超聲新技術(shù)評(píng)估頸動(dòng)脈斑塊的應(yīng)用進(jìn)展

孫 磊，孫 楠，魏亞晶，張 印，王 岳，單叔煤

(1.牡丹江醫(yī)學(xué)院附屬紅旗醫(yī)院超聲科; 2.牡丹江第二人民醫(yī)院腦科分院影像科,黑龍江 牡丹江 157011)

腦卒中是因腦部血管病變導(dǎo)致血液供應(yīng)中斷而出現(xiàn)的急性腦血管損傷性疾病，具有發(fā)病率高、致殘率高、死亡率高及復(fù)發(fā)率高的特點(diǎn)[1]，且發(fā)病年齡逐漸年輕化。有報(bào)道稱，在全球范圍內(nèi)腦卒中已成為第二大致死因素[2]。有學(xué)者認(rèn)為，動(dòng)脈粥樣硬化是導(dǎo)致心腦血管疾病的最直接因素，而頸動(dòng)脈斑塊作為心腦血管疾病主要的危險(xiǎn)因素，能夠有效的預(yù)測腦卒中事件的發(fā)生。常規(guī)二維超聲作為頸動(dòng)脈斑塊的首選檢查手段，能夠判斷勁動(dòng)脈斑塊所在的位置、數(shù)量以及狹窄程度，但也有局限性。且不能夠提供斑塊的體積、軟硬程度以及斑塊內(nèi)些血流信號(hào)等信息。而超聲新技術(shù)的發(fā)展彌補(bǔ)了這些缺陷。

1 剪切波彈性成像技術(shù)(Shear Wave Elastography,SWE)

剪切波彈性成像技術(shù)作為近年來新興的診斷技術(shù)，在一定程度上能夠量化組織的力學(xué)特性，能夠定量測量組織的軟硬程度，在評(píng)估病灶硬度方面更加客觀。腦卒中的發(fā)生很大一部分是頸動(dòng)脈不穩(wěn)定斑塊所引起的，而斑塊的穩(wěn)定性與其軟硬程度相關(guān)。因此，早期、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈斑塊的軟硬程度尤為重要。Garrard等[3]應(yīng)用SWE技術(shù)來量化頸動(dòng)脈斑塊的楊氏模量值和灰度中值并與組織學(xué)結(jié)果相比較，結(jié)果顯示穩(wěn)定斑塊與不穩(wěn)定斑塊的灰度中值不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，而不穩(wěn)定斑塊的楊氏模量值顯著低于穩(wěn)定斑塊的楊氏模量值(50.0 kPa比79.1 kPa,P=0.027)。Li等[4]應(yīng)用SWE技術(shù)對(duì)179例患有急性缺血性腦卒中的頸動(dòng)脈僵硬程度進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)急性缺血性腦卒中患者的頸動(dòng)脈脈搏波傳導(dǎo)速度(PWV)、縱向平均彈性模量值(MEmean)、最大彈性模量值(MEmax)均高于正常對(duì)照組，而用于檢測缺血性卒中的最佳PWV，MEmean和MEmax臨界值分別為9.66 m/s，55.4 kPa和65.4 kPa，特異性分別為69%，73%和73%和89%，53%和51%。LOU等[5]對(duì)61名患者共271個(gè)斑塊聯(lián)合應(yīng)用常規(guī)超聲及SWE檢查，發(fā)現(xiàn)有癥狀組的平均楊氏模量值低于無癥狀組的平均楊氏模量值(平均楊氏模量值81 kPa對(duì)115 kPa;P<0.01)。且聯(lián)合分析Logistic回歸曲線與受體特征可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)平均楊氏模量與狹窄率相結(jié)合時(shí)，能夠以更高的靈敏度和特異度來識(shí)別出有癥狀組的頸動(dòng)脈斑塊。由此可見，當(dāng)SWE技術(shù)聯(lián)合常規(guī)超聲檢查時(shí)，可以有效提高有癥狀頸動(dòng)脈斑塊的診斷效率。吳猛等[6]應(yīng)用SWE技術(shù)對(duì)缺血性腦梗死患者的頸動(dòng)脈僵硬程度進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)缺血性腦梗死組的頸動(dòng)脈內(nèi)中膜厚度、脈搏波傳導(dǎo)速度(PWV)、縱向平均彈性模量值(MEmean)、最大彈性模量值(MEmax)均明顯升高，順應(yīng)性明顯下降，且與對(duì)照組相比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。因此，可以認(rèn)為SWE技術(shù)可以通過評(píng)估急性缺血性腦梗死患者頸動(dòng)脈的僵硬度對(duì)急性缺血性腦梗死也具有一定的預(yù)測價(jià)值。

2 超微血流顯像技術(shù)(Superb Micro-vascular Imaging,SMI)

超微血流顯像技術(shù)是近年來基于彩色多普勒新興起的技術(shù)，能夠捕捉極低速血流，具有更高的靈敏性，且能夠動(dòng)態(tài)、真實(shí)的反映組織的血流灌注情況。近年來，有學(xué)者認(rèn)為頸動(dòng)脈斑塊穩(wěn)定程度與斑塊內(nèi)新生血管的形成具有密切的關(guān)系。Zhang等[7]應(yīng)用SMI血流顯像技術(shù)和超聲造影對(duì)64個(gè)斑塊進(jìn)行檢測對(duì)比，發(fā)現(xiàn)不同SMI分級(jí)的新生血管密度差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)，且臨床癥狀和嚴(yán)重程度與SMI分級(jí)呈正相關(guān)。SMI檢測結(jié)果與超聲造影檢查結(jié)果具有良好的一致性(K=0.860)。Yang等[8]通過SMI技術(shù)對(duì)頸動(dòng)脈狹窄程度在50%～70%的患者進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)SMI是影響缺血性腦卒中的獨(dú)立因素，SMI水平預(yù)測缺血性腦卒中的曲線下面積為0.878；并隨著SMI水平的增高，缺血性腦卒中的發(fā)生率也隨之增高。Zamani等[9]應(yīng)用SMI技術(shù)檢測斑塊內(nèi)的新生血管，并與CEUS檢測結(jié)果進(jìn)行比較分析，認(rèn)為SMI能夠以較高的準(zhǔn)確性來檢測斑塊內(nèi)的新生血管，能夠與CEUS相媲美，具有較高SMI等級(jí)的斑塊在組織學(xué)上也具有更高數(shù)量的新生血管，因此，SMI有望成為評(píng)估斑塊穩(wěn)定性的替代CEUS的無創(chuàng)檢測方法。Xia等[10]應(yīng)用SMI技術(shù)對(duì)頸動(dòng)脈低回聲或以低回聲為主的斑塊進(jìn)行研究分析，認(rèn)為SMI比常規(guī)超聲能夠更好的顯示斑塊的形態(tài)，且能夠清晰的顯示斑塊的輪廓以及斑塊內(nèi)的新生血管，可以用來評(píng)估斑塊的易損性。Forsberg等[11]在進(jìn)行動(dòng)脈內(nèi)膜剝脫術(shù)前應(yīng)用SMI技術(shù)對(duì)患者頸動(dòng)脈斑塊內(nèi)新生血管和鈣化進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果顯示SMI檢測到的斑塊內(nèi)的新生血管明顯高于彩色多普勒檢查，并且SMI檢測結(jié)果與病理結(jié)果比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，認(rèn)為SMI具有提供斑塊易損性的潛力。由此可見，SMI技術(shù)在斑塊內(nèi)新生血管的檢測方面具有較高的診斷價(jià)值，且SMI技術(shù)無需造影劑，具有無創(chuàng)、低廉等優(yōu)點(diǎn)，可以作為檢測斑塊內(nèi)新生血管的首選檢查手段。

3 超聲造影 (contrast-enhanced ultrasonography,CEUS)

3.1 CEUS在斑塊內(nèi)新生血管方面的應(yīng)用超聲造影作為檢測斑塊內(nèi)新生血管的金標(biāo)準(zhǔn)，許多學(xué)者將CEUS技術(shù)應(yīng)用于臨床研究。Magnoni等[12]應(yīng)用CEUS技術(shù)檢測心血管危險(xiǎn)因素及藥物治療對(duì)頸動(dòng)脈斑塊內(nèi)新生血管的影響，發(fā)現(xiàn)斑塊內(nèi)新生血管在無癥狀中度頸動(dòng)脈狹窄的患者中較為常見，在糖尿病患者中更為普遍，且低密度脂蛋白膽固醇<100 mg/dL和使用血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑的治療似乎可以預(yù)防新血管形成。Charlotte等[13]應(yīng)用CEUS識(shí)別頸動(dòng)脈斑塊內(nèi)新生血管來檢測不穩(wěn)定的頸動(dòng)脈狹窄，發(fā)現(xiàn)有癥狀的頸動(dòng)脈狹窄患者的斑塊內(nèi)新生血管較多且巨噬細(xì)胞浸潤的面積百分比也明顯增高，斑塊內(nèi)新生血管CEUS分級(jí)與組織學(xué)上新生血管密度的增加密切相關(guān)。LiZ等[14]應(yīng)用CEUS技術(shù)探討TIA患者頸動(dòng)脈斑塊內(nèi)新生血管形成與缺血性腦卒中的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)頸動(dòng)脈斑塊的CEUS強(qiáng)度越高，缺血性中風(fēng)或TIA復(fù)發(fā)的可能性越高。Logistic回歸分析顯示TIA患者頸動(dòng)脈斑塊的CEUS特征(如線性增強(qiáng)或彌散增強(qiáng))是缺血性卒中或TIA復(fù)發(fā)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05)。Schinkel等[15]系統(tǒng)性回顧分析應(yīng)用CEUS技術(shù)檢測頸動(dòng)脈斑塊內(nèi)新生血管形成共52項(xiàng)研究，最終得出結(jié)論，認(rèn)為CEUS是評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊患者的一種可行的影像學(xué)檢查方法，可以提供斑塊潰瘍和斑塊內(nèi)新生血管的形成等相關(guān)信息。

3.2 CEUS在斑塊穩(wěn)定性方面的應(yīng)用翁萍等[16]對(duì)178例患有腦梗死的老年患者應(yīng)用CEUS和MRI技術(shù)對(duì)頸動(dòng)脈斑塊進(jìn)行檢測,，檢測結(jié)果表明，超聲造影檢測出的軟斑和混合斑的最大增強(qiáng)密度明顯高于硬斑和鈣化斑；而MRI能夠明確的區(qū)分出軟斑和混合斑。因此，當(dāng)超聲造影無法明確診斷時(shí)，可以結(jié)合MRI檢查來進(jìn)一步明確診斷。金鑫等[17]對(duì)48例擬接受頸動(dòng)脈內(nèi)膜剝脫術(shù)的患者進(jìn)行常規(guī)超聲和CEUS檢查，并以病理結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，分析比較CEUS在評(píng)估頸動(dòng)脈斑塊穩(wěn)定性中的價(jià)值。研究結(jié)果表明，CEUS與病理檢查結(jié)果的一致率為68.79%，一致性良好；且低回聲斑塊在頸動(dòng)脈狹窄率、病理評(píng)分及CEUS評(píng)分均與強(qiáng)回聲斑塊具有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，因此，當(dāng)常規(guī)超聲顯示為低回聲斑塊時(shí)應(yīng)給與重視，進(jìn)一步檢查排除不穩(wěn)定斑塊的可能。Shimada等[18]回顧性分析103例頸動(dòng)脈斑塊患者的CEUS和MRI檢查結(jié)果，并對(duì)這兩種檢查手段對(duì)檢測斑塊易損性的價(jià)值進(jìn)行分析，研究結(jié)果認(rèn)為通過CEUS所測得的灰度中位數(shù)(GSM-C)隨著時(shí)間的增加而顯著下降，尤其是在0～1min下降的更為顯著，使用CEUS評(píng)估的早期GSM-C的變化與t1加權(quán)圖像和VISTA獲得的高斑塊肌肉比率(PMR)顯著相關(guān)，而與t2加權(quán)圖像測量的低PMR顯著相關(guān)，因此CEUS所測得的GSM-C可能是頸動(dòng)脈斑塊易損性的一個(gè)指標(biāo)。

4 實(shí)時(shí)三維超聲(real-time three-dimensional ultrasonography, RT-3DUS)

4.1 實(shí)時(shí)三維超聲在斑塊體積方面的應(yīng)用RT-3DUS作為一項(xiàng)超聲的新技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)的檢測動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的體積變化。kalashyan等[19]應(yīng)用3DUS技術(shù)來評(píng)估測量頸動(dòng)脈斑塊和動(dòng)脈體積的可行性和可重復(fù)性，Bland-Altman分析顯示觀察者之間的重復(fù)性良好，動(dòng)脈體積測量的重復(fù)性分析顯示，在-0.15～+0.15 mL之間具有一致性，平均百分比差異為6.4±5.9，可見該項(xiàng)技術(shù)測量的可重復(fù)性可適用于頸動(dòng)脈斑塊的測量和評(píng)估。Khan等[20]應(yīng)用3DUS技術(shù)半自動(dòng)算法對(duì)30例頸動(dòng)脈斑塊患者進(jìn)行體積測量并評(píng)估其準(zhǔn)確性和可靠性，結(jié)果顯示應(yīng)用該種算法具有更高的可重復(fù)性和可靠性，并可檢測到較小的斑塊變化，在不同觀察者見變異性低等特點(diǎn)。宋海曼[21]應(yīng)用3DUS技術(shù)評(píng)價(jià)藥物在頸動(dòng)脈粥樣硬化療效中的應(yīng)用價(jià)值，認(rèn)為3DUS技術(shù)在測量頸動(dòng)脈斑塊體積時(shí)的可重復(fù)性高，能夠發(fā)現(xiàn)頸動(dòng)脈斑塊早期的變化情況。因此，RT-3DUS可以顯示斑塊的立體空間形態(tài)、斑塊體積及管腔體積狹窄率的定量測量，能夠?yàn)閯?dòng)脈粥樣硬化的定性診斷和定量測量提供新的檢查手段。廖街平等[22]應(yīng)用RT-3DUS測量頸動(dòng)脈斑塊的體積來預(yù)測老年頸動(dòng)脈斑塊癥狀合并冠心病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)，發(fā)現(xiàn)兩組斑塊體積、最厚斑塊厚度以及斑塊面積間的差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。因此，在預(yù)測老年冠心病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，三維超聲成像測量斑塊體積可以作為可靠指標(biāo)之一。

4.2 實(shí)時(shí)三維超聲在斑塊穩(wěn)定性方面的應(yīng)用Zhang M等[23]應(yīng)用3DUS的GSM對(duì)22例患者的斑塊易損性進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果顯示在動(dòng)脈粥樣硬化評(píng)分系統(tǒng)中，高危組的GSM最低，且各組間存在顯著差異(P<0.05)。在高危組和中高危組中，GSM與脂質(zhì)核心比值呈負(fù)相關(guān)，認(rèn)為3DUS技術(shù)所獲得的GSM可以評(píng)價(jià)斑塊的易損性，可以作為預(yù)測斑塊破裂的新方法。田宏天[24]通過應(yīng)用3DUS對(duì)頸動(dòng)脈斑塊測得GSM、斑塊體積(TPV)以及GSM/TPV值，并分別分析其與缺血性腦卒中的相關(guān)性，研究結(jié)果表明，GSM和GSM/TPV數(shù)值越低、TPV數(shù)值越高，則發(fā)生缺血性腦卒中的可能性就越高。且當(dāng)TPV>69 mm3或GSM/TPV比值<41.7或GSM<41.1時(shí)，發(fā)生腦卒中風(fēng)險(xiǎn)較高。ZHOU等[25]應(yīng)用基于三維超聲的分形維數(shù)來獲得頸動(dòng)脈斑塊的幾何特征從而分析斑塊表面的形態(tài)特征，并應(yīng)用該種方法來監(jiān)測頸動(dòng)脈斑塊在應(yīng)用他汀類藥物后其表面的變化情況，研究結(jié)果表明該種方法能夠準(zhǔn)確的描述斑塊的特征，并能夠有效的評(píng)估他汀類藥物對(duì)頸動(dòng)脈斑塊的治療效果，從而能夠應(yīng)用于評(píng)估中風(fēng)的風(fēng)險(xiǎn)。汝琦等[26]應(yīng)用3DUS血管斑塊定量分析技術(shù)來評(píng)估頸動(dòng)脈斑塊易損性的價(jià)值和可行性，認(rèn)為3DUS血管斑塊定量分析技術(shù)利用灰階中位數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)化管壁指數(shù)定量評(píng)估斑塊成分、血管負(fù)荷，對(duì)診斷斑塊的易損性具有重要的價(jià)值。

5 總結(jié)

超聲檢查技術(shù)作為臨床中檢查頸動(dòng)脈斑塊的首選檢查手段，其在臨床中的應(yīng)用越來越廣泛，隨著超聲新技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，SWE、SMI、CEUS及3DUS技術(shù)在頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中的診斷也發(fā)揮著越來越大的作用。但是，不同的檢查方式具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，因此，我們應(yīng)善于依據(jù)不同的情況選用不同的檢查方式，從而提高臨床診斷的準(zhǔn)確性。