利用超快多普勒超声成像及定量小鼠肝脏血管系统

我们的研究聚焦于利用商用超声平台对肝脏进行无创超快超声成像。该研究旨在简化成像与分析流程，提供解剖学参考，并提升对肝脏血管系统的定性与定量评估能力。本领域近期的重要进展包括超快超声技术，该技术能够检测小血管中的微小血流，通过对比剂增强灵敏度，并提高空间分辨率。

这是通过平面波发射、提高帧率以及提供每个像素的详细血容量估算来实现的。目前我们领域研究中采用的先进技术包括超快超声成像和三维微型CT。这些技术结合对肝脏解剖结构的深入理解，显著提高了小鼠模型中超声成像的准确性和可重复性。

我们建立了一种用于小鼠肝脏血管的无创超快超声成像方案，能够在无需造影剂的情况下实现精确的血容量测量。我们的研究成果包括标准化的数据分析流程、可靠的血管参数量化方法以及解剖结构的清晰可视化，确保微循环评估的准确性与可重复性。本方案提供了一种无需造影剂的无创、高灵敏度肝脏成像方法，可有效捕捉缓慢血流和微小血管。

通过消除运动伪影、实现标准化定量以及提供清晰的解剖结构概览，从而提高准确性，并展示精确且可重复的测量结果。首先，将已准备好的麻醉小鼠放置在加热垫上。使用兽用修剪器轻轻修剪动物腹部的毛发，注意不要对胸部或腹部施加压迫。然后。

涂抹脱毛膏时间不超过两分钟。用温水轻轻擦除脱毛膏并清洁皮肤。接着，将动物背侧朝上放置于加热垫上，并用胶带轻轻固定四肢。

用少量温水润湿皮肤。使用20毫升注射器，将离心后的超声传导凝胶直接涂抹于剃毛后的皮肤上。然后，将3D打印的水箱置于动物上方。

检查超声传导凝胶与水箱的聚甲基戊烯热塑性塑料之间是否存在任何气泡，然后向水箱中加水。在完成小鼠的超快多普勒超声准备后，启动软件，在系统上创建实验会话，并启动扫描软件。在弹出窗口中点击“是”以使电机归中。

要创建新的实验会话，请从菜单中选择会话。在会话面板中填写必要信息，包括项目、受试者、会话、用户名、注释和标签。点击验证。

接下来，使用加载序列按钮载入一个持续时间为10毫秒的多普勒超敏感超声序列。将成像深度设置在1至50毫米之间，最大可成像深度为50毫米。为选择可视化参数，请选择多普勒模式以成像血管结构。

选择图像压缩方法，包括对数、平方根或线性压缩。或者，使用高对比度和低对比度滑块，自动或手动调整对比度范围。若要选择从黑色到白色的色彩映射比例，请勾选灰度选项；若要选择从红黑色到黄色的色彩映射比例，请勾选热图选项。

根据解剖标志选择成像平面。在多普勒模式和B模式之间切换，以熟悉肝脏各叶及其血管结构的解剖。点击停止图标以停止实时显示。

现在，导航至移动探头菜单以调整探头并选择成像平面。首先，准备动物以进行成像，并将探头置于水箱中。执行探头操作并选择成像平面，然后以 10 毫秒的帧率启动多普勒采集。

进入fUS 2D菜单，以在特定位置对随时间变化的血流动力学变化进行成像。在预设选项卡中，将图像间时间设置为0秒，以选择连续模式，使图像之间无暂停，然后设定总记录时长（单位为秒）。随后，按下记录按钮以开始2D数据采集。

录制结束后，按下停止按钮。为获取的录制文件命名，以便将文件以扫描格式保存到会话文件夹中。每次录制结束时，将弹出一个窗口，用于自动保存数据。

打开分析脚本 gui_analysis.m。选择扫描图像，并设置 10 个感兴趣区域，每个区域的体素大小为 2×2。选择每帧 40 毫秒以进行多普勒积分。

然后，绘制器官的血管外围，使10个感兴趣区域（ROI）自动预置于清晰可见的动脉之间，并可根据需要手动调整。为了以任意单位量化全部10个感兴趣区域的平均肝血容量，自动估算30秒记录期间静息帧数值的均值和标准差。