剪切波彈性成像聯(lián)合超聲造影評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈斑塊穩(wěn)定性的臨床研究

粘迪

【摘要】 目的：探討剪切波彈性成像（shear wave elastography，SWE）結(jié)合超聲造影（CEUS）評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈斑塊穩(wěn)定性的臨床價(jià)值。方法：選取2017年1月-2018年12月本院收治的患有動(dòng)脈斑塊的患者75例作為研究對(duì)象，均對(duì)其行CEUS及SWE檢查。觀察斑塊回聲類型、厚度、所致狹窄率。比較不同類型斑塊的剪切波傳播速度（SWV）及楊氏模量。結(jié)果：75例患者中常規(guī)超聲共檢出100處頸動(dòng)脈板塊，根據(jù)斑塊回聲圖像的特點(diǎn)將斑塊分為低回聲斑塊（軟斑）50處，斑塊厚度1.5～4.9 mm，斑塊所致狹窄率14%～67%;混合回聲斑塊（混合斑）32處，斑塊厚度1.5～5.1 mm，斑塊所致狹窄率17%～86%;強(qiáng)回聲斑塊（硬斑）18處，斑塊厚度1.5～4.8 mm，斑塊所致狹窄率15%～67%。100處頸動(dòng)脈板塊中，混合回聲斑塊中有2處斑塊、強(qiáng)回聲斑塊中有6處斑塊測(cè)不出SWV。三種回聲的斑塊的SWV比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），其中強(qiáng)回聲斑塊SWV值高于低回聲斑塊（P<0.05）;混合回聲斑塊SWV高于低回聲斑塊（P<0.05）;強(qiáng)回聲斑塊SWV高于混合回聲斑塊（P<0.05）。三種斑塊平均楊氏模量、最大楊氏模量值及最小楊氏模量值比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。軟斑的平均楊氏模量、最大楊氏模量值及最小楊氏模量值均低于混合斑和硬斑，其中混合斑均低于硬斑（P<0.05）。結(jié)論：SWE結(jié)合CEUS能夠更好地顯示頸動(dòng)脈斑塊內(nèi)的結(jié)構(gòu)特征，有助于頸動(dòng)脈斑塊穩(wěn)定性的評(píng)估。

【關(guān)鍵詞】 剪切波彈性成像 超聲造影 頸動(dòng)脈斑塊 穩(wěn)定性

Evaluation of Carotid Plaque Stability by Shear Wave Elastography combined with Contrast-enhanced Ultrasound/NIAN Di. //Medical Innovation of China， 2021， 18（05）： 117-121

[Abstract] Objective： To investigate the clinical value of shear wave elastography （SWE） combined with contrast-enhanced ultrasound （CEUS） in evaluating the stability of carotid artery plaques. Method： A total of 75 patients with arterial plaque in our hospital from January 2017 to December 2018 were selected as the research objects. They were examined by CEUS and SWE. The echo type， thickness and stenosis rate of plaque were observed. The shear wave propagation velocity （SWV） and Youngs modulus of different types of patches were compared. Result： In 75 patients， a total of 100 carotid artery plaques were detected by conventional ultrasound. According to the characteristics of plaque echo images， 50 plaques were classified into low-echo plaques （soft plaques）. The plaque thickness was 1.5-4.9 mm， and the stenosis rate caused by plaque was 14%-67%. 32 plaques of mixed echo plaque （mixed plaque）， the plaque thickness of 1.5-5.1 mm， plaque induced stenosis rate 17%-86%. 18 plaques of strong echo plaque （hard plaque）， the plaque thickness was 1.5-4.8 mm. The stenosis rate caused by plaque was 15%-67%. In 100 carotid artery plaques， SWV were not detected in 2 of the mixed echo plaques and 6 of the strong echo plaques. There were significant differences in SWV among the three type echo plaques （P<0.05）， and the SWV of the strong echo plaques were higher than those of the low-echo plaques （P<0.05）. The SWV of mixed echo plaques were higher than those of low echo plaques （P<0.05）. SWV of strong echo plaques were higher than those of mixed echo plaques （P<0.05）. There were significant differences in the average Youngs modulus， maximum Youngs modulus and minimum Youngs modulus among the three type plaques （P<0.05）. The average Youngs modulus， maximum Youngs modulus and minimum Youngs modulus of soft plaques were lower than those of mixed plaques and hard plaques， and mixed plaques were lower than those of hard plaques （P<0.05）. Conclusion： SWE combined with CEUS can better display the structural features of carotid plaque and contribute to the evaluation of carotid plaque stability.

[Key words] Shear wave elastography Contrast-enhanced ultrasound Carotid plaque Stability

First-authors address： Fushun Central Hospital， Fushun 113006， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2021.05.030

腦梗死是造成中老年人群永久性殘疾的重要因素。動(dòng)脈硬化與腦卒中密切相關(guān)，研究發(fā)現(xiàn)血管狹窄不是導(dǎo)致腦卒中的唯一原因，因此評(píng)價(jià)動(dòng)脈斑塊的穩(wěn)定性意義重大。剪切波彈性成像（shear wave elastography，SWE）技術(shù)作為一種無創(chuàng)的能夠反應(yīng)組織硬度的功能性成像方法[1-2]。目前剪切波彈性成像的研究已經(jīng)涉及肝臟、甲狀腺、乳腺、胃腸道、肌骨等方方面面，對(duì)于彌漫性病變的分級(jí)、局灶性病變的鑒別診斷、疾病的監(jiān)測(cè)及隨訪等都有重要的意義[3]。本研究探討SWE結(jié)合超聲造影評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈斑塊穩(wěn)定性的臨床價(jià)值，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2017年1月-2018年12月于本院超聲科檢查患有動(dòng)脈斑塊的患者75例作為研究對(duì)象，納入標(biāo)準(zhǔn)：經(jīng)超聲檢測(cè)確認(rèn)存在頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊，符合《血管和淺表器官超聲檢查指南》對(duì)頸動(dòng)脈斑塊定義標(biāo)準(zhǔn)[4]。排除標(biāo)準(zhǔn)：意識(shí)不清，不能配合檢查者;心功能不全者;認(rèn)知功能不全或精神障礙無法有效配合隨訪者。其中男55例，女20例;年齡38～88歲，平均（60.35±11.3）歲。所有患者及家屬均知情同意并簽署知情同意書，本研究已經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 方法 受檢者先進(jìn)行超聲造影（CEUS）檢查，采用GE LOGIQ E9彩色多普勒超聲診斷儀，選擇ML6-15高頻線陣探頭，頻率為6～15 MHz，使用SONOVUE超聲微泡造影劑，觀察斑塊內(nèi)造影劑情況并同步存儲(chǔ)動(dòng)態(tài)圖像。完畢后，繼續(xù)行實(shí)時(shí)剪切波彈性成像（SWE）檢查，檢測(cè)剪切波傳播速度（SWV）及楊氏模量。由兩名經(jīng)培訓(xùn)的熟練超聲醫(yī)師采用SupersonicImagineAixplorer 彩色多普勒超聲診斷儀和SL15-4線陣探頭（探頭頻率4～15 MHz，中心頻率9.5 MHz）對(duì)患者掃查。掃查流程簡(jiǎn)述如下：?jiǎn)?dòng)彈性成像模式以獲得二維灰階和剪切波實(shí)時(shí)對(duì)比成像狀態(tài)，選取楊氏模量量程為0～180 kPa，待圖像穩(wěn)定后，凍結(jié)并保存圖像，啟動(dòng)定量工具Q-Box（深度1.1～1.5 cm，直徑15 mm），將直徑15 mm的感興趣區(qū)（ROI）放置于不同模量值區(qū)域，記錄系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算得出ROI內(nèi)楊氏模量的最大值、最小值和平均值。掃查過程中避免探頭對(duì)檢查部位加壓。

1.3 斑塊分類標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)斑塊回聲圖像特征把斑塊分為3種類型。（1）軟斑：斑塊內(nèi)回聲低于血管壁回聲，且后方無聲影（包括潰瘍斑）;（2）硬斑：斑塊回聲與管壁叵聲接或強(qiáng)于管壁，后方伴或不伴聲影（包括鈣化斑）;（3）混合斑：斑塊內(nèi)既有強(qiáng)回聲又有低回聲，后方伴或不伴聲影。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 20.0軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料用（x±s）表示，比較采用t檢驗(yàn)，多組比較采用方差分析;計(jì)數(shù)資料以率（%）表示，比較采用字2檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 CEUS結(jié)果 75例患者中常規(guī)超聲共檢出100處頸動(dòng)脈斑塊，根據(jù)斑塊回聲圖像的特點(diǎn)將斑塊分為低回聲斑塊（軟斑）50處，斑塊厚度1.5～4.9 mm，斑塊所致狹窄率14%～67%;混合回聲斑塊（混合斑）32處，斑塊厚度1.5～5.1 mm，斑塊所致狹窄率17%～86%;強(qiáng)回聲斑塊（硬斑）18處，斑塊厚度1.5～4.8 mm，斑塊所致狹窄率15%～67%。

2.2 剪切波傳播速度（SWV）結(jié)果 100處頸動(dòng)脈板塊中，混合回聲斑塊中有2處斑塊、強(qiáng)回聲斑塊中有6處斑塊測(cè)不出SWV值，為斑塊硬度太大，SWV值超出可測(cè)量范圍或患者配合性不佳導(dǎo)致目標(biāo)位置移動(dòng)性太大，無法測(cè)出該處斑塊剪切速度值所致。50處低回聲斑塊SWV值為（1.57±0.30）m/s;30處混合回聲斑塊SWV值為（2.51±0.34）m/s;12處強(qiáng)回聲斑塊SWV值為（2.98±0.97）m/s。三種回聲的斑塊的SWV值比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=16.248，P<0.05），其中強(qiáng)回聲斑塊SWV值高于低回聲斑塊，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=6.224，P<0.05）;混合回聲斑塊SWV值高于低回聲斑塊，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=2.350，P<0.05）;強(qiáng)回聲斑塊組SWV值高于混合回聲斑塊，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=3.197，P<0.05）。見圖1～3。

2.3 三種斑塊楊氏模量測(cè)量值比較 三種斑塊平均楊氏模量、最大楊氏模量值及最小楊氏模量值比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。軟斑的平均楊氏模量、最大楊氏模量值及最小楊氏模量值均低于混合斑和硬斑，其中混合斑均低于硬斑，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見表1。

3 討論

急性腦卒中的主要病理基礎(chǔ)是易損斑塊表面潰瘍形成、破裂與糜爛而繼發(fā)血栓形成和動(dòng)脈管腔團(tuán)塞，而與動(dòng)脈粥樣硬化導(dǎo)致的管腔狹窄程度并無

顯著相關(guān)性。及早判斷斑塊的性質(zhì)有助于預(yù)防和降低急性血管疾病的發(fā)生率和致死率。超聲檢查因其具有無創(chuàng)、簡(jiǎn)便易行和可重復(fù)等優(yōu)點(diǎn)而成為診斷頸動(dòng)脈斑塊的首選影像學(xué)方法[5]。

斑塊易損性的評(píng)價(jià)，不僅包括傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)特征，更需對(duì)斑塊內(nèi)的炎癥等代謝活動(dòng)進(jìn)行功能學(xué)檢測(cè)。彈性是人體組織中受病理和生理過程影響最大的生物力學(xué)參數(shù)，彈性模量是彈性體的基本屬性，斑塊內(nèi)不同成分含量和炎癥活動(dòng)強(qiáng)度的差異均可導(dǎo)致斑塊彈性模量的變化[6]。已有報(bào)道證實(shí)基于靜態(tài)或準(zhǔn)靜態(tài)的彈性顯像可用于動(dòng)脈粥樣硬化斑塊組織成分的識(shí)別，但由于血管壁內(nèi)的應(yīng)力不易直接測(cè)量，計(jì)算斑塊的彈性模量存在較大的困難[7]。因此，用于動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的彈性成像主要集中于應(yīng)變顯像研究。SWE是近年興起的一種可定量獲得局部組織彈性信息的技術(shù)，目前主要用于甲狀腺、乳腺、肝臟、前列腺、婦科、肌肉等領(lǐng)域，在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊組成成分識(shí)別及易損性評(píng)價(jià)方面的報(bào)道較少[8-9]。本研究利用SWE技術(shù)檢測(cè)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊彈性模量的可行性，并評(píng)價(jià)該技術(shù)聯(lián)合超聲造影對(duì)不同斑塊穩(wěn)定性判斷的價(jià)值。本研究中二維彩超可以了解動(dòng)脈斑塊的大小、位置、回聲以及是否對(duì)管徑造成狹窄，SWV可以顯示管腔內(nèi)血流充盈情況及斑塊內(nèi)部血流信號(hào)，顯示斑塊內(nèi)部血流情況[10-11]。本研究中混合斑塊中回聲內(nèi)未出新血管，檢出的新生血管都出現(xiàn)在低回聲中因此推測(cè)新生血管主要存在于低回聲區(qū)，而低回聲斑塊是易損斑塊，合斑的易損性與混合斑中低回聲區(qū)域所占比例有關(guān)，即低回聲所占比例越大，新生血管越多，斑塊越趨于不穩(wěn)定[12]。不同組織的彈性模量可以相差4個(gè)數(shù)量級(jí)，已經(jīng)證實(shí)，彈性顯像可以更加敏感地定征不同組織成分[13-14]。SWE利用聲輻射力原理激勵(lì)組織，使其產(chǎn)生低頻、低速（在生物體內(nèi)傳播速度為1～10 m/s）的剪切波，通過在組織不同深度連續(xù)聚焦發(fā)射聲輻射力脈沖，產(chǎn)生“馬赫錐”現(xiàn)象，并利用20 000幀/s的極速超聲成像技術(shù)捕獲、追蹤剪切波，測(cè)定其傳播速度。對(duì)于各向同性的均質(zhì)體，楊氏模量值（E）可近似為E=3ρC2，ρ為組織的密度，C為剪切波傳導(dǎo)速度[15-17]。因此，在人體組織中，SWE可獲得組織楊氏模量的實(shí)時(shí)圖像。目前SWE主要應(yīng)用于相對(duì)靜止的組織成像，如甲狀腺、乳腺、肝、前列腺、婦科、肌肉骨骼等，而在受脈搏搏動(dòng)影響的器官和組織中應(yīng)用較少。相關(guān)研究評(píng)估了在靜止及脈動(dòng)環(huán)境下，SWE測(cè)量PVA冷凝膠血管模型彈性模量的可重復(fù)性，觀察者內(nèi)部變異系數(shù)為7%～18%，操作者間變異系數(shù)為8%～20%，證實(shí)即使有脈搏搏動(dòng)影響，SWE測(cè)量血管彈性特征仍具有很好的重復(fù)性[18-20]，本研究結(jié)果與之一致。

綜上所述，SWE結(jié)合超聲造影能夠更好地顯示頸動(dòng)脈斑塊內(nèi)的結(jié)構(gòu)特征，有助于頸動(dòng)脈斑塊穩(wěn)定性的評(píng)估。

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（收稿日期：2020-05-06） （本文編輯：田婧）