超微血管成像技术在超声检查中研究进展

孙 楠,单叔煤,张雯琼,孙 磊

(1.牡丹江医学院;2.牡丹江医学院附属红旗医院超声科，黑龙江 牡丹江 157011)

目前在超声诊断中对血流信号的检测常用的技术有：彩色多普勒成像(CDFI)、能量多普勒(PDI)、血管造影(CEUS)、超微血管成像(SMI)。彩色多普勒成像是在二维超声基础上实时的观察血流情况(方向、速度和性质)以及测量血流动力学参数。血流和组织都会有多普勒信号，低速的血流信号和噪声会混杂在一起。传统的彩色多普勒成像会将噪声和运动伪像与低速的血流信号一并去除，只能显示血管管径>0.2mm[1]且血流速度>10cm/s[2]的血流信号，对微小血流信号并不敏感且受探测角度影响大。能量多普勒(PDI)主要依据红细胞相对数量多少的不同而表现出不同的强度。其可以显示较完整的血管网，不受测量角度的影响，对微小血管的显示较传统彩色多普勒更敏感。但是PDI不能显示血流的方向、速度等血流动力学参数。血管造影(CEUS)是将造影剂注入体内使病变部位与正常组织强度形成对比，可以实时观察病变处血流及血供情况。超声造影可以准确显示病灶的位置、范围以及血供情况。但是超声造影是有创性的检查，患者对造影剂的耐受情况不一，对于全身情况较差和特殊的患者并不能进行造影的检查。这时无创且对血流更敏感的超微血管成像技术成为检测微小血流信号的最佳选择。超微血管成像技术(SMI)是一种新型的多普勒微血管成像技术，通过更先进的计算法将低速血流信号在混杂的信号中提取出来，以高帧频来显示容易被忽视的微小血流。SMI分为彩色形式(cSMI)和灰阶形式(mSMI)，cSMI是同时显示二维图像和彩色信号，mSMI更关注血流信号，所以对血流的敏感性更高。SMI可以检测到管径更小、流速更低的血流信号，由于其无创及高效的血流显示能力现已广泛应用于临床诊断中。

1 在浅表器官检查中的应用

1.1 甲状腺对于甲状腺的诊断超声以其简便、无创性成为首选。尤其是以二维超声为基础的甲状腺影像报告和数据系统(TI-RADS)已经成为临床上首先判断甲状腺结节性质的检查,但是甲状腺结节的血流分布特点尚不能使其对良恶性做出有效判断[3]，主要是因为CDFI技术对血流检测的局限性使一些微小血流信号不能显示，所以会影响甲状腺结节血流的真实情况。刁雪红[4]等参考半定量方法用CDFI和SMI对68个甲状腺结节进行检测，发现良性结节主要以周边血流和混合血流为主，恶性结节主要以中央型血流为主，并将其与病理结果比较发现，SMI在判断甲状腺结节良恶性中的敏感度、特异度、准确性均高于CDFI。所以，与传统的CDFI技术相比SMI对甲状腺结节周边及内部血流情况显示效果更佳，能对甲状腺结节良恶性做出更准确的诊断。欧阳伽保[5]等将甲状腺结节进行CEUS和SMI检查，通过与病理结果的比较得出两者在诊断效能上并无明显统计学差异，表明两者在诊断结果上有较高的一致性，所以在患者情况不适合做超声造影的情况下，SMI技术可以替代CEUS对甲状腺结节的良恶性做出初步的诊断。在甲状腺功能异常的血流诊断中，主要是应用CDFI技术检测甲状腺实质内血流和甲状腺上动脉的流速及阻力指数。梁婷等[6]发现应用SMI技术叠加脉冲多普勒对甲状腺上动脉血流的测量更敏感，尤其是甲减行射频消融后和131I治疗后的甲状腺，SMI对其低速的动脉血流显现能力更好。在血流速度低的情况下，更能显示SMI诊断的优越性。

1.2 乳腺乳腺癌为女性常见的恶性肿瘤之一，早期判断乳腺肿物良恶性对患者的生存质量以及预后都有重要意义。所以寻求简便、快捷、无创性的影像学检查就更为重要。目前在超声诊断中对乳腺肿物良恶性的判定还是根据BI-RADS分级，来观察肿物的形状、回声、边界以及有无钙化等。马燕等[7]应用SMI联合BI-RADS对乳腺肿物的良恶性与病理结果进行比较，认为SMI联合BI-RADS比单独应用BI-RADS或SMI模式诊断率更高，所以SMI能提高乳腺恶性肿物的检出率。恶性肿瘤中新生血管结构不完整，发育不成熟并且数量明显多于良性肿瘤，乳腺肿瘤的发生、发展都与新生血管有着密切的关系，所以对于新生血管的检查成为判断乳腺良恶性肿物的重要环节。有学者[8]发现SMI在与CDFI比较中显示血管数目更多，且mSMI要比cSMI对血管的显示敏感性更高。陈欣等[9]认为，对于乳腺病变的良恶性判断不仅要对血管数量上进行比较，还应该对血管形态进行比较，然后发现SMI和超声造影微血管技术对于血管构筑的特点具有较好的一致性。SMI对于乳腺病变的良恶性具有较好敏感性并且因其无创性及便捷性在临床工作中得到了广泛的应用。

1.3 淋巴结淋巴结为人体的免疫器官，炎性病变和恶性肿瘤都可以引起病变周围及浅表淋巴结的肿大，所以正确评价淋巴结的良恶性对疾病的诊断、治疗和预后具有重要的意义。金佳美[10]等将淋巴结内的血流情况进行分型，发现良性淋巴结内血管多以淋巴门型为主，恶性淋巴瘤和恶性肿瘤的淋巴结转移则多以无血流、周边型及混合型为主，将SMI与作为诊断淋巴结内血流情况的金标CEUS进行比较，认为SMI与CEUS对淋巴结内血流类型的诊断结果差异无统计学意义。张春征等[11]回顾性分将析了84例患者的102枚淋巴结，将二维超声分别联合CDFI、PDI、SMI、CEUS与病理结果进行对比，得出SMI和CEUS诊断准确率高于CDFI和PDI。以上研究说明，SMI和CEUS对淋巴结血流分型和对淋巴结良恶性的诊断结果无统计学差异。

2 在消化系统检查中的应用

我国的肝病患者较多，如果可以评估肝纤维化的程度，对延缓肝硬化的进程有重要指导作用，可以为下一步治疗提供依据。肝脏血流丰富，可以通过血流情况的改变来判断肝脏病变程度。Koyama等[12]研究发现据肝表面血管角度的不同，可以将肝轻中度纤维化与重度纤维化进行区分，利用SMI技术可以无创性的预测肝脏纤维化的情况，为临床诊治肝硬化提供依据。Lee等[13]利用SMI对肝脏的占位性病变进行研究发现，肝血管瘤的血流分布情况表现为结节状和斑点状，而肝脏的局限性结节增生则表现为辐轮型和放射状，在其他占位性病变中没有特殊的血流表现模式，说明SMI可以根据血流模式将肝血管瘤和局限性结节增生做出鉴别。胃癌的发病年龄越来越年轻。作为消化系统的恶性肿瘤，早发现、早诊断是提高患者生存率的基础。农志伟等人[14]将已确诊为胃癌的患者进行CDFI和SMI胃壁血流显示情况作出对比，发现CDFI检测病灶血流信号的阳性率为75.36%，SMI阳性率为95.65%，SMI较CDFI对胃癌病灶血管分布情况显示的更为准确，但是实验缺乏与病理微血管的情况进行比较，有待于进一步研究。超声检查为小儿肠套叠的首要检查，特征性表现为“同心圆征”。但是对肠套叠缺血情况不能做出准确的判断，有研究表明CDFI表现为血流信号减少的肠管在手术后证实并未坏死，所以CDFI并不能代表肠套叠的缺血情况。王玉敏[15]等人选择临床表现为肠套叠的患儿应用对血流信号更为敏感的SMI技术将肠壁血流分级，并探索灌肠复位与SMI血流分级情况之间的关系。发现SMI血流分级情况与灌肠复位率呈正相关，说明SMI技术可以指导小儿肠套叠的临床治疗方案。

3 在妇产科检查中的应用

子痫为累及全身多个系统的疾病，其基本病理生理表现主要是全身小血管痉挛而引发的多个脏器的缺血。子痫的患者会出现心、脑、肾脏等多个器官衰竭，胎盘血流量也会减少，会导致胎儿生长受限甚至是胎死宫内，对孕妇和胎儿有致命的威胁。所以早发现且早治疗对孕妇和胎儿都有重要意义。免疫组化染色检测胎盘组织是观察胎盘微循环的金标准，陈丽娜等[16]将SMI观察胎盘血管密度(SMI-MVD)和免疫组化测量胎盘血管密度(SP-MVD)进行比较发现两者呈正相关并且还发现两者与新生儿体质量也呈正相关。所以通过SMI可以了解胎盘内血流情况，而且还可以对新生儿体质量做预测。因SMI对微小血流信号的敏感性高，还可以应用于胎盘梗塞的诊断中。Hasegawa等[17]研究发现，正常胎盘能清晰的显示从子叶血管到周围绒毛树血管的结构，而胎盘梗塞的情况下并不能观察到正常的胎盘血管。说明SMI能够准确的判断胎盘梗塞，在胎盘评估中的临床价值得到证实。

4 泌尿生殖系统检查中的应用

肾脏为富血供器官，其血流变化与肾脏疾病的发生、发展都有密切的关系。随着慢性肾病(CKD)逐渐发展，肾内血流灌注有所改变。董霏等[18]观察CKD不同分期情况下肾脏大动脉及小叶动脉的血流情况，发现传统多普勒技术对肾脏小叶动脉血流显示不如SMI，认为SMI能够较好的显示微小血流，为CKD的分期提供可靠证据。毛怡然等[19]观察肾实性占位中血流分级、血流分布及血流形态，发现PDI在判断肾脏良恶性占位的血流分级、分布及形态上差异并无统计学意义，而SMI能够区别肾脏良、恶性占位不同的血流情况，其特异性和敏感性均高于PDI。在睾丸检查中超声为首选影像学检查，睾丸血流情况对诊断睾丸疾病有着重要的作用。儿童睾丸发育不成熟，血管较细，血流速度慢，CDFI显示较困难。Karaca等[20]用CDFI、PDI及SMI对平均年龄在15个月的儿童睾丸血流情况进行比较发现SMI能显示更多的血流信号，对睾丸血流的评价更为全面。吕永聪等[21]观察发现4例没有血流信号的隐睾中，应用SMI技术可以发现其中3例隐睾中有少血点状血流信号，SMI更能真实反应隐睾的血流状况，所以SMI技术可以提高儿童睾丸疾病诊断的准确性。

5 在关节检查中的应用

类风湿性关节炎(RA)为自身免疫性疾病，其病理特征为滑膜增厚从而导致骨关节的破坏，其中增生组织内血管翳的形成为导致骨关节破坏和畸形的主要原因。滑膜内血流信号的增多常提示病变处于活动期，可以用来评价疾病的发展进程。有研究表明[22]，将患者关节处血流信号的显示情况及分级情况作比较，发现SMI对关节处增厚滑膜的血流信号显示情况优于PDI且SMI血流信号分级与临床指标(CPR、ESR和DAS28)呈正相关，说明在检测RA活动度及严重程度上，SMI具有较高的应用价值。SMI技术在评价腕管综合征(CTS)方面也有研究。在临床上主要应用电生理检查来确诊CTS。超声也可以通过观察较表浅的正中神经的形态、回声及横截面积(CSA)来判断是否有神经的卡压。随着研究的深入，尹晶等[23]应用SMI检测正常人和CTS患者正中神经的峰值血流，发现CTS患者正中神经内血流量较正常人增多。不过尚没有将SMI技术与电生理检查“金标准”之间诊断结果的对比，还需进行进一步的研究探讨。

6 在颈部斑块检查中的应用

动脉粥样硬化是心脑血管疾病的病理基础，其中斑块的稳定程度与发生脑卒中有很大关联。超声诊断主要是是通过观察斑块的形状、位置、回声来判断斑块的稳定性。最近有许多学者认为[24]，斑块内的新生血管是导致斑块不稳定的重要因素。由于新生血管管壁构造不完整容易导致斑块出血及破裂，斑块内新生血管的数量与斑块的稳定性呈正相关。所以，对于新生血管的检测也成为超声诊断斑块情况的重要指标。已有很多学者研究证明[25]，SMI技术在检测颈动脉斑块的新生微小血管的显示情况及分级与CEUS差异无统计学意义，说明SMI对评价颈动脉斑块的稳定性具有重要作用。

7 展望

SMI技术利用高频率的显像技术对流速低和管径小的血流信息显示更为清晰，并且具备费用低、无创性、重复性、多方位等优点，在临床诊断中具有广泛的应用前景。以上列举了SMI技术在几个系统中的应用，说明其在临床操作中具有可实施性，并且在与一些“金标准”的对比中显示SMI技术对疾病的诊断上均有较好的准确性。在其他系统应用的方面，我们还可以进一步进行研究，让SMI技术成为超声诊断的重要补充部分，提高超声诊断的准确性，以其独特的优势成为影像学检查的重要组成。