三維超聲定量評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈斑塊GSM與冠狀動(dòng)脈SYNTAX積分相關(guān)性分析

潘濤，高宇，張敏郁，石宇杰，王建華

動(dòng)脈粥樣硬化（AS）導(dǎo)致的缺血性心腦血管疾病成為影響人類健康的首要因素，冠狀動(dòng)脈（冠脈）粥樣硬化性心臟?。–HD）在心腦血管疾病中占比高，預(yù)后差。目前普遍認(rèn)為心腦血管事件更多由斑塊破裂形成血栓引起栓塞所致，臨床上早期發(fā)現(xiàn)冠脈和頸動(dòng)脈的易損斑塊（VP）并給予積極治療對(duì)于預(yù)防心腦血管事件具有重要意義。李效寅等[1]研究了80例冠心病患者，指出頸動(dòng)脈粥樣硬化與冠脈粥樣硬化之間存在一定的相關(guān)性。既往大多從頸動(dòng)脈斑塊二維超聲圖像特征定性及半定量分析其與冠心病相關(guān)性。本研究應(yīng)用實(shí)時(shí)三維超聲血管斑塊定量分析技術(shù)（3DUVPQ）來分析頸動(dòng)脈斑塊立體形態(tài)，通過計(jì)算機(jī)Q-Lab VPQ軟件獲取頸動(dòng)脈各斷面容積數(shù)據(jù)，進(jìn)行綜合定量分析，獲取斑塊回聲灰階中位數(shù)（GSM）。應(yīng)用3DU-VPQ技術(shù)獲取的GSM可定量評(píng)價(jià)易損斑塊，與MRI的頸動(dòng)脈粥樣硬化評(píng)分系統(tǒng)具有較好的相關(guān)性和一致性[2,3]。

SYNTAX評(píng)分是基于冠脈造影對(duì)冠脈病變特點(diǎn)精確量化的評(píng)分工具，綜合考慮了病變的部位、數(shù)目、功能影響和復(fù)雜性等，通過冠脈病變嚴(yán)重程度進(jìn)行分級(jí)，并以此來指導(dǎo)患者血運(yùn)重建方式的選擇。SYNTAX評(píng)分越高提示冠脈病變越復(fù)雜嚴(yán)重，患者預(yù)后越差[4-7]。本文旨在探討頸動(dòng)脈斑塊GSM與冠脈SYNTAX積分相關(guān)性，為冠心病的早發(fā)現(xiàn)及早治療提供支持。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 選取2018年1月至2019年6月于解放軍總醫(yī)院第七醫(yī)學(xué)中心心內(nèi)科收治的行冠脈造影患者331例，排除既往有心臟手術(shù)史、心肌炎、心肌病、嚴(yán)重心肺功能不全、嚴(yán)重肝腎功能衰竭、動(dòng)脈炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、惡性腫瘤等可影響頸動(dòng)脈粥樣硬化判斷的疾病者。其中男性211例，女性120例，年齡最小30歲，最大88歲，平均年齡（64.6±9.6）歲。

1.2 方法 冠脈造影與頸動(dòng)脈二維及三維超聲檢查間隔時(shí)間＜48 h。331例患者均由解放軍總醫(yī)院第七醫(yī)學(xué)中心心內(nèi)科造影團(tuán)隊(duì)進(jìn)行冠脈造影檢查，冠脈造影圖像按照SYNTAX積分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分，將積分相加，計(jì)算相應(yīng)的SYNTAX積分。

根據(jù)冠脈SYNTAX積分，將331例患者分為：①對(duì)照組（積分0分）82例，年齡30~78歲，平均年齡（57.4±8.6）歲；②輕度組（0~22）161例，年齡38~88歲，平均年齡（66.0±9.6）歲；③中度組（23~32）52例，年齡50~79歲，平均年齡（65.8±6.1）歲；④重度組（積分≥33）36例，年齡59~80歲，平均年齡（72.8±5.1）歲。

超聲檢查由我院超聲診斷科兩名醫(yī)生采用Philips Ellipse彩色多普勒超聲診斷儀，配備VL13-5三維全容積高頻探頭，頻率5.0~13.0 MHz。患者仰臥位檢查，充分暴露頸部，略向后伸展頸部或頭偏向一側(cè)，檢測患者雙側(cè)頸總動(dòng)脈、頸總動(dòng)脈球部、頸內(nèi)動(dòng)脈及頸外動(dòng)脈。自動(dòng)識(shí)別測量頸動(dòng)脈內(nèi)-中膜厚度（IMT），通常將頸總動(dòng)脈IMT≥1.0 mm或者頸動(dòng)脈球部IMT≥ 1.2 mm定義為IMT增厚，局部IMT≥1.5 mm或者大于周邊內(nèi)中膜厚度的50%定義為斑塊形成[8]。記錄頸動(dòng)脈斑塊位置、數(shù)量，大小及斑塊超聲表現(xiàn)，包括低回聲、等回聲、強(qiáng)回聲、混合回聲等。在頸動(dòng)脈斑塊最大厚度處啟動(dòng)3D掃描，探頭自動(dòng)掃描并獲取相應(yīng)容積數(shù)據(jù)圖像（圖1）。打開Q-Lab VPQ軟件，對(duì)每幀圖像逐一分析，選擇斑塊出現(xiàn)前一幀為起始幀，斑塊消失后一幀為結(jié)束幀，斑塊最大厚度處為關(guān)鍵幀，根據(jù)IMT勾描每幀圖像的血管內(nèi)膜、外膜和斑塊邊緣，計(jì)算得出每一個(gè)斑塊回聲定量數(shù)據(jù)GSM（圖2）。對(duì)于頸動(dòng)脈多發(fā)斑塊患者，分別獲取每個(gè)斑塊的GSM后取最低值。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 應(yīng)用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，GSM計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，組間比較采用配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，多組間比較采用單因素方差分析；計(jì)數(shù)資料以例數(shù)（百分比）表示，采用卡方檢驗(yàn)，相關(guān)性檢驗(yàn)采用Pearson相關(guān)性分析，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

圖1 實(shí)時(shí)三維超聲頸動(dòng)脈斑塊形態(tài)圖像

圖2 通過Q-Lab VPQ軟件分析斑塊，計(jì)算得出斑塊回聲定量數(shù)據(jù)GSM（紅色圓為頸動(dòng)脈外壁，黃色線為以IMT為基準(zhǔn)的頸動(dòng)脈內(nèi)膜，藍(lán)色線為斑塊邊界）

2 結(jié)果

2.1組間年齡、性別比較 331例患者全部完成冠脈造影檢查和頸動(dòng)脈三維超聲檢查，成功獲取SYNTAX積分和頸動(dòng)脈斑塊GSM數(shù)值。各組一般情況比較見表1，各組間患者年齡、性別比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

2.2 根據(jù)SYNTAX積分各組間斑塊檢出率統(tǒng)計(jì) 根據(jù)SYNTAX積分分組，各組間頸動(dòng)脈斑塊檢出率為對(duì)照組48.78%（40/82），輕度組85.09%（137/161），中度組96.15%（50/52），重度組100%（36/36）。從表2中可知，對(duì)照組與輕度組、中度組與重度組差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）

2.3 SYNTAX積分與GSM組間差異統(tǒng)計(jì) 隨著SYNTAX積分增高，GSM數(shù)值呈降低趨勢，各組間GSM差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（表3）。

表1 不同程度SYNTAX積分分組內(nèi)年齡及性別情況

表2 各組頸動(dòng)脈斑塊檢查率（n，%）

表3 SYNTAX積分分組及各組間GSM均數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)差比較

2.4 SYNTAX積分與GSM相關(guān)性分析 SYNTAX積分與GSM相關(guān)性分析整體數(shù)據(jù)SYNTAX積分與GSM的相關(guān)系數(shù)為-0.499（P=0.00），二者具有一定相關(guān)性。輕度組SYNTAX積分與GSM的相關(guān)系數(shù)為-0.165（P=0.054），二者不具有相關(guān)性。中度組SYNTAX積分與GSM的相關(guān)系數(shù)為-0.511（P=0.00），二者具有一定相關(guān)性。重度組SYNTAX積分與GSM的相關(guān)系數(shù)為-0.541（P=0.001），二者具有一定相關(guān)性。

3 討論

心腦血管疾病是危害人類健康的首要?dú)⑹?，CHD是其中的常見多發(fā)疾病，發(fā)病人數(shù)持續(xù)增長。高潤霖2016年中國心血管報(bào)告預(yù)測今后10年我國的CHD患病人數(shù)將持續(xù)高速發(fā)展[9]。近年來，我國動(dòng)脈粥樣硬化又呈現(xiàn)年輕化趨勢，45歲以下中青年人群急性心肌梗死和腦卒中等急性心腦血管事件發(fā)病率明顯上升[10]。

動(dòng)脈粥樣硬化可同時(shí)發(fā)生于多個(gè)組織器官，從早期階段一直到后期出現(xiàn)臨床癥狀大致分為三個(gè)階段：血管內(nèi)皮功能損害、血管內(nèi)中膜增厚、動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成。頸動(dòng)脈和冠脈同屬于人體的二級(jí)血管，具有相同的解剖學(xué)結(jié)構(gòu)和病理生理特點(diǎn)：①從解剖學(xué)上來看，兩者硬化斑塊的位置均位于血管分叉處和動(dòng)脈彎曲處，有共同的病變機(jī)制和危險(xiǎn)因素，硬化大約同時(shí)進(jìn)行，在發(fā)病上表現(xiàn)出伴隨性特點(diǎn)；②頸動(dòng)脈斑塊與冠脈斑塊的形成具備相同的危險(xiǎn)因素，比如糖尿病、高血壓、吸煙、高齡化、三酰甘油水平、低密度脂蛋白水平等；有研究指出頸動(dòng)脈情況可了解冠狀動(dòng)脈硬化的程度[11]。組織學(xué)研究發(fā)現(xiàn)[12]，斑塊易損性是導(dǎo)致臨床終末事件的重要因素。研究顯示斑塊類型與急性心肌梗死的發(fā)生有關(guān)，而性別、年齡、斑塊數(shù)量、斑塊的厚度與急性心肌梗死無關(guān)[13]。有研究顯示，60%~75%的急性冠脈綜合征（ACS）是因?yàn)榘邏K破裂引起的，25%~44%的ACS是因?yàn)榘邏K表面糜爛破潰引起的[14]。Kate等[15]研究證實(shí)，急性冠脈綜合征患者的冠脈易損斑塊的出現(xiàn)和頸動(dòng)脈血管正性重構(gòu)相關(guān)。冠脈和頸總動(dòng)脈發(fā)生斑塊破裂的機(jī)制類似，主要有纖維帽破裂、表面糜爛、鈣化結(jié)節(jié)上的血栓栓塞，新生血管生成等。由此可見，斑塊的危險(xiǎn)性更多在于穩(wěn)定性和易損性，而不是管腔狹窄程度。

冠脈造影是目前冠心病診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”[16]，但操作本身對(duì)環(huán)境、操作人員水平有更高的要求，且為有創(chuàng)操作，價(jià)格較高，因此對(duì)疾病的早期篩查和診斷并不適用。高分辨率MRI具有較高的組織分辨率，能對(duì)頸動(dòng)脈斑塊的負(fù)荷和組成部分進(jìn)行定量分析，對(duì)斑塊表面潰瘍的診斷也比較準(zhǔn)確，在不同的操作者之間有比較好的一致性[17,18]，但MRI掃描時(shí)間長，禁忌癥較多，圖像易受呼吸運(yùn)動(dòng)等影響產(chǎn)生偽影。超聲造影技術(shù)（CEUS）可以明顯提高超聲診斷的分辨力、敏感度和特異度，對(duì)檢測斑塊表面潰瘍也有著顯著臨床意義，能準(zhǔn)確顯示潰瘍的大小、形態(tài)和深度等特征[19-21]，但超聲造影對(duì)于斑塊特征的描述以及增強(qiáng)強(qiáng)度的區(qū)分主要依靠操作者的肉眼觀察，主觀性偏強(qiáng)，缺乏一定的客觀性，另外造影劑也存在一些禁忌癥問題。頸動(dòng)脈二維超聲檢查方便、安全、無創(chuàng)，準(zhǔn)確率較高，重復(fù)性好，利于大范圍的推廣使用，但受限于操作者水平不一，其信噪比也表現(xiàn)不佳，對(duì)斑塊識(shí)別有很強(qiáng)的特異性，而且在評(píng)價(jià)斑塊易損性方面敏感性并不高。本研究應(yīng)用實(shí)時(shí)三維超聲血管斑塊定量分析技術(shù)（3DU-VPQ）在二維超聲檢查的基礎(chǔ)上，結(jié)合了實(shí)時(shí)三維容積成像技術(shù)、識(shí)別頸動(dòng)脈斑塊形態(tài)、測量血管管壁以及斑塊的負(fù)荷和組成部分的一項(xiàng)新技術(shù)，我們運(yùn)用配套的計(jì)算機(jī)軟件Q-Lab VPQ軟件對(duì)斑塊圖像進(jìn)行分析處理，三維重建，辨識(shí)勾描出血管壁及斑塊邊際，得出灰階中位數(shù)（GSM）、標(biāo)準(zhǔn)化管壁指數(shù)（NWI）、斑塊容積（PV）、血管壁面積(WA)、血管腔面積（LA）等定量參數(shù)，從而對(duì)斑塊進(jìn)行定量分析。對(duì)患者進(jìn)行檢查的同時(shí)在2 min之內(nèi)可以獲取標(biāo)準(zhǔn)的三維圖像數(shù)據(jù)，操作熟練的醫(yī)師隨即運(yùn)用Q-Lab VPQ分析軟件可以在10 min內(nèi)對(duì)斑塊進(jìn)行定量分析，后期統(tǒng)計(jì)分析所得出的圖像數(shù)據(jù)，選取具有代表性的斑塊進(jìn)行進(jìn)一步量化分析。該項(xiàng)技術(shù)對(duì)比其他檢查大大提高了檢查效率，而且通過計(jì)算機(jī)軟件自動(dòng)識(shí)別勾畫管壁和斑塊邊界，減少了人為因素的主觀影響，從而得到廣泛運(yùn)用。3DU-VPQ所測得的GSM能夠定量評(píng)估頸動(dòng)脈斑塊的易損性，反映易損斑塊的類型。

本研究數(shù)據(jù)分析：①隨著冠脈粥樣硬化程度的增加，頸動(dòng)脈斑塊的檢出率增加；②中、重度組GSM明顯下降，并且中、重度組GSM數(shù)值與SYNTAX積分成負(fù)相關(guān)，提示隨著頸動(dòng)脈斑塊破裂風(fēng)險(xiǎn)的增加，冠脈粥樣硬化程度也相應(yīng)增加。本研究的結(jié)果支持對(duì)頸動(dòng)脈斑塊回聲特征的定量分析可反映冠脈粥樣硬化程度。

本研究的局限性：①超聲分辨率不高，不能顯示微米級(jí)別的斑塊纖維帽厚度；②頸動(dòng)脈管壁兩側(cè)的斑塊可能會(huì)導(dǎo)致側(cè)方回聲失落，需要手動(dòng)勾畫，需要適當(dāng)調(diào)整探頭方向；③未對(duì)頸動(dòng)脈狹窄程度及重塑進(jìn)行定量分析，頸動(dòng)脈斑塊回聲特征的定量數(shù)據(jù)比較單一。

3DU-VPQ技術(shù)對(duì)頸動(dòng)脈易損斑塊的分析所獲得的GSM與冠脈SYNTAX積分具有一定的相關(guān)性，對(duì)預(yù)測冠心病和反映冠心病程度有一定的臨床參考價(jià)值，因此我們可以得出，對(duì)疑似冠心病或者高危人群可行3DU-VPQ檢查，早期預(yù)防，早期治療。