近年出现的超分辨超声成像，又称超声定位显微镜（ultrasound localization microscopy，ULM）、显微造影成像（super resolution-contrast enhanced ultrasound，SR-CEUS），其是在超声造影的基础上，通过分离、定位和追踪连续帧中的微泡信号，生成超分辨率微血管图像。该技术可同时评估微血管形态结构和血流动力学指标，分辨率达亚波长级别，已在肝脏、浅表及前列腺等多器官临床研究中展现出精准诊断的潜力，但在胆囊病变中的应用少见［10,11,12］。本研究拟评价超分辨超声识别GPLs血流特征的能力，并与常规超声及超声造影比较，探讨其在胆囊肿瘤性息肉与非肿瘤性息肉鉴别诊断中的价值。
资料与方法
一、对象
复旦大学附属中山医院于2024年3月至2025年4月连续收录108例经超声确诊的GPLs患者。患者纳入标准：（1）胆囊壁凸入囊腔且不随体位改变的实性结节；（2）GPLs最大径≥1.0 cm；（3）患者已完成常规超声、超声造影及超分辨超声成像检查。排除标准：（1）患者年龄＜18岁；（2）因严重心肺疾病或造影剂过敏而无法接受超声造影检查的患者；（3）患者信息资料不全或超声造影及超分辨超声图像不清晰者。根据排除标准排除22例患者：（1）患者年龄＜18岁1例；（2）造影剂过敏史或既往严重过敏反应，无法进行造影检查2例；（3）造影过程中因严重肠气干扰或体位限制导致超声造影图像质量不达标8例；（4）屏气配合不佳导致超分辨超声图像质量不清晰 3例；（5）患者临床资料不全或随访缺失8例。本研究最终纳入86例患者。所有患者均接受外科手术治疗，并根据组织病理学结果确诊。本研究为一项前瞻性研究。该研究获复旦大学附属中山医院医学伦理委员会批准（批件号：B2024-322），入组前每位患者均签署知情同意书。
二、仪器与方法
1.超声仪器及检查方法：采用Mindray Resona AR超声诊断仪，使用凸阵探头，探头频率1~7 MHz。机器内置超声造影及超分辨超声软件。常规超声确定病灶后（多发病灶选择最大病灶），测量并记录肿块的大小、位置、数目、回声、形态、边界、基底宽窄及胆囊壁连续性情况等。调节彩色多普勒血流成像（color Doppler flow imaging，CDFI）至最佳状态，CDFI观察供血血管进入病灶的方式及病灶内的血管分布形态，保持该切面在双幅对比模式下行超声造影检查，超声造影剂为SonoVue，每次推注剂量1.5~2.0 ml，连续动态存储2 min，后间歇动静态存储至4 min。至少间隔10 min后再次注射超声造影剂，行超分辨超声成像，在病灶内开始出现造影剂微气泡即采集超分辨图像，过程中嘱患者屏气，每次采集时长约6 s。
2.图像分析方法：根据《中国超声造影临床应用指南》［13］，胆囊超声造影时相划分采用标准化双期增强模式：动脉期0~30 s及静脉期31~180 s。以胆囊壁为参照，超声造影观察GPLs动脉期增强及静脉期造影剂早廓清情况。超分辨超声观察GPLs内的血管形态，将肿瘤内血流形态分为三种类型：Ⅰ级（少量血管模式），条状或棒状，主要为1~2级分支；Ⅱ级（中等复杂血管模式），条棒状延伸出较多3级分支；Ⅲ级（高度复杂血管模式），血流丰富，排列无序，达4~5级分支（图1）。回顾超分辨超声动态图像，选择最清晰帧，对GPLs进行描计获得其内血流形态学及血流动力学定量数据，包括血流速度、血管密度、血流容积、分形维数、灌注指数、方向方差及速度方差（图2）。超分辨超声血流形态分级判读采用双盲法，由两位具有5年及10年超声造影经验的医师独立完成，分歧病例通过2位医师协商，达成诊断共识。同时对2位医师判读的超分辨超声血流形态分级的一致性进行比较。
图1 超分辨超声显示胆囊息肉样病变血流模式图（箭头所示为病变处）。图a、d、g为常规超声显示胆囊息肉样病变；图b、e、h为超分辨超声下胆囊息肉样病变血流形态图；图c、f、i为胆囊息肉样病变不同血流形态模式示意图；图a~c为Ⅰ级血流图像；图d~f为Ⅱ级血流图像；图g~i为Ⅲ级血流图像 |
图2 胆囊息肉样病变超声多模态检查（箭头所示为病变处）。图a为常规超声显示胆囊后壁息肉样病变；图b为超声造影显示该病灶静脉期持续增强；图c为超分辨超声显示胆囊息肉内条棒状血流（血管密度图）；图d为超分辨超声显示胆囊息肉内条棒状血流（血流速度图）；图e为超分辨超声显示胆囊息肉内条棒状血流（血管速度方向图）；图f为超分辨超声显示胆囊息肉内条棒状血流（血管密度方向图）；图g为超分辨超声对胆囊息肉内血流进行定量分析，获得血流速度（VEL）、血管密度（VD）、血流容积（FWVD）、分形维数（FD）、灌注指数（PI）、方向方差（Dir Var）及速度方差（Ver Var）各定量参数值；图h为示意图显示超分辨超声胆囊肿块血流形态呈条棒状，为Ⅰ型血流模式 |
三、统计学分析
采用SPSS 26.0统计软件进行数据分析。符合正态分布的计量资料以
±s表示，2组间比较采用独立样本t检验；不符合正态分布的计量资料以M（Q1，Q3）表示，2组间比较采用Mann-Whitney U检验，计数资料以例（%）表示，2组间比较采用χ2检验。构建ROC曲线分析常规超声、超声造影与超分辨超声各模态单一及组合特征对GPLs的诊断效能；ROC曲线下面积（area under the curve，AUC）比较采用Delong检验。通过Kappa一致性检验评估不同医师评估结果的一致性。以P＜0.05为差异有统计学意义。
结果
一、患者一般特征
本研究共纳入86例患者86枚GPLs进行分析，病理证实为46例肿瘤性息肉和40例非肿瘤性息肉。40例非肿瘤性息肉中，胆囊胆固醇性息肉23例（23/40，57.50%），腺肌症17例（17/40，42.50%）；患者年龄范围18~75岁，中位年龄48.0岁，病灶最大径范围为10~36 mm，中位最大径14 mm。46例肿瘤性息肉中，胆囊管状腺瘤23例（23/46，50.00%），胆囊腺癌23例（23/46，50.00%）；患者年龄范围19~83岁，中位年龄64.5岁，病灶最大径范围为11~105 mm，中位最大径24 mm。
二、胆囊肿瘤性息肉与非肿瘤性息肉常规超声及超声造影特征比较
胆囊肿瘤性息肉与非肿瘤性息肉比较，患者年龄（P＜0.001）、病灶大小（P＜0.001）、数目（P=0.004）、基底宽度（P=0.006）、胆囊壁连续性（P=0.047）及血流情况（P=0.001）差异均存在统计学意义。超声造影后，相比非肿瘤性息肉，肿瘤性息肉组更容易出现静脉期早廓清（P＜0.001），而动脉期增强情况在肿瘤性息肉与非肿瘤性息肉之间差异无统计学意义（P=0.238，表1）。
表1 胆囊肿瘤性息肉与非肿瘤性息肉各模态超声特征比较 |
| 超声特征 | 非肿瘤性息肉（n=40） | 肿瘤性息肉（n=46） | 统计值 | P值 |
|---|---|---|---|---|
| 常规超声 | ||||
| 病变大小（mm） | 14（10，18） | 24（16，35） | Z=-4.410 | ＜0.001 |
| 数量 | χ2=8.167 | 0.004 | ||
| 单个 | 24（60.00） | 40（86.95） | ||
| 多个 | 16（40.00） | 6（13.05） | ||
| 位置 | χ2=1.275 | 0.529 | ||
| 底部 | 14（35.00） | 21（45.65） | ||
| 体部 | 24（60.00） | 22（47.83） | ||
| 颈部 | 2（5.00） | 3（6.52） | ||
| 形状 | χ2=2.981 | 0.225 | ||
| 长形 | 13（32.50） | 11（23.91） | ||
| 圆形 | 10（25.00） | 7（15.22） | ||
| 椭圆形 | 17（42.50） | 28（60.87） | ||
| 回声 | χ2=0.130 | 0.719 | ||
| 均匀 | 25（62.50） | 27（58.70） | ||
| 不均匀 | 15（37.50） | 19（41.30） | ||
| 基底 | χ2=7.523 | 0.006 | ||
| 窄基底（有蒂） | 20（50.00） | 35（76.09） | ||
| 宽基底（无蒂/广基） | 20（50.00） | 11（23.91） | ||
| 胆囊壁 | χ2=3.958 | 0.047 | ||
| 连续 | 30（75.00） | 25（54.35） | ||
| 不连续 | 10（25.00） | 21（45.65） | ||
| 表面轮廓 | χ2=0.000 | 1.000 | ||
| 规则 | 23（57.50） | 20（43.48） | ||
| 不规则 | 17（42.50） | 26（56.52） | ||
| 血流信号 | χ2=16.48 | 0.001 | ||
| 存在 | 17（42.50） | 35（76.09） | ||
| 不存在 | 23（57.50） | 11（23.91） | ||
| 胆囊结石或胆泥 | χ2=0.310 | 0.578 | ||
| 存在 | 6（15.00） | 9（19.57） | ||
| 不存在 | 34（85.00） | 37（80.43） | ||
| 超声造影 | ||||
| 动脉期增强情况 | χ2=1.390 | 0.238 | ||
| 高增强 | 32（80.00） | 41（89.13） | ||
| 等/低增强 | 8（20.00） | 5（10.87） | ||
| 静脉期廓清情况 | χ2=13.274 | ＜0.001 | ||
| 早廓清 | 8（20.00） | 27（58.70） | ||
| 同步/不廓清 | 32（80.00） | 19（41.30） | ||
| 超分辨超声 | ||||
| 血流形态 | χ2=38.894 | ＜0.001 | ||
| Ⅰ级血管模式 | 32（80.00） | 6（13.04） | ||
| Ⅱ级血管模式 | 4（10.00） | 20（43.48） | ||
| Ⅲ级血管模式 | 4（10.00） | 20（43.48） | ||
| 血流定量参数 | ||||
| 血流速度（mm/s） | 17.09±0.75 | 21.43±0.68 | t=-4.721 | ＜0.001 |
| 分形维数 | 1.46（1.32，1.56） | 1.61（1.55，1.68） | Z=-5.142 | ＜0.001 |
| 血管密度 | 33.57±15.95 | 45.08±13.56 | t=-3.616 | 0.001 |
| 血流容积 | 4.66（2.54，7.98） | 8.96（6.36，12.60） | Z=-4.126 | ＜0.001 |
| 灌注指数 | 4.98（2.94，9.15） | 9.42（7.02，13.22） | Z=-3.991 | ＜0.001 |
| 方向方差 | 1985.30（1535.44，2304.48） | 2047.45（1808.58，2262.04） | Z=-0.857 | 0.391 |
| 速度方差 | 157.58（121.90，212.32） | 181.85（138.08，212.75） | Z=0.391 | 0.299 |
注：表格中符合正态分布的计量资料以  |
三、胆囊肿瘤性息肉与非肿瘤性息肉超分辨超声参数比较
图3 胆囊息肉样病变超声多模态图像及示意图（箭头所示为病变处）。图a为常规超声显示胆囊后壁胆固醇性息肉，最大径＞10 mm；图b为超声造影显示该病灶90 s静脉期持续增强；图c为超分辨超声显示病灶内为条棒状血流；图d为示意图显示2级分支，为Ⅰ型血流模式。图e为常规超声显示胆囊后壁胆囊腺瘤，大小18 mm×16 mm，内似见点状血流；图f为超声造影显示该病灶60 s静脉期持续增强；图g为超分辨超声显示病灶内为分支状血流；图h为示意图显示3级分支，为Ⅱ型血流模式。图i为常规超声显示胆囊底部占位，大小45 mm×33 mm；图j为超声造影显示该病灶45 s静脉期早廓清；图k为超分辨超声显示胆囊病灶内丰富杂乱血流；图l为示意图显示病灶内为丰富杂乱血流，为Ⅲ型血流模式 |
比较肿瘤性息肉与非肿瘤性息肉的超分辨超声各定量参数，其中血流速度（P＜0.001）、分形维数（P＜0.001）、血管密度（P=0.001）、血流容积（P＜0.001）及灌注指数（P＜0.001）差异具有显著统计学意义。
四、各参数诊断胆囊肿瘤性息肉的ROC曲线分析
表2 常规超声及超声造影各特征鉴别胆囊肿瘤性息肉与非肿瘤性息肉的诊断效能比较 |
| 诊断特征 | AUC（95%CI） | 敏感度（%） | 特异度（%） | 阳性预测值（%） | 阴性预测值（%） | 准确性（%） |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 常规超声特征 | ||||||
| 息肉最大径≥14.5 mm | 0.71（0.60~0.82） | 69.00 | 78.60 | 87.00 | 55.00 | 72.09 |
| 单发 | 0.64（0.51~0.75） | 62.50 | 72.70 | 87.00 | 40.00 | 65.11 |
| 测及血流 | 0.67（0.55~0.78） | 72.90 | 71.10 | 76.10 | 67.50 | 73.26 |
| 胆囊壁不连续 | 0.60（0.48~0.72） | 45.50 | 32.30 | 54.30 | 25.00 | 59.30 |
| 宽基底 | 0.64（0.52~0.76） | 64.30 | 66.70 | 78.30 | 50.00 | 65.11 |
| 超声造影特征 | ||||||
| 动脉期高增强 | 0.59（0.42~0.76） | 56.20 | 61.50 | 89.10 | 20.00 | 56.98 |
| 静脉期早廓清 | 0.70（0.59~0.81） | 77.10 | 62.70 | 58.70 | 80.00 | 68.60 |
注：AUC为ROC曲线下面积；95%CI为95%置信区间 |
表3 超分辨超声各定量特征鉴别胆囊肿瘤性息肉与胆囊非肿瘤性息肉的诊断效能比较 |
| 诊断特征 | AUC（95%CI） | 敏感度（%） | 特异度（%） | 阳性预测值(%) | 阴性预测值（%） | 准确性（%） |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 血流形态 | ||||||
| Ⅱ级及以上血流 | 0.82（0.73~0.92） | 83.00 | 82.10 | 84.80 | 80.00 | 82.56 |
| 定量参数 | ||||||
| 分形维数＞1.55 | 0.77（0.66~0.87） | 77.10 | 76.30 | 80.40 | 72.50 | 76.74 |
| 血流速度＞17.10（mm/s） | 0.75（0.66~0.86） | 84.00 | 50.00 | 67.70 | 50.00 | 72.09 |
| 血流容积＞6.37 | 0.75（0.66~0.86） | 78.30 | 67.50 | 73.50 | 73.00 | 73.26 |
| 灌注指数＞6.53 | 0.75（0.64~0.86） | 82.60 | 67.50 | 74.50 | 77.10 | 75.58 |
| 血管密度＞30.78 | 0.71（0.59~0.82） | 87.00 | 60.00 | 71.40 | 80.00 | 74.42 |
| 方向方差＞1745.36 | 0.55（0.43~0.68） | 57.80 | 59.10 | 67.50 | 32.50 | 58.13 |
| 速度方差＞178.96 | 0.57（0.44~0.69） | 64.30 | 56.80 | 58.70 | 62.50 | 61.63 |
| 诊断标准1 | 0.84（0.75~0.93） | 74.60 | 92.60 | 95.70 | 62.50 | 80.23 |
| 诊断标准2 | 0.82（0.72~0.91） | 87.50 | 76.10 | 76.10 | 87.50 | 81.40 |
注：AUC为ROC曲线下面积；95%CI为95%置信区间；诊断标准1为满足血管形态Ⅱ级及以上、分形维数＞1.55任一指标即诊断为肿瘤性息肉；诊断标准2为同时满足血管形态Ⅱ级及以上、分形维数＞1.55两项即诊断为肿瘤性息肉 |
表4 超声单一或多模态参数鉴别胆囊肿瘤性息肉与非肿瘤性息肉的诊断效能比较 |
| 诊断模型 | AUC（95%CI） | 敏感度（%） | 特异度（%） | 阳性预测值（%） | 阴性预测值（%） | 准确性（%） |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 模型1（常规超声） | 0.71（0.60~0.82） | 69.00 | 78.60 | 87.00 | 55.00 | 72.09 |
| 模型2（超声造影） | 0.70（0.59~0.81） | 77.10 | 62.70 | 58.70 | 80.00 | 68.60 |
| 模型3（超分辨超声） | 0.82（0.73~0.92） | 83.00 | 82.10 | 84.80 | 80.00 | 82.56 |
| 模型4（常规超声+超声造影） | 0.72（0.61~0.83） | 81.30 | 63.00 | 56.50 | 85.00 | 69.77 |
| 模型5（常规超声+超分辨超声） | 0.83（0.73~0.92） | 84.40 | 80.50 | 82.60 | 82.50 | 82.60 |
| 模型6（常规超声+超声造影+超分辨超声） | 0.84（0.79~0.95） | 83.00 | 82.10 | 84.80 | 80.00 | 82.60 |
注：AUC为ROC曲线下面积；95%CI为95%置信区间；常规超声标准为息肉最大径≥14.5 mm；超声造影标准为静脉期早廓清；超分辨超声标准为血流形态Ⅱ级及以上；单一及组合模型的AUC比较：模型3与模型1相比，P=0.001；模型3与模型2相比，P=0.008；模型5与模型4相比，P=0.077；模型6与模型4相比，P=0.048 |
五、超分辨超声血流形态分级的判读一致性分析
超分辨超声血流形态图像显示，不同读片者对胆囊肿块内的超分辨超声血流形态分级的判读具有较高的一致性（Kappa值=0.78，表5）。
表5 不同医师评估超分辨超声下胆囊息肉样病变血流形态的一致性比较（例） |
| 医师1 | 医师2 | 总计 | Kappa值 | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Ⅰ级血管模式 | Ⅱ级血管模式 | Ⅲ级血管模式 | |||
| Ⅰ级血管模式 | 34 | 3 | 1 | 38 | 0.78 |
| Ⅱ级血管模式 | 3 | 15 | 2 | 20 | |
| Ⅲ级血管模式 | 2 | 1 | 25 | 28 | |
| 总计 | 39 | 19 | 28 | 86 | |
讨论
微血管在肿瘤的发生、发展、转移及预后评估中扮演着关键角色。深入研究微血管特征对临床治疗决策及预后评估具有重要意义。已有相关指南共识提出，病灶内血流的分布特征（包括数量及空间构型）可作为鉴别GPLs的重要影像学指标［14］。
超声造影通过显示肿瘤微循环灌注可辅助GPLs诊断，研究发现超声造影检查GPLs，静脉期的早廓清特征（AUC值：0.70）相较于动脉期的增强特征（AUC值：0.59）具有更高的诊断价值。然而，仅依靠静脉期的廓清特征来诊断胆囊肿瘤性息肉的准确性并不高，仅为68.60%。这表明尽管静脉期的特征在区分病变类型方面具有一定的优势，但其在单独诊断胆囊肿瘤性息肉时仍存在局限性。本研究组中，46例肿瘤性息肉中，表现为静脉期廓清者仅27例（27/46，59.00%）。超声造影显示，富血供息肉（例如腺瘤）在动脉期快速充盈，但持续时间短暂，仅数秒，导致GPLs微血管形态细节难以捕捉［15］。
多项研究已发现，胆囊肿瘤性与非肿瘤性息肉的差异不在于“有无血流”，而在于血流的形态及结构特征，这对区分胆囊肿瘤性质有重要意义［13，16-17］。近年来，超分辨超声成像技术与超声造影、高帧率成像及微泡追踪技术的结合，超越了传统超声的衍射极限，能重建出分辨率远超常规超声及超声造影的微血管图像，并实现量化分析，已在多个脏器中证实其精确评估肿瘤微血管的能力［18-19］。本研究应用超分辨成像技术，在86例GPLs患者中清晰地显示出病灶内的血流形态结构。研究发现胆囊非肿瘤性息肉以Ⅰ级血流为主，呈1~2支短棒状血流；而肿瘤性息肉以Ⅱ、Ⅲ级血流为主，呈分支状、网状（Ⅱ级，如腺瘤）或丰富杂乱状（Ⅲ级，如腺癌），肿瘤性息肉与非肿瘤性息肉超分辨微血管形态显著不同。基于超声造影技术的超分辨成像检查，显著提升了胆囊肿瘤性息肉的诊断准确性，从68.60%提高至82.60%。
在超声血流形态学分级中，根据血流信号的丰富程度，将血流分为三个级别。研究表明，通过这种分级方法，超声在诊断肿瘤性息肉方面表现出较高的效能，其中血流形态分级诊断的效能最优，AUC值达到0.82。同时也考虑到临床分析图像的直观性及便捷性，本研究以出现Ⅱ级及以上血流形态分级作为超分辨超声诊断肿瘤性息肉的首选特征。其联合常规超声首选特征（息肉最大径≥14.5 mm）和超声造影首选特征（静脉期早廓清）来鉴别诊断GPLs，诊断效能得到显著提升，AUC值达到0.84。值得注意的是，移除超分辨超声特征后，“常规超声+超声造影”模型诊断效能明显下降（AUC值=0.72，P=0.048），证实超分辨超声特征是提升诊断效能的关键因素。推测原因为超分辨超声的微血管形态分级对胆囊肿瘤性息肉具有较高的诊断准确性，能使其与非肿瘤性息肉有效区分。此外，研究显示，超微血流成像（superb microvascular imaging，SMI）联合常规超声在GPLs的鉴别诊断中具有显著价值，能够提高肿瘤性息肉的诊断符合率。具体而言，SMI技术联合常规超声对息肉进行量化评分并绘制ROC曲线，曲线下面积为0.893，以≥4.5分诊断肿瘤性息肉的敏感度为77.30%，特异度为93.30%，准确性为88.10%［20］。这均表明分析GPLs的血流形态结构特征对区分胆囊肿瘤性息肉的重要价值，而超分辨超声因对GPLs微血管显示有极高的空间分辨率，在该方向也展示了其独特的应用价值及潜力。本研究从肿瘤微血管显示角度，建立结合超分辨超声的胆囊肿瘤性息肉诊断模型，针对现有以大小为标准导致的“过度治疗”与“漏诊”矛盾，该模型利用微血管差异作为鉴别依据，为无创区分胆囊肿瘤性息肉与非肿瘤性息肉提供了一种新方法，为优化治疗决策提供了关键工具。
该研究仍存在以下局限性：（1）此为一单中心临床研究，整体样本量有限；（2）超分辨图像采集过程仍受呼吸运动干扰，需依赖患者屏气配合；（3）超分辨超声受二维成像局限，无法显示平面外微血管，可能遗漏部分血管信息。未来需开展多中心、大样本量的研究，以增强本研究结果的稳健性及普适性。同时，通过引入SMI和超声超分辨率微血流成像，以进一步明确与超声造影定量参数及其他成像技术（如CT、MRI）的差异及互补性，特别是在显示微血管网络结构细节方面。
综上所述，通过超分辨超声捕捉GPLs的微血管形态及定量参数，能有效区分肿瘤性与非肿瘤性息肉，其构建的风险预测模型诊断效能显著优于传统超声技术，并且在与超声造影技术的对比中也显示出更高的诊断效能。尽管存在二维成像局限、样本量有限等问题，但其高分辨率、多参数评估的优势使其在胆囊肿瘤性息肉鉴别中具有重要临床价值。未来通过技术优化（如三维成像）和样本拓展，超分辨超声有望成为GPLs精准诊疗的关键工具。