结合区域划分的超声定位显微镜技术用于鉴别良性淋巴结与转移性淋巴结

《Ultrasound in Medicine & Biology》：Ultrasound Localization Microscopy Combined With Regional Division for Differentiating Benign and Metastatic Lymph Nodes

　　

摘要

目的

超声定位显微术（ULM）能够实现淋巴结微血管的高分辨率可视化。然而，大多数先前的研究依赖于整个淋巴结的分析，这种方法可能会忽略空间异质性，并受到混杂因素的影响。这项前瞻性单中心研究旨在探讨ULM结合区域分析在区分良性和恶性淋巴结方面的诊断价值。

方法

研究共纳入了104个超声检查中发现可疑淋巴结的患者的淋巴结。所有淋巴结都接受了超声引导下的核心针吸活检，作为分类（良性或恶性）的参考标准。每个淋巴结被划分为中心区、边缘区和全局区，并提取了ULM的定量参数。计算了区域比率特征。特征选择采用了单变量分析、LASSO回归和逐步后退逻辑回归方法。模型性能通过10折分层交叉验证、2000次自助法重采样、决策曲线分析（DCA）和临床影响曲线（CIC）进行评估。

结果

构建了三个诊断模型：传统的超声（US）模型、ULM模型和结合US-ULM的模型。结合模型的鉴别性能最佳，AUC为0.866（95% CI：0.7875–0.9320），其次是ULM模型（AUC = 0.833，95% CI：0.7464–0.9108）和US模型（AUC = 0.730，95% CI：0.6219–0.8285）。在多变量分析中，SD.Density_C_P（OR = 0.0578，p = 0.012）、FD_C_P（OR = 0.8847，每增加0.01，p = 0.003）和边缘血管模式（OR = 10.9501，p < 0.001）被确定为淋巴结转移的显著预测因子。在最佳截断值下，结合模型的灵敏度为0.733，特异性为0.915。

结论

所提出的基于区域的ULM模型结合传统超声为区分超声检查中淋巴结病变的良性和恶性提供了一个改进的定量方法。

引言

描述淋巴结对于肿瘤分期、治疗计划和预后监测至关重要[[1], [2], [3]]。因此，早期和准确地区分良性和恶性淋巴结对于优化治疗策略和改善患者预后非常重要[4,5]。肿瘤侵犯淋巴结会损害免疫调节功能，诱导血管生成，并改变淋巴结内的血流动力学[6,7]。因此，评估淋巴结内的微血管结构和血流动力学特征可能有助于更好地描述淋巴结。

传统的超声成像技术在区分血流模式方面仍存在敏感性和特异性方面的局限性。CEUS使用微泡造影剂来评估淋巴结的微血管灌注，但其成像帧率和空间分辨率有限，仅能进行定性和半定量评估[8,9]。尽管MRI可以提供关于淋巴结形态和功能性灌注的全面信息，但其高昂的成本、较长的扫描时间和有限的可用性限制了其在快速和重复评估中的常规临床应用。

近年来，超声定位显微术（ULM）的出现为这些挑战提供了一种创新的技术解决方案[[10], [11], [12]]。通过定位和追踪单个微泡，ULM能够超越传统的衍射极限，实现微米级微血管的高分辨率可视化[[13], [14], [15]]，并揭示淋巴结内的细微微血管异常。

现有的应用ULM评估淋巴结的研究主要集中在整个淋巴结的分析上[[16], [17], [18]]，对淋巴结内区域异质性的研究相对较少。此外，全局分析方法容易受到淋巴结大小和成像条件等混杂因素的影响，这可能影响对淋巴结内微血管异质性的准确描述。这可能会限制基于ULM的定量分析的更广泛临床应用。

我们假设对淋巴结进行区域分析可以更好地捕捉淋巴结内微血管分布的空间异质性。本研究的主要目标是开发一个基于区域的ULM框架，以区分良性和恶性淋巴结。

节段片段

参与者

这项单中心前瞻性研究得到了山东省立医院伦理委员会的批准，并从所有参与患者处获得了书面知情同意。2025年10月14日至2026年1月31日期间，连续被转诊到超声科的患者均接受了前瞻性筛选。纳入标准是基于传统B模式超声下淋巴结具有可疑影像特征，包括淋巴结肿大等。

患者特征

共有94名患者纳入研究，包括104个淋巴结，其中59个为良性淋巴结（56.7%），45个为恶性淋巴结（43.3%）。恶性淋巴结组的平均年龄显著高于良性淋巴结组（55.11 ± 9.93岁 vs 46.69 ± 15.03岁，p < 0.001）。两组之间在性别分布（p = 0.155）或淋巴结位置（p = 0.363）方面没有显著差异，总体上女性患者多于男性患者。

讨论

目前，使用ULM进行淋巴结病变的鉴别诊断主要依赖于整个淋巴结的定量分析[[16], [17], [18]]，没有针对性地进行区域分割或系统的区域异质性评估。这种全局方法容易受到淋巴结大小和成像条件等混杂因素的影响，可能无法完全反映微血管结构的空间变化。为了解决这一局限性，我们引入了一个基于区域的ULM框架。

结论

为了克服传统的全区域微血管分析的局限性，将淋巴结划分为三个区域。这种基于区域的ULM方法显示出有希望的诊断性能，并表明具有潜在的临床应用价值。然而，鉴于样本量有限以及仅进行了内部验证的单中心设计，在任何临床应用之前，需要在独立队列中进行外部验证。

资金支持

本研究得到了国家自然科学基金（资助编号：82471994）和山东省自然科学基金（资助编号：ZR2023MH002）的支持。

数据可用性

本研究期间生成和分析的数据集可以在合理请求下从通讯作者处获得。

利益冲突声明

作者声明，本研究是在没有任何可能被视为潜在利益冲突的商业或财务关系的情况下进行的。

致谢

我们感谢深圳SonoScape生物医学有限公司的技术人员Xiang Lin和Haohao Wang在血管骨架分析方面提供的技术协助。该公司未参与研究设计、数据收集、数据解释或手稿准备。本研究未收到任何额外的商业资助。

Qing Xie | Ruixue Cui | Zhendan Zhao | Ming Li | Yuehua Gao | Huawei Zhang山东省第一医科大学附属山东省立医院超声科，中国济南市，250021