三維超聲評價頸動脈斑塊易損性對腦梗死診斷及預(yù)后評估的價值

朱長玉 張珍東 張瑋 郭微群 周華玲 過姿芳 馬旦杰 沈和平

頸動脈易損斑塊是腦梗死的獨(dú)立危險因素，易損斑塊破裂在腦缺血事件中起著決定性作用[1-2]，評估頸動脈斑塊易損性對腦梗死診斷及預(yù)防有著重要意義。超聲是評估斑塊易損性最普遍的檢查方法，但對低回聲和混合回聲斑塊的易損程度評估準(zhǔn)確度較低[3]。超聲造影是檢查頸動脈斑塊的公認(rèn)金標(biāo)準(zhǔn)，但存在有創(chuàng)、費(fèi)用高、檢查時間長、患者接受度低的缺陷[4]。三維超聲通過圖像后處理技術(shù)能夠直觀顯示斑塊立體結(jié)構(gòu)。研究顯示，三維超聲參數(shù)回聲灰階中位數(shù)（grayscale median，GSM）值與MRI 的頸動脈粥樣硬化評分系統(tǒng)密切相關(guān)，兩者一致性較高[5]。新近一項研究顯示，通過斑塊定量分析軟件（vascu lar plaque quantifcation，VPQ）自動獲取的三維超聲參數(shù)GSM 值與腦梗死具有一定相關(guān)性，初步認(rèn)為可用于定量評價斑塊的易損性[6]。本研究探討三維超聲參數(shù)定量評價頸動脈斑塊易損性對腦梗死診斷及預(yù)后評估的價值，現(xiàn)將結(jié)果報道如下。

1 對象和方法

1.1 對象 選擇2019 年1 月至6 月在嘉興市第二醫(yī)院就診的頸動脈斑塊患者96 例，根據(jù)MRI 和頭顱CT 檢查結(jié)果，分為腦梗死組56 例和非腦梗死組40 例。兩組患者行三維超聲檢查，選取單側(cè)厚度最大斑塊作為目標(biāo)觀察斑塊，共109 個。納入標(biāo)準(zhǔn)：腦梗死符合2014 年《中國急性缺血性腦卒中診治指南》[7]中的診斷標(biāo)準(zhǔn)，為首次發(fā)作，確認(rèn)頸動脈粥樣硬化病變?yōu)樽锓秆?；非腦梗死患者經(jīng)頭顱CT 或MRI 證實無梗死病灶；近3 個月未使用過影響血液功能的藥物。排除標(biāo)準(zhǔn)：患有腦出血、高血壓腦病、短暫性腦缺血發(fā)作、蛛網(wǎng)膜下腔出血、動脈瘤、血管畸形等引起的腦卒中；伴有嚴(yán)重心肝腎功能不全、惡性腫瘤、自身免疫性疾病者；心房顫動、感染性心內(nèi)膜炎等心源性腦栓塞者。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)（批準(zhǔn)文號：JXEY-2019JX037），所有患者均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 一般資料收集 收集并比較兩組患者的一般資料，包括性別、年齡、體重指數(shù)（body mass index，BMI）、糖尿病史、高血壓史、吸煙史、飲酒史、總膽固醇（total cholesterol，TC）、甘油三酯（triglyceride，TG）、低密度脂蛋白膽固醇（low density lipoprotein-cholesterol，LDL-C）、高密度脂蛋白膽固醇（high density lipoprotein-cholesterol，HDL-C）等血脂指標(biāo)。

1.2.2 三維定量參數(shù)檢測方法 應(yīng)用美國飛利浦Philips EPIQ7 彩色多普勒超聲診斷儀，采用VL12-3高頻探頭和VL13-5 三維全容積高頻探頭，探頭頻率5～13 MHz。囑患者頭后仰臥位，暴露出一側(cè)頸部，將探頭置于胸鎖乳突肌前緣，自頸動脈起始段橫切面自下向上連續(xù)掃查，至頸總動脈分叉以上，顯示頸內(nèi)動脈、頸外動脈直至顱外段頸內(nèi)動脈不能顯示為止，測量內(nèi)-中膜厚度（intima-media thickness，IMT），在斑塊最大厚度處改用VL13-5 三維探頭，啟動3D 模式，調(diào)整采集角度，掃描范圍盡可能包含整個斑塊，容積數(shù)據(jù)以DICOM 模式保存。每根血管獲取150 幀圖像，每幀圖像間隔0.14 mm。應(yīng)用VPQ（Philips Q-Lab）軟件分析每幀圖像，根據(jù)IMT 勾描每幀圖像血管內(nèi)膜、外膜及斑塊的邊緣，由軟件自動計算斑塊體積（plaque volume，PV）、斑塊厚度（plaque thickness，PT）、面積狹窄率、GSM。由兩位具有10 年以上工作經(jīng)驗的超聲醫(yī)生分別對斑塊進(jìn)行圖像分析，取平均值。

1.2.3 腦梗死復(fù)發(fā)評估 對腦梗死組患者進(jìn)行持續(xù)1 年的跟蹤隨訪，參照全國腦血管疾病會議修訂的腦血管病診斷標(biāo)準(zhǔn)，以MRI 檢測證實頭顱內(nèi)單側(cè)新發(fā)腦梗死為復(fù)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，記錄患者復(fù)發(fā)時間。根據(jù)隨訪1 年內(nèi)是否復(fù)發(fā)腦梗死，將腦梗死組患者分為復(fù)發(fā)亞組和未復(fù)發(fā)亞組，比較兩亞組患者斑塊PV、PT、面積狹窄率和GSM 值。根據(jù)腦梗死組患者平均GSM 值，將腦梗死組患者分為高GSM 亞組及低GSM 亞組，觀察兩亞組患者的復(fù)發(fā)時間。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 20.0 統(tǒng)計軟件和MedCalc 軟件，符合正態(tài)分布的計量資料以表示，比較采用獨(dú)立樣本t 檢驗；計數(shù)資料以百分率表示，比較采用χ2檢驗。采用logistic 回歸分析LDL-C、PV、GSM 與腦梗死的關(guān)系，采用ROC 曲線分析GSM 值對腦梗死的診斷價值，應(yīng)用Kaplan-Meier 曲線繪制腦梗死復(fù)發(fā)率圖，比較采用Log-rank 檢驗。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者一般資料比較 見表1。

由表1 可見，兩組性別、年齡、BMI、糖尿病史、高血壓史、吸煙史、飲酒史、TC、TG、HDL-C 水平比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P ＞0.05），腦梗死組患者LDL-C 水平高于非腦梗死組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。

2.2 兩組患者三維超聲定量參數(shù)比較 見表2。

由表2 可見，腦梗死組患者PV 值高于非腦梗死組，GSM 值低于非腦梗死組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（t=2.070、-4.843，均P＜0.05），兩組患者PT、面積狹窄率比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（t=0.376、0.742，均P ＞0.05）。復(fù)發(fā)亞組斑塊GSM 值低于未復(fù)發(fā)亞組（t=-2.298，P＜0.05），兩亞組患者PV、PT、面積狹窄率比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（t=0.879、0.251、0.638，均P ＞0.05）。

2.3 腦梗死危險因素的logistic 回歸分析 見表3。

由表3 可見，以LDL-C、PV、GSM 為自變量，以是否腦梗死為因變量進(jìn)行l(wèi)ogistic 回歸分析，結(jié)果顯示，LDL-C、PV 與腦梗死均無相關(guān)性（均P ＞0.05），GSM 值與腦梗死相關(guān)（P＜0.05）。

2.4 GSM 值診斷腦梗死的ROC 曲線 見圖1。

由圖1 可見，GSM 診斷腦梗死的AUC 為0.809，靈敏度75.56%，特異度73.44%。

2.5 不同GSM 值腦梗死患者復(fù)發(fā)率比較 見圖2。

由圖2 可見，高GSM 亞組28 例患者1 年內(nèi)腦梗死復(fù)發(fā)3 例（雙側(cè)復(fù)發(fā)1 例），復(fù)發(fā)率10.71%，低GSM 亞組28 例患者復(fù)發(fā)10 例（雙側(cè)復(fù)發(fā)1 例），復(fù)發(fā)率35.71%，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。

表1 兩組患者一般資料比較

圖1 GSM 值診斷腦梗死的ROC 曲線

表2 兩組患者超聲三維定量參數(shù)比較

3 討論

頸動脈粥樣硬化斑塊與缺血性腦卒中密不可分，約25%腦梗死的發(fā)生與頸動脈粥樣硬化斑塊破裂有關(guān)[8]。相較于頸動脈嚴(yán)重狹窄或閉塞，斑塊破裂引起的微小血管血栓或血管栓塞是引發(fā)腦梗死更重要的原因，而斑塊破裂與斑塊易損性緊密相關(guān)。這意味著，頸動脈斑塊的臨床風(fēng)險不僅在于其引起的血管狹窄，更重要在于斑塊的性質(zhì)是否為易損斑塊。因此，評估斑塊易損性對腦梗死的預(yù)測具有重要意義。

頸動脈易損斑塊的主要病理學(xué)特征包括斑塊內(nèi)出血、纖維帽變薄或破裂、大的脂質(zhì)核心等。MRI 在掃描斑塊內(nèi)出血、脂質(zhì)核心、纖維帽等方面與病理標(biāo)本具有高度一致性，但是檢查費(fèi)用高、禁忌證多，臨床應(yīng)用受到一定限制[9]。超聲檢查在評估斑塊易損性方面應(yīng)用廣泛，常規(guī)二維超聲通過評估斑塊回聲高低反映斑塊易損性，富含脂質(zhì)的斑塊表現(xiàn)為低回聲（易損性高），富含纖維組織及鈣化成分的斑塊表現(xiàn)為高回聲（易損性低），混合回聲斑塊說明可能存在斑塊內(nèi)出血或壞死核心，同樣易損性較高[10]。雖然二維超聲評估斑塊回聲分級在臨床應(yīng)用廣泛，但仍存在一定缺陷：首先，二維超聲獲得的是局部斷面圖像，無法分析斑塊空間與整體成分；其次，超聲分辨率無法準(zhǔn)確鑒別斑塊組織成分，如低易損性的均勻纖維組織斑塊也可表現(xiàn)為低回聲，這在一定程度上影響了判斷準(zhǔn)確性，無法滿足臨床需求[11]。

三維超聲通過圖像后處理技術(shù)能夠直觀顯示斑塊體積大小、空間位置、立體結(jié)構(gòu)等，通過計算機(jī)軟件自動獲取PV、PT、面積狹窄率、GSM 等定量參數(shù)來反映斑塊的組織學(xué)特征，目前逐漸用于臨床檢查中。Mitchell 等[12]通過GSM 值定量評估斑塊回聲程度，結(jié)果顯示，斑塊內(nèi)出血或壞死物質(zhì)的斑塊GSM值為30～34，以纖維成分為主的斑塊GSM 值為42～53，富含鈣化成分的斑塊GSM 值最高，為45～75。Marchione 等[13]研究顯示，GSM 值與LDL-C水平呈負(fù)相關(guān)，隨著他汀類藥物劑量的增加，GSM值逐漸升高。還有研究顯示，低GSM 值與斑塊富含脂質(zhì)成分關(guān)系密切，GSM 值≤29 提示為不穩(wěn)定斑塊[14]。以上研究均表明GSM 值與缺血性腦血管疾病存在一定關(guān)聯(lián)。本研究利用VPQ 斑塊分析軟件獲取了頸動脈斑塊患者的三維超聲參數(shù)，由于三維超聲對圖像質(zhì)量要求較高，圖像不清晰時斑塊重建的誤差較大，因此本研究請兩位超聲醫(yī)生分別進(jìn)行圖像分析，取平均值作為最終結(jié)果，降低了檢測誤差。結(jié)果顯示，腦梗死患者和非腦梗死患者的LDL-C、PV、GSM 值存在差異。進(jìn)一步進(jìn)行l(wèi)ogistic 回歸分析發(fā)現(xiàn)，LDL-C、PV 與腦梗死并無相關(guān)性，GSM 與腦梗死的發(fā)生相關(guān)。原因可能與兩組患者斑塊內(nèi)所含組織成分不同有關(guān)：非腦梗死組患者斑塊內(nèi)多為鈣化成分，腦梗死患者斑塊富含更多的脂質(zhì)和內(nèi)出血成分，鈣化成分的聲阻抗高，而脂質(zhì)成分和纖維的聲阻抗低，因而非腦梗死組斑塊GSM 值高于腦梗死組。ROC 曲線分析顯示，GSM 值診斷腦梗死的AUC 為0.809，說明GSM 值可作為評估斑塊易損性的定量參數(shù)，能夠有效預(yù)測腦梗死的發(fā)生。

據(jù)統(tǒng)計，約32%腦梗死患者會在1 年內(nèi)復(fù)發(fā)，獲得更差的預(yù)后，如何有效預(yù)防復(fù)發(fā)并采取針對性措施對改善預(yù)后具有指導(dǎo)意義[15]。頸動脈易損斑塊破裂是腦梗死復(fù)發(fā)的重要危險因素。已有研究顯示，常規(guī)二維超聲通過評估斑塊回聲分級、超聲造影通過評估新生血管分級來判斷頸動脈斑塊易損性是預(yù)測腦梗死復(fù)發(fā)的有效手段[16]，少有三維超聲定量參數(shù)預(yù)測腦梗死復(fù)發(fā)的研究。本研究對腦梗死患者進(jìn)行了隨訪跟蹤，發(fā)現(xiàn)1 年內(nèi)復(fù)發(fā)患者斑塊的GSM 值明顯低于未復(fù)發(fā)亞組，進(jìn)行復(fù)發(fā)曲線分析，低GSM組患者復(fù)發(fā)率明顯高于高GSM 組，從復(fù)發(fā)曲線來看，低GSM 值患者復(fù)發(fā)時間明顯早于高GSM 亞組，說明GSM 值在預(yù)測腦梗死復(fù)發(fā)方面也具有一定價值，GSM 值越低，腦梗死患者頸動脈斑塊越容易復(fù)發(fā)。三維超聲定量參數(shù)GSM 值評估頸動脈斑塊易損性與腦梗死的發(fā)生關(guān)系密切，且可作為腦梗死復(fù)發(fā)的輔助觀察指標(biāo)。

表3 腦梗死危險因素的logistic 回歸分析

圖2 不同GSM 值腦梗死患者復(fù)發(fā)率比較的Kaplan-Meier 曲線

綜上所述，三維超聲定量參數(shù)GSM 值評估頸動脈斑塊易損性與腦梗死的發(fā)生和復(fù)發(fā)關(guān)系密切，在腦梗死診斷和預(yù)后預(yù)測方面具有一定價值，有望成為頸動脈斑塊風(fēng)險預(yù)警判斷的新方法。本研究仍存在不足之處：研究樣本量有限，預(yù)后觀察時間較短；斑塊鈣化的聲影可能會一定程度上影響圖像分析。本研究后期將延長擴(kuò)大樣本量、延長預(yù)后觀察時間，進(jìn)一步研究GSM 值與頸動脈斑塊易損性的關(guān)系。