URM科研新声：超分辨显微成像精准捕捉移植肾动脉狭窄微血管异常

肾移植是终末期肾病患者的重要治疗手段，而移植肾动脉狭窄（TRAS）作为术后最常见的血管并发症，早期发现和干预至关重要。传统超声检查在早期识别TRAS微循环障碍方面存在局限，难以实现精准、无创的微血管功能评估。

近日，中国医科大学附属第一医院团队在《Ultrasound in Medicine & Biology》发表研究论文，首次系统性地将超声定位显微镜（飞依诺URM超分辨显微成像）技术应用于TRAS的微循环评估，揭示了其在早期诊断与功能监测中的突出价值。

（↓论文节选及解读↓）

移植肾动脉狭窄（TRAS）是肾移植后的主要血管并发症，常见于难治性高血压或移植肾功能不全的评估中。尽管其临床意义重大，但狭窄对移植肾病理生理的影响仍未完全阐明。

目前，临床上常用的传统多普勒超声参数，如收缩期峰值流速（PSV）、肾内阻力指数（RI）等诊断一致性有限，难以检测早期的微循环异常。虽然超声造影（CEUS）提供了无创灌注评估，但其空间分辨率仍不足以精细展现微血管结构。

因此，临床亟需一种能够无创、精准评估微循环功能障碍的定量方法。超声定位显微镜作为一种先进的声学超分辨成像技术，通过追踪超声造影剂微泡的轨迹，能够实现微米级的微血管观测和定量分析，为解决这一临床难题带来了新的希望。

研究对象：该研究共纳入54例肾移植受者，其中15例被诊断为移植肾动脉狭窄。所有受试者均在数字减影血管造影(DSA)检查后1周内接受超声检查。

超声图像采集：所有检查均使用飞依诺 ULTIMUS 9E超声设备进行，该设备的四核异构架构支持超快速平面波成像，可在兼顾深度的同时实现微米级的成像精度。超声造影检查，在静脉注射造影剂后持续录制120秒动态影像，覆盖皮质期、髓质期及延迟期。超声定位显微镜采集以造影剂峰值强化期为目标，采集10秒原始图像(>1000帧)用于超分辨处理。

超声造影图像分析：在肾皮质内，于包膜下1-2mm处系统性地设置5个0.5cm²的感兴趣区域(ROI)。为每个感兴趣区域生成TIC曲线(时间-强度曲线)各区域参数的平均值代表整体肾灌注情况。

超声定位显微镜图像分析：原始数据通过质心检测、运动追踪和轨迹绘图进行微泡定位,获得小于100μm分辨率的微血管结构。对肾脏上、中、下极进行三次重复测量并取平均值，分析内容包括：

(1)形态学参数:皮质感兴趣区域(包膜下1-2mm处，0.5cm²)密度(最大/最小/平均密度、密度比)、复杂度、血管尺寸(直径/血管间距)和血管数量。

(2)流速参数:最大/最小/平均流速、单点血流速度。

(3)综合参数:灌注指数和血容量。

使用飞依诺ULTIMUS 9E超声设备内置的集成软件生成密度图、流速图和方向图，用于后续定量分析(图1)。

图1：正常受试者与移植肾动脉狭窄(TRAS)患者的超声造影(CEUS)及超声定位显微镜(ULM)对比代表性图像。(a)超声造影灌注图像;(b)超声定位显微镜血管密度图;(c)超声定位显微镜血流速度图;(d)超声定位显微镜血流方向图。与对照组相比，移植肾动脉狭窄组的血管密度显著降低，提示该组患者的血管丰富程度下降。

移植肾动脉狭窄组和对照组的基线临床特征比较，差异均无统计学意义。在传统超声和超声造影参数方面，仅移植肾动脉狭窄组的段动脉阻力指数(RI)显著低于对照组(p=0.015)。

移植肾超声定位显微镜参数测量结果：可清晰显示移植肾的微血管结构，如叶间动脉、弓形动脉、皮质放射状血管以及部分髓质组织(图1)。与对照组相比，移植肾动脉狭窄组患者的血管比率、平均流速、血管数量、灌注指数和单点流速显著降低(均 p<0.05)(表3)。

超声定位显微镜衍生参数如血管比率、平均流速、血管数量、灌注指数和单点流速与肾移植肾功能标志物(包括血尿素氮(BUN)、血肌酐、胱抑素C(CysC)和估算肾小球滤过率(eGFR))显著相关（表4）。

ROC曲线分析显示，血管数量、灌注指数和单点流速在识别移植肾动脉狭窄方面具有良好的预测能力。更重要的是，将关键的超声定位显微镜参数与传统的段动脉阻力指数(RI)相结合，诊断准确性显著提高曲线下面积(AUC)达 0.84,灵敏度为93.3%。

随着超分辨显微成像技术的不断完善与研究应用的深化与标准化，该技术有望整合进入肾移植术后常规监测体系，实现对TRAS的早期识别与干预，为提升移植肾长期存活率提供强大的影像学助力。

阅读论文原文请检索：

doi:10.1016/j.ultrasmedbio.2025.07.032.