一种用于评估克罗恩病炎症活动度的新型超分辨率超声造影方法

《Insights into Imaging》：A novel super-resolution contrast-enhanced ultrasound approach for evaluating inflammatory activity in Crohn’s disease

　　

摘要 本研究旨在探讨超分辨率超声造影(super-resolution contrast-enhanced ultrasound, SR-CEUS)在评估克罗恩病(Crohn’s disease, CD)炎症活动度中的应用价值。研究人员在前瞻性研究中连续纳入经临床及回结肠镜确诊的CD患者，所有患者在回结肠镜检查后1周内接受B型超声(B-mode ultrasound, BMUS)、彩色多普勒血流成像(color Doppler flow imaging, CDFI)、常规超声造影(contrast-enhanced ultrasound, CEUS)及SR-CEUS检查。以克罗恩病简化内镜评分(simple endoscopic score for Crohn’s disease, SES-CD)为参考标准，记录SR-CEUS定量参数，并采用受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线分析其诊断效能。共纳入52例CD患者，按SES-CD分为活动期(SES-CD ≥ 3, n = 30)与缓解期(SES-CD < 3, n = 22)。SR-CEUS可清晰显示肠壁内微血管结构，其在评估炎症活动度中的曲线下面积(area under the curve, AUC)为0.903，敏感性86.4%(95% CI: 66.7–95.3%)，特异性86.7%(95% CI: 70.3–94.5%)，显著优于CDFI(p = 0.014)与常规CEUS(p = 0.045)，但与BMUS差异无统计学意义(p = 0.988)。BMUS联合SR-CEUS的诊断AUC达0.967，敏感性100%(95% CI: 85.1–100%)，特异性86.7%(95% CI: 70.3–94.7%)，显著优于单独BMUS(p = 0.038)。结果表明，SR-CEUS可提供定量微血管灌注图，显示血管密度、流速及方向，为CD炎症活动度评估提供一种非侵入性工具，可作为内镜监测的补充或替代手段。

克罗恩病(Crohn’s disease, CD)是一种慢性炎症性肠病，其炎症活动度的准确评估对治疗决策和预后判断至关重要。目前，回结肠镜检查结合简化内镜评分(simple endoscopic score for Crohn’s disease, SES-CD)是评估黏膜炎症活动度的参考标准，但其具有侵入性，且在评估透壁性及腔外病变方面存在局限。计算机断层扫描小肠造影(computed tomography enterography, CTE)与磁共振小肠造影(magnetic resonance enterography, MRE)虽能提供全面的解剖和功能信息，但分别存在电离辐射暴露和高成本、耗时长等问题。2025年欧洲克罗恩病与结肠炎组织及欧洲胃肠与腹部放射学会(ECCO-ESGAR)指南推荐将肠道超声作为CD评估的首选非侵入性手段。然而，常规B型超声(B-mode ultrasound, BMUS)易受肠壁增厚非特异性影响，彩色多普勒血流成像(color Doppler flow imaging, CDFI)对小血管和低速血流敏感度有限，常规超声造影(contrast-enhanced ultrasound, CEUS)受衍射极限限制无法清晰显示毛细血管级微血管结构。因此，开发兼具高分辨率与定量功能的非侵入性影像学方法成为迫切需求。超分辨率超声造影(super-resolution contrast-enhanced ultrasound, SR-CEUS)通过微泡定位与追踪突破衍射极限，已在其他器官疾病中显示出潜力，但在CD肠道炎症评估中的应用尚未被探索。

本研究为前瞻性单中心研究，于2024年3月至11月连续纳入52例经临床及内镜确诊的CD患者，排除既往肠段切除史及影像质量不佳者。所有患者在1周内接受BMUS、CDFI、CEUS及SR-CEUS检查，并以SES-CD为参考标准。SR-CEUS数据采集与CEUS同步完成，利用高帧频图像重建生成血管密度、方向性、流速及流向四类定量图谱，由两名经验丰富的超声医师独立分析参数并计算诊断效能。

研究结果

患者特征

52例患者平均年龄39.5岁，男女比例31:21，按SES-CD分为活动期(n = 30)与缓解期(n = 22)，最常见病变部位为回结肠型。

肠道超声与CEUS特征

活动期患者BMUS显示肠壁厚度显著增加(平均7.2 mm)，肠壁分层破坏比例高(66.7%)，系膜脂肪肥厚(mesenteric fat hypertrophy, MFH)常见(60.0%)；缓解期则多保留分层结构(72.7%)。CDFI显示活动期多为Limberg IV级血流信号，缓解期多为Limberg II级。CEUS增强模式在活动期以全层增强(Pattern I)为主，缓解期以黏膜下层增强(Pattern III)为主。

SR-CEUS定量分析结果

SR-CEUS可清晰显示活动期肠壁微血管呈紊乱、迂曲、扩张及异常分支的形态学改变。定量参数中，最大血管密度(VD_max)、平均血管密度(VD_mean)、血管密度标准差(VD_std)及灌注指数(perfusion index, PI)在活动期显著高于缓解期(p < 0.05)。各参数的操作者间一致性优异，组内相关系数(intraclass correlation coefficient, ICC)均超过0.900。

诊断效能比较

SR-CEUS单独诊断活动期CD的AUC为0.903，敏感性86.4%，特异性86.7%，显著优于CDFI(AUC = 0.732, p = 0.014)与常规CEUS(AUC = 0.764, p = 0.045)，但与BMUS(AUC = 0.902)差异无统计学意义(p = 0.988)。BMUS联合SR-CEUS的AUC提升至0.967，敏感性达100%，特异性86.7%，显著优于单独BMUS(p = 0.038)。

讨论与结论

本研究表明，SR-CEUS突破了常规超声的空间分辨率限制，可在体显示肠壁毛细血管级微血管结构与血流动力学信息，其诊断效能显著优于CDFI与常规CEUS。虽然单独SR-CEUS与BMUS的诊断准确性相当，但二者联合可显著提高诊断效能，体现了形态学与功能学信息的互补优势。SR-CEUS生成的定量微血管灌注图，为CD炎症活动度提供了客观的可视化评估工具，尤其在不宜行内镜检查或需长期随访的患者中具有临床应用潜力。研究局限性包括单中心设计、样本量较小及肠蠕动对图像稳定性的影响，未来需通过多中心大样本研究进一步验证其诊断价值并优化标准化操作流程。该研究发表于《Insights into Imaging》，为CD的非侵入性精准监测提供了新的影像学途径。