谈及创伤性脑损伤（traumatic brain injury, TBI），它是全球范围内导致外伤致残与死亡的主要因素。特别是重度TBI患者，其死亡率可高达30%。在当前的神经重症监护中，颅内压与脑灌注压监测被视为基础治疗手段。然而，这些宏观指标仅能反映颅内压力的整体状态，却无法回答一个核心问题：大脑微循环——那片掌管脑组织存亡的毛细血管网络——究竟处于何种状态？

近日，国际顶级期刊《自然-生物医学工程》发表了一项突破性研究成果。上海交通大学医学院附属第六人民医院与上海科技大学携手，基于临床常规超声系统，开发了一套床旁超声定位显微镜（ULM）技术，成功实现了对脑微循环的超分辨率成像与定量评估。该技术不仅揭示了中重度TBI患者脑微血管的差异化重塑轨迹，还为预后预测及个体化治疗提供了全新工具。在现有影像手段难以触及的神经重症脑微循环监测领域，这一技术填补了多模态监护中长期缺失的关键拼图。

无需搬动患者，医生可在床旁完成检查

该项技术的核心在于超声定位显微镜。简单来说，通过追踪血液中超声微泡造影剂的运动轨迹，ULM突破了传统超声的衍射极限，实现了微米级分辨率的成像。早在2009年，郑元义教授团队就已在国际期刊上发表了关于无创超声测量细小血管血流速度的研究，并申报了国家发明专利，为临床无创评估微循环开辟了新路径。然而，过去常规ULM依赖于超快超声成像平台，这限制了其在临床场景中的实际应用。为攻克这一瓶颈，团队历经多年研发出一套多假设、多帧全局优化追踪算法。最终，他们在临床常规超声系统上实现了约139微米的空间分辨率，能够分辨直径小于200微米的微小血管。在微血管检测灵敏度方面，这一技术甚至优于CT血管成像等传统影像手段。更值得关注的是，整个检查流程完全可在床边进行：患者无需离开ICU，医生即可完成超声造影剂的持续输注与数据采集。对于病情危重、难以脱离监护的神经重症患者，这一优势尤为显著。

脑微循环重塑轨迹助力临床决策

本研究纳入了20例接受去骨瓣减压术的中重度TBI患者，分别在术后第3天和第14天进行床旁ULM检查。生成的超分辨率微泡轨迹密度图令人惊叹——不仅可以清晰显示主干大血管与中等分支血管，广泛的微血管网络也一览无余，侧脑室、基底节、病灶腔隙等结构均清晰可见。在病灶周围区域，微血管的迂曲度显著高于全脑平均水平，直观反映了TBI后局部微循环的病理改变。通过纵向对比，研究团队发现了一个极具临床价值的现象：中度与重度TBI患者的微血管演变模式截然不同。中度患者从术后第3天到第14天，血管密度和分支复杂度逐步回升，提示脑微循环存在主动的结构修复过程。而重度患者则表现为早期血管阻力升高、持续低灌注以及微血管结构紊乱，未见明显恢复趋势。这些微血管结构层面的演变，提供了现有临床手段之外的增量信息。将微循环监测转化为可指导治疗决策的依据，是这项技术走向临床应用的关键。研究发现，ULM提供的脑微循环指标能够间接反映TBI患者的颅内压；由脑微血管导流率与脉压构成的微血管灌注效率系数，在术后第3天即可有效区分患者的长期预后。利用ULM对微血流进行动态监测，医生甚至有望制定出以改善脑微循环为目标的新治疗策略。与传统影像学检查相比，ULM在重症TBI患者继发性脑损伤（如创伤后脑梗塞/缺血、脑肿胀及脑积水）的诊断中展现了重要价值。同时，它能够揭示不同损伤程度患者脑微血管重塑的差异，为客观评估损伤严重程度、确定监护方案及实施个体化治疗提供了有力参考。

该项研究由上海六院超声医学科、上海超声医学研究所、上海市神经超声影像诊疗重点实验室联合上海六院神经外科、上海科技大学生物医学工程学院、法国国家健康与医学研究院共同完成。上海六院超声医学科/上海市神经超声诊疗重点实验室李茂垚博士后、上海科技大学生物医学工程学院王文轩博士研究生为共同第一作者。上海六院超声医学科/上海市神经超声诊疗重点实验室郑元义教授、上海六院神经外科袁方副主任医师、上海科技大学生物医学工程学院张增教授、法国国家健康与医学研究院迈克尔·唐泰尔（Mickaël Tanter）教授为共同通讯作者。

原标题：《床旁超声定位显微镜"透视"脑微循环，上海最新研究推动脑损伤精准治疗新突破》