NBE：上海交通大学郑元义等首次利用床旁超声定位显微镜“直视”脑微循环

脑微循环在神经危重症中关键地决定组织活力和恢复，但床边评估尚不可用，迫使临床决策依赖于直觉。

2026年6月17日，上海交通大学郑元义、袁方、上海科技大学张增、法国国家健康与医学研究院Mickaël Tanter共同通讯在

Nature Biomedical Engineering

在线发表题为

“Clinically translatable ultrasound localization microscopy reveals cerebrovascular remodelling and prognosis in patients with traumatic brain injury”

的研究论文。该研究首次将超声定位显微镜（ULM） 应用于ICU床旁的脑微循环评估。通过一种高效的多假设、多帧全局优化算法，研究团队在临床超声系统上实现了约139微米的空间分辨率（约四分之一波长），并在术后第3天和第14天进行纵向成像，揭示了严重程度依赖性的脑

血管

重塑模式。

更重要的是，ULM衍生的复合指标与有创颅内压呈负相关，而微血管灌注效率系数（MPEC） 可有效分层6个月临床预后，为微循环指导的神经重症监护提供了全新平台。

创伤

性脑损伤（TBI）仍然是全球伤害相关死亡和长期残疾的主要原因。尽管神经重症监护取得了进展，约30%的重型TBI患者仍然死亡，幸存者常经历认知和

功能障碍

。有创颅内压和脑灌注压监测被用于指导个体化治疗干预和优化脑血流动力学。然而，基于压力的监测仅提供对区域性异质且时间演变的损伤过程的有限、空间粗略的视图，并且不能直接捕捉塑造组织活力、神经恢复和下游临床决策的微血管紊乱。

微循环完整性对于氧气输送、自主调节稳定性和神经元存活至关重要。TBI破坏脑血管单位，损害脑血管自主调节，并促进低灌注、神经炎症和水肿，从而加重神经功能恶化。持续性微循环功能障碍可能进一步损害神经元活力并阻碍长期恢复。由于这些紊乱在TBI的急性、亚急性和慢性阶段中演变，脑微循环的纵向表征可以提高对疾病进展的机制理解，同时实现动态风险分层、治疗调整和以预后为导向的监测。

中度和重度TBI后区域特异性血管重塑和血流动力学改变（图源自

Nature Biomedical Engineering

）

该研究对20例去骨瓣减压术后创伤性脑损伤患者的前瞻性观察性研究中，发现超声定位显微术（ULM）能够在神经重症监护中实现床边脑微血管评估。传统的ULM需要超快成像，限制了临床转化；在此，研究人员通过实施一种适用于临床系统的高效多假设、多帧全局优化算法克服了这一限制，实现了约139 μm的分辨率。

术后第3天和第14天的纵向成像显示严重程度依赖的重塑：中度损伤表现出更优的结构恢复，而重度病例表现出更高的早期血管阻力和持续的灌注缺损。此外，综合ULM指标与有创颅内压呈负相关，微血管灌注效率系数稳健地对6个月结局进行分层。这些结果将ULM确立为一种可临床转化的微循环引导神经重症监护的床边平台。

参考消息：https://www.nature.com/articles/s41551-026-01714-7