三維超聲血管斑塊定量分析診斷頸動脈斑塊性質(zhì)的臨床價值

吳曉燕，姥 義，王玉海

動脈粥樣硬化是一種累及多血管床的慢性全身性疾病，與腦梗死、心肌梗死等疾病發(fā)生密切相關(guān)[1]。頸動脈是動脈粥樣硬化常累及的部位，頸動脈斑塊是動脈粥樣硬化的早期體征，是評估血管疾病危險因素的敏感指標(biāo)[2]。頸動脈位置表淺，易被體表超聲探測，是超聲檢查全身動脈硬化的窗口[3]。因此，早期準(zhǔn)確評估頸動脈斑塊的性質(zhì)，并對其進(jìn)行臨床處理，可發(fā)揮預(yù)防和治療急性心腦血管事件發(fā)生的作用[4]。超聲作為一種無創(chuàng)、簡便易行和可重復(fù)進(jìn)行的輔助檢查手段，是篩查和評估頸動脈斑塊性質(zhì)的首選手段[5]。利用三維超聲血管斑塊定量分析頸動脈斑塊性質(zhì)的評估及可行性方面的研究較少。本研究收集我院超聲科行頸動脈斑塊性質(zhì)檢查的門診和住院病人114例，根據(jù)病人術(shù)前6個月內(nèi)是否為首發(fā)缺血性腦卒中病人分為缺血組(72例)和非缺血組(42例)，分析三維超聲評估頸動脈斑塊性質(zhì)的臨床價值，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2019年2月—2020年6月我院超聲科行頸動脈斑塊性質(zhì)超聲檢查的門診和住院病人114例，根據(jù)術(shù)前6個月內(nèi)是否為首發(fā)缺血性腦卒中病人分為缺血組和非缺血組。缺血組72例，男43例，女29例；年齡(67.5±8.4)歲；頸動脈斑塊76個；合并高脂血癥68例，高血壓48例，糖尿病39例；飲酒54例，吸煙50例。非缺血組42例，男28例，女14例；年齡(66.3±9.2)歲；頸動脈斑塊45個；合并高脂血癥31例，高血壓27例，糖尿病23例；飲酒29例，吸煙22例。兩組臨床資料比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。本研究獲得醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1 納入標(biāo)準(zhǔn) 缺血性腦卒中符合《中國急性缺血性腦卒中診治指南2010》制定的診斷標(biāo)準(zhǔn)；有頸動脈斑塊形成，且位置表淺，通過超聲檢查可清晰成像，大小不超出探頭范圍；均接受三維超聲血管斑塊定量檢查；行頸動脈內(nèi)膜剝脫術(shù)；對本研究均知情，并簽署知情同意書。

1.2.2 排除標(biāo)準(zhǔn) 因頸動脈發(fā)生夾層或大動脈炎等致頸動脈狹窄的病人；頸部粗短，三維超聲探頭無法放置的病人；曾接受頸動脈內(nèi)膜剝脫術(shù)或頸動脈支架術(shù)病人；超聲檢查聲窗不佳致使圖像質(zhì)量較差的病人；病變部位超過第二頸椎椎體的病人；納入本研究前已接受過藥物等其他方式治療的病人；臨床資料不完整或不愿接受本研究、退出研究的病人。

1.3 三維超聲血管斑塊定量分析 所有病人均接受三維超聲血管斑塊定量分析檢查，檢查儀器為Philips EPIQ5彩色多普勒超聲，探頭為三維全容積高頻探頭，型號：VL13-5，頻率：5～13 MHz，同時配有Qlab 10.3.2版血管斑塊定量分析軟件。檢查時囑病人取平臥位，要求病人頭頸部盡量向后仰伸以充分暴露頸部。檢查時首先使用二維及彩色超聲進(jìn)行檢查，收集病人頸動脈內(nèi)中膜最厚處血管長軸圖像，測量該部位內(nèi)中膜厚度；之后獲取斑塊處血管長軸與短軸的切面圖像，測量斑塊長度、厚度及位置，并獲取斑塊最厚位置處的彩色血流圖像，觀察局部血流情況。使用三維全容積高頻探頭采集斑塊最厚處短軸的切面圖像，調(diào)節(jié)增益進(jìn)行優(yōu)化，利用Qlab 軟件進(jìn)行定量分析，首先根據(jù)血管內(nèi)中膜厚度(intima-media thickness，IMT)自動分析血管內(nèi)膜、外膜及斑塊邊界，手動調(diào)節(jié)平滑度和敏感度，以便準(zhǔn)確識別斑塊，計算斑塊厚度、斑塊最大面積狹窄率、最窄處斑塊厚度、標(biāo)化壁指數(shù)(normalized wall index，NWI)和灰階中位數(shù)(gray scale median，GSM)等。

1.4 頸動脈內(nèi)膜剝脫術(shù)手術(shù)及病理組織學(xué)檢查 所有病人均于超聲檢查后24 h內(nèi)進(jìn)行頸動脈內(nèi)膜剝脫術(shù)，于術(shù)后將斑塊標(biāo)本冰凍及脫水，之后采用石蠟包埋并切片，于蘇木精-伊紅(HE)染色鏡下觀察，觀察斑塊纖維帽、鈣化、脂質(zhì)壞死核心、斑塊內(nèi)出血或血栓等。

1.5 觀察指標(biāo) ①對不同性質(zhì)血管斑塊定量分析結(jié)果進(jìn)行比較，參數(shù)包括最大面積狹窄率、斑塊厚度、斑塊體積、NWI和GSM。②對不同狹窄程度血管斑塊定量分析結(jié)果進(jìn)行比較，分析指標(biāo)包括IMT、最窄處斑塊厚度、NWI和斑塊回聲強(qiáng)度，其中血管狹窄程度分級標(biāo)準(zhǔn)按頸動脈直徑狹窄率標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分，輕度狹窄為狹窄率<30%，中度狹窄為狹窄率30%～69%，重度狹窄為狹窄率70%～99%。③分析缺血組與非缺血組易損斑塊與穩(wěn)定斑塊分布情況。④分析頸動脈斑塊NWI和GSM診斷易損斑塊的臨床價值。

2 結(jié) 果

2.1 不同性質(zhì)血管斑塊定量分析結(jié)果比較 114例病人共發(fā)現(xiàn)121個頸動脈斑塊，病理組織學(xué)診斷顯示，易損斑塊64個，穩(wěn)定斑塊57個，詳見圖1、圖2。易損斑塊與穩(wěn)定斑塊斑塊厚度、體積和最大面積狹窄率比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；易損斑塊NWI高于穩(wěn)定斑塊，易損斑塊GSM低于穩(wěn)定斑塊，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)。詳見表1。

圖1 頸動脈斑塊橫斷切面圖(斑塊內(nèi)無回聲，為易損斑塊)

圖2 HE染色圖(新鮮血栓和陳舊性血栓，即易損斑塊)

表1 不同性質(zhì)血管斑塊定量分析結(jié)果比較(±s)

2.2 不同狹窄程度血管斑塊定量分析結(jié)果比較 不同狹窄程度病人IMT、最窄處斑塊厚度和斑塊回聲強(qiáng)度比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。不同狹窄程度病人NWI比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)；中度狹窄NWI高于輕度狹窄，重度狹窄NWI高于輕度狹窄和中度狹窄病人，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。詳見表2。

表2 不同狹窄程度血管斑塊定量分析結(jié)果比較(±s)

2.3 缺血組與非缺血組不同性質(zhì)斑塊分布情況比較 缺血組易損斑塊檢出率(89.5%)高于非缺血組(4.4%)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)。詳見表3。

表3 缺血組與非缺血組不同性質(zhì)斑塊分布情況比較 單位：個(%)

2.4 頸動脈斑塊NWI和GSM診斷易損斑塊的臨床價值 頸動脈斑塊NWI和GSM診斷易損斑塊的臨床價值結(jié)果顯示：以GSM>34為易損斑塊的截斷值，診斷易損斑塊的靈敏度為78.1%，特異度為80.7%，正確指數(shù)為58.8%，陽性預(yù)測值為82.0%，陰性預(yù)測值為76.7%，ROC曲線下面積為0.794。以NWI≥0.645為易損斑塊的截斷值，診斷易損斑塊的靈敏度為64.1%，特異度為78.9%，正確指數(shù)為43.0%，陽性預(yù)測值為77.4%，陰性預(yù)測值為66.2%，ROC曲線下面積為0.715。詳見表4、圖3。

表4 頸動脈斑塊NWI和GSM診斷易損斑塊的臨床價值 單位：個

圖3 NWI和GSM診斷頸動脈易損斑塊的ROC曲線圖

3 討 論

頸動脈粥樣斑塊分為穩(wěn)定斑塊和易損斑塊，易損斑塊是腦缺血性疾病發(fā)生的獨(dú)立危險因素[6]。頸動脈狹窄程度與腦梗死發(fā)生呈正相關(guān)，狹窄程度>70%的病人年腦卒中發(fā)生率為10%～18%[7]。因此，準(zhǔn)確評估及動態(tài)監(jiān)測頸動脈斑塊性質(zhì)對病情的判斷和治療的指導(dǎo)具有重要的臨床意義[8]。頸動脈斑塊檢查常用的方法是二維超聲，可觀察斑塊形態(tài)結(jié)構(gòu)、位置、大小和回聲等，具有無創(chuàng)、方便等優(yōu)點(diǎn)[9]。由于斑塊形態(tài)不規(guī)則，二維超聲僅顯示切面信息，具有局限性，難以全面顯示斑塊面積和觀察斑塊結(jié)構(gòu)，診斷準(zhǔn)確性欠佳[10]。隨著超聲技術(shù)的不斷發(fā)展，有研究表明，三維重建技術(shù)診斷頸動脈斑塊可提供豐富、詳盡的信息，對頸動脈斑塊的診斷具有可行性，且定量分析準(zhǔn)確[11]。三維超聲血管斑塊定量分析技術(shù)診斷頸動脈斑塊性質(zhì)的臨床價值相關(guān)研究報道較少。本研究收集我院超聲科行頸動脈斑塊性質(zhì)檢查的門診和住院病人114例，所有病人均接受三維超聲血管斑塊定量分析技術(shù)檢查，以頸動脈內(nèi)膜剝脫術(shù)及病理學(xué)診斷為診斷標(biāo)準(zhǔn)，分析其診斷價值，旨在為診斷頸動脈斑塊提供參考。

本研究結(jié)果顯示，缺血組易損斑塊檢出率(89.5%)高于非缺血組易損斑塊檢出率(4.4%)，且易損斑塊NWI高于穩(wěn)定斑塊，易損斑塊GSM低于穩(wěn)定斑塊。輕度狹窄、中度狹窄、重度狹窄病人NWI不同，隨著血管狹窄程度加重NWI增大，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)。以GSM>34為易損斑塊的截斷值，診斷易損斑塊的靈敏度為78.1%，特異度為80.7%，ROC曲線下面積為0.794；以NWI≥0.645為易損斑塊的截斷值，診斷易損斑塊的靈敏度為64.1%，特異度為78.9%，ROC曲線下面積為0.715。說明三維超聲血管斑塊定量分析技術(shù)中的NWI和GSM可診斷斑塊性質(zhì)及狹窄程度，對易損斑塊的診斷價值較高。分析可能與以下幾方面原因有關(guān)：①三維超聲血管斑塊定量分析技術(shù)不僅可立體顯示斑塊空間結(jié)構(gòu)、動脈管腔結(jié)構(gòu)及血流情況等，還可自動獲取截斷面的容積數(shù)據(jù)，定量分析斑塊的多個物理參數(shù)，準(zhǔn)確識別和量化斑塊回聲，對斑塊性質(zhì)，特別是易損斑塊能綜合分析并客觀量化分析，進(jìn)而提高診斷價值[12]。②利用三維超聲血管定量分析技術(shù)可自動測量血管最窄處斑塊的厚度，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確客觀，避免了二維超聲人為判斷的主觀性缺點(diǎn)[13]。③三維超聲血管定量分析技術(shù)中的NWI可反映血管負(fù)荷變化，且NWI不受性別等因素影響，可重復(fù)性強(qiáng)，對動脈粥樣硬化進(jìn)程、血管重塑的定量評價臨床價值較高，對斑塊性質(zhì)的診斷價值較高[14]。④GSM利用的是像素分布技術(shù)分析二維灰階圖像，根據(jù)不同組織成分呈現(xiàn)不同回聲進(jìn)行量化，進(jìn)而獲取組織的回聲中位數(shù)。不同性質(zhì)的斑塊回聲不同，易損斑塊回聲較低，GSM較低；穩(wěn)定斑塊回聲較高，GSM較大。通過對不同組織成分的頸動脈斑塊回聲進(jìn)行定量分析獲取GSM，根據(jù)GSM評估斑塊性質(zhì)，診斷價值較高[15]。⑤三維超聲對頸動脈斑塊體積及其形態(tài)等組間和組內(nèi)評估的重復(fù)性較二維超聲高。

綜上所述，三維超聲血管斑塊定量分析技術(shù)中的NWI和GSM可輔助診斷斑塊性質(zhì)及狹窄程度，對易損斑塊的診斷價值較高。