剪切波超聲彈性成像測定脂肪肝患者頸動脈斑塊硬度及其與血脂水平相關(guān)性

歐陽駿,張心榮,王小偉

歐陽駿,張心榮,王小偉,浙江省德清縣人民醫(yī)院B超室 浙江省 湖州市 313200

核心提要：本研究運用剪切波超聲彈性成像定量分析不同類型頸動脈斑塊的硬度特征，探討其與血脂水平的相關(guān)性，以期為臨床評估斑塊穩(wěn)定性提供有價值的參考.

0 引言

剪切波超聲彈性成像(shear wave elastography,SWE)是一項能將影像學(xué)、生物力學(xué)以及病理學(xué)緊密相連,并量化反映生物組織硬度力學(xué)特征的超聲新技術(shù)[1].目前SWE已廣泛應(yīng)用于肝臟、甲狀腺、前列腺、乳腺等臟器疾病診治中,但其在頸動脈斑塊方面的應(yīng)用研究較少[2].本研究運用SWE定量分析不同類型頸動脈斑塊的硬度特征,探討其與血脂水平的相關(guān)性,以期為臨床評估斑塊穩(wěn)定性提供有價值的參考.

1 材料和方法

1.1 材料 回顧性分析2017-05/2019-03期間,來德清縣人民醫(yī)院就診的存在頸動脈單一斑塊的130例脂肪肝患者臨床資料,其中男98例,女32例,年齡52-76歲,平均年齡66.75歲±6.12歲.納入標(biāo)準(zhǔn)：1.頸動脈單一斑塊,2.均為脂肪肝患者,3.斑塊均未曾使用過相關(guān)藥物治療.共計130個頸動脈斑塊,根據(jù)常規(guī)超聲下斑塊回聲不同分為3組：軟斑塊組(40例),男31例,女9例,年齡54-74歲,平均年齡65.74歲±6.66歲,斑塊厚度1.5-5.2 mm,平均厚度3.56 mm±1.01 mm；混合性斑塊組(52例),男39例,女13例,年齡57-76歲,平均年齡66.43歲±5.79歲,斑塊厚度1.5-5.4 mm,平均厚度3.51 mm±1.06 mm；硬斑塊組(38例),男28例,女10例,年齡52歲±73歲,平均年齡68.24歲±5.87歲,斑塊厚度1.5-5.1 mm,平均厚度3.49 mm±0.92 mm.三組間年齡、性別以及斑塊厚度比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05).

1.2 方法 使用Aixplorer型超聲診斷儀(Supersonic Imagine公司),配有L15-4線陣探頭(頻率為4-15 MHz),內(nèi)置Q-BOX分析系統(tǒng)(取樣框面積為1.0 mm2).囑患者取平臥位,平靜呼吸,充分暴露頸部.首先采用常規(guī)超聲檢查頸動脈,觀察頸動脈斑塊位置,內(nèi)部回聲,厚度等情況.調(diào)整掃查角度清晰顯示頸動脈長軸切面和斑塊二維圖像,固定探頭于斑塊最厚處,在不施壓于探頭條件下,啟動SWE模式.囑患者屏住呼吸,靜息3 s后獲取穩(wěn)定超聲圖像并儲存.超聲彈性圖像中不同組織的彈性大小采用彩色編碼進行代表,藍色至紅色代表組織硬度從“軟”至“硬”.使用內(nèi)置Q-BOX分析系統(tǒng)測定并記錄整個斑塊的平均楊氏模量值(單位kPa).見圖1,由一名副高以上職稱且經(jīng)驗豐富的超聲醫(yī)生進行超聲操作檢查.

1.2.1 血脂水平測定：清晨,空腹?fàn)顟B(tài),采集肘部靜脈血,采用OLYMPUS AU 2700全自動生化儀測定患者的高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C).

1.2.2 判定標(biāo)準(zhǔn)：軟斑塊：常規(guī)超聲下呈低弱回聲或等回聲斑塊,為不穩(wěn)定性斑塊；混合性斑塊：常規(guī)超聲下呈不均質(zhì)回聲斑塊,為不穩(wěn)定性斑塊；硬斑塊：常規(guī)超聲下呈強回聲斑塊,為穩(wěn)定性斑塊.頸動脈內(nèi)-中膜厚度≥1.5 mm定義為頸動脈斑塊[3].血脂異常診斷標(biāo)準(zhǔn)參照《中國成人血脂異常防治指南》[4].

統(tǒng)計學(xué)處理采用SPSS 20.0進行數(shù)據(jù)處理分析.計數(shù)資料表示為(%),組間比較用χ2檢驗.計量資料表示為(mean±SD),多組間比較用單因素方差分析,兩兩比較用LSD-t檢驗.兩變量間相關(guān)性采用Pearson直線相關(guān)分析.以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義.

2 結(jié)果

2.1 組間平均楊氏模量值比較 硬斑塊組平均楊氏模量值明顯高于混合性斑塊組及軟斑塊組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)；混合性斑塊組平均楊氏模量值明顯高于軟斑塊組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)(見表1).

2.2 組間LDL-C、HDL-C水平比較 硬斑塊組HDL-C水平明顯高于混合性斑塊組及軟斑塊組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)；混合性斑塊組HDL-C水平明顯高于軟斑塊組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)；硬斑塊組LDL-C水平明顯低于混合性斑塊組及軟斑塊組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)；混合性斑塊組LDL-C水平明顯低于軟斑塊組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)(見表2).

2.3 頸動脈斑塊平均楊氏模量與LDL-C、HDL-C相關(guān)性 頸動脈斑塊平均楊氏模量與LDL-C水平呈負(fù)相關(guān)性(r= -0.71,P＜0.05),與HDL-C水平呈正相關(guān)性(r= 0.75,P＜0.05).

3 討論

脂肪肝患者存在血脂異常,其頸動脈斑塊發(fā)病率明顯增加.頸動脈斑塊是導(dǎo)致心腦血管疾病的重要病因,其穩(wěn)定性與心腦血管疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[5].頸動脈斑塊的穩(wěn)定性不同,臨床治療手段及后果截然不同.對于不穩(wěn)定性斑塊即便體積較小也容易發(fā)生破裂,并導(dǎo)致嚴(yán)重的急性心腦血管事件,因此早期發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定性斑塊有著重要臨床意義[6].

超聲具有無創(chuàng)、簡便、廉價等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用于頸動脈斑塊篩查中.常規(guī)二維超聲能觀察斑塊位置、形態(tài)結(jié)構(gòu)以及回聲特征,雖可反映斑塊密度與聲阻抗,但無法完全反映斑塊軟硬質(zhì)地,且主觀性較強,難以量化評估斑塊穩(wěn)定性[7].SWE能彌補常規(guī)超聲上述不足,操作過程無需施壓,經(jīng)驗依賴性小,且具有較好重復(fù)性及客觀性.其基本原理是通過超聲探頭向生物組織深度方向發(fā)射聲輻射脈沖產(chǎn)生激勵,然后以高速成像方法分析剪切波的傳播速度以獲取生物組織的硬度屬性信息,并以數(shù)字形式量化表達,實現(xiàn)了彈性硬度測量和成像目的[8].楊氏模量值是SWE的一項重要定量參數(shù),不僅能量化反映生物組織的彈性硬度,而且經(jīng)彩色編碼可直觀反映斑塊內(nèi)部組成和硬度分布特征.本研究結(jié)果中,硬斑塊組平均楊氏模量值明顯高于混合性斑塊組及軟斑塊組(P＜0.05),而混合性斑塊組平均楊氏模量值明顯高于軟斑塊組(P＜0.05).提示運用SWE能準(zhǔn)確反映不同類型頸動脈斑塊間的硬度差異,通過斑塊的楊氏模量值可量化評估斑塊本身的彈性硬度性質(zhì)及穩(wěn)定性,即楊氏模量值越高,斑塊硬度越大,穩(wěn)定性越好.這是由于不同類型斑塊的病理組織成分存在差異[9].軟斑塊所含有的脂質(zhì)成分較豐富,而平滑肌成分以及膠原纖維組織含量較少,屬于不穩(wěn)定性斑塊,表現(xiàn)為組織彈性硬度小,反映在SWE上為平均楊氏模量值小；硬斑塊含有大量鈣質(zhì)成分以及膠原纖維組織,而脂質(zhì)成分缺乏,無出血潰瘍,屬于穩(wěn)定性斑塊,表現(xiàn)為組織彈性硬度大,反映在SWE上為平均楊氏模量值大；混合性斑塊存在出血潰瘍,其內(nèi)含有鈣化成分以及膠原纖維,結(jié)構(gòu)成分處于硬斑塊和軟斑塊之間,斑塊趨于不穩(wěn)定.

表1 組間平均楊氏模量值比較

表2 組間低密度脂蛋白膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇水平比較

圖1 剪切波超聲彈性成像檢查示意圖.剪切波超聲彈性成像獲得混合回聲斑塊的平均楊氏模量值為107.4 kPa.

血脂異常可引起血管內(nèi)皮損傷,血小板黏聚,是導(dǎo)致動脈粥樣硬化性疾病發(fā)生發(fā)展的必要因素.LDL-C是造成動脈粥樣硬化的主要脂蛋白,通過促進泡沫細(xì)胞形成導(dǎo)致動脈粥樣硬化[10].HDL-C水平反映了機體逆向轉(zhuǎn)運膽固醇的能力,通過膽固醇逆轉(zhuǎn)機制可促進血液中脂蛋白與游離膽固醇結(jié)合并送至肝臟進行分解,以維持組織細(xì)胞內(nèi)膽固醇量穩(wěn)定,遏制動脈粥樣硬化,對斑塊穩(wěn)定性發(fā)揮保護作用[11].本研究結(jié)果中,硬斑塊組HDL-C水平明顯高于混合性斑塊組及軟斑塊組(P＜0.05),混合性斑塊組HDL-C水平明顯高于軟斑塊組(P＜0.05),而硬斑塊組LDL-C水平明顯低于混合性斑塊組及軟斑塊組(P＜0.05),混合性斑塊組LDL-C水平明顯低于軟斑塊組(P＜0.05).提示監(jiān)測患者的血脂水平有助于評估斑塊的病理組分及穩(wěn)定性.

本研究結(jié)果顯示,頸動脈斑塊平均楊氏模量與LDL-C水平呈負(fù)相關(guān)性(r= -0.71,P＜0.05),與HDL-C水平呈正相關(guān)性(r= 0.75,P＜0.05).提示隨著LDL-C水平上升,頸動脈斑塊的平均楊氏模量值越小,即斑塊質(zhì)地越軟,穩(wěn)定性越差.頸動脈斑塊平均楊氏模量與HDL-C呈正相關(guān),提示隨著HDL-C水平上升,頸動脈斑塊的平均楊氏模量值越大,即斑塊質(zhì)地越硬,穩(wěn)定性越好.因此,積極有效的血脂水平控制有利于頸動脈斑塊趨于穩(wěn)定.

總之,SWE能定量反映不同類型頸動脈斑塊的軟硬度,其平均楊氏模量值與血脂水平具有一定相關(guān)性,可為臨床評估斑塊穩(wěn)定性提供彈性硬度信息,有望成為臨床評估斑塊穩(wěn)定性的可靠影像學(xué)技術(shù).

文章亮點

實驗背景

頸動脈斑塊穩(wěn)定性是心腦血管疾病發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵因素,而斑塊穩(wěn)定性與其軟硬度密切相關(guān).剪切波超聲彈性成像(shear wave elastography,SWE)可準(zhǔn)確反映頸動脈斑塊的軟硬度信息,為評價斑塊穩(wěn)定性提供了新途徑.

實驗動機

本篇論文研究的主題是運用SWE測定不同類型頸動脈斑塊的平均楊氏模量值,探討其與血脂水平的相關(guān)性,從而定量評估頸動脈斑塊的穩(wěn)定性.

實驗?zāi)繕?biāo)

本篇論文研究的主要目標(biāo)是探討脂肪肝患者頸動脈斑塊硬度及其與血脂水平相關(guān)性,并證實了SWE能定量分析頸動脈斑塊的軟硬度,有助于臨床評估頸動脈斑塊的穩(wěn)定性.

佩恩特是明尼蘇達大學(xué) (University of Minnesota)法學(xué)院的瓦爾特·利奇公司法教授 (S.Walter Richey Professor of Corporate Law)。他以最優(yōu)異成績(summa cum laude)取得哈佛大學(xué)歷史系學(xué)士學(xué)位，之后在耶魯大學(xué)獲法學(xué)博士，期間曾擔(dān)任《耶魯法規(guī)學(xué)報》(Yale Journal on Regulation)編輯。踏出法學(xué)院的大門，他隨即受聘為美國第九巡回上訴法庭法官小約翰·努南 (John T.Noonan Jr.)的助理。

實驗方法

本篇論文為了達到目標(biāo)采用了SWE技術(shù),該技術(shù)操作過程無需施壓,經(jīng)驗依賴性小,且能定量分析生物組織的軟硬度.

實驗結(jié)果

本篇論文的研究達到了實驗?zāi)繕?biāo),所取得的研究成果有：硬斑塊組平均楊氏模量值、HDL-C水平明顯高于混合性斑塊組及軟斑塊組,而混合性斑塊組明顯高于軟斑塊組(P＜0.05)；頸動脈斑塊平均楊氏模量值與低密度脂蛋白膽固醇水平呈負(fù)相關(guān)性,與高密度脂蛋白膽固醇水平呈正相關(guān)性.本研究結(jié)果證實了SWE能定量分析頸動脈斑塊的軟硬度,可為臨床評估斑塊穩(wěn)定性提供可靠的影像學(xué)方法.

實驗結(jié)論

硬斑塊的平均楊氏模量值＞混合性斑塊＞軟斑塊.SWE能準(zhǔn)確反映頸動脈斑塊的軟硬度.SWE能定量分析頸動脈斑塊的軟硬度,其平均楊氏模量值與血脂水平相關(guān)性良好,有助于臨床評估斑塊穩(wěn)定性.SWE能定量分析頸動脈斑塊的軟硬度,可為臨床評估斑塊穩(wěn)定性提供參考依據(jù).SWE能評估頸動脈斑塊的硬度特征及穩(wěn)定性.運用SWE定量分析脂肪肝患者頸動脈斑塊硬度及其與血脂水平相關(guān)性.SWE的平均楊氏模量值與脂肪肝患者的血脂水平具有良好相關(guān)性.SWE有助于評估頸動脈斑塊的硬度特征及穩(wěn)定性.SWE可為臨床評估頸動脈斑塊軟硬度及穩(wěn)定性提供一種可靠的定量分析方法.

展望前景

囑患者屏住呼吸,靜息3 s后以獲取穩(wěn)定可靠的超聲圖像.運用SWE定量評估頸動脈斑塊的臨床療效.SWE聯(lián)合超聲造影評估頸動脈斑塊的性質(zhì).