剪切波彈性成像技術(shù)評(píng)估急性期川崎病患兒頸總動(dòng)脈彈性的可行性△

陳思艷，郭道寧，鄒曉攀，衛(wèi)云峰，漆家高，鄧紫茸

電子科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬綿陽醫(yī)院?綿陽市中心醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科，四川 綿陽 621000

川崎?。↘awasaki disease，KD）是一種以全身中小血管炎為主要病理表現(xiàn)的急性發(fā)熱性疾病，多發(fā)生于5歲以下小兒，最易造成冠狀動(dòng)脈擴(kuò)張及冠狀動(dòng)脈瘤形成，嚴(yán)重影響患兒的預(yù)后[1]。KD所致的冠狀動(dòng)脈病變已成為亞臨床冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的重要原因之一[2-3]，因此，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)KD患兒的血管受損程度至關(guān)重要。本文應(yīng)用剪切波彈性成像（shear wave elastography，SWE）技術(shù)對(duì)KD及其他發(fā)熱性疾病患兒的頸總動(dòng)脈彈性進(jìn)行評(píng)估，旨在探討SWE技術(shù)對(duì)急性期KD患兒頸總動(dòng)脈彈性的評(píng)估價(jià)值，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

選取2021年6月至2022年3月于電子科技大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬綿陽醫(yī)院?綿陽市中心醫(yī)院住院治療的103例發(fā)熱患兒。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）符合相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)[4]；（2）臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）有其他先天性冠狀動(dòng)脈疾??；（2）有其他全身性內(nèi)分泌疾病，如糖尿病、高血壓及高脂血癥等；（3）哭鬧不止，不能有效配合檢查及頸動(dòng)脈圖像不清晰。根據(jù)臨床確診結(jié)果將其分為KD組（n=68）和發(fā)熱性疾病組（n=35）。KD 組中，男性46例，女性22例；年齡3~5歲，平均（3.50±0.72）歲；身高89~98 cm，平均（93.15±3.25）cm；體重14~19 kg，平均（16.24±2.86）kg。發(fā)熱性疾病組中，男性16例，女性19例；年齡3~5歲，平均（3.87±0.43）歲；身高90~100 cm，平均（95.65±4.26）cm；體重11~20 kg，平均（15.81±3.76）kg。另選取同期性別、年齡相匹配的門診健康體檢兒童作為對(duì)照組（n=34），其中，男性20例，女性14例；年齡3~5歲，平均（3.44±0.68）歲；身高90~100 cm，平均（94.12±3.68）cm；體重15~20 kg，平均（17.56±2.41）cm。 3組兒童的性別、年齡、身高、體重比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P﹥0.05）（表1），具有可比性。本研究經(jīng)過醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核通過。

表1 3組兒童實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)的比較（±s）

表1 3組兒童實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)的比較（±s）

注：與發(fā)熱性疾病組比較，aP<0.05；與對(duì)照組比較，bP<0.05

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1.2 儀器與方法

設(shè)備選擇SWE超聲診斷儀，SL4-15型線陣探頭，探頭頻率為4~15 MHz。患兒均取仰臥位，在安靜狀態(tài)下平靜呼吸時(shí)將探頭垂直輕放于一側(cè)頸部，先橫切進(jìn)行二維超聲掃查，找到頸總動(dòng)脈并測(cè)量管腔橫斷面積，隨后將探頭旋轉(zhuǎn)90?進(jìn)行長(zhǎng)軸掃查，測(cè)量頸總動(dòng)脈后壁內(nèi)中膜厚度（carotid intima-media thickness，CIMT），然后固定探頭并切換至SWE模式，獲得理想圖像后凍結(jié)，啟動(dòng)彈性成像功能并放置于頸總動(dòng)脈后壁內(nèi)中膜處。測(cè)量感興趣區(qū)域（region of interest，ROI）內(nèi)頸總動(dòng)脈后壁彈性模量最大值（elastic modulus maximum，Emax）和彈性模量平均值（elastic modulus mean，Emean）。超聲圖像的操作和采集均由一位有豐富彈性成像經(jīng)驗(yàn)的高年資醫(yī)師獨(dú)立完成。所有參數(shù)均測(cè)量3次，取平均值，保存圖像和數(shù)據(jù)，便于后續(xù)分析。

1.3 觀察指標(biāo)

比較3組兒童的實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)，包括白細(xì)胞計(jì)數(shù)（white blood cell count，WBC）、C反應(yīng)蛋白（C-reactive protein，CRP）、血小板計(jì)數(shù)（platelet，PLT）及白細(xì)胞介素-6（interleukin-6，IL-6）。比較3組兒童的CIMT、管腔橫斷面積、Emax、Emean，分析典型頸總動(dòng)脈彈性圖像。分析各實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)與Emean的相關(guān)性以及評(píng)估頸總動(dòng)脈Emean對(duì)急性期KD的診斷效能。繪制受試者工作特征（receiver operator characteristic，ROC）曲線，選取最佳截?cái)嘀?，通過靈敏度、特異度及曲線下面積分析Emean對(duì)急期期KD的診斷價(jià)值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 21.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。所有資料均行正態(tài)分布及方差齊性檢驗(yàn)。計(jì)量資料以（±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，多組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以n（%）表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。繪制ROC 曲線，評(píng)估頸總動(dòng)脈Emean對(duì)急性期KD的診斷效能。采用Pearson法進(jìn)行相關(guān)性分析。P﹤0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 .結(jié)果

2.1 實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)的比較

3組兒童的血清WBC、PLT、CRP水平、IL-6水平比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P﹤0.05）。KD 組和發(fā)熱性疾病組的血清WBC、PLT、CRP水平、IL-6水平均高于對(duì)照組兒童；KD組的血清PLT、CRP水平、IL-6水平均高于發(fā)熱性疾病組，血清WBC低于發(fā)熱性疾病組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P﹤0.05）。（表1）

2.2 CIMT、管腔橫斷面積及頸總動(dòng)脈彈性的比較

3組兒童的CIMT、管腔橫斷面積比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P﹥0.05）。3組兒童的Emax、Emean比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P﹤0.05）。KD 組的Emax、Emean均高于發(fā)熱性疾病組兒童，發(fā)熱性疾病組的Emax、Emean均高于對(duì)照組兒童，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P﹤0.05）。（表2）

表2 3組兒童CIMT、管腔橫斷面積及頸總動(dòng)脈彈性模量值的比較（±s）

表2 3組兒童CIMT、管腔橫斷面積及頸總動(dòng)脈彈性模量值的比較（±s）

注：與發(fā)熱性疾病組比較，aP<0.05；與對(duì)照組比較，bP<0.05

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2.3 3 組兒童的典型頸總動(dòng)脈彈性圖像

KD組中3歲女性患兒，左側(cè)頸總動(dòng)脈內(nèi)中膜厚度為0.071 cm，Emax 為59.28 kPa，Emean為33.08 kPa（圖1A）。發(fā)熱性疾病組4歲男性患兒，左側(cè)頸總動(dòng)脈內(nèi)中膜厚度為0.068 cm，Emax為39.37 kPa，Emean為23.35 kPa（圖1B）。對(duì)照組3歲男性患兒，左側(cè)頸總動(dòng)脈內(nèi)中膜厚度為0.063 cm，Emax 為39.37 kPa，Emean為20.47 kPa（圖1C）。

圖1 3組兒童的典型頸總動(dòng)脈彈性圖像

2.4 各實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)與Emean 的相關(guān)性

相關(guān)性分析結(jié)果顯示，血清CRP、IL-6水平與Emean均呈正相關(guān)（r=0.536、0.622，P﹤0.05），血清WBC、PLT與Emean均無相關(guān)性（P﹥0.05）。

2.5 頸總動(dòng)脈Emean 對(duì)急性期KD 的診斷價(jià)值

ROC曲線分析結(jié)果顯示，當(dāng)截?cái)嘀等?9.6 kPa時(shí)，頸總動(dòng)脈Emean診斷急性期KD 的曲線下面積為0.92（95%CI：0.88~0.99），靈敏度為73.50%，特異度為91.40%，約登指數(shù)為0.70。（圖2）

圖2 頸總動(dòng)脈Emean診斷急性期KD的ROC曲線

3 討論

KD是一種以全身性血管炎為主的急性發(fā)熱性疾病，主要累及中小動(dòng)脈，多發(fā)生于5歲以下小兒[5]。研究發(fā)現(xiàn)，KD 患兒無論是否合并冠狀動(dòng)脈異常，均可造成CIMT增厚[6-7]。CIMT作為動(dòng)脈粥樣硬化的可靠標(biāo)志物之一，與心血管疾病的發(fā)生密切相關(guān)[8]。另有研究顯示，急性期組和遠(yuǎn)期組KD患兒的CIMT 均高于正常兒童，這一結(jié)果與Fujiwara等[9]的研究對(duì)KD 患兒的尸檢結(jié)果相似，說明患兒的血管內(nèi)皮功能在發(fā)病早期就已經(jīng)開始紊亂。由于各種炎癥因子刺激動(dòng)脈內(nèi)中膜管壁，低密度脂蛋白和乳糜微粒聚集造成內(nèi)膜廣泛腫脹、纖維性增厚，提示KD可能是導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生的危險(xiǎn)因素，亦可能加速冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)程[10]。本研究通過應(yīng)用SWE測(cè)量KD患兒、發(fā)熱性疾病患兒及健康兒童頸總動(dòng)脈后壁彈性并進(jìn)行比較，分析3組兒童頸總動(dòng)脈后壁的彈性。

本研究顯示，KD 組的血清CRP、PLT、IL-6水平均高于發(fā)熱性疾病組，而血清WBC 低于發(fā)熱性疾病組，這與既往的研究結(jié)果[11]一致，說明KD 作為全身性血管炎性疾病釋放大量的炎癥因子，導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞受損，血小板大量釋放，黏附聚集于損傷處，從而產(chǎn)生免疫應(yīng)激反應(yīng)。另外，本研究發(fā)現(xiàn)，3組兒童的CIMT、管腔橫斷面積比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這可能是由于KD 急性期時(shí)血管內(nèi)皮處于氧化應(yīng)激初期，僅有內(nèi)膜炎細(xì)胞浸潤及內(nèi)皮細(xì)胞彈力層崩解，且纖維瘢痕組織還未完全形成，尚未累及中外膜所致，但需要更多的病理學(xué)研究支撐此觀點(diǎn)。

SWE技術(shù)作為近年來新興的超聲新技術(shù)，具有操作簡(jiǎn)便、費(fèi)用低及無創(chuàng)定量測(cè)量等優(yōu)勢(shì)，在乳腺、甲狀腺等器官的檢查中已成熟應(yīng)用[12-15]。由于不需要外力壓迫組織便可得到組織的楊氏模量值，這極大提高了彈性成像的準(zhǔn)確性，從而精確定量評(píng)估組織彈性[16]。本研究發(fā)現(xiàn)，3組的頸總動(dòng)脈彈性模量值存在明顯差異，其中，KD組的Emax、Emean均高于發(fā)熱性疾病組兒童，發(fā)熱性疾病組的Emax、Emean均高于對(duì)照組兒童，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，該結(jié)果可能是由于內(nèi)膜崩解破壞，大量的炎細(xì)胞聚集浸潤，部分纖維蛋白形成，導(dǎo)致內(nèi)膜硬度增加所致，提示KD 患兒的血管內(nèi)皮功能在急性期已存在受損的表現(xiàn)。另外，本研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)Emean值取29.6 kPa 時(shí)，頸總動(dòng)脈Emean診斷急性期KD的靈敏度為73.50%，特異度為91.40%。由此可見，測(cè)定KD患兒的頸總動(dòng)脈彈性是一種切實(shí)可行的方法，亦對(duì)臨床鑒別KD與發(fā)熱性疾病具有良好的輔助作用。本研究通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，血清CRP、IL-6水平均與Emean呈正相關(guān)，提示KD患兒的血清CRP、IL-6水平與頸總動(dòng)脈內(nèi)中膜是否發(fā)生病變及病變程度的關(guān)系密切，且頸總動(dòng)脈血管壁彈性值可提示患兒近期的病情控制情況，對(duì)臨床具有較大的指導(dǎo)意義。

SWE技術(shù)可以合適地反映動(dòng)脈壁應(yīng)力變化和血管彈性。與頸動(dòng)脈僵硬度系數(shù)相比，SWE不但簡(jiǎn)單易行，數(shù)據(jù)受其他因素的影響較小[17-19]，而且重復(fù)性與操作者間的一致性均較高[20]。通過SWE技術(shù)測(cè)量頸總動(dòng)脈壁彈性可以反映頸總動(dòng)脈彈性功能的變化，從而作為檢測(cè)KD 患兒動(dòng)脈彈性的有效指標(biāo)。

本研究還存在以下局限性：（1）由于樣本量不夠大，各組的樣本分布不均勻，在一定程度上導(dǎo)致了超聲測(cè)量值的顯著不同。（2）主要納入了急性期KD患兒，但未納入長(zhǎng)期隨訪的KD患兒，今后將對(duì)不同病程KD患兒頸總動(dòng)脈超聲影像及彈性值進(jìn)行詳細(xì)分析。

綜上所述，SWE 技術(shù)可用于評(píng)估急性期KD 患兒動(dòng)脈病變的血管壁硬度，為臨床診斷及鑒別診斷急性期KD提供影像學(xué)參考依據(jù)，具有一定的臨床應(yīng)用價(jià)值。