超微血管成像技術(shù)在超聲檢查中研究進(jìn)展

孫 楠,單叔煤,張?chǎng)┉?孫 磊

(1.牡丹江醫(yī)學(xué)院;2.牡丹江醫(yī)學(xué)院附屬紅旗醫(yī)院超聲科，黑龍江 牡丹江 157011)

目前在超聲診斷中對(duì)血流信號(hào)的檢測(cè)常用的技術(shù)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維超聲基礎(chǔ)上實(shí)時(shí)的觀察血流情況(方向、速度和性質(zhì))以及測(cè)量血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)。血流和組織都會(huì)有多普勒信號(hào)，低速的血流信號(hào)和噪聲會(huì)混雜在一起。傳統(tǒng)的彩色多普勒成像會(huì)將噪聲和運(yùn)動(dòng)偽像與低速的血流信號(hào)一并去除，只能顯示血管管徑>0.2mm[1]且血流速度>10cm/s[2]的血流信號(hào)，對(duì)微小血流信號(hào)并不敏感且受探測(cè)角度影響大。能量多普勒(PDI)主要依據(jù)紅細(xì)胞相對(duì)數(shù)量多少的不同而表現(xiàn)出不同的強(qiáng)度。其可以顯示較完整的血管網(wǎng)，不受測(cè)量角度的影響，對(duì)微小血管的顯示較傳統(tǒng)彩色多普勒更敏感。但是PDI不能顯示血流的方向、速度等血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)。血管造影(CEUS)是將造影劑注入體內(nèi)使病變部位與正常組織強(qiáng)度形成對(duì)比，可以實(shí)時(shí)觀察病變處血流及血供情況。超聲造影可以準(zhǔn)確顯示病灶的位置、范圍以及血供情況。但是超聲造影是有創(chuàng)性的檢查，患者對(duì)造影劑的耐受情況不一，對(duì)于全身情況較差和特殊的患者并不能進(jìn)行造影的檢查。這時(shí)無(wú)創(chuàng)且對(duì)血流更敏感的超微血管成像技術(shù)成為檢測(cè)微小血流信號(hào)的最佳選擇。超微血管成像技術(shù)(SMI)是一種新型的多普勒微血管成像技術(shù)，通過(guò)更先進(jìn)的計(jì)算法將低速血流信號(hào)在混雜的信號(hào)中提取出來(lái)，以高幀頻來(lái)顯示容易被忽視的微小血流。SMI分為彩色形式(cSMI)和灰階形式(mSMI)，cSMI是同時(shí)顯示二維圖像和彩色信號(hào)，mSMI更關(guān)注血流信號(hào)，所以對(duì)血流的敏感性更高。SMI可以檢測(cè)到管徑更小、流速更低的血流信號(hào)，由于其無(wú)創(chuàng)及高效的血流顯示能力現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于臨床診斷中。

1 在淺表器官檢查中的應(yīng)用

1.1 甲狀腺對(duì)于甲狀腺的診斷超聲以其簡(jiǎn)便、無(wú)創(chuàng)性成為首選。尤其是以二維超聲為基礎(chǔ)的甲狀腺影像報(bào)告和數(shù)據(jù)系統(tǒng)(TI-RADS)已經(jīng)成為臨床上首先判斷甲狀腺結(jié)節(jié)性質(zhì)的檢查,但是甲狀腺結(jié)節(jié)的血流分布特點(diǎn)尚不能使其對(duì)良惡性做出有效判斷[3]，主要是因?yàn)镃DFI技術(shù)對(duì)血流檢測(cè)的局限性使一些微小血流信號(hào)不能顯示，所以會(huì)影響甲狀腺結(jié)節(jié)血流的真實(shí)情況。刁雪紅[4]等參考半定量方法用CDFI和SMI對(duì)68個(gè)甲狀腺結(jié)節(jié)進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)良性結(jié)節(jié)主要以周邊血流和混合血流為主，惡性結(jié)節(jié)主要以中央型血流為主，并將其與病理結(jié)果比較發(fā)現(xiàn)，SMI在判斷甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性中的敏感度、特異度、準(zhǔn)確性均高于CDFI。所以，與傳統(tǒng)的CDFI技術(shù)相比SMI對(duì)甲狀腺結(jié)節(jié)周邊及內(nèi)部血流情況顯示效果更佳，能對(duì)甲狀腺結(jié)節(jié)良惡性做出更準(zhǔn)確的診斷。歐陽(yáng)伽保[5]等將甲狀腺結(jié)節(jié)進(jìn)行CEUS和SMI檢查，通過(guò)與病理結(jié)果的比較得出兩者在診斷效能上并無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，表明兩者在診斷結(jié)果上有較高的一致性，所以在患者情況不適合做超聲造影的情況下，SMI技術(shù)可以替代CEUS對(duì)甲狀腺結(jié)節(jié)的良惡性做出初步的診斷。在甲狀腺功能異常的血流診斷中，主要是應(yīng)用CDFI技術(shù)檢測(cè)甲狀腺實(shí)質(zhì)內(nèi)血流和甲狀腺上動(dòng)脈的流速及阻力指數(shù)。梁婷等[6]發(fā)現(xiàn)應(yīng)用SMI技術(shù)疊加脈沖多普勒對(duì)甲狀腺上動(dòng)脈血流的測(cè)量更敏感，尤其是甲減行射頻消融后和131I治療后的甲狀腺，SMI對(duì)其低速的動(dòng)脈血流顯現(xiàn)能力更好。在血流速度低的情況下，更能顯示SMI診斷的優(yōu)越性。

1.2 乳腺乳腺癌為女性常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，早期判斷乳腺腫物良惡性對(duì)患者的生存質(zhì)量以及預(yù)后都有重要意義。所以尋求簡(jiǎn)便、快捷、無(wú)創(chuàng)性的影像學(xué)檢查就更為重要。目前在超聲診斷中對(duì)乳腺腫物良惡性的判定還是根據(jù)BI-RADS分級(jí)，來(lái)觀察腫物的形狀、回聲、邊界以及有無(wú)鈣化等。馬燕等[7]應(yīng)用SMI聯(lián)合BI-RADS對(duì)乳腺腫物的良惡性與病理結(jié)果進(jìn)行比較，認(rèn)為SMI聯(lián)合BI-RADS比單獨(dú)應(yīng)用BI-RADS或SMI模式診斷率更高，所以SMI能提高乳腺惡性腫物的檢出率。惡性腫瘤中新生血管結(jié)構(gòu)不完整，發(fā)育不成熟并且數(shù)量明顯多于良性腫瘤，乳腺腫瘤的發(fā)生、發(fā)展都與新生血管有著密切的關(guān)系，所以對(duì)于新生血管的檢查成為判斷乳腺良惡性腫物的重要環(huán)節(jié)。有學(xué)者[8]發(fā)現(xiàn)SMI在與CDFI比較中顯示血管數(shù)目更多，且mSMI要比cSMI對(duì)血管的顯示敏感性更高。陳欣等[9]認(rèn)為，對(duì)于乳腺病變的良惡性判斷不僅要對(duì)血管數(shù)量上進(jìn)行比較，還應(yīng)該對(duì)血管形態(tài)進(jìn)行比較，然后發(fā)現(xiàn)SMI和超聲造影微血管技術(shù)對(duì)于血管構(gòu)筑的特點(diǎn)具有較好的一致性。SMI對(duì)于乳腺病變的良惡性具有較好敏感性并且因其無(wú)創(chuàng)性及便捷性在臨床工作中得到了廣泛的應(yīng)用。

1.3 淋巴結(jié)淋巴結(jié)為人體的免疫器官，炎性病變和惡性腫瘤都可以引起病變周?chē)皽\表淋巴結(jié)的腫大，所以正確評(píng)價(jià)淋巴結(jié)的良惡性對(duì)疾病的診斷、治療和預(yù)后具有重要的意義。金佳美[10]等將淋巴結(jié)內(nèi)的血流情況進(jìn)行分型，發(fā)現(xiàn)良性淋巴結(jié)內(nèi)血管多以淋巴門(mén)型為主，惡性淋巴瘤和惡性腫瘤的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移則多以無(wú)血流、周邊型及混合型為主，將SMI與作為診斷淋巴結(jié)內(nèi)血流情況的金標(biāo)CEUS進(jìn)行比較，認(rèn)為SMI與CEUS對(duì)淋巴結(jié)內(nèi)血流類(lèi)型的診斷結(jié)果差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。張春征等[11]回顧性分將析了84例患者的102枚淋巴結(jié)，將二維超聲分別聯(lián)合CDFI、PDI、SMI、CEUS與病理結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，得出SMI和CEUS診斷準(zhǔn)確率高于CDFI和PDI。以上研究說(shuō)明，SMI和CEUS對(duì)淋巴結(jié)血流分型和對(duì)淋巴結(jié)良惡性的診斷結(jié)果無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

2 在消化系統(tǒng)檢查中的應(yīng)用

我國(guó)的肝病患者較多，如果可以評(píng)估肝纖維化的程度，對(duì)延緩肝硬化的進(jìn)程有重要指導(dǎo)作用，可以為下一步治療提供依據(jù)。肝臟血流豐富，可以通過(guò)血流情況的改變來(lái)判斷肝臟病變程度。Koyama等[12]研究發(fā)現(xiàn)據(jù)肝表面血管角度的不同，可以將肝輕中度纖維化與重度纖維化進(jìn)行區(qū)分，利用SMI技術(shù)可以無(wú)創(chuàng)性的預(yù)測(cè)肝臟纖維化的情況，為臨床診治肝硬化提供依據(jù)。Lee等[13]利用SMI對(duì)肝臟的占位性病變進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，肝血管瘤的血流分布情況表現(xiàn)為結(jié)節(jié)狀和斑點(diǎn)狀，而肝臟的局限性結(jié)節(jié)增生則表現(xiàn)為輻輪型和放射狀，在其他占位性病變中沒(méi)有特殊的血流表現(xiàn)模式，說(shuō)明SMI可以根據(jù)血流模式將肝血管瘤和局限性結(jié)節(jié)增生做出鑒別。胃癌的發(fā)病年齡越來(lái)越年輕。作為消化系統(tǒng)的惡性腫瘤，早發(fā)現(xiàn)、早診斷是提高患者生存率的基礎(chǔ)。農(nóng)志偉等人[14]將已確診為胃癌的患者進(jìn)行CDFI和SMI胃壁血流顯示情況作出對(duì)比，發(fā)現(xiàn)CDFI檢測(cè)病灶血流信號(hào)的陽(yáng)性率為75.36%，SMI陽(yáng)性率為95.65%，SMI較CDFI對(duì)胃癌病灶血管分布情況顯示的更為準(zhǔn)確，但是實(shí)驗(yàn)缺乏與病理微血管的情況進(jìn)行比較，有待于進(jìn)一步研究。超聲檢查為小兒腸套疊的首要檢查，特征性表現(xiàn)為“同心圓征”。但是對(duì)腸套疊缺血情況不能做出準(zhǔn)確的判斷，有研究表明CDFI表現(xiàn)為血流信號(hào)減少的腸管在手術(shù)后證實(shí)并未壞死，所以CDFI并不能代表腸套疊的缺血情況。王玉敏[15]等人選擇臨床表現(xiàn)為腸套疊的患兒應(yīng)用對(duì)血流信號(hào)更為敏感的SMI技術(shù)將腸壁血流分級(jí)，并探索灌腸復(fù)位與SMI血流分級(jí)情況之間的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)SMI血流分級(jí)情況與灌腸復(fù)位率呈正相關(guān)，說(shuō)明SMI技術(shù)可以指導(dǎo)小兒腸套疊的臨床治療方案。

3 在婦產(chǎn)科檢查中的應(yīng)用

子癇為累及全身多個(gè)系統(tǒng)的疾病，其基本病理生理表現(xiàn)主要是全身小血管痙攣而引發(fā)的多個(gè)臟器的缺血。子癇的患者會(huì)出現(xiàn)心、腦、腎臟等多個(gè)器官衰竭，胎盤(pán)血流量也會(huì)減少，會(huì)導(dǎo)致胎兒生長(zhǎng)受限甚至是胎死宮內(nèi)，對(duì)孕婦和胎兒有致命的威脅。所以早發(fā)現(xiàn)且早治療對(duì)孕婦和胎兒都有重要意義。免疫組化染色檢測(cè)胎盤(pán)組織是觀察胎盤(pán)微循環(huán)的金標(biāo)準(zhǔn)，陳麗娜等[16]將SMI觀察胎盤(pán)血管密度(SMI-MVD)和免疫組化測(cè)量胎盤(pán)血管密度(SP-MVD)進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)兩者呈正相關(guān)并且還發(fā)現(xiàn)兩者與新生兒體質(zhì)量也呈正相關(guān)。所以通過(guò)SMI可以了解胎盤(pán)內(nèi)血流情況，而且還可以對(duì)新生兒體質(zhì)量做預(yù)測(cè)。因SMI對(duì)微小血流信號(hào)的敏感性高，還可以應(yīng)用于胎盤(pán)梗塞的診斷中。Hasegawa等[17]研究發(fā)現(xiàn)，正常胎盤(pán)能清晰的顯示從子葉血管到周?chē)q毛樹(shù)血管的結(jié)構(gòu)，而胎盤(pán)梗塞的情況下并不能觀察到正常的胎盤(pán)血管。說(shuō)明SMI能夠準(zhǔn)確的判斷胎盤(pán)梗塞，在胎盤(pán)評(píng)估中的臨床價(jià)值得到證實(shí)。

4 泌尿生殖系統(tǒng)檢查中的應(yīng)用

腎臟為富血供器官，其血流變化與腎臟疾病的發(fā)生、發(fā)展都有密切的關(guān)系。隨著慢性腎病(CKD)逐漸發(fā)展，腎內(nèi)血流灌注有所改變。董霏等[18]觀察CKD不同分期情況下腎臟大動(dòng)脈及小葉動(dòng)脈的血流情況，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)多普勒技術(shù)對(duì)腎臟小葉動(dòng)脈血流顯示不如SMI，認(rèn)為SMI能夠較好的顯示微小血流，為CKD的分期提供可靠證據(jù)。毛怡然等[19]觀察腎實(shí)性占位中血流分級(jí)、血流分布及血流形態(tài)，發(fā)現(xiàn)PDI在判斷腎臟良惡性占位的血流分級(jí)、分布及形態(tài)上差異并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而SMI能夠區(qū)別腎臟良、惡性占位不同的血流情況，其特異性和敏感性均高于PDI。在睪丸檢查中超聲為首選影像學(xué)檢查，睪丸血流情況對(duì)診斷睪丸疾病有著重要的作用。兒童睪丸發(fā)育不成熟，血管較細(xì)，血流速度慢，CDFI顯示較困難。Karaca等[20]用CDFI、PDI及SMI對(duì)平均年齡在15個(gè)月的兒童睪丸血流情況進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)SMI能顯示更多的血流信號(hào)，對(duì)睪丸血流的評(píng)價(jià)更為全面。呂永聰?shù)萚21]觀察發(fā)現(xiàn)4例沒(méi)有血流信號(hào)的隱睪中，應(yīng)用SMI技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)其中3例隱睪中有少血點(diǎn)狀血流信號(hào)，SMI更能真實(shí)反應(yīng)隱睪的血流狀況，所以SMI技術(shù)可以提高兒童睪丸疾病診斷的準(zhǔn)確性。

5 在關(guān)節(jié)檢查中的應(yīng)用

類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(RA)為自身免疫性疾病，其病理特征為滑膜增厚從而導(dǎo)致骨關(guān)節(jié)的破壞，其中增生組織內(nèi)血管翳的形成為導(dǎo)致骨關(guān)節(jié)破壞和畸形的主要原因?；?nèi)血流信號(hào)的增多常提示病變處于活動(dòng)期，可以用來(lái)評(píng)價(jià)疾病的發(fā)展進(jìn)程。有研究表明[22]，將患者關(guān)節(jié)處血流信號(hào)的顯示情況及分級(jí)情況作比較，發(fā)現(xiàn)SMI對(duì)關(guān)節(jié)處增厚滑膜的血流信號(hào)顯示情況優(yōu)于PDI且SMI血流信號(hào)分級(jí)與臨床指標(biāo)(CPR、ESR和DAS28)呈正相關(guān)，說(shuō)明在檢測(cè)RA活動(dòng)度及嚴(yán)重程度上，SMI具有較高的應(yīng)用價(jià)值。SMI技術(shù)在評(píng)價(jià)腕管綜合征(CTS)方面也有研究。在臨床上主要應(yīng)用電生理檢查來(lái)確診CTS。超聲也可以通過(guò)觀察較表淺的正中神經(jīng)的形態(tài)、回聲及橫截面積(CSA)來(lái)判斷是否有神經(jīng)的卡壓。隨著研究的深入，尹晶等[23]應(yīng)用SMI檢測(cè)正常人和CTS患者正中神經(jīng)的峰值血流，發(fā)現(xiàn)CTS患者正中神經(jīng)內(nèi)血流量較正常人增多。不過(guò)尚沒(méi)有將SMI技術(shù)與電生理檢查“金標(biāo)準(zhǔn)”之間診斷結(jié)果的對(duì)比，還需進(jìn)行進(jìn)一步的研究探討。

6 在頸部斑塊檢查中的應(yīng)用

動(dòng)脈粥樣硬化是心腦血管疾病的病理基礎(chǔ)，其中斑塊的穩(wěn)定程度與發(fā)生腦卒中有很大關(guān)聯(lián)。超聲診斷主要是是通過(guò)觀察斑塊的形狀、位置、回聲來(lái)判斷斑塊的穩(wěn)定性。最近有許多學(xué)者認(rèn)為[24]，斑塊內(nèi)的新生血管是導(dǎo)致斑塊不穩(wěn)定的重要因素。由于新生血管管壁構(gòu)造不完整容易導(dǎo)致斑塊出血及破裂，斑塊內(nèi)新生血管的數(shù)量與斑塊的穩(wěn)定性呈正相關(guān)。所以，對(duì)于新生血管的檢測(cè)也成為超聲診斷斑塊情況的重要指標(biāo)。已有很多學(xué)者研究證明[25]，SMI技術(shù)在檢測(cè)頸動(dòng)脈斑塊的新生微小血管的顯示情況及分級(jí)與CEUS差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明SMI對(duì)評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈斑塊的穩(wěn)定性具有重要作用。

7 展望

SMI技術(shù)利用高頻率的顯像技術(shù)對(duì)流速低和管徑小的血流信息顯示更為清晰，并且具備費(fèi)用低、無(wú)創(chuàng)性、重復(fù)性、多方位等優(yōu)點(diǎn)，在臨床診斷中具有廣泛的應(yīng)用前景。以上列舉了SMI技術(shù)在幾個(gè)系統(tǒng)中的應(yīng)用，說(shuō)明其在臨床操作中具有可實(shí)施性，并且在與一些“金標(biāo)準(zhǔn)”的對(duì)比中顯示SMI技術(shù)對(duì)疾病的診斷上均有較好的準(zhǔn)確性。在其他系統(tǒng)應(yīng)用的方面，我們還可以進(jìn)一步進(jìn)行研究，讓SMI技術(shù)成為超聲診斷的重要補(bǔ)充部分，提高超聲診斷的準(zhǔn)確性，以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)成為影像學(xué)檢查的重要組成。