原理
血細胞的散射回聲強度比軟組織低1000－10000倍，在二維圖表現為“無回聲”，對於心腔內內膜或大血管的邊界通常容易識別。但由於混響存在和分辨力的限制，有時心內膜顯示模糊，無法顯示小血管。超聲造影是通過造影劑來增強血液的背向散射，使血流清楚顯示，從而達到對某些疾病進行鑑別診斷目的的一種技術。由於在血液中的造影劑回聲比心壁更均勻，而且造影劑是隨血液流動的，不易產生偽像。
超聲造影劑
對於不同的套用，需要選用不同的造影劑。目前最受關注的是用來觀察組織灌注狀態的微氣泡造影劑。通常把直徑小於10微米的小氣泡 稱為微氣泡。
造影劑的分代是依據微泡內包裹氣體的種類來劃分的。第一代造影劑微泡內含空氣，第二代造影劑微泡內含惰性氣體。
以德國先靈（Schering）利聲顯（Levovist）為代表的第一代微氣泡聲學造影劑，其包裹空氣的殼厚、易破，諧振能力差，而且不夠穩定。當氣泡不破裂時，諧波很弱，而氣泡破裂時諧波很豐富。所以通常採用爆破微泡的方式進行成像。它利用爆破的瞬間產生強度較高的諧波。心臟套用時，採用心電觸發，腹部套用時，採用手動觸發。
以義大利博萊科（Bracco）聲諾維（Sonovue）為代表的第二代微氣泡造影劑，其內含高密度的惰性氣體六氟化硫，穩定性好，造影劑有薄而柔軟的外膜，在低聲壓的作用下，微氣泡也具有好的諧振特性，振而不破，能產生較強的諧波信號，可以獲取較低噪聲的實時諧波圖像，這種低MI的聲束能有效地保存臟器內的微泡，而不被擊破，有利於有較長時間掃描各個切面。由於新一代造影劑的發展，使得實時灰階灌注成像成為可能。
美國目前進入臨床使用的超聲造影劑有：Definity，Optison, Imagent三種造影劑；Sonovue目前還未得到FDA批准。
國內目前已成功批量生產並用於動物實驗的超聲造影劑有：（1）科萊卡（CNUCA），屬於磷脂類造影劑，分為兩種類型：一種是即溶即用型的粉末微泡；一種是微泡前體物質，需使用前製備，但目前尚未進入臨床使用階段。（2）全氟顯，屬於白蛋白類超聲微泡劑，目前已進入正式生產階段
高質量的新型聲學造影劑應具有如下特點：（1）高安全性、低副作用；（2）微泡大小均勻，直徑小於10微米並能控制，可自由通過毛細血管，有類似紅細胞的血流動力學特徵；（3）能產生豐富的諧波；（4）穩定性好。
微泡有良好的散射性、能產生豐富的諧波以及受聲壓作用下具有破裂效應等三個重要特性。目前除了用於組織顯像的聲學造影劑發展迅速外，具有診斷和治療雙重作用的靶向聲學造影劑也在研究中。
技術
超聲造影技術除了常規的造影諧波成像外，還有間歇式超聲成像、能量對比諧波成像、反脈衝諧波成像、受激聲波發射成像、低機械指數成像、造影劑爆破成像等方法。無論採用何種方法，對一台能進行造影的超聲設備必須具有足夠的頻寬、高動態範圍，能夠提供充分的參數，如：造影時間、MI和聲強，及實時動態硬碟存儲功能等。
1）造影劑爆破成像法 使用第一代造影劑時，為了觀察造影劑在血管臟器和組織中的分布信息，通常採用爆破微泡的方式，以獲取豐富的諧波。通過心電波觸發進行爆破對比諧波成像，可以獲取心肌灌注圖像;而在肝臟等腹部臟器時，則使用手動觸發，來獲取造影劑對腫瘤灌注的時相圖像。
2）低機械指數成像 當採用發射的超聲，其機械指數MI低於0.15時，稱為低機械指數。採用這種低於微泡被擊破時的能量的超音波進行的造影稱為低機械指數造影。這種方法可以實現血流連續諧波成像，也能減少組織諧波的干擾。該技術使用第二代造影劑。
臨床套用
心臟聲學造影技術自上世紀60年代末套用於臨床以來發展很大，右心聲學造影在診斷先天性心臟病方面的價值已得到充分肯定。
將含有微泡的造影劑直接經外周靜脈注入抵達冠脈循環來評價心肌微循環的完整性的心肌灌注聲學造影（MCE）也逐漸進入臨床，由單純定性研究進入定量研究階段。
聲學造影在其他臟器（肝、腎、子宮、乳腺等）的臨床套用中，已證實在腫瘤的檢出和定性診斷中有著重要的意義。研究表明，在肝腫瘤數量的診斷方面，聲學造影優於常規超聲和Spiral CT。尤其在檢測1cm以下的亞厘米病灶方面，聲學造影的診斷能力可優於或至少與Spiral CT具有同樣的敏感性。與CT和MRI相比，聲學造影擁有更多的優越性，如安全性好、無過敏反應，實時性，檢查費用相對較低。
前景
將來的超聲造影劑將能攜帶治療藥物和基因進行治療,等等。
