SURE成像技术实现无造影剂、2秒快速成像的微血管超分辨率可视化
2025-08-13 来源:本站 点击次数:92丹麦理工大学联合哥本哈根大学医院团队在《Scientific Reports》发表的论文《Human lymph node microvascular imaging using a fast contrast-free super-resolution ultrasound technique》（2025年7月）提出了一项突破性成像技术SURE（Super-resolution Ultrasound using Erythrocytes）。该技术首次实现无造影剂、2秒快速成像的人类淋巴结微血管超分辨率可视化，分辨率达40μm（小于半波长），同时可量化血流方向（0-360°）和速度（2-15 mm/s）。通过追踪红细胞散射峰信号，SURE成功规避了传统超分辨超声（如ULM）对微泡造影剂的依赖，为淋巴结微循环评估提供了全新工具。
在4例健康志愿者（腋窝/腹股沟淋巴结）实验中，SURE展现出显著优势：
分辨率对比：清晰显示40μm级微血管（传统多普勒超声>300μm）
时效性验证：0.5秒初显血管轮廓，2秒完成高清成像
血流动力学量化：首次实现无创血流方向360°编码与速度剖面分析
03跨模态验证
因人类淋巴结禁用微泡造影的伦理限制，研究者通过大鼠肾脏模型进行多模态对比：
分辨率一致性：SURE（2秒数据）与ULM（10分钟数据）、微CT（2小时扫描）显示相同血管分支模式
信噪比优势：SURE信噪比（25-35 dB）显著高于ULM（15-25 dB），归因于可承受更高声压（MI=1.9）
诊断优化：为淋巴结良恶性鉴别提供新指标（恶性肿瘤微血管呈扭曲/渗漏特征）
手术导航：潜在减少30%非必要淋巴结切除（现有技术误诊率达20%）
设备兼容性：适配常规线性探头，通过软件升级即可赋能基层医院
声明：本文仅用作学术目的。
Amin Naji M, Panduro NS, Tabatabaei Majd SMM, Hansen LN, Taghavi I, McDermott A, Gundlach C, Tomov BG, Nielsen MB, Sørensen CM, Jensen JA. Human lymph node microvascular imaging using a fast contrast-free super-resolution ultrasound technique. Sci Rep. 2025 Jul 2;15(1):23061.
DOI:10.1038/s41598-025-08483-4.
核心研究者包括：Mostafa Amin Naji、Nathalie Sarup Panduro、Jorgen Arendt Jensen，其成果发表于2025年7月的《Scientific Reports》开放获取期刊。
重要发现
01技术原理革新
SURE技术的核心是通过高帧频超声（208.3 Hz）捕捉红细胞散射信号，结合独创的三步处理流程：
运动矫正：基于横向振荡算法消除呼吸或血管搏动干扰
信号分离：使用奇异值分解（SVD）滤除组织背景噪声（低奇异值18%）与随机噪声（高奇异值75%）
峰值追踪：递归最近邻算法构建微血管密度与流速图像
02淋巴结成像突破在4例健康志愿者（腋窝/腹股沟淋巴结）实验中，SURE展现出显著优势：
分辨率对比：清晰显示40μm级微血管（传统多普勒超声>300μm）
时效性验证：0.5秒初显血管轮廓，2秒完成高清成像
血流动力学量化：首次实现无创血流方向360°编码与速度剖面分析
03跨模态验证
因人类淋巴结禁用微泡造影的伦理限制，研究者通过大鼠肾脏模型进行多模态对比：
分辨率一致性：SURE（2秒数据）与ULM（10分钟数据）、微CT（2小时扫描）显示相同血管分支模式
信噪比优势：SURE信噪比（25-35 dB）显著高于ULM（15-25 dB），归因于可承受更高声压（MI=1.9）
创新与亮点
01破解临床痛点
SURE技术突破现有成像三大瓶颈：
无创性革命：摒弃微泡造影剂（ULM必备），避免过敏风险与监测耗时
时效性飞跃：成像速度较ULM（≥30秒）提升15倍，较微CT（小时级）提升3600倍
多功能整合：同步实现结构（密度）、功能（流速/方向）成像，传统HDMI技术仅能显示>300μm血管
诊断优化：为淋巴结良恶性鉴别提供新指标（恶性肿瘤微血管呈扭曲/渗漏特征）
手术导航：潜在减少30%非必要淋巴结切除（现有技术误诊率达20%）
设备兼容性：适配常规线性探头，通过软件升级即可赋能基层医院
总结与展望
SURE技术首次证实无造影剂超分辨超声在人类淋巴结成像的可行性，其2秒快速、40μm分辨、多参数量化的特性，为肿瘤微转移早期诊断开辟新路径。当前局限在于宫颈淋巴结成像易受颈动脉搏动干扰，且样本量较小（仅4例正常淋巴结）。
未来需推进三大方向：
开发3D实时成像系统解决复杂解剖区扫描难题；
建立自动化分析平台提取血管密度/迂曲度等定量指标；
开展千人级研究验证恶性淋巴结判别模型。
随着技术迭代，SURE有望成为淋巴结评估的“超声显微镜”，推动精准诊疗进入微循环时代。
声明：本文仅用作学术目的。
Amin Naji M, Panduro NS, Tabatabaei Majd SMM, Hansen LN, Taghavi I, McDermott A, Gundlach C, Tomov BG, Nielsen MB, Sørensen CM, Jensen JA. Human lymph node microvascular imaging using a fast contrast-free super-resolution ultrasound technique. Sci Rep. 2025 Jul 2;15(1):23061.
DOI:10.1038/s41598-025-08483-4.
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