超聲彈性成像技術(shù)用于頭頸部放射治療前后血管彈性檢測(cè)的相關(guān)研究*

梁 志 李 毅 戢炳金

臨床中，多數(shù)頭頸部惡性腫瘤對(duì)放射線敏感，且放射治療能夠有效保留病變部位解剖結(jié)構(gòu)完整性，對(duì)組織和器官功能損傷少，因此放射治療已成為頭頸部惡性腫瘤的重要治療方案[1-2]。然而，放射治療時(shí)頸部通常被包含于放射范圍，可能導(dǎo)致軟組織損傷，有研究證實(shí)，頭頸部放射治療后患者頸動(dòng)脈狹窄的發(fā)生率和發(fā)生狹窄的程度均明顯提升[3]。

早期發(fā)現(xiàn)頸動(dòng)脈粥樣硬化和動(dòng)脈狹窄并予針對(duì)性干預(yù)，可能有助于改善頭頸部惡性腫瘤放射治療患者預(yù)后，但目前評(píng)估頸動(dòng)脈狹窄的常見(jiàn)方案，包括磁共振血管成像、數(shù)字化減影血管造影術(shù)等均僅能夠在頸動(dòng)脈出現(xiàn)內(nèi)中膜增厚、管腔狹窄等形態(tài)學(xué)改變后做出診斷，而動(dòng)脈損傷時(shí)彈性的改變?cè)缬诮Y(jié)構(gòu)及形態(tài)的改變[4]。傳統(tǒng)診斷方案可能欠缺及時(shí)性，而超聲彈性成像技術(shù)則能夠有效評(píng)估血管壁彈性[5]。本研究旨在利用超聲彈性成像技術(shù)評(píng)估頭頸部放射治療前后血管彈性變化趨勢(shì)，為指導(dǎo)制定早期干預(yù)措施提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2015年1-12月于重慶市北碚區(qū)中醫(yī)院接受放射治療的42例頭頸部惡性腫瘤患者，其中男性28例，女性14例；年齡18～73歲，平均年齡(47.17±12.25)歲；鼻咽癌15例，喉癌5例，淋巴瘤12例，腮腺癌4例，頸部轉(zhuǎn)移癌3例，上頜竇鱗癌1例，舌根癌1例，口咽癌1例。對(duì)42例接受頭頸部放射治療的患者開(kāi)展持續(xù)跟蹤隨訪。本研究已獲得院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患者均知情并簽署同意書(shū)。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

(1)納入標(biāo)準(zhǔn)。①年齡≥18歲；②經(jīng)穿刺或術(shù)后病理確診疾??；③首次接受放療，且本次研究前未接受化療。

(2)排除標(biāo)準(zhǔn)。①先天性心臟病、冠心病等心臟疾病患者；②甲亢、糖尿病、高血壓等可能影響頸動(dòng)脈彈性疾病患者；③納入研究前已出現(xiàn)頸動(dòng)脈內(nèi)中膜增厚、斑塊形成等形態(tài)學(xué)改變者。

1.3 儀器設(shè)備

采用LOGIQ E9型彩色多普勒超聲診斷儀及配套6.0～13.0 MHz高頻線陣探頭(美國(guó)GE公司)。

1.4 治療方案

所有患者均接受常規(guī)劑量分割，X射線能量為6 MV或8～10 MeV電子線照射，5次/周，2 Gy/次，持續(xù)5～6周，總劑量為50～60 Gy。

1.5 檢測(cè)方法

所有患者分別于放射治療前1～3 d、放射治療時(shí)間2.5～3周(放射計(jì)量26～30 Gy)、放射治療結(jié)束時(shí)(放射計(jì)量50～60 Gy)、放射治療后1個(gè)月和3個(gè)月(分別標(biāo)記為T(mén)1～T5)，接受常規(guī)頸動(dòng)脈常規(guī)超聲檢測(cè)及超聲彈性成像檢查，檢測(cè)由同一名醫(yī)生完成。

1.5.1 常規(guī)超聲檢測(cè)

(1)取仰臥位，稍墊高頭部，暴露頸部，調(diào)節(jié)儀器，清楚顯示雙側(cè)頸總動(dòng)脈前后壁內(nèi)膜回聲，于頸總動(dòng)脈膨大處近心端1～1.5 cm測(cè)定內(nèi)中膜厚度(intimamedia thickness，IMT)。

(2)取二維聲像圖中清晰一側(cè)作為檢測(cè)血管，以頸總動(dòng)脈膨大處下方近心端2 cm處為檢測(cè)部位，同步連接心電圖并啟動(dòng)M型檢測(cè)，在心電圖R波頂點(diǎn)時(shí)，通過(guò)超聲檢測(cè)舒張期血管最小內(nèi)徑(minimal diastolic diameter，Dd)，在心電圖T波終點(diǎn)時(shí)，通過(guò)超聲檢測(cè)收縮期血管最大內(nèi)徑(maximum systolic diameter，Ds)，記錄3個(gè)心動(dòng)周期的均值，計(jì)算頸總動(dòng)脈內(nèi)徑變化率(variance ratio of internal diameter，ΔD)，其計(jì)算為公式1：

1.5.2 彈性成像檢測(cè)

完成常規(guī)超聲檢測(cè)后，以頸總動(dòng)脈膨大處近心端下方2 cm左右為觀察區(qū)域，設(shè)定儀器為彈性成像模式，手持探頭輕微振動(dòng)，使顯示屏上代表壓力與壓放頻率的綜合指標(biāo)為2～4，待彈性圖像中彩色編碼穩(wěn)定后凍結(jié)圖像，確定圖像清晰且包含頸動(dòng)脈前后壁的區(qū)域?yàn)楦信d趣區(qū)域(region of interest，ROI)，以頸動(dòng)脈后壁A區(qū)，以血管腔內(nèi)血液為B區(qū)，計(jì)算A區(qū)與B區(qū)的應(yīng)變值比(A/B)，A/B值越大，提示血管彈性越差。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 19.0軟件處理數(shù)據(jù)，計(jì)量數(shù)據(jù)以(x-±s)表示，組內(nèi)多時(shí)點(diǎn)對(duì)比采用重復(fù)測(cè)量的方差分析及配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，A/B值、IMT及ΔD的相關(guān)性采用Pearson方法，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 檢測(cè)基本情況

對(duì)42例患者均完成整個(gè)試驗(yàn)周期，未見(jiàn)脫落患者?；颊叻派渲委熐? d、放射治療3周和5周時(shí)超聲診斷成像結(jié)果，可見(jiàn)放射治療前頸動(dòng)脈彈性較好，放射治療3周和5周時(shí)頸動(dòng)脈彈性下降(如圖1所示)。

圖1 放射治療前后超聲彈性成像圖

2.2 超聲檢測(cè)指標(biāo)變化

患者IMT、Dd及Ds隨放射治療的持續(xù)變化不顯著，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=1.036，F(xiàn)=1.929，F(xiàn)=1.664；P＞0.05)；但A/B值隨放射治療的持續(xù)，呈一定下降趨勢(shì)，ΔD呈一定上升趨勢(shì)，其差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=62.058，F(xiàn)=71.658；P＜0.05)，且表現(xiàn)為T(mén)2、T3變化顯著，此后保持相對(duì)穩(wěn)定，見(jiàn)表1。

表1 42例頭頸部惡性腫瘤患者超聲檢測(cè)不同時(shí)刻的各指標(biāo)變化

表1 42例頭頸部惡性腫瘤患者超聲檢測(cè)不同時(shí)刻的各指標(biāo)變化

注：表中IMT為頸動(dòng)脈內(nèi)中膜厚度；Dd為舒張期血管最小內(nèi)徑；Ds為收縮期血管最大內(nèi)徑；ΔD為頸動(dòng)脈內(nèi)徑變化率；A/B值為A區(qū)與B區(qū)的應(yīng)變值比。

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2.3 A/B值與ΔD相關(guān)性分析

納入T1～T5時(shí)刻共210組數(shù)據(jù)，經(jīng)Pearson相關(guān)性分析，顯示A/B值與ΔD在總體上呈高度負(fù)相關(guān)(r=-0.764，P=0.000)，線性擬合曲線(A/B=4.82-0.051×ΔD)如圖2所示。

圖2 42例頭頸部惡性腫瘤患者超聲檢測(cè)A/B值與ΔD的線性擬合曲線圖

3 討論

頭頸部腫瘤放射治療后頸動(dòng)脈狹窄發(fā)生率高，Dorth等[6]對(duì)224例頭頸部放射治療患者隨訪顯示，4年內(nèi)頸動(dòng)脈狹窄發(fā)生率為14%。由于該并發(fā)癥可增加腦血管意外事件風(fēng)險(xiǎn)，因此需于早期積極防治[7]。放射治療所致的頸動(dòng)脈狹窄與血管彈性降低及僵硬度增加有關(guān)，且這種變化多在動(dòng)脈結(jié)構(gòu)及形態(tài)改變前發(fā)生[8-9]。因此，檢測(cè)頸動(dòng)脈彈性有助于在形成頸動(dòng)脈斑塊、出現(xiàn)頸動(dòng)脈狹窄前明確風(fēng)險(xiǎn)并積極預(yù)防，且超聲彈性成像技術(shù)可能有此價(jià)值。

本研究結(jié)果顯示，放射治療期間患者IMT未見(jiàn)明顯變化，證實(shí)放射治療早期的確難以有效檢測(cè)出血管形態(tài)學(xué)的改變，這與既往報(bào)道[10-11]結(jié)論相符。但卻能觀察到ΔD和A/B值的明顯變化，其中ΔD同時(shí)反映了收縮期頸動(dòng)脈隨管腔內(nèi)血流量增加發(fā)生擴(kuò)張的形變能力，與舒張期隨血流量減少發(fā)生彈性回縮的形變能力，有助于反應(yīng)血管彈性[12]。但此兩項(xiàng)指標(biāo)的檢測(cè)對(duì)操作者要求較高，臨床可能難以獲得準(zhǔn)確值。A/B值與ΔD呈明顯的相關(guān)性，則提示應(yīng)用超聲彈性成像技術(shù)定量檢測(cè)A/B值也能夠反映血管彈性，與既往報(bào)道[13-15]觀點(diǎn)相符。該檢測(cè)方案的原理是[16-18]：人體組織受壓時(shí)，彈性高的部分比彈性低的部分更容易變形，給予外力后不同彈性組織受壓前后射頻信號(hào)不同，用自相關(guān)分析法能夠明確組織各部分彈性系數(shù)分布。通過(guò)測(cè)量血液與頸動(dòng)脈血管壁的彈性應(yīng)變率比值，能夠客觀反映頸動(dòng)脈彈性變化。

本研究進(jìn)一步探討了患者頸動(dòng)脈彈性隨放射治療時(shí)間增加的變化趨勢(shì)，其結(jié)果顯示，在放射治療期間，隨照射劑量的增加，頸動(dòng)脈彈性持續(xù)下降，這與Kilicaslan等[19]針對(duì)乳腺癌放射治療患者主動(dòng)脈彈性的研究結(jié)論相似，可能是因?yàn)榉派鋭┝吭黾?，?dǎo)致管壁組織纖維化程度加重，因此血管彈性逐漸降低。本研究患者放射治療結(jié)束1個(gè)月和3個(gè)月時(shí)，A/D值和ΔD均未見(jiàn)明顯改善，則表明血管彈性降低依然存在，且并未改善，但亦未繼續(xù)加重，這與孫健等[20]通過(guò)血管回聲跟蹤技術(shù)觀察到的結(jié)果相符，但該研究同時(shí)發(fā)現(xiàn)術(shù)后3個(gè)月時(shí)患者IMT已發(fā)生明顯的增厚，則與本研究結(jié)果不符，推測(cè)可能僅與樣本量差異有關(guān)。

本研究結(jié)果顯示，超聲彈性成像技術(shù)能夠有效檢測(cè)頭頸部放射治療后患者頸動(dòng)脈彈性變化情況，這有助于早期發(fā)現(xiàn)頸動(dòng)脈狹窄風(fēng)險(xiǎn)?；颊叻派渲委熎陂g頸動(dòng)脈彈性隨放射劑量的增加而下降，放射治療結(jié)束后頸動(dòng)脈彈性保持相對(duì)穩(wěn)定，且至放射治療后3個(gè)月時(shí)頸動(dòng)脈彈性仍未能得到改善。然而，本研究由于納入樣本量較少，且隨訪時(shí)間相對(duì)較短，可能難以全面反映放射治療對(duì)患者頸動(dòng)脈狹窄的影響，故有待后續(xù)研究補(bǔ)充。