三維超聲灰階中位數(shù)聯(lián)合實(shí)時(shí)微血管超聲造影定量評價(jià)頸動(dòng)脈斑塊的穩(wěn)定性△

寶 波，徐世亮，徐海霞，徐丹丹

?？谑腥嗣襻t(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科，海南 ?？?570208

中國腦卒中的發(fā)病率正在以8.7%的速度逐年上升，缺血性腦卒中占全部腦卒中的60%～80%，其中，約30%的缺血性腦卒中是由不穩(wěn)定的頸動(dòng)脈斑塊引起[1]。近年來，有研究表明，不穩(wěn)定頸動(dòng)脈斑塊的易損性較頸動(dòng)脈管腔局部狹窄更易導(dǎo)致缺血性腦卒中的發(fā)生，因此，評估頸動(dòng)脈斑塊的穩(wěn)定性成為臨床研究的關(guān)鍵[2-3]。目前，評估頸動(dòng)脈斑塊的穩(wěn)定性主要依賴于常規(guī)超聲檢查及超聲科醫(yī)師的經(jīng)驗(yàn)，缺乏定量或半定量評估方法。研究表明，三維超聲灰階中位數(shù)（three-dimensional ultrasound gray scale median，3D-US GSM）基于超聲設(shè)備技術(shù)的不斷更新，根據(jù)頸動(dòng)脈斑塊內(nèi)不穩(wěn)定成分計(jì)算出的對應(yīng)灰階中位數(shù)（gray scale median，GSM）可作為超聲定量評估斑塊高風(fēng)險(xiǎn)的依據(jù)[4-7]。實(shí)時(shí)微血管超聲造影（contrast-enhanced ultrasound，CEUS）成像技術(shù)目前應(yīng)用于影像學(xué)診斷的各個(gè)領(lǐng)域，以病灶組織內(nèi)微血管顯像為基礎(chǔ)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示目標(biāo)結(jié)構(gòu)內(nèi)增強(qiáng)時(shí)相、增強(qiáng)強(qiáng)度及計(jì)算時(shí)間強(qiáng)度曲線，通過測量頸動(dòng)脈斑塊內(nèi)超聲增強(qiáng)強(qiáng)度（enhanced intensity，EI）并計(jì)算斑塊內(nèi)EI與動(dòng)脈管腔內(nèi)EI的比值來提示斑塊內(nèi)新生血管數(shù)量，可作為超聲定量評估斑塊風(fēng)險(xiǎn)的依據(jù)[8-10]。本研究綜合3DUS GSM和實(shí)時(shí)微血管CEUS的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)評分標(biāo)準(zhǔn)，將斑塊進(jìn)行半定量評分，分析兩種檢查方法單獨(dú)及二者聯(lián)合檢查對頸動(dòng)脈斑塊穩(wěn)定性的診斷效能，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2018年1月至2021年12月?？谑腥嗣襻t(yī)院收治的存在頸動(dòng)脈斑塊患者的臨床資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）進(jìn)行了頸動(dòng)脈內(nèi)膜剝脫術(shù)（carotid endarterectomy，CEA）；（2）能調(diào)取三維超聲數(shù)據(jù)和頸動(dòng)脈實(shí)時(shí)微血管CEUS數(shù)據(jù)，病理檢查資料完整；（3）斑塊呈低回聲、等回聲或以低回聲為主的混合回聲，斑塊厚度≥3 mm。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）無法通過三維超聲檢查獲得GSM；（2）未進(jìn)行頸動(dòng)脈CEUS檢查；（3）斑塊鈣化面積大且位于血管前壁，影響數(shù)據(jù)的測量。根據(jù)納入、排除標(biāo)準(zhǔn)，最終共納入30例存在頸動(dòng)脈斑塊的患者，共36個(gè)頸動(dòng)脈斑塊，其中6例患者存在雙側(cè)斑塊；年齡為50～81歲，平均（65.8±10.3）歲。

1.2 儀器選擇

設(shè)備使用全數(shù)字化高端血管彩色多普勒超聲診斷儀，三維容積探頭頻率為5～13 MHz；高頻探頭頻率為3～12 MHz。

1.3 檢查方法

1.3.1 頸動(dòng)脈常規(guī)超聲及3DUS檢查

使用高頻探頭尋找目標(biāo)斑塊，使用三維容積探頭掃查目標(biāo)斑塊的最大橫截面，留取三維容積圖像數(shù)據(jù)，采集方法如下：調(diào)整圖像的深度和寬度，使縱切面圖像顯示斑塊的肩部，橫切面顯示斑塊的最大厚度，調(diào)整增益及頻率至清晰顯示斑塊內(nèi)表面及血管外膜，將掃描角度調(diào)整至最大；預(yù)掃描并采集三維數(shù)據(jù)，觀察圖像是否清晰完整，采集數(shù)據(jù)3次并存儲。數(shù)據(jù)分析原則如下：由兩名醫(yī)師分別調(diào)取三維圖像并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以斑塊最厚處作為關(guān)鍵幀，設(shè)置測量GSM的切面為關(guān)鍵幀的前后各三幀，測量內(nèi)中膜厚度并輸入程序內(nèi)，在三維圖像中找到斑塊開始的前一幀及斑塊結(jié)束的后一幀，分別標(biāo)記出血管外膜和血管內(nèi)膜面的位置；找到斑塊關(guān)鍵幀，描記血管外膜及斑塊內(nèi)膜面的邊界；設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)化感興趣區(qū)，以管腔內(nèi)無斑塊處的GSM為0，獲得斑塊的GSM。兩名醫(yī)師各獲得一組GSM數(shù)據(jù)，確定數(shù)據(jù)無差異后取平均值。選取動(dòng)脈斑塊內(nèi)關(guān)鍵幀及其前后各三幀的GSM，根據(jù)強(qiáng)回聲、等回聲、低回聲分為鈣化組、纖維結(jié)締組織組、脂質(zhì)壞死核心組，測量并比較3組的GSM，明確不同回聲之間的GSM是否存在差異，分析頸動(dòng)脈斑塊內(nèi)部低回聲、等回聲GSM與斑塊內(nèi)新生血管密度的相關(guān)性。

1.3.2 頸動(dòng)脈實(shí)時(shí)微血管的CEUS

選定目標(biāo)斑塊，分別在縱切面和橫切面進(jìn)行靜脈造影，縱切面清晰顯示斑塊的基底、纖維帽、上下肩部及核心區(qū)域；橫切面清晰顯示斑塊的纖維帽、核心、基底、血管外膜及血管周圍結(jié)構(gòu)。操作方法如下：將造影劑加入5 ml生理鹽水震蕩形成超聲造影劑混懸液，超聲設(shè)備選擇雙幅對比造影模式，根據(jù)頸動(dòng)脈斑塊的位置深度確定造影劑的劑量為0.8～1.5 ml，靜脈團(tuán)注造影劑混懸液，再團(tuán)注5 ml生理鹽水沖管，超聲同步計(jì)時(shí)并存儲動(dòng)態(tài)造影圖像數(shù)據(jù)，兩次造影檢查的間隔時(shí)間大于10分鐘；由兩名醫(yī)師分別調(diào)取造影動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，測量斑塊內(nèi)EI和血管腔內(nèi)EI，并計(jì)算二者的比值。兩名醫(yī)師各獲得一組數(shù)據(jù)，確定數(shù)據(jù)無差異后取平均值。

1.4 結(jié)果判定

（1）3D-US診斷標(biāo)準(zhǔn)：GSM≤50.33判斷為不穩(wěn)定頸動(dòng)脈斑塊。3D-US GSM評分標(biāo)準(zhǔn)：GSM＞50.33計(jì)0分，36.83＜GSM≤50.33計(jì)1分，GSM≤36.83計(jì)2分。（2）實(shí)時(shí)微血管CEUS檢查診斷標(biāo)準(zhǔn)：斑塊內(nèi)與血管腔內(nèi)EI的比值＞0為不穩(wěn)定頸動(dòng)脈斑塊。實(shí)時(shí)微血管CEUS的EI評分標(biāo)準(zhǔn)：斑塊內(nèi)EI/管腔內(nèi)EI=0計(jì)0分，斑塊內(nèi)EI/管腔內(nèi)EI＜0.21計(jì)1分，斑塊內(nèi)EI/管腔內(nèi)EI≥0.21計(jì)2分。根據(jù)3D-US GSM和實(shí)時(shí)微血管CEUS的綜合評分評估頸動(dòng)脈斑塊的穩(wěn)定性，總分為0～4分，其中，綜合評分≥2分為易損斑塊，即不穩(wěn)定斑塊，判定為陽性；綜合評分＜2分為穩(wěn)定斑塊，判定為陰性。診斷價(jià)值分析：以手術(shù)獲得的病理結(jié)果為診斷頸動(dòng)脈斑塊穩(wěn)定性的金標(biāo)準(zhǔn)，分析3D-US GSM、實(shí)時(shí)微血管CEUS及二者聯(lián)合檢查對頸動(dòng)脈斑塊穩(wěn)定性的診斷效能，其中，靈敏度=真陽性例數(shù)/（真陽性+假陰性）例數(shù)×100%，特異度=真陰性例數(shù)/（真陰性+假陽性）例數(shù)×100%，準(zhǔn)確度=（真陽性+真陰性）例數(shù)/總例數(shù)×100%。

1.5 病理學(xué)檢查方法

縱向剖開CEA術(shù)中剝脫下的斑塊，觀察斑塊內(nèi)是否有脂質(zhì)成分、斑塊內(nèi)出血情況及陳舊性出血情況。對頸動(dòng)脈斑塊進(jìn)行蘇木精-伊紅（hematoxylin and eosin，HE）染色及CD31、CD34、第八因子（factor VIII，F(xiàn)VIII）抗體免疫組織化學(xué)染色，多層面切開后于低倍鏡（×100）下進(jìn)行觀察，若存在炎癥細(xì)胞、泡沫細(xì)胞、細(xì)胞外脂質(zhì)和新生血管等，則判斷為不穩(wěn)定斑塊[11]，并計(jì)算血管密度[12-13]。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 21.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。正態(tài)分布的計(jì)量資料以（）表示，組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；非正態(tài)分布的計(jì)量資料以M（P25，P75）表示，組間比較采用秩和檢驗(yàn)；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 病理結(jié)果

經(jīng)病理檢查結(jié)果證實(shí)，36個(gè)頸動(dòng)脈斑塊中，不穩(wěn)定斑塊20個(gè)，穩(wěn)定斑塊16個(gè)，每平方毫米的平均血管密度為（6.62±2.73）條。

2.2 頸動(dòng)脈斑塊的GSM

常規(guī)超聲和三維超聲檢查結(jié)果顯示，頸動(dòng)脈斑塊的中位GSM為45.50；鈣化組的GSM為（130.77±10.00），纖維結(jié)締組織組的GSM為（51.00±5.17），脂質(zhì)壞死核心組的GSM為（35.53±7.44），3組的GSM兩兩比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。等回聲斑塊GSM與斑塊新生血管密度無相關(guān)性（r=0.676，P＞0.05）；低回聲斑塊GSM與斑塊新生血管密度呈負(fù)相關(guān)（r=-0.555，P＜0.05）。

2.3 實(shí)時(shí)微血管CEUS的EI

實(shí)時(shí)微血管CEUS檢查結(jié)果顯示，斑塊內(nèi)的EI為6.53 dB，管腔內(nèi)的EI為25.25 dB，斑塊內(nèi)/管腔內(nèi)的EI為0.26。

2.4 3D-US GSM、實(shí)時(shí)微血管CEUS單獨(dú)及聯(lián)合診斷頸動(dòng)脈斑塊不穩(wěn)定性的診斷效能

GSM診斷頸動(dòng)脈斑塊不穩(wěn)定性的準(zhǔn)確度為58.33%（21/36）。根據(jù)斑塊內(nèi)/管腔內(nèi)CEUS的EI結(jié)果，實(shí)時(shí)微血管CEUS檢查診斷頸動(dòng)脈斑塊不穩(wěn)定性的準(zhǔn)確度為61.11%（22/36）。GSM評分結(jié)果：4個(gè)頸動(dòng)脈斑塊計(jì)0分，13個(gè)頸動(dòng)脈斑塊計(jì)1分，19個(gè)頸動(dòng)脈斑塊計(jì)2分。斑塊內(nèi)/管腔內(nèi)CEUS強(qiáng)度評分結(jié)果：3個(gè)頸動(dòng)脈斑塊計(jì)0分，19個(gè)頸動(dòng)脈斑塊計(jì)1分，14個(gè)頸動(dòng)脈斑塊計(jì)2分。GSM聯(lián)合實(shí)時(shí)微血管CEUS檢查診斷頸動(dòng)脈斑塊不穩(wěn)定性的準(zhǔn)確度為80.56%（29/36）。（表1、表2）

表1 3D-US GSM、實(shí)時(shí)微血管CEUS及聯(lián)合診斷頸動(dòng)脈斑塊不穩(wěn)定性與病理診斷結(jié)果的對照

表2 3D-US GSM、實(shí)時(shí)微血管CEUS單獨(dú)及聯(lián)合檢查對頸動(dòng)脈斑塊不穩(wěn)定性的診斷效能（%）

3 討論

缺血性腦卒中的主要風(fēng)險(xiǎn)是頸動(dòng)脈存在不穩(wěn)定斑塊[1-2]。不穩(wěn)定斑塊根據(jù)形態(tài)可分為潰瘍性斑塊和非潰瘍性斑塊：（1）潰瘍性斑塊，纖維帽表面不平整，血小板容易凝集形成血栓，栓子隨著血壓波動(dòng)及血液沖擊脫落后可引發(fā)缺血性腦卒中。（2）非潰瘍性斑塊，纖維帽表面平整，其內(nèi)部脂質(zhì)成分較多或有新生血管形成以及斑塊內(nèi)部出血形成血栓，致使斑塊脆性增加，在不穩(wěn)定血壓的情況下隨時(shí)存在破裂、脫落的危險(xiǎn)，腦卒中的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)明顯升高。不穩(wěn)定斑塊的病理特點(diǎn)：鏡下可見不穩(wěn)定斑塊內(nèi)大量炎癥細(xì)胞、泡沫細(xì)胞、細(xì)胞外脂質(zhì)、新生血管及血栓[12]，因此，對頸動(dòng)脈斑塊的穩(wěn)定性進(jìn)行準(zhǔn)確判定并給予內(nèi)科或外科干預(yù)可以預(yù)防或減少腦卒中的發(fā)生。

頸動(dòng)脈硬化斑塊的初步檢查目前依賴于頸動(dòng)脈超聲。頸動(dòng)脈超聲具有簡便易行、無創(chuàng)傷、重復(fù)性好等優(yōu)勢，是腦卒中的重要篩查方法[14-17]，但對腦卒中的風(fēng)險(xiǎn)評估不足。

3D-US GSM基于超聲設(shè)備技術(shù)的不斷更新，以不同頸動(dòng)脈斑塊內(nèi)成分對應(yīng)GSM的差異作為定量評估頸動(dòng)脈斑塊穩(wěn)定性的基礎(chǔ)，斑塊內(nèi)部的GSM越低，脂質(zhì)、新生血管、斑塊內(nèi)部出血形成的血栓等易損成分的比例越高，易損成分的GSM明顯區(qū)別于纖維化和鈣化成分的GSM，可作為超聲定量評估斑塊高風(fēng)險(xiǎn)的依據(jù)。本研究中GSM經(jīng)過兩名醫(yī)師反復(fù)測算獲得，僅36個(gè)斑塊獲得了滿意的GSM值，原因是患者年齡偏大，圖像衰減嚴(yán)重，二維圖像分辨率偏低，經(jīng)三維圖像存儲后對比度下降，數(shù)據(jù)分析時(shí)斑塊的邊界不清晰；部分斑塊涉及范圍達(dá)到頸動(dòng)脈球部及頸內(nèi)、頸外動(dòng)脈，三維數(shù)據(jù)采集不完整，無法進(jìn)入研究；另外，管腔內(nèi)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)化ROI取樣受前壁斑塊的混疊偽像干擾，對于狹窄嚴(yán)重的血管，難以避免混疊造成測量GSM的準(zhǔn)確率下降，因此入選數(shù)據(jù)偏少。

CEUS成像技術(shù)是目前應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的影像診斷方法之一，以斑塊內(nèi)新生血管為病理基礎(chǔ)[18-20]，通過肘靜脈內(nèi)注入造影劑，造影劑微泡直徑小于紅細(xì)胞直徑可以通過血液循環(huán)進(jìn)入斑塊內(nèi)新生血管而顯示增強(qiáng)，通過時(shí)間強(qiáng)度曲線測量斑塊EI，從而定量檢測斑塊內(nèi)新生血管的數(shù)量，計(jì)算斑塊內(nèi)EI/動(dòng)脈管腔內(nèi)EI可以減少因?yàn)樵煊皠┑膭┝坎煌鸬腅I的差異，客觀地對斑塊內(nèi)新生血管數(shù)量進(jìn)行半定量評估，從而評估斑塊的不穩(wěn)定性。本研究中，頸動(dòng)脈造影劑的單次劑量為0.8～1.5 ml，每例患者造影2～3次，縱切面和橫切面數(shù)據(jù)均做后續(xù)處理計(jì)算，以EI比值高的入選，選擇二維超聲條件下的橫切面和縱切面進(jìn)行造影，數(shù)據(jù)限于所取切面，不能全面反映斑塊內(nèi)部新生血管的情況，期待未來三維超聲造影能夠達(dá)到全面評估斑塊內(nèi)新生血管的分布，更有利于全面評估斑塊不穩(wěn)定性。另外，本研究設(shè)計(jì)的評分標(biāo)準(zhǔn)較為簡單地將斑塊進(jìn)行評分，可以評估斑塊的風(fēng)險(xiǎn)性。

綜上所述，斑塊內(nèi)部的脂質(zhì)、新生血管、炎癥細(xì)胞及斑塊內(nèi)出血形成血栓的比例越高，斑塊風(fēng)險(xiǎn)越大。3DUS GSM定量評估對于含鈣化成分及纖維成分較多的高風(fēng)險(xiǎn)斑塊穩(wěn)定性評估易出現(xiàn)假陰性的情況；實(shí)時(shí)微血管CEUS定量分析對缺少新生血管的高風(fēng)險(xiǎn)斑塊評估存在假陰性的情況。3D-US GSM和實(shí)時(shí)微血管CEUS均可用于定量評估頸動(dòng)脈斑塊的穩(wěn)定性[21-22]，既有優(yōu)勢，又有局限性，而二者聯(lián)合檢查對頸動(dòng)脈斑塊穩(wěn)定性的評估靈敏度和特異度更高。