基于臨床及超聲特征的頸動脈易損斑塊模型的建立及分析

唐 姍 李 寧 王藝樺 馬 琳 張樹華 闞艷敏

腦卒中是我國居民的主要死亡原因之一，有研究表明約2/3的急性缺血性腦卒中由動脈粥樣硬化易損斑塊破裂引起[1, 2]。易損斑塊指有破裂傾向、容易發(fā)生血栓和(或)進展迅速的斑塊。目前對頸動脈斑塊易損性的評估主要依賴于超聲特征，而將患者臨床與頸動脈斑塊特征相結(jié)合評估斑塊易損性的研究少見[3～9]。本研究旨在創(chuàng)新性結(jié)合患者臨床及超聲特征對頸動脈斑塊易損性進行評估，并通過建立診斷模型提高對易損斑塊的甄別能力，以期達到及早、可靠篩選出即將發(fā)生腦血管事件的高危人群，為臨床早期干預提供依據(jù)。

對象與方法

1.研究對象：選取2021年6 月～2022年2月于筆者醫(yī)院檢查發(fā)現(xiàn)頸動脈斑塊患者86例，其中男性67例，女性19例，患者年齡42～ 79歲，依據(jù)近6個月頸動脈斑塊同側(cè)有無缺血性腦卒中或短暫性腦缺血發(fā)作的發(fā)生將斑塊分為易損斑塊組(45個)和非易損斑塊組(41個)[4]。納入標準：臨床病史資料完整者、超聲檢查頸動脈斑塊短軸最大厚徑≥0.25cm者、患者能配合完成超微血管成像技術(shù)(superb micro-vascular imaging,SMI)檢查者。排除標準：因斑塊內(nèi)鈣化明顯等原因，超聲圖像顯示效果不佳者；患者本人或家屬拒絕參加研究者。本研究通過筆者醫(yī)院醫(yī)學倫理學委員會審批(倫理審批號：2020155)。

2.臨床資料的收集：采用盲法記錄患者的性別、年齡、學歷、體重指數(shù)(body mass index,BMI)、吸煙指數(shù)、飲酒指數(shù)、冠心病史、糖尿病史、高血壓史、高血脂史、降糖藥使用情況、降壓藥使用情況、降脂藥使用情況、脈壓差、空腹血糖(fasting blood glucose，F(xiàn)BG)、總膽固醇(total cholesterol，TC)、甘油三酯(triglyceride，TG)、高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol，HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol，LDL-C)。吸煙指數(shù)=每日吸煙量(支/天)×吸煙年數(shù)，飲酒指數(shù)=日飲白酒量(g/d)×飲酒年數(shù)[5,6]。

3.超聲儀器及檢查方法：采用日本佳能Aplio i800超聲診斷儀，探頭型號11-L4，頻率為(4～11)MHz。常規(guī)超聲：被檢者平臥，從頸總動脈起始處向上掃查，記錄斑塊的位置：頸總動脈(common carotid artery, CCA)、頸總動脈分叉處(bifurcation，BIF)、頸總動脈分叉處-頸內(nèi)/頸外動脈(bifurcation-internal carotid artery/external carotid artery, BIF-ICA/ECA)、頸內(nèi)/頸外動脈(internal carotid artery/external carotid artery,ICA/ECA)、測量斑塊的最大長徑及厚徑、觀察斑塊內(nèi)部回聲(低回聲、等回聲、高回聲及不均質(zhì)回聲)、表面情況(光滑、不光滑)、內(nèi)部有無強回聲、強回聲位置(斑塊近基底部或中部、斑塊表面附近、兩者均有，圖1A)。SMI：對責任斑塊進行掃查，選擇灰階模式超微血流成像，SMI感興趣區(qū)覆蓋整個斑塊，動態(tài)觀察至少30s，斑塊內(nèi)新生血管的數(shù)量及分布情況，依據(jù)Guo等[7]的標準對斑塊內(nèi)新生血管進行半定量分析：0級為斑塊內(nèi)無明顯新血管形成；1級為斑塊內(nèi)少量新生血管形成；2級為斑塊內(nèi)中量新生血管形成；3級為斑塊內(nèi)大量、廣泛新生血管形成(圖1B)。

圖1 頸動脈斑塊常規(guī)超聲與SMI對照圖A.常規(guī)超聲模式下斑塊長軸(細箭頭)；B.斑塊SMI模式，長軸切面顯示斑塊內(nèi)新生血管(粗箭頭)

結(jié) 果

1.基線資料比較：兩組間性別、年齡、BMI、吸煙指數(shù)、脈壓差、TC比較，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05，表1)。

表1 兩組間臨床特征比較

2.超聲特征比較：兩組間斑塊最大厚徑、內(nèi)部有無強回聲、強回聲數(shù)量、強回聲位置、SMI新生血管級別比較，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05，表2)。

表2 兩組間超聲特征比較[n(%),M(Q1,Q3)]

3.臨床及超聲參數(shù)聯(lián)合預測頸動脈斑塊易損性：設是否為易損斑塊為因變量，設兩組比較差異有統(tǒng)計學意義的臨床及超聲指標為自變量，并分別對其進行賦值，詳見表3；將性別、年齡、BMI、吸煙指數(shù)、脈壓差、TC、斑塊最大厚徑、內(nèi)部有無強回聲、內(nèi)部強回聲數(shù)量、內(nèi)部強回聲位置、SMI新生血管級別納入多因素Logistic回歸分析中，詳見表4，結(jié)果顯示性別、年齡、BMI、TC和SMI新生血管級別是頸動脈易損斑塊的獨立影響因素。

表4 基于臨床及超聲參數(shù)的頸動脈易損斑塊二元多因素Logistic回歸分析

4.頸動脈易損斑塊診斷模型的建立、驗證及效能評價：(1)模型的建立：對兩組多因素Logistic回歸分析中差異有統(tǒng)計學意義的指標進行多重共線性診斷，均不存在多重共線性；采用Fisher逐步判別分析法，得出診斷方程：Y1=-108.759-7.527X1+1.285X2+4.457X3+2.489X6+4.332X11，Y2=-84.538-3.418X1+1.146X2+3.910X3+1.545X6+3.081X11(Y1、Y2、X1、X2、X3、X6、X11分別代表易損斑塊組、非易損斑塊組、性別、年齡、BMI、TC、SMI新生血管級別，表5)。(2)模型的驗證：采用自身驗證法和交叉驗證法對診斷模型進行驗證，正確率分別為83.7%、81.4%，誤判率分別為16.3%、18.6%(表6、表7)。(3)模型的效能評價：ROC分析顯示曲線下面積為0.837，95% CI為0.746～0.928，敏感度為84.4%，特異性為82.9%(圖2)。

圖2 易損斑塊診斷模型效能評價

表5 分類函數(shù)系數(shù)

表6 模型自身驗證結(jié)果(n)

表7 模型交叉驗證結(jié)果(n)

討 論

動脈粥樣硬化是一種慢性進展性血管病，盡管臨床及多研究已證實他汀類藥物對其有效，但發(fā)生率仍持續(xù)上升[8]。超聲檢查已被廣泛用于頸動脈易損斑塊的評估中，安全、便捷、可重復性高。

SMI是一種無需注射造影劑且又能高質(zhì)量檢測病變內(nèi)微小血管的新興技術(shù)，SMI顯示的斑塊內(nèi)新生血管越多，組織學的肉芽組織、炎癥和脂質(zhì)綜合評分越高[9]。本研究中易損斑塊組SMI新生血管級別高于非易損斑塊組，且在多因素Logistic回歸分析中，SMI新生血管級別是頸動脈易損斑塊的獨立影響因素，分析其原因為易損斑塊內(nèi)出現(xiàn)異常血管增生，炎性細胞和脂質(zhì)通路增多，導致內(nèi)膜增厚、斑塊內(nèi)出血等[10～12]。目前國內(nèi)外對于伴鈣化的頸動脈斑塊易損性的評估觀點不一，本研究中易損斑塊內(nèi)伴鈣化的比例及數(shù)量明顯較高，且多位于近管腔側(cè)，與既往研究結(jié)果一致[13]。主要原因為多個鈣化，尤其是聚集在斑塊同一部位的鈣化可使斑塊組織應力成倍增加，從而超出斑塊破裂的臨界閾值，增加斑塊內(nèi)異常新生血管破裂的風險[14]。

本研究中易損斑塊組男性、年齡、BMI、吸煙指數(shù)、脈壓差和TC水平均較非易損斑塊組比例高，進一步進行多因素Logistic回歸分析，結(jié)果顯示性別、年齡、BMI、TC是頸動脈易損斑塊的獨立影響因素，這些與既往研究結(jié)果相符[15～18]。分析其原因：①女性雌激素的抗氧化和抗細胞凋亡作用對斑塊有保護作用[19]；②隨著年齡的增加，管腔形態(tài)學發(fā)生變化引起管腔血流阻力增高，斑塊應力增加[20]；③高BMI患者脂肪含量高，脂肪細胞因子可以激活內(nèi)皮細胞，從而促進動脈粥樣硬化的進展及并發(fā)癥的發(fā)生[21]；④煙草中的有害物質(zhì)可促使斑塊的新生血管形成，增加破裂風險[22]；⑤高脈壓差增加了血管硬度及血管壁的負荷, 并損傷血管內(nèi)皮細胞功能，引起動脈粥樣硬化斑塊的形成及易損性的增加[23]。

Fisher逐步判別分析法是在分類明確的前提下，根據(jù)研究對象的多個特征，判別其歸屬于哪一類的多變量統(tǒng)計分析方法。本研究中性別、年齡、BMI、TC、SMI新生血管級別納入診斷模型，表明上述指標在易損斑塊的辨別診斷中具有重要意義，與既往研究類似[12～18]。而后通過自身驗證、交叉驗證及ROC曲線對模型的診斷效能進行評價，結(jié)果顯示此模型的正確率、敏感度、特異性均較高，表明此模型有較高的診斷價值，可以應用于臨床。

在自身驗證和交叉驗證中分別有14例、16例誤判患者，表明此診斷模型仍然難以鑒別部分易損斑塊，其可能的原因及改進方向：①本研究樣本量較小，后續(xù)會加大樣本量開展進一步分析；②本樣本缺乏病理對照，后續(xù)會進一步完善。

綜上所述，本研究將臨床指標及超聲參數(shù)相結(jié)合，應用Fisher逐步判別分析法建立易損斑塊的診斷模型，可以為臨床醫(yī)師的判別診斷提供依據(jù)。