中空圓柱形納米結構，主要劃分成單壁和多壁兩種類型，其擁有較好的機械性能、導電力等。原始狀態下的碳納米管具有較好的疏水性能，它在細胞與分子狀態下會出現毒性，并且在經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]。當它和表面活性劑的涂層結合以后，還能夠有效提升其分散性與生物相融性。

（二）生物相容性

在生物醫學領域，相關生物材料與降解的有關產物會進入到循環系統中，并能夠和血液產生作用。碳納米管屬于新型造影劑的有效載體種類，通常表現出薄而長的纖維狀態，其縱橫比例通常大于3倍。辛瑩等相關研究表明，在對碳納米管進行特定修飾加工以后，其毒性會不斷減弱，以聚乙二醇為例，在使用聚乙二醇對碳納米管修飾后，能夠有效提升其生物相容性[3]。此外，在應用透明質酸等對碳納米管修飾后，可降低癌細胞的毒性。同時，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，檢測期間其目標是聲音，能夠將具體的聲音轉變成二維或者三維的圖像。對比早期熒光成像技術，應用光聲成像能夠防止像中的光進行散射，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，依據其光聲及回聲特性，對超聲顯像起到增強作用，有助于提升對相關病癥的診斷效能。此外，碳納米管還可以吸收光的納米結構，極大程度上增強光聲成像的優勢。

二、碳納米管靶向超聲造影劑應用在消化系統影像結果中的研究進展

（一）超聲造影劑及其用法分析

造影劑通常屬于納米量級的脂質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，有利于血管結構對比度的提高。由于第一代超聲造影劑的包膜相對較厚，且沒有充足的彈性，在實際臨床應用中已經很難滿足需求。使用碳納米管靶向超聲造影劑則能夠改善這一狀況，在應用時延長存留時間，維持較好的振動和回波性特點，為醫師全程觀察造影劑的變化情況創造有利條件。

（二）碳納米管靶向超聲造影劑在消化系統影像結果中的研究

1、碳納米管靶向超聲造影劑應用在胰腺疾病的影像結果觀察

在使用碳納米管靶向超聲造影劑時，能夠較為清楚地顯示出胰腺的內部情況。如果發現胰腺腫瘤內部有異常血流灌注，且結合腫瘤增強時相、強度等特征，可以對腫瘤的良惡性做出初步判斷。同時，能夠正確引導超聲內鏡下細針抽吸的過程，在腫瘤血流較為豐富的區域實施穿刺操作，有效提高單次穿刺的成功率，為細胞塊免疫細胞化學輔助診斷奠定基礎。胡楚玲等研究表明，在合理應用細胞塊免疫組化和超聲內鏡引導下細針抽吸技術時，能夠提升胰腺腫瘤的診斷準確率，對比常規涂片效果更佳，在實際應用期間具有可靠、準確和安全的特征[5]。

胰腺癌的發病較為隱匿，通常不具備較為顯著的臨床病癥特征，并且在沒有及時診斷的情況下，胰腺癌極有可能發生轉移，對患者病情產生負面影響。胰腺病的發病率呈現出上升趨勢，早期診治能夠為改善預后提供支持。如果使用傳統的造影劑，通常難以對胰腺實質性的邊界進行探測，低回聲占位性區域并不明顯，無法準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，可以發現胰腺腫瘤內部出現少量的點狀或者棒狀的血流信號，這種現象的產生多與腫瘤中央細胞的退化壞死有關[6]。針對多發于胰腺的良性神經內分泌腫瘤而言，在檢查期間其影像與惡性腫瘤存在明顯區別，例如，在檢測胰島素瘤時，表現為斑塊狀增強，出現塊進塊退和高增強的現象。此外，因為超聲造影劑滿足無毒性特點，所以不會給患者造成腎毒性。使用碳納米管靶向超聲造影劑還有利于胰腺炎的診斷，在影像中可以展現出急性胰腺炎的病變區域。

2、碳納米管靶向超聲造影劑應用在上消化道疾病的影像結果觀察

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構，準確地呈現出消化道腫瘤的邊界、大小、侵犯深度等[7]。應用碳納米管靶向超聲造影劑時，可反映出腫瘤內部的血流灌注特征，正確判斷出腫瘤的良惡性，還可以為后期的穿刺提供支持。

調查發現，針對食管癌癥狀，在使用超聲造影劑予以增強后，在占位內部僅能觀察到少量的點狀增強彩色血流信號特點，呈現出低增強狀態，這種情況多與惡性腫瘤內部的血管被破壞存在聯系[8]。在沒有使用超聲造影劑的前提下，胃部通常表現出低回聲，且回聲并不均勻，邊界不清楚、黏膜表現出消失、增厚等特征，而在應用超聲造影劑以后，胃癌癥狀呈現為低增強狀態。針對高度惡性胃間質瘤患者，通常已經侵犯到胃壁內部，內部表現為不均勻的低回聲狀態。使用碳納米管靶向超聲造影劑增強后，在占位周邊區域能夠觀察到彩色血流信號呈現出明顯的增強，總體上分布不均勻，并且在其內部只能觀察到少量的點狀增強特征，表現為低增強狀態。針對低度惡性胃間質瘤癥狀，在應用超聲造影劑予以增強后，占位能夠觀察到相對均勻的棒狀、斑塊狀血流信號，表現出高增強的狀態。

3、碳納米管靶向超聲造影劑應用在膽囊疾病的影像結果觀察

碳納米管靶向超聲造影劑還可以應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予以區分，以膽囊癌、膽固醇結石、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出不同的血流信號特征。針對膽囊癌癥狀，通常表現為低增強狀態;對于膽囊壁炎性增生或者膽囊息肉病癥，則表現出高增強的特點;針對膽固醇結石癥狀，利用超聲內鏡觀察通常呈現出具有強回聲團的狀態，并伴隨有聲影的出現，在實施造影增強后發現其沒有血流信號[9]。

通常對于新生的腫瘤血管而言，其結構表現出不完整的特點，加上管壁相對較薄，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。徐理敏等研究發現，在使用常規性的微泡膜超聲造影劑時，其直徑一般在2到4微米之間，實際應用期間很難直接穿越血管的內皮，在臨床應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，這種造影劑的直徑更小，它具備較強的穿透性，可以實現對血管內皮細胞的自由通過。此外，它還能夠和靶向配體相互結合，在經過特定修飾的條件下，確保在靶區范圍內實現聚集，為腫瘤靶區的特異性顯影創造條件。

三、結語

碳納米管擁有相對獨特的結構特點，在實際操作期間，憑借其性質可以更好地被修飾，加上具備較好的光聲、光熱效應，它已經成為制備靶向超聲造影劑的理性選擇。不過，結合當前靶向超聲造影劑的發展情況，在生物醫學領域應用期間，還存在一些困難。首先，整個制備過程相對復雜一些，雖然能夠對顯像與治療發揮積極作用，但是制備過程還需要繼續進行優化。其次，在實際應用期間，怎樣采用多重靶點的方法對其進行合理的修飾也屬于必須考慮的方面。總而言之，碳納米管靶向超聲造影劑的應用促進了超聲分子成像和靶向治療的發展，結合分子生物學、納米技術等，有助于消化系統影像的結果判斷，已經成為未來研究和發展的方向。

參考文獻：

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[4]李二晶，荊慧.超聲納米微泡造影劑在腫瘤診療中的研究進展[J].現代腫瘤醫學，2021，29（24）：4410-4413.

[5]胡楚玲，顧芬芬，臺宗光，等.胰腺癌靶向的碳納米管超聲造影劑的制備及體內外評價[J].實用藥物與臨床，2021，24（11）：1034-1040.

[6]牛梓涵，趙辰陽，姜玉新.低頻超聲靶向微泡破壞技術的協同抗腫瘤機制研究及應用進展[J].中國醫學科學院學報，2020，42（4）：540-545.

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[8]張欣，紅華.納米級超聲造影劑研究進展[J].中國介入影像與治療學，2021，18（2）：118-121.

[9]楊茂發，李敬，張現仁.納米級超聲造影劑的理論研究進展[J].凈水技術，2021，40（2）：42-52.

[10]徐理敏，王利英.超聲造影劑微泡聯合低頻超聲在腫瘤靶向治療中的研究進展[J].浙江醫學，2020，42（16）：1786-1790.

基金項目：甘肅省人民醫院院內科研基金（20GSSY4-24）