DSA、MRA、MS-CT及血流剪切力等影像學(xué)檢查方法在評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成及易損性的診斷價(jià)值

王明月 勇 強(qiáng)

首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院綜合超聲科，北京 100029

動(dòng)脈粥樣硬化是指以動(dòng)脈內(nèi)膜的結(jié)締組織、平滑肌細(xì)胞及炎細(xì)胞等積聚后形成以纖維炎性脂質(zhì)斑塊作為主要特征的一種血管病，隨著疾病發(fā)展，動(dòng)脈管壁不斷增厚、變硬而失去彈性，最終形成動(dòng)脈管腔狹窄[1]。大量研究表明，頸動(dòng)脈斑塊更易出現(xiàn)在頸動(dòng)脈分叉及起始段，主要因?yàn)榇颂幑芮谎魉俣染徛|(zhì)及炎性物質(zhì)易發(fā)生沉積，最終形成粥樣硬化斑塊[2]。

頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊也是導(dǎo)致腦卒中的重要因素。腦卒中分為出血型腦卒中和缺血型腦卒中兩種類型，兩類腦卒中的發(fā)病數(shù)比值分別約為2∶8[3]，據(jù)流行病學(xué)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，約30%腦卒中患者的病因是頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊[4]，其嚴(yán)重程度與腦卒中的發(fā)生、發(fā)展有著密切聯(lián)系，其發(fā)生機(jī)制有兩方面：其一為頸動(dòng)脈狹窄而導(dǎo)致狹窄遠(yuǎn)端腦血流呈低灌注狀態(tài)，造成相應(yīng)供血部位的腦組織發(fā)生缺血缺氧、壞死；其二為頸動(dòng)脈易損斑塊不可預(yù)測(cè)地突發(fā)破裂，使得血小板激活，從而形成血栓導(dǎo)致腦組織急性缺血缺氧，引發(fā)腦梗死。且通過研究發(fā)現(xiàn)，引起腦卒中發(fā)生的決定性因素并不是頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊引起的管腔狹窄，而是由于頸動(dòng)脈易損斑塊的破裂[5-6]。易損斑塊具有以下特征：⑴脂質(zhì)核心較大；⑵纖維帽較??；⑶炎性細(xì)胞浸潤；⑷新生血管生長(zhǎng)；⑸斑塊內(nèi)部出血，表面潰瘍。近幾年，勇強(qiáng)等[7]針對(duì)頸動(dòng)脈斑塊的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)又將頸動(dòng)脈斑塊分為低度風(fēng)險(xiǎn)斑塊、中度風(fēng)險(xiǎn)斑塊、高度風(fēng)險(xiǎn)斑塊和極高度風(fēng)險(xiǎn)斑塊，其中低度風(fēng)險(xiǎn)斑塊指斑塊厚度＜2 cm的均質(zhì)低回聲斑塊、低回聲為主的混合回聲斑塊、均質(zhì)高回聲斑塊及高回聲為主的混合回聲斑塊；中度風(fēng)險(xiǎn)斑塊是指斑塊厚度為2～3 mm的均質(zhì)低回聲斑塊及低回聲為主的混合回聲斑塊；高度風(fēng)險(xiǎn)斑塊指斑塊厚度＞3 mm而長(zhǎng)度＞15 mm的均質(zhì)低回聲斑塊及低回聲為主的混合回聲斑塊、潰瘍斑塊、帶有脂質(zhì)壞死核心的斑塊及有新生血管形成的斑塊；極高度風(fēng)險(xiǎn)斑塊是指水母型斑塊、活動(dòng)潰瘍型斑塊、細(xì)小血栓型斑塊、粗大血栓型斑塊及纖維帽破裂型斑塊。隨著對(duì)腦卒中及頸動(dòng)脈斑塊的了解日益增加，逐漸意識(shí)到頸動(dòng)脈易損斑塊的突發(fā)破裂在腦卒中的發(fā)病中起著關(guān)鍵作用。

目前直接評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈粥樣硬化的方法包括：磁共振成像（MRI），多層螺旋CT成像（MS-CT），數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angiography, DSA），超聲造影（contrast-enhanced ultrasound, CEUS）、三維超聲等。而其他檢查頸動(dòng)脈粥樣硬化及斑塊穩(wěn)定性的方法包括速度向量成像技術(shù)（velocity vector imaging, VVI）、剪切力測(cè)定等。目前，DSA被認(rèn)為是評(píng)估頸動(dòng)脈狹窄程度與閉塞的“金標(biāo)準(zhǔn)”，可以對(duì)介入治療的過程加以指導(dǎo)并評(píng)估預(yù)后情況；剪切力測(cè)定是二維灰階超聲的一個(gè)重要發(fā)展，它不僅可以通過觀察不同情況下的頸動(dòng)脈血液動(dòng)力學(xué)指標(biāo)的改變，來預(yù)測(cè)頸動(dòng)脈粥樣硬化疾病的發(fā)生及頸動(dòng)脈斑塊破裂風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)還具有無放射性、無創(chuàng)性、操作簡(jiǎn)單方便、重復(fù)性好及成像快捷等優(yōu)點(diǎn)，有望成為預(yù)測(cè)腦卒中發(fā)生的重要參考指標(biāo)。

1 DSA

目前DSA被認(rèn)為是評(píng)估頸動(dòng)脈狹窄程度與閉塞的“金標(biāo)準(zhǔn)”[8]。其原理是經(jīng)計(jì)算機(jī)處理，將受檢部位注入造影劑前后的血管造影圖像的數(shù)字信息相減，只留下單純血管影像的減影圖像。DSA具有清晰顯像、分辨率高的優(yōu)點(diǎn)。它能清晰顯示血管狹窄或閉塞的部位及程度、累及長(zhǎng)度以及是否有分支、側(cè)支血管及末梢血管循環(huán)，并可顯示狹窄部位有無動(dòng)脈瘤形成、是否合并其他動(dòng)脈受累情況，同時(shí)它能動(dòng)態(tài)觀察血管形態(tài)及血流動(dòng)力學(xué)的變化，還可直接進(jìn)行介入治療，有利于治療術(shù)式的選擇及預(yù)后評(píng)估。DSA診斷頸動(dòng)脈狹窄的直接征象是局部管腔狹窄，嚴(yán)重者表現(xiàn)為血管閉塞。若多角度延時(shí)采集圖像時(shí)顯示閉塞的動(dòng)脈管腔內(nèi)有線樣征，即為假性動(dòng)脈閉塞，這對(duì)血管內(nèi)介入治療時(shí)導(dǎo)絲通過具有重要指導(dǎo)作用[9]。隨著三維重建成像（3D DSA）的臨床應(yīng)用，部分學(xué)者認(rèn)為測(cè)量血管的面積狹窄率比直徑狹窄率更能精確反映血管的狹窄程度[10]。3D DSA可多角度觀察血管及病變的空間位置關(guān)系及管腔內(nèi)情況；同時(shí)還能準(zhǔn)確測(cè)量病變血管的直徑、狹窄累及長(zhǎng)度、狹窄部位橫截面積等。

但是DSA也有很多不足之處：⑴操作復(fù)雜、有輻射、價(jià)格昂貴；⑵不能完全顯示不規(guī)則或偏心性狹窄的狹窄程度；⑶DSA檢查時(shí)約有4%的患者有發(fā)生TIA的可能性，并可出現(xiàn)穿刺部位血腫、假性動(dòng)脈瘤、夾層動(dòng)脈瘤、動(dòng)靜脈瘺等醫(yī)源性創(chuàng)傷；⑷術(shù)中可發(fā)生對(duì)比劑的不良反應(yīng)；⑸高齡、肝腎功能不全者禁用。

2 磁共振血管造影

磁共振血管造影（magnetic resonance angiography,MRA）是一種安全、無輻射、無創(chuàng)、重復(fù)性好的血管成像技術(shù)，可以觀察頸動(dòng)脈內(nèi)血流方式和速度，并清晰顯示動(dòng)脈血栓及斑塊，還可評(píng)價(jià)組織的微血管結(jié)構(gòu)及功能狀態(tài)。目前很多學(xué)者應(yīng)用MRI觀察頸動(dòng)脈斑塊內(nèi)新生血管情況，結(jié)果表明有癥狀的頸動(dòng)脈斑塊患者與無癥狀的頸動(dòng)脈斑塊患者相比，前者斑塊增強(qiáng)強(qiáng)度高，增強(qiáng)部位多位于斑塊肩部及中央。應(yīng)用MRI進(jìn)行組織學(xué)分析，結(jié)果表明斑塊的增強(qiáng)強(qiáng)度與斑塊內(nèi)新生血管的密度、巨噬細(xì)胞的多少密切相關(guān)[15]。

然而MRA在成像方面也有一定的缺點(diǎn)，若頸動(dòng)脈內(nèi)血流緩慢或比較復(fù)雜，MRA往往會(huì)造成信號(hào)缺失，高估動(dòng)脈狹窄程度。

3 MS-CT

MS-CT檢查是通過三維數(shù)據(jù)采集、重建獲得圖像，一次掃描能進(jìn)行多種顯示重建，故該檢查可從不同角度、不同方向顯示頸動(dòng)脈[16-17]，不僅能清晰地觀察頸動(dòng)脈的血管形態(tài)變化、狹窄程度、閉塞情況等，還能準(zhǔn)確的判定斑塊的性質(zhì)及三維關(guān)系，具有掃描方便快捷、無創(chuàng)傷、圖像分辨率高等優(yōu)點(diǎn)[18]。近期研究表明頸動(dòng)脈斑塊CT值的增加值（ΔHu）與斑塊內(nèi)的纖維組織呈正相關(guān)，與斑塊的密度及其內(nèi)部脂質(zhì)壞死核心的大小呈負(fù)相關(guān)。斑塊內(nèi)新生血管及炎性細(xì)胞越少，ΔHu越小[19]。

MS-CT的缺點(diǎn)是其具有一定的放射性，且對(duì)于造影劑過敏的患者禁用。當(dāng)患者呼吸或動(dòng)脈搏動(dòng)幅度較大，斑塊嚴(yán)重鈣化時(shí)，都會(huì)影響圖像清晰程度。

4 CEUS

CEUS技術(shù)是利用造影劑產(chǎn)生的微氣泡作為血管示蹤劑，清晰顯示動(dòng)脈斑塊的輪廓，提高動(dòng)脈斑塊特別是潰瘍斑塊的檢出率[20]。因微氣泡只能在血管內(nèi)流動(dòng)，故CEUS很少出現(xiàn)假性充盈缺損及外溢偽像，彌補(bǔ)了彩色多普勒超聲的不足，更準(zhǔn)確的反映了血管腔內(nèi)的血流情況。除此之外，超聲造影對(duì)血流的檢測(cè)更敏感，可增強(qiáng)頸動(dòng)脈血流信號(hào)，對(duì)頸內(nèi)動(dòng)脈重度狹窄或閉塞的患者做出更準(zhǔn)確的診斷，為此類患者提供最佳治療時(shí)機(jī)[21]。勇強(qiáng)等[22]應(yīng)用超聲造影診斷頸內(nèi)動(dòng)脈起始段閉塞1條（1/11）、重度狹窄10條（10/11）、頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄以遠(yuǎn)的頸動(dòng)脈管腔通暢，而DSA卻診斷完全性閉塞患者4例（4/11）。原因可能為DSA造影劑可順利通過頸外動(dòng)脈，致使病變的頸內(nèi)動(dòng)脈造影劑濃度不夠，造成假性閉塞的診斷。而CEUS對(duì)病變血管進(jìn)行檢查時(shí)，會(huì)推注兩次造影劑，并延長(zhǎng)造影劑顯影時(shí)間，確保造影劑濃度，因此，CEUS可以作為DSA檢查前無創(chuàng)性評(píng)估頸動(dòng)脈狹窄程度及閉塞的一種重要的篩查手段。超聲造影對(duì)臨床治療也具有一定的指導(dǎo)作用，若兩次注入超聲造影劑后管腔內(nèi)始終無充填，則認(rèn)為動(dòng)脈管腔閉塞，此類患者手術(shù)治療機(jī)會(huì)甚微，為減少全腦血管造影帶來的不良反應(yīng)，通常不再行DSA檢查[23]。若超聲造影發(fā)現(xiàn)頸內(nèi)動(dòng)脈顱外段重度狹窄，未完全閉塞，則此類患者還可進(jìn)行手術(shù)治療，通常需要DSA進(jìn)一步檢查[24]。

超聲造影能清晰顯示動(dòng)脈粥樣硬化斑塊內(nèi)的新生血管情況，且造影劑從進(jìn)入到消退的整個(gè)過程均可以完整記錄，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，明顯提高了超聲診斷的準(zhǔn)確性。應(yīng)用定量分析軟件對(duì)頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊造影后的時(shí)間-強(qiáng)度變化進(jìn)行定量分析，得出斑塊顯影后的峰值強(qiáng)度、達(dá)峰時(shí)間、新生血管分布密度及增強(qiáng)強(qiáng)度等參數(shù)，為評(píng)價(jià)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的穩(wěn)定性提供了一項(xiàng)簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、無創(chuàng)性的檢查方法。近年來出現(xiàn)了一種較普通造影劑更為有效、敏感的新型靶向造影劑，該造影劑攜帶特異性抗體或配體，通過抗原-抗體作用，使斑塊表面特異性成像，進(jìn)一步提高了診斷動(dòng)脈斑塊新生血管準(zhǔn)確性[25]。

然而，CEUS也存在一定的禁忌癥：⑴對(duì)六氟化硫造影劑過敏者禁用；⑵近期患有急性冠狀動(dòng)脈綜合征患者禁用；⑶患有臨床不穩(wěn)定性缺血性心臟病患者禁用；⑷患有重度肺動(dòng)脈高壓患者禁用；⑸孕婦及哺乳期患者禁用；⑹十八歲以下患者禁用。另外，在頸動(dòng)脈超聲造影分析需要采集盡可能長(zhǎng)時(shí)間的恒定靶目標(biāo)圖像，患者呼吸幅度大、血管搏動(dòng)幅度大等均不利于分析。

5 3DUS

三維超聲（three-dimensional ultrasound, 3DUS）是一種可視化、可量化的新的影像學(xué)技術(shù)，其基于二維超聲，又優(yōu)于二維超聲，三維超聲圖像重建后不僅清晰、直觀、立體感強(qiáng)，還能逼真地顯示斑塊的大小、形態(tài)、斑塊處異常血流及與周圍位置關(guān)系。在患者病情隨訪方面，3DUS可動(dòng)態(tài)觀察斑塊的轉(zhuǎn)歸，評(píng)價(jià)動(dòng)脈粥樣硬化和高血壓及手術(shù)的療效。該項(xiàng)檢查具有無放射性、無創(chuàng)性等優(yōu)點(diǎn)，有望成為評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈硬化及斑塊狀態(tài)的重要檢查方法，是醫(yī)學(xué)影像學(xué)的重點(diǎn)研究方向之一[26]。

6 VVI

VVI技術(shù)的基礎(chǔ)是二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)，通過跟蹤斑點(diǎn)信號(hào)的軌跡變化，以矢量方式顯示組織運(yùn)動(dòng)變化，來檢測(cè)組織的運(yùn)動(dòng)速度、應(yīng)變及應(yīng)變率。該技術(shù)可以精確的定位動(dòng)脈管壁的不同位點(diǎn)，直觀地觀察動(dòng)脈管壁的形態(tài)以及功能狀態(tài)。該技術(shù)具有較高的時(shí)間及空間分辨率，無聲束入射角度依賴性，是評(píng)價(jià)血管彈性的良好指標(biāo)［27］。VVI技術(shù)還能從力學(xué)角度對(duì)動(dòng)脈斑塊穩(wěn)定性進(jìn)行定性、定量分析，來預(yù)測(cè)腦梗死的發(fā)生率［28-29]。該技術(shù)在應(yīng)變模式下，分別獲取頸動(dòng)脈短軸切面、無斑塊血管切面及有頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊切面，測(cè)量上述切面的動(dòng)脈內(nèi)膜各位點(diǎn)最大切向應(yīng)變（Smax）、最大運(yùn)動(dòng)速度（Vmax）、最大切向應(yīng)變率（SR-max）的數(shù)值，以及長(zhǎng)軸切面縱向應(yīng)變、縱向應(yīng)變率及縱向最大運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行分析。結(jié)果顯示上述參數(shù)與血管壁的彈性直接相關(guān)，提示通過VVI觀察頸動(dòng)脈管壁的形變能力可作為血管彈性變化的指標(biāo)之一。汪奇等［30］研究結(jié)果也表明VVI技術(shù)可用于缺血性腦血管病患者頸動(dòng)脈管壁運(yùn)動(dòng)研究，可作為預(yù)測(cè)腦梗死發(fā)病的新的相關(guān)指標(biāo)。

7 剪切力測(cè)定

剪切力測(cè)定（WSS）中的剪切力是指血液對(duì)血管壁內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生的摩擦力。根據(jù)Poiseuille定律，血管中血流剪切力τm=4μVp/ID（其中τm代表最大血流剪切力，μ代表血液黏滯度，Vp代表收縮末期峰值流速，ID代表舒張末期血管內(nèi)徑）。目前檢測(cè)頸動(dòng)脈斑塊剪切力的技術(shù)有動(dòng)態(tài)向量血流V-FLOW技術(shù)，該技術(shù)采用了全新的域掃描技術(shù)（zonesonography technology, ZST+），基于平面波的發(fā)射與接收模式，通過多個(gè)偏轉(zhuǎn)角度，發(fā)射與接收數(shù)據(jù)，每一個(gè)角度的發(fā)射-接收數(shù)據(jù)，都會(huì)計(jì)算得到一個(gè)多普勒血流速度值。

7.1 正常人頸動(dòng)脈的血流動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)

相對(duì)于動(dòng)脈粥樣硬化患者來說，正常人的動(dòng)脈壁血流動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)表現(xiàn)為高剪切力、低環(huán)周力[31-33]。Gnasso A等[31]研究指出正常人頸總動(dòng)脈收縮峰期剪切力及平均剪切力與頸動(dòng)脈內(nèi)中膜厚度、患者年齡、身高體重指數(shù)及收縮壓等呈負(fù)相關(guān)。Carallo C等[32]研究正常人血流動(dòng)力學(xué)改變后得到的結(jié)論與Gnasso A等的研究結(jié)果一致，同時(shí)他們還認(rèn)為環(huán)周力與上述各指標(biāo)呈正相關(guān)。故剪切力和環(huán)周力呈負(fù)相關(guān)。但經(jīng)過多元回歸處理后，結(jié)果顯示剪切力和膽固醇與動(dòng)脈內(nèi)中膜厚度相關(guān)性較大，而環(huán)周力、身高體重指數(shù)及年齡與動(dòng)脈內(nèi)中膜厚度相關(guān)性則較小。

對(duì)于剪切力和環(huán)周力的正常值不同的學(xué)者有不同的觀點(diǎn)。Carallo C等[32]研究后認(rèn)為平均剪切力約為（12.6±3.3）dyne/cm2，平均環(huán)周力約為（3.4±0.6）×104dyne/cm；然而Jiang Y等[34]研究認(rèn)為平均剪切力約為（9.5±3.0）×104dyne/cm2，平均環(huán)周力約為（4.8±1.1）×104dyne/cm，可見不同的研究人員、不同的樣本以及人種對(duì)此會(huì)產(chǎn)生較大的差異。

7.2 動(dòng)脈粥樣硬化患者的血流動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)

動(dòng)脈粥樣硬化患者的血流動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)是剪切力減低而環(huán)周力升高[34-37]。低剪切力會(huì)使血液在血管中停留的時(shí)間延長(zhǎng)，導(dǎo)致血小板、炎癥細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等與管壁的接觸機(jī)會(huì)增大，同時(shí)增加動(dòng)脈粥樣硬化顆粒的運(yùn)輸，造成內(nèi)皮分泌組織纖溶酶原激活劑t-PA的減少，從而影響內(nèi)皮功能的代謝，增加動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病率[38-41]。另外剪切力還可以調(diào)節(jié)血小板生長(zhǎng)因子及轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子、氮氧化物合成酶等，從而參與血管重構(gòu)[42-47]，促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生。

7.3 頸動(dòng)脈血流剪切力與頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成的關(guān)系

近些年，很多學(xué)者認(rèn)可低血流剪切力假說，認(rèn)為低剪切力可導(dǎo)致動(dòng)脈IMT的增厚以及粥樣硬化斑塊的形成。劉冬梅等[48]選取78例被證實(shí)一側(cè)頸動(dòng)脈分叉或頸內(nèi)動(dòng)脈起始有斑塊形成，但并未造成血管狹窄，另一側(cè)無斑塊形成的患者，其應(yīng)用高頻線振彩色多普勒超聲探頭，在距頸動(dòng)脈分叉2 cm處取頸動(dòng)脈短軸測(cè)量舒張末期血管內(nèi)徑（ID）及IMT，然后取長(zhǎng)軸測(cè)量收縮末期峰值流速（Vp），取連續(xù)三個(gè)心動(dòng)周期的平均值。在超聲檢查完2 h內(nèi)測(cè)量其血液黏稠度。結(jié)果顯示斑塊側(cè)的平均血管ID高于無斑塊側(cè)；平均Vp及τm的均低于無斑塊側(cè)；有斑塊側(cè)IMT厚度高于無斑塊側(cè)，提示IMT厚度與血流剪切力呈負(fù)相關(guān)，此研究結(jié)果與低血流剪切力假說相符。

研究證實(shí)，低血流剪切力會(huì)使血液在管壁內(nèi)的停留時(shí)間延長(zhǎng)，使其內(nèi)皮細(xì)胞呈多角形不規(guī)則排列，使脂蛋白等血液成分在血管壁的沉積增加，降低脂蛋白的清除率，從而影響內(nèi)皮細(xì)胞的新陳代謝[49]。同時(shí)，一些致血管內(nèi)皮損傷的因子，如血管緊張素轉(zhuǎn)換酶、血小板源性生長(zhǎng)因子、炎癥介質(zhì)、內(nèi)皮素轉(zhuǎn)換酶等的分泌增加，而參與血管內(nèi)皮保護(hù)的相關(guān)因子，如一氧化氮、一氧化氮合酶、前列環(huán)素合成酶等則相應(yīng)減少[50-54]。以上這些因素均可促進(jìn)細(xì)胞凋亡及動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展。同時(shí)，近期研究表明血流剪切力還可以通過內(nèi)皮細(xì)胞上的機(jī)械感受器分子，如受體酪氨酸激酶、合素家族分子、離子通道等，將機(jī)械刺激轉(zhuǎn)化為生化信號(hào)，而完成上述分子的轉(zhuǎn)化及信號(hào)通路的傳導(dǎo)，會(huì)影響到一系列轉(zhuǎn)錄因子，如促進(jìn)轉(zhuǎn)錄激活蛋白-1的表達(dá)，從而調(diào)節(jié)血管重構(gòu)，引起與動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)的生物學(xué)效應(yīng)[55-56]。

7.4 頸動(dòng)脈血流剪切力與斑塊易損性的關(guān)系

低血流剪切力促進(jìn)頸動(dòng)脈斑塊的形成，而高血流剪切力則促進(jìn)頸動(dòng)脈斑塊的破裂，進(jìn)而導(dǎo)致高發(fā)病率、高死亡率、高致殘率和高復(fù)發(fā)率的腦卒中的發(fā)生。斑塊的破裂既與斑塊的組成成分相關(guān)，還與血流動(dòng)力學(xué)及斑塊本身的受力情況密切相關(guān)。研究表明，動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的破裂好發(fā)于斑塊肩部，而肩部所受的剪切力也是最高的。Lovett JK等[57]研究表明斑塊破裂好發(fā)于動(dòng)脈管腔最窄處的上游，而這些區(qū)域所受的剪切力最高。高剪切力會(huì)減少血小板源性生長(zhǎng)因子的分泌，并抑制血管平滑肌細(xì)胞蛋白的合成，使細(xì)胞凋亡增加，血管內(nèi)皮增殖減少，最終導(dǎo)致斑塊纖維帽變薄，斑塊破裂[58-59]。另外還有學(xué)者認(rèn)為，斑塊破裂的比例也會(huì)隨著頸動(dòng)脈狹窄程度的增加而增加。Binns RL等[60]應(yīng)用橡膠管來模擬人體血管，結(jié)果表明，隨著狹窄程度的增加，斑塊破裂所需外力減小，而局部剪切力增大。同時(shí)，在血管管腔面積相似的條件下，偏心性重構(gòu)的斑塊與向心性重構(gòu)的斑塊表面所受的血管壁剪切力不同。Cheng G等[61]進(jìn)一步研究認(rèn)為偏心性重構(gòu)的斑塊表面血流速度加快，所受剪切力增大，容易造成斑塊破裂，而向心性重構(gòu)的斑塊相對(duì)來說更穩(wěn)定。

周巧蘭等[62]應(yīng)用X-strain技術(shù)分析118名患者的頸動(dòng)脈斑塊，研究顯示斑塊2個(gè)肩部的應(yīng)變力＞斑塊頂部的應(yīng)變力＞斑塊基底部的應(yīng)變力，而斑塊2個(gè)肩部的應(yīng)變方向相反。因斑塊受力情況及形態(tài)的不同，斑塊應(yīng)變方向開始轉(zhuǎn)變的拐點(diǎn)數(shù)量往往多于一個(gè)；在以拐點(diǎn)為中心，向2個(gè)肩部移行的過程中，應(yīng)變力逐漸遞增，當(dāng)?shù)竭_(dá)肩部時(shí)達(dá)到最大。潰瘍斑近心端肩部的應(yīng)變力大于遠(yuǎn)心端肩部的應(yīng)變力，遠(yuǎn)心端肩部的應(yīng)變力大于頂部應(yīng)變力，頂部應(yīng)變力大于基底部的應(yīng)變力。該結(jié)果提示斑塊的肩部和頂部與斑塊的基底部相比，更易破裂。該結(jié)果與Richardson PD等[63]證實(shí)的斑塊破裂63%發(fā)生在肩部，37%在纖維帽中部的結(jié)果相符。其原因可能是因?yàn)樵诎邏K的近心端，隨著斑塊的厚度逐漸增大，血流的剪切力沿斑塊向上行進(jìn)時(shí)的能量及斑塊產(chǎn)生的形變均遞減，而在斑塊的遠(yuǎn)心端，隨著斑塊的厚度逐漸減小，血流的剪切力沿斑塊向下行進(jìn)時(shí)的能量及斑塊產(chǎn)生的形變均遞增，到肩部時(shí)達(dá)到最大[62]。故血流剪切力越高，斑塊所產(chǎn)生的形變?cè)酱螅菀灼屏?，除此之外，高剪切力區(qū)域的基質(zhì)金屬蛋白酶表達(dá)和膠原降解增加，也導(dǎo)致斑塊更易破裂，即高血流剪切力與斑塊破裂呈正相關(guān)。

7.5 影響頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成及易損性的其他作用力

影響頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成及破裂的因素眾多，除了與斑塊內(nèi)部新生血管的多少、炎癥反應(yīng)的程度及剪切力相關(guān)外，還與其他作用力密切相關(guān)，例如血管環(huán)周力和動(dòng)脈緊張度等。

呂偉等[64]的研究表明腦梗死患者的各項(xiàng)指標(biāo)中與剪切力呈正相關(guān)的有高密度脂蛋白；與剪切力呈負(fù)相關(guān)的有吸煙、身高體重指數(shù)、收縮壓、舒張壓、血糖；與環(huán)周力呈正相關(guān)的有吸煙、身高體重指數(shù)、收縮壓、舒張壓、血糖、膽固醇；與環(huán)周力呈負(fù)相關(guān)的有高密度脂蛋白、低密度脂蛋。在動(dòng)脈發(fā)生伸展性變化時(shí)，環(huán)周力和動(dòng)脈緊張度是反應(yīng)動(dòng)脈壁垂直方向力學(xué)改變的兩個(gè)指標(biāo)，同樣的環(huán)周力在彈性好的動(dòng)脈可能要比硬化的動(dòng)脈產(chǎn)生較大的緊張度。

綜上所述，在眾多危險(xiǎn)因素的作用下，頸動(dòng)脈內(nèi)血液粘滯度、血流速度及動(dòng)脈管徑發(fā)生變化，均會(huì)導(dǎo)致剪切力的降低及環(huán)周力的升高，從而引起頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成，而當(dāng)斑塊形成后，斑塊某個(gè)位置的剪切力相對(duì)其他位置較大時(shí)，斑塊在此位置所產(chǎn)生的形變較大，而更容易導(dǎo)致斑塊的破裂。當(dāng)前的研究結(jié)果顯示斑塊2個(gè)肩部的應(yīng)變力＞斑塊頂部的應(yīng)變力＞斑塊基底部的應(yīng)變力，即斑塊2個(gè)肩部更容易發(fā)生破裂，導(dǎo)致腦卒中的發(fā)生。近年來，對(duì)頸動(dòng)脈斑塊內(nèi)新生血管的研究日益增多，很多學(xué)者研究結(jié)果顯示頸動(dòng)脈斑塊肩部的新生血管較頂部及基底部多，而斑塊內(nèi)新生血管的多少與血流剪切力是否有關(guān)還有待進(jìn)一步研究。目前的研究顯示出斑塊某個(gè)點(diǎn)所承受的應(yīng)變力的大小與斑塊易損性有關(guān)，但斑塊上某個(gè)點(diǎn)所承受的剪切力的方向與血管壁之間的夾角是否與頸動(dòng)脈斑塊易損性有關(guān) 依舊有待進(jìn)一步研究。