超聲技術(shù)在缺血性腦血管病頸動(dòng)脈粥樣硬化檢測(cè)中的應(yīng)用

伏 焱，張宇虹

（1.大連市第七人民醫(yī)院，遼寧 大連 116023；2.大連醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院，遼寧 大連 116027）

缺 血 性 腦 血 管 病 （Ischemic cerebrovascular disease，ICVD）是中老年人最常見的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，其致殘率和死亡率較高，而頸動(dòng)脈硬化、狹窄及栓子脫落是導(dǎo)致ICVD的重要原因。彩色多普勒超聲診斷頸動(dòng)脈硬化、狹窄具有無創(chuàng)傷、敏感性高、能提供血流動(dòng)力學(xué)信息、可反復(fù)動(dòng)態(tài)觀察的特點(diǎn)，具有重要的臨床價(jià)值[1]。

1 ICVD的病理改變及發(fā)病機(jī)制

ICVD約占全部腦血管病人的70%～80%。腦的重量?jī)H為體重的2%，其耗氧量約占總耗氧量的20%。腦的能量的主要來源是葡萄糖的有氧代謝，幾乎沒有能量?jī)?chǔ)備，因而腦組織對(duì)缺血缺氧性損害非常敏感。缺血缺氧4min后即可導(dǎo)致神經(jīng)元死亡。病理改變包括神經(jīng)細(xì)胞腫脹、變性、壞死、凋亡以及膠質(zhì)細(xì)胞腫脹、增生等，以神經(jīng)元死亡和進(jìn)行性受損為明顯特征。ICVD發(fā)病機(jī)制主要包括：①能量耗竭、酸中毒；②興奮性氨基酸毒性作用；③細(xì)胞內(nèi)鈣離子超載；④氧自由基損傷；⑤炎癥細(xì)胞因子損害；⑥凋亡調(diào)控基因的激活；⑦一氧化氮和一氧化氮合成酶的作用。

2 頸動(dòng)脈狹窄的病理學(xué)改變及導(dǎo)致ICVD的機(jī)制

頸動(dòng)脈狹窄的3個(gè)主要危險(xiǎn)因素是高膽固醇、吸煙和高血壓，危險(xiǎn)因素越多頸動(dòng)脈狹窄發(fā)生的時(shí)間越早、越明顯。頸動(dòng)脈狹窄的病理變化與ICVD的關(guān)系主要包括以下幾個(gè)方面：①粥樣硬化斑塊的形成及其大??；②斑塊的表面性狀及內(nèi)部特征（光滑、粗糙、潰瘍及血栓形成等）；③斑塊的組織學(xué)性質(zhì)（脂質(zhì)性、纖維增生、鈣化、斑塊內(nèi)出血及有無炎癥反應(yīng)等）；④斑塊的穩(wěn)定性；⑤斑塊所致管腔的狹窄程度等。從組織形態(tài)學(xué)角度看，粥樣斑塊包括較大的脂質(zhì)核心、炎性細(xì)胞浸潤的纖維帽及外膜和斑塊內(nèi)的新生血管。穩(wěn)定性斑塊一般具備脂核小、纖維帽厚、炎癥輕、不偏心、呈同心性分布、已鈣化不破裂特點(diǎn)，不易發(fā)生ICVD。而不穩(wěn)定斑塊是以脂質(zhì)為主的軟斑塊，或斑塊表面有潰瘍，或有斑塊內(nèi)出血，或有炎癥反應(yīng)，易造成ICVD的發(fā)生。

一般認(rèn)為，頸動(dòng)脈狹窄<50%基本不會(huì)導(dǎo)致狹窄段血流速度和頻譜的明顯改變和顱內(nèi)低灌注。Grossman等[2]認(rèn)為，當(dāng)血管狹窄達(dá)80%～90%時(shí)，腦卒中發(fā)生率即跳躍式地增加。Ohm等[3]研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用超聲造影劑結(jié)合組織諧波成像技術(shù)可提高頸內(nèi)動(dòng)脈是否完全性閉塞的診斷準(zhǔn)確率。

3 超聲技術(shù)診斷頸動(dòng)脈粥樣硬化的方法及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

常規(guī)頸動(dòng)脈超聲檢查方法：采用高頻探頭，取樣容積1～3mm，角度矯正60°之內(nèi)，要求相對(duì)固定。取平臥位，頭部轉(zhuǎn)向?qū)?cè)。二維檢測(cè)先作縱向掃查，依次觀察頸總動(dòng)脈、頸動(dòng)脈分叉處、頸內(nèi)動(dòng)脈、頸外動(dòng)脈，然后將探頭轉(zhuǎn)動(dòng)90°作橫向掃查，由下而上逐段進(jìn)行，再進(jìn)行椎動(dòng)脈各段掃查，然后再檢測(cè)對(duì)側(cè)。

頸動(dòng)脈內(nèi)徑是指頸動(dòng)脈前、后壁內(nèi)膜間的垂直距離。頸動(dòng)脈內(nèi)膜厚度（Intima media thickness，IMT）是指頸動(dòng)脈后壁的內(nèi)膜內(nèi)表面至中膜外表面之間的垂直距離。頸總動(dòng)脈內(nèi)徑和內(nèi)膜厚度的測(cè)定位置在頸總動(dòng)脈遠(yuǎn)端、頸內(nèi)動(dòng)脈、頸外動(dòng)脈分叉部水平下方1.0～1.5cm處，頸內(nèi)、外動(dòng)脈內(nèi)徑和內(nèi)膜厚度的測(cè)定應(yīng)在頸動(dòng)脈分叉、頸內(nèi)動(dòng)脈、頸外動(dòng)脈的起始部遠(yuǎn)端1.0cm以上部位。正常IMT一般認(rèn)為<1.0mm，當(dāng)IMT>1.2mm，局部增厚隆起向血管腔內(nèi)突出為斑塊形成。根據(jù)斑塊的超聲回聲特點(diǎn)，將動(dòng)脈粥樣硬化斑塊分成3型[4]：①軟斑：斑塊呈中等或弱回聲，向管腔突出；②硬斑：斑塊呈強(qiáng)回聲，邊界清楚，后方伴聲影；③混合斑：高低回聲雜亂，光點(diǎn)不均勻，形態(tài)多樣，不規(guī)則。

常用頸動(dòng)脈狹窄測(cè)量的方法有兩種。長(zhǎng)軸管徑測(cè)量法，狹窄率=（血管管徑-最狹窄處管徑）蛐血管管徑×100%。面積測(cè)量法，狹窄率=（狹窄處原血管腔面積-狹窄處殘留管腔面積）蛐狹窄處原血管腔面積×100%。對(duì)偏心性非均勻狹窄血管進(jìn)行測(cè)量時(shí)，兩種方法可能會(huì)出現(xiàn)不相符情況。但對(duì)于≤50%的狹窄，臨床價(jià)值不高。

頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄的超聲分級(jí)：2003年美國超聲放射學(xué)學(xué)會(huì)制定了頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄的超聲診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]：①正常：頸內(nèi)動(dòng)脈收縮期峰值流速<125cm/s，無斑塊或內(nèi)膜增厚，附加標(biāo)準(zhǔn)為頸內(nèi)動(dòng)脈與頸總動(dòng)脈峰值流速比值<2.0，舒張末期流速<40cm蛐s；②輕度狹窄：可見斑塊和內(nèi)膜增厚，附加標(biāo)準(zhǔn)為頸內(nèi)動(dòng)脈與頸總動(dòng)脈峰值流速比值<2.0，舒張末期流速<40cm蛐s；③中度狹窄，狹窄度50%～69%，收縮期峰值流速達(dá)230cm/s，可見斑塊和內(nèi)膜增厚，附加標(biāo)準(zhǔn)為頸內(nèi)動(dòng)脈與頸總動(dòng)脈峰值流速比值為 2.0～4.0，舒張末期流速為 40～100cm蛐s；④重度狹窄，狹窄度>70%，收縮期峰值流速>230cm/s，可見斑塊和管腔狹窄，附加標(biāo)準(zhǔn)為頸內(nèi)動(dòng)脈與頸總動(dòng)脈峰值流速比值>4.0，舒張末期流速>100cm蛐s；⑤基本閉塞，可見管腔重度狹窄，此時(shí)峰值流速可以很高、很低或探測(cè)不到；⑥完全閉塞，未見管腔和血流。

4 ICVD頸動(dòng)脈硬化的超聲表現(xiàn)及臨床意義

1986年P(guān)ignoli等[6]首次采用高分辨率超聲測(cè)量動(dòng)脈壁的內(nèi)膜和中層的厚度，探討IMT與動(dòng)脈粥樣硬化的關(guān)系。許多研究表明，IMT增厚程度與ICVD具有相關(guān)性[7]。Kitamura等[8]對(duì)1289例年齡60～74歲且無卒中或冠心病史的男性進(jìn)行頸動(dòng)脈超聲檢查并隨訪，結(jié)果表明頸總動(dòng)脈IMT增厚可使ICVD風(fēng)險(xiǎn)增高3倍。另有研究提示，IMT對(duì)ICVD的預(yù)測(cè)作用強(qiáng)于頸動(dòng)脈狹窄程度[9]。

當(dāng)IMT>1.2mm時(shí)，局部增厚隆起向血管腔內(nèi)突出為斑塊形成。頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊最易發(fā)生在頸動(dòng)脈分叉膨大處，這是動(dòng)脈分叉處血流方向和性質(zhì)改變形成低切應(yīng)力所導(dǎo)致的。動(dòng)物試驗(yàn)證實(shí)長(zhǎng)期低血流剪切力狀態(tài)有促動(dòng)脈粥樣硬化的作用[10]。研究證實(shí)，持續(xù)低血流剪切力狀態(tài)可導(dǎo)致動(dòng)脈管壁內(nèi)皮功能損害，粥樣硬化斑塊的形成與低血流剪切力呈正相關(guān)[11]。斑塊質(zhì)地松軟、富含脂質(zhì)、回聲不均，其內(nèi)出血及潰瘍性斑塊是引起ICVD的主要原因。有研究認(rèn)為，斑塊鈣化是極強(qiáng)的卒中預(yù)警信號(hào)，盡管高回聲斑塊可能不是近期卒中的形成原因，但可反映動(dòng)脈粥樣硬化損傷程度和發(fā)生栓塞的概率[12]。有學(xué)者[13]認(rèn)為對(duì)于頸動(dòng)脈超聲檢查發(fā)現(xiàn)斑塊表面存在潰瘍的患者，無論梗死灶位于潰瘍側(cè)還是對(duì)側(cè)，都視為有癥狀，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行頸動(dòng)脈疾病的相關(guān)治療。易興陽等[14]運(yùn)用彩色多普勒超聲對(duì)564例缺血性腦卒中患者頸動(dòng)脈進(jìn)行評(píng)估，發(fā)現(xiàn)頸動(dòng)脈硬化斑塊與進(jìn)展性缺血性腦卒中的發(fā)生密切相關(guān)，頸動(dòng)脈粥樣硬化的嚴(yán)重程度可作為進(jìn)展性缺血性腦卒中的預(yù)測(cè)指標(biāo)，然而目前的超聲分辨率尚不足以對(duì)富含脂質(zhì)的斑塊和斑塊內(nèi)出血進(jìn)行準(zhǔn)確的鑒別。

華揚(yáng)等[15]利用頸動(dòng)脈彩色多普勒血流顯像（CDFI）對(duì)416例頸總或頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄患者血流參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，并與金標(biāo)準(zhǔn)DSA的結(jié)果比較，評(píng)價(jià)CDFI對(duì)頸動(dòng)脈狹窄50%～69%和70%～99%診斷的可靠性。結(jié)果顯示CDFI的診斷與DSA診斷符合率相近，達(dá)95.5%和92.9%，說明頸動(dòng)脈CDFI技術(shù)對(duì)診斷頸動(dòng)脈狹窄具有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值。

既往頸動(dòng)脈臨床研究熱點(diǎn)多集中在頸動(dòng)脈硬化斑塊上，對(duì)ICVD時(shí)頸內(nèi)動(dòng)脈、眼動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)報(bào)道較少。穆玉明等[16]對(duì)97名ICVD患者彩色多普勒超聲研究表明，ICVD側(cè)頸總和頸內(nèi)動(dòng)脈舒張末期流速、平均流速均降低；阻力指數(shù)、搏動(dòng)指數(shù)增高，提示ICVD時(shí)顱內(nèi)血管床阻力增高，血供減少。趙軍等[17]利用彩色多普勒超聲、DSA對(duì)62例頸動(dòng)脈狹窄患者進(jìn)行檢查，顯示頸動(dòng)脈狹窄造成眼部供血下降可導(dǎo)致多種眼部缺血性疾病。Mead等[18]研究發(fā)現(xiàn)頸動(dòng)脈硬化狹窄很容易導(dǎo)致眼部的癥狀，無論是一過性還是持續(xù)性出現(xiàn)眼征的頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄患者，70.3%發(fā)生了輕度（50%）以上的頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄。這表明一旦發(fā)生了眼征，頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄可能已經(jīng)比較嚴(yán)重。

近年來發(fā)展起來的經(jīng)顱彩色多普勒超聲是在傳統(tǒng)經(jīng)顱多普勒超聲的基礎(chǔ)上增加了二維灰階實(shí)時(shí)和彩色多普勒顯像，克服了經(jīng)顱多普勒超聲的不足，能較清晰顯示顱內(nèi)血管的形態(tài)、走行和血流，同時(shí)有彩色血流作為引導(dǎo)可調(diào)節(jié)取樣容積位置并可進(jìn)行角度校正，提高了取樣準(zhǔn)確性。

5 超聲新技術(shù)的應(yīng)用

頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的檢測(cè)以往多局限在二維或彩色多普勒上，隨著技術(shù)的發(fā)展，目前已有多種技術(shù)可對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。張忱等[19]研究發(fā)現(xiàn)，自然組織諧波成像可明顯改善頸動(dòng)脈硬化斑塊邊緣和內(nèi)部結(jié)構(gòu)顯示能力，提高了不穩(wěn)定硬化斑塊的檢出率。楊麗型等[20]對(duì)82例ICVD患者研究表明，聲學(xué)密度定量技術(shù)能夠檢測(cè)和評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈斑塊的穩(wěn)定性及危險(xiǎn)性，各斑塊聲學(xué)密度值從高到低為鈣化斑塊、纖維斑塊、脂質(zhì)斑塊、斑塊內(nèi)出血，斑塊的穩(wěn)定性隨聲學(xué)密度值減低而降低。有研究表明，頸動(dòng)脈斑塊的軸向發(fā)展速度是厚度的2.4倍[21]，因此斑塊面積可能是比斑塊厚度和數(shù)量更為精確的衡量指標(biāo)。三維超聲的出現(xiàn)，為頸動(dòng)脈病變的檢查提供了立體的、直觀的顯像。Zhang等[22]在實(shí)驗(yàn)中證實(shí)了應(yīng)用三維超聲檢查并測(cè)量頸動(dòng)脈斑塊體積的可行性和準(zhǔn)確性。這與Landry等[23]采用L12-5線陣探頭進(jìn)行三維重建繼而測(cè)量斑塊體積的方法所報(bào)道的結(jié)論相近。臨床應(yīng)用也表明，實(shí)時(shí)三維超聲可用于頸動(dòng)脈粥樣斑塊的檢測(cè)，尤其是空間幾何形態(tài)的顯示[24]。吳明曉等[25]對(duì)55例頸總動(dòng)脈狹窄患者進(jìn)行三維能量多普勒超聲成像，并與二維彩色多普勒超聲及DSA結(jié)果比較。

血管回聲跟蹤技術(shù)是近年應(yīng)用于臨床的超聲新技術(shù)，能夠動(dòng)態(tài)跟蹤和描記動(dòng)脈壁的運(yùn)動(dòng)軌跡，自動(dòng)計(jì)算和顯示血管內(nèi)徑的變化幅度，分辨率高達(dá)10μm，為臨床準(zhǔn)確評(píng)價(jià)血管彈性提供了新的手段。王建華等[26]利用血管回聲跟蹤技術(shù)對(duì)143例健康志愿者頸總動(dòng)脈彈性參數(shù)進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)頸總動(dòng)脈彈性系數(shù)、僵硬度與年齡顯著相關(guān)。Dijk等[27]對(duì)125例患者通過觀察在一個(gè)心動(dòng)周期內(nèi)收縮期和舒張期頸總動(dòng)脈管徑的相應(yīng)變化來衡量管壁的僵硬度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，頸總動(dòng)脈僵硬度越高，頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄>50%的患者發(fā)生ICVD和短暫性腦缺血的風(fēng)險(xiǎn)越高。

超聲造影檢查可以發(fā)現(xiàn)更多頸部硬化動(dòng)脈造影前未能發(fā)現(xiàn)的斑塊，更加清晰地顯示頸動(dòng)脈IMT，勾勒出動(dòng)脈內(nèi)斑塊的大小及形態(tài)。超聲造影技術(shù)對(duì)活體頸動(dòng)脈斑塊內(nèi)新生血管進(jìn)行檢測(cè)國內(nèi)已有報(bào)道，具有很高的敏感性，而且具有定量評(píng)價(jià)的功能[28]。近年來的研究發(fā)現(xiàn)斑塊內(nèi)新生血管可以促進(jìn)粥樣硬化病變的發(fā)展[29]，甚至誘發(fā)斑塊內(nèi)出血和斑塊破裂及其并發(fā)癥的發(fā)生，是斑塊不穩(wěn)定的一個(gè)重要因素[30]，斑塊內(nèi)新生血管已經(jīng)逐漸引起人們的高度重視。目前已有研究證實(shí)斑塊內(nèi)部新生血管的分布狀況是不同的，造影發(fā)現(xiàn)斑塊的肩部增強(qiáng)最明顯[31]，這與既往文獻(xiàn)報(bào)道斑塊肩部炎癥因子最活躍、最易破裂相吻合[32-33]。Moreno等[34]報(bào)道動(dòng)脈粥樣斑塊內(nèi)新生血管的多少與斑塊總的面積大小密切相關(guān)，且同一斑塊的基底部、纖維帽層及內(nèi)中膜處新生血管的數(shù)量也不同。

綜上所述，IMT增厚是早期動(dòng)脈粥樣硬化改變的表現(xiàn)，斑塊形成則是動(dòng)脈粥樣硬化的典型標(biāo)志，而管腔狹窄是動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)展的一個(gè)晚期表現(xiàn)。超聲對(duì)頸動(dòng)脈系統(tǒng)的研究，已經(jīng)從簡(jiǎn)單的二維平面發(fā)展到三維立體，從灰度顯像發(fā)展到超聲造影顯像，從定性診斷發(fā)展到定量診斷，為臨床提供了IMT、斑塊大小和性質(zhì)、動(dòng)脈彈性、血流動(dòng)力學(xué)改變等諸多信息，對(duì)ICVD的診斷、療效評(píng)價(jià)具有重要意義。

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