超微血管成像技术（SMI）在超声诊断中的应用及研究

刘妍君 管倩倩 曾玲玲 雷丹 罗述娜 程洪锋

摘 要：血流信息是二维灰阶超声的重要补充，能直观的反映出组织或病灶的血流灌注情况，对超声诊断有重要的参考价值。超微血管成像技术（SMI）是一种检测微细血流的新技术，通过特殊的技术处理，可以识别杂波，消除组织的运动伪影，能够高分辨率的探测微细血管的超低速血流信息，在微血流灌注方面有十分显著的优势，具有很高的临床应用价值，是近几年的一个研究热点。在评价颈动脉斑块的新生血管方面可以达到媲美超声造影的效果，在甲状腺、乳腺结节的应用中，SMI能够清晰直观的显示出结节内部血管的走行、构架及低速穿支血流等信息，远优于传统的CDFI技术，为结节良恶性的鉴别提供了更丰富的参考信息。SMI技术是对传统超声血流检测技术的重要补充和优化，它在评价颈动脉斑块、甲乳结节、关节超声及介入超声等方面均已体现出不错的应用效果，值得更进一步研究。

关键词：SMI;颈动脉斑块;甲状腺结节;乳腺肿瘤

中图分类号：R737.9    文献标识码：A    文章编号：1009-8011（2020）-12-0160-03

在超声影像检查中， 二维图像基础上血流信息对于超声诊断有着十分重要的临床意义，检测血流信号的传统技术有CDFI、能量多普勒和超声造影等，而最近由日本东芝开发的的超微血管成像技术（superb micro-vascularimaging，SMI），作为一种显示低速血流和微血流的新技术，能够对组织，肿块进行血流信息更真实、更可靠的评价，有着很高的临床应用价值。本文就对SMI技术的原理、优缺点、临床应用及研究进展予以综述。

1  超微血管成像技术的原理及优缺点

1.1  超微血管成像技术的基本原理及优点

超微血管成像技术（SMI）是一种基于彩色多普勒原理发展起来的一种彩色血流显像新技术，可以识别杂波，消除组织的运动伪影，呈现的血流信息更真实，具有显示低速血流、高分辨率、高帧频成像等特点。它不需要对比介质就可显示出高质量的微血管超低速血流，具有无创、费用低、无禁忌证、适用范围广等优点。国内外众多研究结果表明SMI在微血流显示方面能够达到与增强CT，超声造影（CEUS）相媲美的效果，且无需造影剂，扫查耗时更少，还可以连续、反复多次的对病灶进行评估分析。

1.2  超微血管成像技术的局限性

由于SMI技术也是基于多普勒原理，图像质量同样也会受呼吸、运动、操作手法等因素的影响，也容易引起运动伪像。SMI的标尺选择也很重要，选择过高会使部分低速血流无法显示，过低则会增加运动伪像。另外在血流的时相性方面，还不能达到CEUS的效果，例如肝脏的CUES可以很动态的显示感兴趣病灶各个时相的血流灌注情况，而SMI不能。

2  超微血管成像技术的临床应用及研究进展

2.1  SMI评价颈动脉斑块内新生血管的价值

众多研究表明，颈动脉斑块的稳定性与脑血管事件的发生紧密相关[1]，而斑块内新生血管形成是致斑块不稳定的重要因素之一[2]。斑块内的新生血管是指当颈动脉附壁血栓形成后，形成的新的微细毛细血管，它由于缺乏基底膜和结缔组织支撑，而易破裂出血形成血栓，血栓容易脱落致斑块不稳定。常规的超声血流成像技术不能提供足够的信息，而侵入性的成像技术也要求更高的成本和操作技能，SMI因其具有高帧速率（>50帧/s）和高分辨率，且无需用造影剂即可实时显示微血管低速血流，而使其在评估颈动脉斑块的稳定性中具有重要的应用价值[3]。在SMI图像上斑块内的新生血管表现为点、线状增强;点、线状增强数量越多，跨度越大表明斑块稳定性越差，以下是常用的评级方法[4]：①0级，斑块内未见增强;②Ⅰ级，斑块内仅表现为1个至数个点状增强，且局限在斑块的基底部或肩部;③Ⅱ级，斑块内可见1～2个线条状增强并可有点状增强;④Ⅲ级，斑块内以多个线条状增强表现为主，并贯穿或大部分贯穿斑块;分级越高代表斑块的稳定性越差？国内外较多研究表明SMI对斑块内新生血管形态及分布情况与 CEUS结果高度一致[5-6]。因此，SMI技术可以较好的显示微血管，成本和可操作性也低于CEUS，它与常规的二维超声显像结合起来，有望替代CEUS成为评价颈动脉斑块新生血管的新技术。

2.2  SMI评价甲状腺结节的良恶性

甲状腺结节是临床常见的疾病，我国的发病率约为20%～76%。甲状腺结节内的滋养血管是肿瘤生长和扩散的基础条件[7]，因此，检测和分析甲状腺结节内的血流信号特点，对判断甲状腺结节良恶性质具有一定的参考意义。CDFI是获取组织血流信息的最常用的方法，它的缺点是对低速血流的敏感性太差，当血管的直径<100μm时，CDFI几乎不能检测到血流信号[8]。而超微血管成像技术（SMI）可以检测到管径≤100μm，流速≤0.1cm/s的微细血管[9]，并获得高质量的图像，而且还具有csmi、msmi、smart3d等多种显像模式，能够清晰的显示甲状腺结节内的穿支血管及血管构架。众多研究表明甲状腺结节内的穿支血管是评价甲狀腺结节良恶性的重要参考指标，其直径多<100μm。比如赵永锋等[10]研究认为SMI检测出结节内周边为主型血流并穿支血管，与CEUS低增强诊断甲状腺癌具有相当的诊断效力。因此SMI较CDFI更能够清晰直观的显示甲状腺结节血管的走行、构架及低速穿支血流等，为良恶性结节的鉴别提供了新的评价指标。

2.3  SMI评价乳腺肿瘤

近年来，乳腺癌发病率有逐渐上升的趋势，且趋于年轻化，严重威胁着女性的身心健康[11]。乳腺癌的病理类型很多，也导致超声“一病多图，一图多病”的情况很常见。当肿块的二维声像图相似时，其内的血流情况具有重要参考价值。恶性肿瘤的生长主要依靠大量微血管生成获得营养，进而发生扩散转移，所以乳腺癌的发展。侵袭和转移等均与血管生成密切相关[12]。良性肿瘤通常血供不丰富，血管走行自然、规整，而恶性肿瘤常血供丰富，其血管迂曲、不规则，走行僵直。因此准确显示肿瘤内部血管的形状、走行、分布等情况对鉴别乳腺肿瘤的良恶性具有重要参考价值。CEUS是在这方面目前应用最为成熟、可靠性的在检查方法，但是造影剂可能引起患者的过敏反应，妊娠和哺乳期也是CEUS的禁忌证。SMI技术，既克服了CDFI不能显示微细、低速血流的缺陷，也弥补CEUS的有创、有禁忌证、价格昂贵等不足，而微细血流显示媲美CEUS、SMI有望成为鉴别诊断乳腺癌的新的辅助工具，但鉴于乳腺癌的复杂性，其应用价值还有待更多研究进一步验证。

2.4  SMI在类风湿关节炎中的应用价值

类风湿性关节炎（rheumatoid Amlritis，RA）是一种慢性、渐进性的全身自身免疫性炎症性疾病，滑膜炎和血管翳的形成是其主要病理学特点;随着病程的加重，由于关节和软骨遭到破坏，而导致关节畸形和功能丧失。降低RA的活动性是治疗RA的主要目标[13]。而判断RA活动性的重要依据是滑膜内是否有新生血管形成，在影像学上表现为新生血流灌注。检测RA血流的常用方法是能量多普勒超声（power Doppler ultrasound，PDUS），但他容易受组织运动干扰，而对低速血流信号显示不够敏感;SMI可以识别杂波，能够很好的消除组织运动伪像。研究[14]表明，SMI能更敏感的显示管径>0.1mm的微血管的超低速血流信号，而且可重复性强。因此，SMI较PDUS更易发现亚临床RA的活动性病变，在RA评价关节滑膜活动性炎症和评估疗效方面有着良好的应用前景[15-16]。

3  结语

SMI针对微細血流的检测，能够获取感兴趣组织或病灶更丰富、更精细、更准确的血流信息，是对传统超声血流检测技术的重要补充和优化。它在评价颈动脉斑块、甲乳结节。关节超声及介入超声等方面均体现了不错的应用效果及研究价值。总之，SMI已成为目前超声医学的研究热点，具有很高的临床应用价值，值得更深一步研究。

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