頸動脈粥樣硬化斑塊不同部位超聲造影特征*

張梅 林玲 陳紅艷 文曉蓉 羅燕

(四川大學華西醫(yī)院超聲科，四川 成都 610041)

頸動脈粥樣硬化斑塊的破裂和繼發(fā)血栓是導致缺血性腦梗死的重要原因[1-2]。近年多項研究結(jié)果證實，斑塊內(nèi)炎癥反應(yīng)和新生血管在斑塊易損性中扮演者著重要角色[3-5]。斑塊不同部位的易損性存在差異[6-7]。實時超聲造影能夠敏感地探測斑塊內(nèi)新生血管，成為觀察斑塊內(nèi)新生血管的一項新的無創(chuàng)性影像學手段[8-9]。目前，超聲造影對斑塊不同部位新生血管灌注特征進行分析的研究尚不多見。本研究從斑塊不同部位新生血管超聲造影強化特征方面探討了超聲造影在頸動脈斑塊易損部位評估中的價值。

1 材料與方法

1.1 研究對象 納入2015年7月～2016年1月我院收治的存在頸動脈斑塊的患者78例，其中男性57例，女性21例； 年齡61～79歲, 平均(65.7±10.2)歲。合并高血壓54例(69.23%)，糖尿病30例(38.46%)，吸煙史31例(39.74%)。其中5例具備手術(shù)指證患者行頸動脈內(nèi)膜剝脫術(shù)。存在多個斑塊者以最厚的斑塊作為超聲造影研究對象，共研究頸動脈斑塊78個。

1.2 儀器 采用PHILIPS IU22彩色多普勒超聲診斷儀, 探頭選用9L寬頻線陣探頭，頻率范圍6～9 MHz；儀器具備低機械指數(shù)脈沖反向諧波成像，支持編碼諧波成像下的淺表器官造影成像，能夠?qū)崿F(xiàn)低機械指數(shù)實時灌注成像。

1.3 方法

1.3.1 對78例患者的頸動脈斑塊進行常規(guī)二維灰階超聲、彩色多普勒超聲檢查后行超聲造影：經(jīng)過斑塊最大厚度的切面，局部放大圖像，啟動實時超聲造影模式，采用低機械指數(shù)脈沖反向諧波造影成像技術(shù)，機械指數(shù)(mechanical index, MI)設(shè)定為0.08～0.13，頻率1.7～3.4 MHz, 幀頻12幀/秒，圖像深度3～5 cm。 超聲造影劑采用聲諾維(SonoVue，Bracco，Switzerland)凍干粉劑(59 mg)和5ml生理鹽水混合，然后充分震蕩至凍干粉末完全分散呈白色混懸液，內(nèi)含六氟化硫微泡，微泡平均直徑2.5μm，隨血液循環(huán)，最終經(jīng)呼吸排出。注射造影劑時采用18G針經(jīng)患者外周靜脈注射，2～3s內(nèi)團注SonoVue2.0 mL，隨后用3～5mL生理鹽水以相同速度沖注。注射造影劑后同步計時，2 分鐘內(nèi)連續(xù)觀察頸動脈斑塊顯影情況，并將整個造影過程進行動態(tài)儲存以備后期分析處理。

1.3.2 超聲造影圖像分析 觀察斑塊的強化過程：包括強化起始部位、強化分布區(qū)域及強化形態(tài)特征；增強強度采用QLAB8.1定量分析軟件，人工描繪斑塊范圍作為感興趣區(qū)，并啟用動態(tài)追蹤功能，結(jié)合手動逐幀修正，對斑塊各部位強化程度建立時間-強度曲線并行曲線的伽馬擬合(圖1)，獲得強化定量參數(shù)：強化峰值強度(PI)，斑塊與管腔峰值強度比(PI/PIc ) ，曲線下面積(AUC)，斑塊與管腔曲線下面積比(AUC/AUCc)，上升時間(RT)。造影強化程度分析由兩名有經(jīng)驗的超聲醫(yī)師分別進行，兩名超聲醫(yī)師對患者狀況不知情。

圖1 頸動脈斑塊各部位新生血管超聲造影時間-強度分析Figure 1 CEUS time-intensity curve analysis of intra-plaque different parts neovascularization

注：a.頸動脈斑塊上游肩部；b.斑塊下游肩部；c.頸動脈斑塊頂部；d.頸動脈斑塊中央部

2 結(jié)果

2.1 頸動脈斑塊新生血管超聲造影灌注模式表現(xiàn) 斑塊的強化過程多見由斑塊基底部和內(nèi)膜面開始，并逐漸向斑塊內(nèi)部分布，呈點狀、片狀或短線狀強化，以斑塊周邊部分強化明顯，包括上游肩部、下游肩部、管腔面和基底面，見圖2。

2.2 斑塊上游肩部、下游肩部、頂部及中央部強化程度量化 斑塊四個部位的 PI、PI/PIc、AUC、AUC/AUCc、RT存在差異，四個部位強化程度由高到低依次為上游肩部、下游肩部、頂部、中央部，各部位間比較均存在差異(P<0.05),見表1。

圖2 超聲造影所顯示的頸動脈斑塊內(nèi)部新生血管的強化表現(xiàn)Figure 2 CEUS shows the intra-plaque neovascularization

注：A.頸動脈斑塊上游肩部的點狀強化；B.斑塊內(nèi)部稀疏分布點狀及短線狀強化；C.從基底部和內(nèi)膜面向斑塊內(nèi)部逐漸廣泛分布的點狀、短線狀及片狀強化

表1 斑塊不同部位超聲造影強化特征比較Table 1 Comparison of contrast-enhanced intensity of four parts of plaque

注： PI、PI / PIc、AUC、AUC / AUCc、RT各部位間比較差異有統(tǒng)計學意義，①P<0.05

3 討論

頸動脈斑塊的易損性在腦梗死的發(fā)生和發(fā)展過程中具有重要臨床意義，其主要病變基礎(chǔ)是易損性斑塊的破裂和繼發(fā)血栓形成，繼而造成供血區(qū)域的缺血損傷[1-2，10]。近年來，多項研究結(jié)果證實，斑塊炎癥反應(yīng)和新生血管在斑塊易損性中扮演著重要角色，易損性斑塊更廣泛地存在于新生血管[3-4，11]。Groen等[6]的研究發(fā)現(xiàn)，斑塊不同部位的易損性存在差異。

Coli等[12]對斑塊病理組織學與斑塊超聲造影強化表現(xiàn)進行比較，證明超聲造影能夠識別直徑為32～99μm的微血管，超聲造影強化區(qū)域正是斑塊高度血管化區(qū)域所在。超聲造影對于斑塊微血管灌注的顯示是實時動態(tài)的，并且能夠根據(jù)時間-強度曲線進行微血管定量，因此適用于斑塊新生血管灌注模式分析[13-16]。

本研究發(fā)現(xiàn)，頸動脈斑塊的新生血管超聲造影灌注模式表現(xiàn)為斑塊的強化過程多由斑塊基底部和內(nèi)膜面開始，并逐漸向斑塊內(nèi)部分布，呈點狀、片狀或短線狀強化，以斑塊周邊部分強化明顯，包括上游肩部、下游肩部、管腔面和基底面。 進一步根據(jù)時間強度曲線作的量化分析結(jié)果提示，以強化峰值強度(PI)、斑塊與管腔峰強比、曲線下面積、斑塊與管腔曲線下面積比四個指標所反應(yīng)的新生血管強化程度，斑塊四個部位強化程度由高到低依次為上游肩部，下游肩部，頂部，中央部(P<0.05)；以上升時間(RT)所反應(yīng)的強化程度，上游肩部仍然是強化程度最高的(P<0.05)，中央部是強化程度最低的(P<0.05)，而下游肩部和頂部強化程度無明顯差異(P>0.05)。

我們的超聲造影研究結(jié)果證實，斑塊不同部位的新生血管強化程度存在差異，斑塊上游肩部，即近心端肩部，新生血管的形成和分布最為豐富，這與既往文獻報道該區(qū)域炎癥反應(yīng)最活躍，且最易發(fā)生破裂相吻合[6-7]。分析原因可能有以下幾個方面：①與斑塊內(nèi)新生血管的形成方式有關(guān)。新生血管是在原有毛細血管的基礎(chǔ)之上，通過芽生和非芽生的方式，由血管內(nèi)皮細胞增生并遷移而形成。關(guān)于斑塊內(nèi)新生血管的起源，Kumamoto 等[17]的研究證實斑塊內(nèi)新生血管主要來自外膜滋養(yǎng)血管，占96.5% ，來自管腔的滋養(yǎng)血管占3.5%，外膜面來源是管腔面來源的的28倍，因此可能出現(xiàn)斑塊周邊部分新生血管較中央部分密集。② 斑塊內(nèi)炎癥細胞多出現(xiàn)在脂質(zhì)核周邊以及纖維帽中，說明斑塊周邊部分炎癥反應(yīng)較中央部分更嚴重，也更容易誘發(fā)新生血管的生成。依據(jù)可能與動脈斑塊新生血管形成原因中的“非缺氧依賴機制”有關(guān)[18]， 即斑塊中新生血管的形成主要受炎癥反應(yīng)和活化Toll樣受體的介導。Toll樣受體是參與非特異性免疫的一類重要蛋白質(zhì)，也是連接非特異性免疫和特異性免疫的橋梁。③ 從斑塊所處力學環(huán)境角度分析，斑塊表面應(yīng)力分為正應(yīng)力與剪切應(yīng)力[19]，斑塊肩部和頂部是應(yīng)力集中的區(qū)域，斑塊上游區(qū)域處于最為復雜的應(yīng)力狀態(tài)，應(yīng)力變化最為突出[6，20]。易變的應(yīng)力可以促使血管內(nèi)皮細胞分泌趨化因子等一系列致炎因子，加重纖維帽中炎癥細胞的浸潤和膠原的降解。因此，斑塊上游肩部炎癥反應(yīng)突出，局部纖維帽易于疲勞、變薄、出現(xiàn)裂隙進而破潰。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果提示，超聲造影能夠?qū)︻i動脈斑塊新生血管灌注進行實時動態(tài)觀察，并通過時間強度曲線作量化分析，客觀反映斑塊不同部位新生血管分布的差異與斑塊炎癥活躍及易于受損的區(qū)域，為頸動脈斑塊易損部位的評估提供了新的無創(chuàng)性影像學方法。

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