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_abio生物试剂品牌网

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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。

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(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
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

02 临床转化价值
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。

论文信息
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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