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床旁脑功能监测是重症脑损伤患者的临床难题。本研究探讨功能性超声（fUS）在此类患者中的应用潜力，对 6 名去骨瓣减压术后昏迷患者（Glasgow 昏迷量表≤8）行听觉刺激下的 fUS 监测，发现相关脑区局部脑血流（rCBF）增加（P<0.001），且与 9 个月神经功能恢复相关，为临床评估提供新工具。
在重症医学领域，昏迷患者的脑功能评估一直是临床棘手难题。传统的行为学评估如格拉斯哥昏迷量表（GCS）和昏迷恢复量表修订版（CRS-R）依赖主观观察，难以捕捉细微神经活动；而脑电图（EEG）、功能磁共振成像（fMRI）等客观技术虽能提供更多细节，但受限于成本高、便携性差、有创性或无法床旁连续监测等问题，难以在需要长期重症监护的去骨瓣减压术后患者中广泛应用。因此，开发一种便携、灵敏且实用的床旁神经成像技术，成为精准评估这类患者残余脑功能、指导预后和治疗的迫切需求。
为解决这一临床痛点，上海华山医院的研究人员开展了功能性超声成像（functional ultrasound, fUS）在昏迷患者脑功能监测中的应用研究。该研究成果发表在《Research》杂志，为昏迷患者的神经功能评估提供了全新视角。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：使用 Verasonics 平台搭配三种不同频率的超声探头（1.5 MHz、7.8 MHz、18 MHz），通过去骨瓣减压术后形成的颅骨窗对患者脑区进行成像。利用功率多普勒技术采集脑血流分布数据，结合基于 MATLAB 的 Miniscan 接口进行实时图像处理，并通过广义线性模型（GLM）和 t 检验分析听觉刺激下的脑血流变化。研究纳入 7 名去骨瓣减压术后昏迷患者（GCS≤8），其中 3 名患者针对听觉处理关键区域 —— 左侧颞上回（STG，深度 1.5-4 cm）进行 7.8 MHz 探头的听觉刺激实验，另外 3 名患者则以额上回（SFG）为对照区域。
研究结果
1. fUS 成像能力
通过调整探头频率，fUS 展现出对不同深度脑区的成像潜力：1.5 MHz 探头可穿透至 10 cm 深度，适用于观察较大脑结构，但空间分辨率较低（850 μm）；7.8 MHz 探头平衡了分辨率（300 μm）和穿透深度（4 cm），能清晰显示中等血管及微血管分布；18 MHz 探头虽分辨率达 200 μm，但受成人头皮和硬脑膜衰减影响，难以有效成像。通过三维（3D）扫描，7.8 MHz 探头成功呈现脑室内结构及血流分布，图像对比噪声比（CNR）超过 20 dB，满足多普勒成像要求。
2. 听觉诱发的 STG 区域反应
对 3 名严重昏迷患者（GCS 评分分别为 E4-M3-VT、E1-M1-VT、E4-M3-VT）的 STG 区域进行听觉刺激（5 秒宽频声音点击，间隔 20 秒），fUS 显示听觉刺激后相关感兴趣区域（ROI2、ROI4、ROI6）的脑血容量（CBV）显著增加（11.95%、3.69%、3.19%，P<0.001），而对照 ROI 无明显变化。血流变化强度与临床评估结果呈现相关性，表明 fUS 能捕捉任务相关的神经活动。
3. 额上回（SFG）的听觉反应缺失
在以 SFG 为目标区域的 3 名患者（包括 1 名接近意识恢复的中度昏迷患者）中，听觉刺激未引发该区域显著血流变化（ROI7-ROI12 的 CBV 变化均无统计学意义）。尽管 SFG 存在自发神经活动，但与听觉刺激无时间相关性，提示昏迷患者的高级认知功能区域可能受损，无法参与复杂听觉处理。
研究结论与讨论
本研究首次证实 fUS 在去骨瓣减压术后昏迷患者床旁实时监测脑功能的可行性。7.8 MHz 探头通过颅骨窗实现了对 STG 区域听觉诱发反应的高时空分辨率捕捉（2 Hz 时间分辨率，300 μm 空间分辨率），且脑血流变化与 9 个月后神经功能恢复具有相关性，为预后评估提供了客观依据。相较于传统技术，fUS 的便携性、成本效益和非侵入性使其成为重症监护场景中极具潜力的工具。
研究结果进一步表明，fUS 对任务诱发反应的敏感性优于传统行为学评估，可检测到昏迷患者残留的神经活动，为 “隐性意识” 的识别提供新手段。尽管高频探头（如 18 MHz）受限于组织衰减，但 7.8 MHz 探头的成功应用为后续优化经颅超声成像奠定了基础。未来研究若能结合神经调控技术，fUS 有望在意识障碍患者的闭环干预和精准康复中发挥关键作用，推动昏迷诊疗从 “对症支持” 向 “神经功能重建” 迈进。
该研究不仅填补了床旁脑功能监测的技术空白，更开启了超声成像在神经重症领域的新范式，为理解昏迷机制、制定个性化治疗策略提供了革命性工具。
