益仁恒业科普讲堂 | 大小鼠超声在腹部脏器中的应用（上篇）
发布时间：
2026-09-08
大小鼠超声在腹部脏器中的应用（上篇）
在本系列前六期推送中，我们已系统完成大小鼠心血管超声、肿瘤多模态超声两大核心科研体系的搭建，全面覆盖小动物超声基础成像原理、高阶模态技术（CEUS/USR/SWE/超声空化）、动物模型实操方案、数据解读要点与全流程标准化质控体系，为小动物超声的规范化、标准化科研应用筑牢了理论与实操基础。
在心血管、肿瘤模型之外，肝、肾、脾、胰腺、胃肠道及腹腔大血管等腹部脏器，是毒理学评价、代谢性疾病、脏器炎性损伤、器官纤维化、腹腔肿瘤及药源性脏器损伤研究的核心研究载体。相较于心脏超声与肿瘤超声，大小鼠腹部脏器存在体积微小、解剖毗邻紧密、呼吸运动干扰显著、胃肠气体伪影多发等特点，科研实操中普遍存在标准切面不统一、影像基线无规范、正常与病理边界判读模糊、量化指标体系缺失等共性痛点，极大影响实验数据的重复性与严谨性。
基于此，本系列全新开启大小鼠腹部脏器超声专项科普板块。本期为系列上篇，主要聚焦大小鼠腹部脏器的基础成像体系，系统阐释核心脏器解剖特征、标准化扫查切面、正常影像基线表现，同时建立常规超声与多模态超声的正常参考指标体系，为下篇腹部疾病模型的病理表型判读、药效评价及实验质控落地提供标准化前置依据。
一. 大小鼠腹部超声科研价值与技术优势
现阶段腹部脏器相关动物实验研究，多依托终点解剖称重、组织病理切片、血清生化检测等传统手段开展评价。但上述技术均存在固有技术局限：血清生化指标仅能反映整体机体损伤水平，无法精准定位脏器局部病变位置与损伤程度；组织病理检测属于终点破坏性实验，仅可获取单时间点静态数据，无法实现同一动物的长时程动态时序随访；传统解剖观测仅能体现脏器宏观形态改变，无法表征活体状态下的血流动力学、微循环灌注及组织力学特性的细微变化。
高频高分辨小动物超声具备无创无辐射、可反复检测、动态时序随访、多维度精准定量、软组织分辨率优异等核心优势，可实现腹部脏器「宏观形态结构+血流动力学参数+微循环灌注水平+组织硬度特征+微血管精细结构」的一体化活体评价，可全方位适配药物毒性筛选、脏器损伤机制探究、代谢疾病模型验证、器官纤维化进展评估、腹腔病变动态监测等各类科研场景。
结合本系列前期更新的二维超声、彩色多普勒血流成像（CDFI）、超声造影（CEUS）、剪切波弹性成像（SWE）、超声超分辨成像（URM1）全套多模态技术体系，可精准捕捉传统检测手段无法识别的亚临床早期损伤、微循环功能异常、组织力学重塑等细微病理改变，有效提升腹部脏器相关课题的实验严谨度与科研创新性。
二. 大小鼠腹部核心脏器解剖与超声成像特点
大小鼠腹腔脏器解剖结构精细、空间排布紧凑，且实验过程中呼吸运动幅度大、胃肠气体干扰严重，成像原理与扫查逻辑与临床大动物、人体超声存在显著差异，无法直接套用临床标准化扫查规范。本章节将系统梳理肝脏、肾脏、脾脏、胰腺、腹腔大血管五大核心腹部脏器的解剖特征与超声成像特点，为后续标准化扫查与影像判读奠定解剖学基础。
2.1 肝脏
大小鼠肝脏腹腔占比最大、分叶规整、实质质地均匀，是腹部超声实验中成像难度最低、应用场景最广泛的核心脏器。正常肝脏超声影像表现为实质回声均匀细腻、无局部高回声、低回声及片状异常病灶，肝内管道走行自然、边界清晰规整。其中小鼠肝叶薄、活动度高，易受呼吸运动干扰产生伪影；大鼠肝脏结构相对稳定，更适用于长期定量检测与时序动态随访实验。
图一 肝脏超声
2.2 肾脏
大小鼠肾脏呈规整蚕豆形态，皮质、髓质、肾盂分层结构清晰可辨。正常生理状态下，肾皮质回声均匀一致，髓质呈规律低回声表现，肾盂无分离、无积水、无结石样强回声病灶。肾脏血供丰富、血流信号稳定，是多普勒血流检测、超声造影微循环灌注评价的经典脏器，广泛应用于急性肾损伤、肾纤维化、糖尿病肾病、药物肾毒性评价等各类科研模型。
图二肾脏超声
2.3 脾脏
脾脏实质结构致密、回声偏低且均匀，正常生理状态下无体积肿大、无局部回声不均、无包膜增厚、无积液等异常表现。脾脏超声主要适配于炎症免疫相关模型、肝硬化门脉高压、脾脏淤血、免疫器官损伤等研究场景，可作为机体炎症水平、循环灌注异常的重要辅助评价指标。
图三脾脏超声
2.4 胰腺
小鼠胰腺组织薄、呈弥散性分布，毗邻胃肠道，极易受胃肠气体遮挡干扰，是腹部脏器中成像难度最高的组织。正常胰腺回声均匀、边界柔和规整，无组织增厚肿胀、无周围炎性渗出液性暗区、无假性囊肿形成，是急性胰腺炎、糖脂代谢紊乱、胰腺损伤机制研究的核心观测靶点。
图四 胰腺超声
2.5 腹腔大血管
腹腔核心观测血管主要包含腹主动脉、下腔静脉及门静脉系统，是评价腹腔血流动力学、门脉高压病变、血管结构重塑、脏器灌注异常的关键观测结构。正常生理状态下，血管管腔规整通畅、血流充盈完整、血流频谱平稳规律，无流速异常、血流湍流、血管狭窄及异常扩张等病理表现。
图五 腹主动脉超声
三. 各脏器标准化扫查切面
3.1 肝脏标准切面
肝脏标准化成像统一选取肝右叶最大纵切面、横切面为固定观测平面，实验全程统一扫查深度、仪器增益及焦点位置，保障组间、时间点数据可对比。正常肝脏影像基线标准：肝实质回声均匀细腻，肝内管道走行自然、分布规整，包膜光滑连续；CDFI模式下肝内血流信号分布均匀、走行规整，无局部血流缺失及异常湍流信号。
3.2 肾脏标准切面
肾脏统一选取双侧肾脏冠状切面、纵切面为标准切面，完整显示皮质、髓质、肾盂全部分层结构。正常肾脏基线表现：皮髓质分界清晰、回声层次分明，肾盂无分离、无积水扩张，双侧肾脏形态对称、结构饱满；多普勒血流成像可见肾皮质血流丰富、分布均匀，无局部血流缺失、无异常高速湍流信号。
3.3 脾脏标准切面
脾脏选取最大纵切面为标准观测切面，完整覆盖脾脏整体轮廓与包膜结构。正常脾脏基线标准：双侧脾脏厚度、长度对称一致，实质回声均匀偏低，包膜连续光滑，无体积肿大、无局部回声不均、无胸腔及腹腔积液等异常表现。
3.4 胰腺标准切面
胰腺成像需规避胃肠道气体干扰，选取上腹胰腺横切面为标准扫查平面。正常胰腺影像基线：胰腺实质回声均匀一致，边界柔和规整，无组织增厚、肿胀肥大表现，胰腺周围无炎性渗出液性暗区，胰管无扩张，结构形态处于稳定正常状态。
四. 腹部脏器多模态超声正常评价指标体系
4.1 二维模式应用
二维灰阶成像是大小鼠腹部脏器超声检测的基础核心模式，也是所有多模态高阶成像的前置必备扫查手段，主要用于腹部脏器宏观形态、解剖结构、实质回声特征的标准化基线判定。该模式可精准获取肝、肾、脾、胰腺等腹部脏器的厚度、长度、横径及容积参数，实现脏器体积、形态的动态量化监测，适用于脏器肥大、萎缩、结构性重塑等宏观表型的时序评价。
在实质结构判读层面，二维超声可清晰甄别脏器包膜连续性、实质回声均匀度、内部管道走行规整度，系统排查腹腔积液、点状钙化、实性结节、囊性病灶、局部结构紊乱等病理性异常表现。正常生理状态下，各腹部脏器包膜光滑完整、实质回声均匀细腻、管道结构走行自然对称，无局部强弱回声混杂、结构缺损或异常凸起。
从科研应用角度来看，二维超声是区分「生理性个体差异」与「病理性结构损伤」的第一道筛查标准，可精准建立各脏器的正常解剖影像基线，为后续药物诱导脏器损伤、炎性病变、纤维化增生、肿瘤浸润等模型的结构异常判读提供基础对照，是腹部脏器药效评价、毒理筛查、疾病模型验证的核心基础性技术手段。
4.2 多普勒血流模式应用
多普勒血流成像（CDFI/PW）是评价腹部脏器血流动力学稳态与大血管灌注特征的核心技术，可无创、动态、反复检测大小鼠腹腔脏器供血血管的血流频谱参数，核心指标包含收缩期峰值流速（PSV）、舒张末期流速（EDV）、阻力指数（RI）、搏动指数（PI）等经典血流动力学参数。
正常生理状态下，肝脏、肾脏等富血供脏器的供血血管血流充盈完整、频谱波形平稳规律，流速、阻力参数维持在稳定基线区间，无明显湍流、断流、血流缺失等异常表现。通过建立标准化血流动力学基线，可精准区分脏器生理性血流波动与病理性血流紊乱。
该模式在科研中应用广泛，可敏感捕捉各类腹部疾病早期的血流动力学改变：脏器缺血损伤模型可表现为峰值流速降低、灌注不足；淤血、炎性水肿模型可出现血流阻力升高、舒张期血流衰减；门脉高压、血管重塑模型可出现血管流速紊乱、血流频谱形态异常。相较于静态结构观测，多普勒血流模式可提前捕捉脏器功能性灌注异常，为疾病早期机制研究、药物干预效果评价提供血流动力学层面的量化依据。
4.3 超声造影（CEUS）模式应用
超声造影（CEUS）是基于微泡造影剂的微循环特异性成像技术，突破了常规多普勒仅能观测大血管血流的局限，可精准聚焦腹部脏器微血管灌注水平与微循环功能状态，是评价脏器微观血供、捕捉早期亚临床损伤的核心高阶手段。
在正常生理基线状态下，肝脏、肾脏等实质性腹部脏器造影剂充盈均匀、同步性良好，整体呈一致性强化趋势，灌注达峰时间（TTP）、峰值强度（PI）、曲线下面积（AUC）等核心灌注参数稳定可控，脏器内部无局部灌注缺损、无片状低灌注或异常高灌注区域，微循环整体处于稳态平衡。
大量科研实践证实，腹部脏器的早期病理损伤多首先表现为微循环功能紊乱，在二维结构、宏观血流尚未出现明显异常时，CEUS即可敏感捕捉到局部灌注不均、灌注延迟、峰值降低、局部灌注缺损等细微变化。该模式可广泛应用于药物性脏器微损伤、早期纤维化微循环重塑、炎症灌注紊乱、肿瘤新生血管异常等研究场景，能够精准区分正常微循环与病理性微循环重构，为早期药效评价、疾病机制探究提供高精度、高敏感度的微循环量化数据，大幅提升课题创新性与数据严谨度。
4.4 剪切波弹性成像（SWE）模式应用
剪切波弹性成像（SWE）是定量表征腹部脏器力学微环境与组织硬度特征的专属无创技术，通过检测剪切波在脏器组织内的传播速度，精准换算出组织弹性模量（kPa），实现脏器硬度的客观量化，彻底规避了传统影像靠肉眼主观判读的误差缺陷。
正常生理状态下，大小鼠肝、肾、脾脏等腹部脏器组织结构均匀、细胞排列规整、无异常胶原沉积，整体质地柔软且弹性数值稳定，脏器内部无局部软硬区域差异，全域弹性数值维持在平稳基线区间，为后续病理性硬度改变提供精准对照标准。
脏器纤维化、慢性炎症、肿瘤浸润等病理过程均会伴随显著的组织力学重塑：胶原异常沉积会导致脏器硬度持续性升高，炎性水肿可造成局部组织弹性下降，肿瘤增殖浸润会形成局灶性高硬度结节区域。SWE可精准捕捉上述力学特征变化，动态监测脏器纤维化分期进展、炎性硬化程度、肿瘤侵袭性改变，同时可量化评价抗纤维化、抗炎、抗肿瘤药物干预后的组织硬度逆转效果。作为机制类研究的创新切入点，SWE可从「机械力学微环境」维度补充传统结构、血流指标的不足，是腹部脏器慢性病变机制研究与高阶论文数据挖掘的重要技术支撑。
4.5 超分辨成像（URM）模式应用
超声超分辨成像（URM）突破了传统超声的光学衍射极限，将成像分辨率提升至微米级，可实现腹部脏器微血管网络精细结构的可视化解析，是现阶段腹部脏器微循环机制、血管重塑、微小病灶血供研究的前沿高阶技术。相较于常规超声造影仅能获取整体灌注参数，URM可直观呈现微血管的空间分布、形态结构与排布规律。
在正常生理基线条件下，大小鼠肝、肾腹部脏器微血管分布均匀、走行规整、管径均一，微血管密度、血管间距、血管分形指数等结构参数稳定可控，微血管网络整体排布对称有序，无稀疏、扭曲、紊乱、异常增生等重构表现，可建立标准化的脏器微血管解剖基线。
在各类腹部疾病模型中，脏器微血管的细微重塑是疾病发生的早期核心事件：炎症损伤会引发微血管代偿性增生、分布紊乱；纤维化进程会导致微血管稀疏、血管扭曲、局部血管缺失；肿瘤微环境会诱导异常新生血管无序增殖。URM可精准捕捉上述微米级血管结构改变，量化分析微血管密度变化、血管迂曲度、分形结构重塑特征，能够在宏观结构、常规灌注指标尚未出现差异的早期阶段，挖掘出极具创新性的微血管机制数据，完美适配高分课题的机制探究、创新点挖掘，是腹部脏器早期微损伤、血管重塑机制研究的核心利器。
五. 上篇总结与下篇预告
本期作为腹部脏器超声系列的上篇内容，系统完成了大小鼠腹腔核心脏器解剖特征、标准化扫查切面、正常影像基线及多模态评价体系的梳理，有效解决了腹部超声实验中「正常结构识别模糊、影像基线无标准、扫查切面不规范」的基础科研难题，为下篇各类腹部疾病模型的病理表型判读、损伤程度量化、药效评价及全流程质控落地建立了统一的标准化参照体系。
下篇我们将聚焦临床及科研主流腹部疾病模型，深度拆解脂肪肝、肝纤维化、药物性肝损伤、糖尿病肾病、梗阻性肾病、炎性脾大、急性胰腺炎等模型的典型超声病理表型、专属核心评价指标、多模态联合检测方案，同时详解腹部超声全流程质控规范与误差规避技巧，全面覆盖腹部脏器超声的各类科研实操场景。
后续我们将持续深耕小动物超声科研领域，常态化更新腹部脏器、心血管、肿瘤等多领域超声实操干货与技术解析，持续完善全套小动物超声科研体系，助力各位科研人员规范实验操作、产出高质量科研成果，欢迎持续关注跟进学习。
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