Radiology：肝硬化肝脏微循环的超灵敏US微血管成像研究

肝脏微循环是正常生物合成、代谢和清除的基础。微血管内的有效灌注和适当的剪切应力可维持液体的充分交换和正常的细胞表型、平衡肝脏微循环。因此，监测肝脏微血管的形态特征和功能十分重要。微循环功能障碍是各种肝脏疾病发生和发展的一个常见和重要因素。血管运动失调、营养物质和氧气的缺乏以及压倒性的炎症反应都是由微循环功能障碍引起的，并促使情况的加重。在检测到肝酶升高、肝细胞凋亡和肝纤维化之前，微循环功能障碍是由造成肝损伤的因素引发。处理微循环功能障碍可以改善肝脏疾病。因此，准确无创地评估微循环功能障碍仍然是肝病预后和治疗的重要目标。

现阶段，在肝脏灌注的临床评估方面已经取得了一些进展，但仍有局限性。活体荧光显微镜和正交偏振光谱成像仅限于肝脏的薄层边缘和表面，只用于肝脏微循环的术间评估。现阶段，增强US已被用于肝脏血流动力学的无创评估，但受限于其相对较低的空间分辨率。US定位显微镜可以在临床相关的穿透力下实现体内高分辨率的微血管成像，但需要对比剂的摄入，其临床应用仍在评估中国。彩色多普勒血流仪和功率多普勒血流仪只对相对较大的血管中的快速血流敏感。

近年来，超快速US成像技术和组织杂波过滤技术的进步大大提升了多普勒US的敏感性。超级微血管成像或称SMI（佳能医疗系统），就是这样一种技术，为描述微小肝脏血管的特征提供了更好的可视化和半定量的评分。然而，它的局限性在于缺乏客观的量化分析。研究之前开发了一种超灵敏的US微血管成像（UMI）技术，利用先进的组织杂波过滤和丰富的时空信息更好地去除组织杂波，提高对小血管中缓慢和微弱流动信号的检测。该技术在不使用US造影剂的情况下，在体内成像中同时表现出高分辨率和高灵敏度，对微血管的定量分析有很大潜力。

近日，发表在Radiology杂志的一项研究评估了超灵敏UMI在健康和肝硬化大鼠肝脏微血管的可视化和定量方面的可行性。

研究通过对Sprague-Dawley大鼠（5只肝硬化大鼠和5只对照组大鼠）进行剖腹探查，对肝脏微血管进行了体内研究，并对体内常规功率多普勒检查和体外微型CT进行了比较。通过Wilcoxon测试，比较了对照组和肝硬化组之间基于UMI的灌注、迂回和微血管完整性的量化数据。评估了量化参数与病理纤维化、灌注功能和肝脏缺氧之间的Spearman相关关系。

与传统的功率多普勒US UMI后，血管密度（中位数，22% [IQR, 20%-28%] vs 41% [IQR, 37%-46%]; P = .008）和移动血量（FMBV）（中位数，6.4% [IQR, 4.8%-8.6%] vs 13% [IQR, 12%-14%]; P = . 与对照组相比，肝硬化大鼠组显示出更高的迂回性及由角度总和（SOAM）表示（中位数，3.0[IQR，2.9-3.0] vs 2.7[IQR，2.6-2.9]；P = .008）。血管密度（r=0.85，P=0.003）、FMBV（r=0.86，P=0.002）和SOAM中位数（r=-0.83，P=0.003）与用葡聚糖标记的病理学上的血管密度显示出强烈的相关性。血管密度（r = -0.81，P = .005）和SOAM中位数（r = 0.87，P = .001）也与肝组织缺氧显示出强烈的相关性。

图 (A-H）图像显示了对照组（上图）和肝硬化组（下图）的区别。模式包括US微血管成像（UMI）的图像（A和E）、基于UMI的彩色多普勒血流图像（B和F）、常规功率多普勒美国图像（C和G）以及微型CT扫描（D和H）。健康肝脏的血管从母体到子体分支变化均匀，形状更有条理、更平滑、更自然。在肝硬化的肝脏中，微血管分支似乎偏离了自然的层次结构。血管主干似乎更硬、更直，而远端小血管往往更卷曲和无序

本项研究证明了US微血管成像（UMI）在不使用造影剂的情况下对大鼠肝脏微血管进行体内可视化和量化的可行性。该技术可应用于肝脏微循环功能障碍的无创评估，对肝脏疾病的评估具有潜在的价值。
原文出处：

Wei Zhang,Chengwu Huang,Tinghui Yin,et al.Ultrasensitive US Microvessel Imaging of Hepatic Microcirculation in the Cirrhotic Rat Liver.DOI:10.1148/radiol.220739