超微血流成像評價頸動脈斑塊新生血管與缺血性腦卒中的關系

楊德斌，姚曉華，王靜，孟盈，王迎春

上海健康醫(yī)學院附屬嘉定區(qū)中心醫(yī)院超聲科，上海 201800；

頸動脈粥樣硬化斑塊是缺血性腦卒中的獨立危險因素[1-2]。除斑塊引起管腔狹窄外，斑塊的性質在腦卒中的發(fā)病機制中發(fā)揮著更重要的作用[3]。既往研究表明，與動脈狹窄程度相比，評估斑塊性質對判斷卒中具有更高的臨床價值[4]。評估斑塊易損性一直是臨床研究的熱點，有學者指出檢測斑塊內新生血管生成可作為診斷易損斑塊的標志物[5-6]。超微血流成像（superb micro-vascular imaging，SMI）是一種新型血流成像技術，在不使用造影劑的情況下具有較強的檢測低速血流的能力[7]。本研究采用SMI檢測斑塊內的新生血管并分級，探討 SMI技術診斷缺血性腦卒中發(fā)病風險的價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 回顧性分析2015年10月－2017年9月上海市嘉定區(qū)中心醫(yī)院神經內科確診的急性缺血性腦卒中伴有頸動脈粥樣硬化斑塊患者101例的臨床資料，并納入卒中組。所有患者經超聲證實至少一側存在頸動脈粥樣硬化斑塊，急性缺血性腦卒中均符合2014中國急性缺血性腦卒中診治指南中的診斷標準，其中男 58例，女 43例；年齡 40～82歲，平均（76.04±10.82）歲。同期選擇近12個月內無短暫性腦缺血發(fā)作，頭顱CT或MR檢查證實未發(fā)生腦梗死，超聲提示存在頸動脈粥樣硬化斑塊患者48例納入無癥狀組，其中男27例，女21例；年齡39～80歲，平均（67.06±8.59）歲。所有研究對象均排除超聲造影禁忌證、近期患有感染性疾病以及有免疫性疾病、腫瘤、外周血管閉塞性疾病、肝腎功能不全、心力衰竭等病史。收集患者的血脂指標（膽固醇、三酰甘油、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、脂蛋白α）及超敏C-反應蛋白水平；記錄受檢者的吸煙史、糖尿病史及高血壓史。

兩組研究對象性別、斑塊厚度、脂蛋白α、高密度脂蛋白水平比較，差異均無統計學意義（P＞0.05）；而年齡、超敏C-反應蛋白、膽固醇、三酰甘油、低密度脂蛋白、吸煙史、高血壓史、糖尿病史差異有統計學意義（P＜0.05）。見表1。

1.2 儀器與方法 SMI檢查采用Toshiba Aplio500超聲成像儀，PLT-1005BT線陣探頭，頻率5～10 MHz，配備 SMI成像軟件。超聲造影（contrast-enhanced ultrasound，CEUS）采用GE Logiq E8超聲成像儀，為9L4線陣探頭，頻率4～9 MHz。

選取最厚的低回聲或以等回聲為主的混合回聲斑塊作為SMI的觀察對象，并記錄目標斑塊的位置、厚度。二維超聲清晰顯示斑塊圖像后，囑患者平靜呼吸，切換到mSMI成像模式，分別采用橫切面及縱切面觀察斑塊，并錄像留圖。回放動態(tài)圖像，觀察斑塊內有無新生血管并分級，新生血管的定義為橫切面或縱切面可見線狀強回聲，分級標準為，0級：斑塊內無強回聲；I級：斑塊內可見1個或數個點狀強回聲；II級：斑塊內可見點狀及1～2處短線樣強回聲；III級：斑塊內可見多處線狀強回聲，并貫穿或大部分貫穿斑塊[8]。

CEUS造影劑采用SonoVue（聲諾維，意大利博萊科公司）微泡，選擇同期SMI檢測的斑塊行造影檢查。經肘正中靜脈團注造影劑2.0 ml，注入造影劑后立即推注5 ml生理鹽水，同時啟動造影模式，固定探頭，避免人為移動，觀察斑塊的增強情況，并錄像留圖以備后續(xù)分析。采用造影分析軟件分析圖像，人工描繪與斑塊大小、形態(tài)及位置一致的感興趣區(qū)（ROI）。根據函數Y（t）=At·e-kt+B自動生成頸動脈斑塊時間-強度曲線，其中Y代表時間-信號強度，k代表造影劑渡越時間斜率，A代表峰值強度（peak intensity，PI），B代表曲線原點截距處基礎強度（basal intensity，BI）[9]。獲得達峰時間（time-to-peak，TTP），根據公式（1）計算斑塊的增強強度（enhancement intensity，EI）[6]。

1.3 統計學方法 采用SPSS 17.0軟件，計量資料以±s表示，組間比較采用成組資料t檢驗；分類變量組間比較采用χ2檢驗；不符合參數統計條件的數據及等級資料采用非參數檢驗；SMI等級與EI的相關性采用Spearman相關性分析。多因素分析采用Logistic回歸，將單因素分析P＜0.1的變量作為候選變量放入Logistic回歸方程，Logistic回歸變量篩選采用條件向前法，變量納入標準為 0.05，剔除標準為 0.1。應用MedCalc軟件繪制受試者工作特性（ROC）曲線評價SMI分級和EI診斷缺血性腦卒中的價值。P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 卒中組與無癥狀組SMI血管分級比較 卒中組與無癥狀組0級分別有2例、10例，I級14例、28例，II級40例、8例，III級45例、2例。卒中組主要以II級、III級為主（圖1B），無癥狀組主要以0級、I級為主（圖2B），卒中組SMI分級明顯高于無癥狀組，差異有統計學意義（Z=-8.098，P＜0.001）。見表1。

2.2 超聲造影圖像 卒中組與無癥狀組斑塊TTP差異無統計學意義（t=-1.618，P=0.108），EI差異有統計學意義（t=7.526，P＜0.001）。見表1、圖1C及圖2C。

2.3 SMI分級與EI的相關性 SMI分級與EI呈顯著正相關（rs=0.802，P＜0.001），見圖3。

表1 兩組受檢者臨床資料比較

圖1 男，77歲，腦卒中。常規(guī)二維圖像縱切面示混合性斑塊（箭，A）；SMI圖像橫切面示多處短線狀強回聲（箭），SMI II級（B）；超聲造影定量分析曲線示TTP=12.84 s、PI=-45.81 db、BI=-59.00 db、EI=13.19 db（C）

圖2 男，72歲，無癥狀患者。二維圖像縱切面示低回聲斑塊（箭，A）；SMI圖像縱切面示點線狀強回聲（箭），SMI I級（B）；超聲造影定量分析曲線示TTP=13.38 s、PI=-51.48 db、BI=-58.93 db、EI=7.45 db（C）

圖3 頸動脈硬化斑塊SMI分級與EI的相關性

2.4 Logistic回歸分析 年齡、超敏C-反應蛋白、高血壓史、EI、SMI分級均為發(fā)生缺血性腦卒中的獨立危險因素，見表2。

2.5 SMI分級和EI診斷缺血性腦卒中的ROC曲線分析 ROC曲線分析發(fā)現，SMI分級診斷斑塊患者發(fā)生缺血性腦卒中的曲線下面積（AUC）為 0.851（95%CI0.787～0.907），最佳診斷點為≥II級，其敏感度為84.2%、特異度為79.2%；EI診斷斑塊患者發(fā)生缺血性腦卒中的 AUC為 0.869（95%CI0.804～0.918），最佳診斷點為 9.56 db，其敏感度為76.2%、特異度為85.4%，兩者效能差異無統計學意義（Z=0.495，P=0.6203）。見圖4。

表2 腦梗死危險因素的Logistic回歸分析結果

圖4 SMI分級和EI診斷缺血性腦卒中的ROC曲線

3 討論

超聲是檢測頸動脈斑塊的首選方法，可根據斑塊形態(tài)、回聲、纖維帽厚度及完整性評價斑塊的穩(wěn)定性。然而常規(guī)超聲對操作者經驗要求高，易受主觀因素影響，有時不能顯示部分潰瘍斑塊和斑塊內出血，對于評價斑塊的易損性具有一定的局限性[10]。斑塊內新生血管生成是斑塊易損性的重要特征。新生血管易誘發(fā)斑塊內出血、炎癥細胞聚集導致破裂[11]。斑塊內新生血管豐富則更易發(fā)生腦血管意外[1,8]。因此，盡早了解斑塊內新生血管豐富程度對評估患者缺血性腦卒中具有重要價值。CEUS可以敏感地檢測出斑塊內的新生血管，半定量或定量分析新生血管密度，判斷斑塊的穩(wěn)定性，有助于預測缺血性腦卒中的發(fā)生[1,6,8,12-15]。然而CEUS具有一定的局限性，造影劑存在過敏的風險，檢查費時費力，且費用昂貴[10,16]。因此，尋求一種便捷、無風險的評估技術更為迫切。

SMI技術具有較強的檢查斑塊內新生血管低速血流的能力[8,17-18]，但其能否用于評價頸動脈斑塊患者發(fā)生缺血性腦卒中尚無定論。本研究通過 SMI技術檢測頸動脈斑塊內的新生血管，分析其在評估斑塊患者發(fā)生缺血性卒中的價值，結果顯示 SMI分級與EI呈顯著正相關，表明SMI等級越高，斑塊內的新生血管越豐富，提示SMI分級能客觀、準確地評價新生血管密度。兩組患者的 SMI分級差異有統計學意義，缺血性腦卒中組SMI分級主要以II級、III級為主，無癥狀組主要以0級、I級為主，表明斑塊SMI等級越高，與缺血性腦卒中的發(fā)生關系越密切，提示臨床可將 SMI等級指標作為評估腦卒中發(fā)生的潛在指標。多因素Logistic回歸分析發(fā)現，EI、超敏C-反應蛋白及 SMI等級均為患者發(fā)生缺血性腦卒中的獨立危險因素，一方面EI和超敏C-反應蛋白的風險與其他研究相符，提示研究的可靠性[6,19-20]；另一方面SMI等級可以作為缺血性腦卒中發(fā)生的風險指標，SMI等級越高，缺血性腦卒中發(fā)生的風險越高。上述研究結果提示可將斑塊內新生血管 SMI等級作為缺血性腦卒中發(fā)生的評價指標。血脂、吸煙史、糖尿病等傳統危險因素未進入回歸方程，可能與本研究樣本選擇僅局限于頸動脈硬化斑塊患者有關。

通過ROC曲線對比分析EI和SMI等級診斷缺血性腦卒中的效能，AUC分別為0.869、0.851，兩者效能相當，均可以作為診斷腦卒中的有效指標，其中SMI的最佳診斷點是II級，推測SMI為II級、III級患者更易發(fā)生缺血性腦卒中，應指導臨床積極干預。與CEUS相比，SMI技術更便捷、易于推廣，故提示臨床可運用SMI對斑塊進行早期篩查。

本研究存在一定的局限性：①SMI對微血管的檢查結果為半定量分析，具有一定的主觀性，與操作者的熟練程度有關，且結果易受斑塊內鈣化的影響[15]；②研究人員的配比相差較大，無癥狀組人員較少；③本研究僅選擇最厚的斑塊作為研究對象，并不一定是造成發(fā)病的責任斑塊，造成結果的假陽性。為進一步明確研究結果，后續(xù)研究計劃建立頸動脈斑塊動物模型，以病理結果作為斑塊破裂的標準，從而準確比較SMI和CEUS的診斷效能。

總之，SMI技術能夠客觀、準確地評價斑塊內新生血管密度，并可作為缺血性腦卒中發(fā)生的評價指標，為早期診治缺血性腦卒中提供依據。