聲輻射力脈沖成像技術在評估頸部血管斑塊中的應用價值

管向紅，王冬梅，申素芳，李麗英，劉微，梁雁玲，賀淑娜

1.承德醫學院， 河北 承德 067000；2.保定市第一中心醫院 a.超聲科; b.老年科，河北 保定 071000

0 前言

當前，中風已成為人類致死和致殘的第3大兇手，我國缺血性腦卒中呈高發趨勢，世界衛生組織發布的“全世界腦血管病死亡地圖”研究結果顯示，中國是全世界腦血管病病死率最高的國家[1]。

目前臨床上對頸動脈病變的檢查多采用超聲波，超聲波檢查具有無創、準確、簡便易行、重復性好、可靠性高、費用低等優點，在臨床上已被廣泛采用。而聲輻射力脈沖（Acoustic Radiation Force Impulse，ARFI）成像技術作為一種全新的彈性成像技術，可以定量地評價組織彈性，較為客觀。本研究應用ARFI技術測定頸動脈各型斑塊的剪切波速度（Shear Wave Velocity，SWV），探討其在評價頸動脈斑塊中的應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2012年5月~2013年11月河北醫科大學第二醫院（東院）經神內科收治的108例缺血性腦卒中患者作為觀察組，其中男性71例，女性37例，年齡29~81歲，平均59歲。選取同期住院的非心腦血管病人97例作為對照組，其中男性55例，女性42例，年齡25~78歲，平均50歲。

1.2 納入及排除標準

納入標準：① 觀察組和對照組所有病例均經CT或MRI證實；② 有完整的病例資料。排除標準：① 出血性腦梗死患者；② 先天性心腦血管畸形患者；③ 多發性大動脈炎患者；④ 觀察組中頸動脈狹窄>50%的患者；⑤ 病情較重，多器官功能衰竭者。

1.3 儀器與方法

1.3.1 儀器

Siemens Acuson S2000彩色多普勒超聲診斷儀，具有VTQ軟件，9L4線陣探頭，采用頻率8 MHz。

1.3.2 操作方法

患者取仰臥位，頸部墊枕，頭后仰充分暴露頸部，頭稍偏向檢查對側，二維超聲下，在橫切面上連續掃查頸動脈分叉的位置，初步判斷有無斑塊及斑塊的位置。在橫切面上記錄斑塊厚度，在縱切面上記錄斑塊的長度、位置、形態及回聲。在此基礎上，利用ARFI技術測量斑塊的剪切波速度，每個斑塊至少測6次，取平均值。對于呼吸動度較大的患者，囑其屏氣，利用彩色多普勒描記血流頻譜，記錄血流流速及阻力指數。

1.4 統計學方法

采用SPSS統計學軟件，觀察組和對照組的斑塊發生率和斑塊類型分布比較采用χ2檢驗，斑塊類型強度比較采用秩和檢驗，各型斑塊的SWV均數比較采用方差分析，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 觀察組與對照組斑塊發生率比較

觀察組共108人，75人有斑塊，斑塊發生率為69.44%；共檢出斑塊156個，其中等回聲41個，低回聲72個，混合回聲38個，強回聲5個。對照組共97人，22人有斑塊，斑塊發生率為22.68%；共檢出斑塊33個，其中等回聲4個，低回聲10個，混合回聲10個，強回聲9個。觀察組的斑塊發生率大于對照組的斑塊發生率，差異有統計學意義（P<0.05）。不同類型的斑塊聲像圖，見圖1~4。

圖1 同一低回聲斑塊的超聲圖像

圖2 同一等回聲斑塊的超聲圖像

圖3 同一混合回聲斑塊的超聲圖像

圖4 同一強回聲斑塊的超聲圖像

2.2 觀察組和對照組斑塊SWV均值比較

實驗組共檢出斑塊156個，其SWV均值為（2.23±1.11）m/s；對照組共檢出斑塊33個，其SWV均值為（2.56±1.27）m/s，兩組SWV差異無統計學意義（P >0.05）。尚不能認為腦梗病人和非腦梗病人平均剪切波速度不相等。

2.3 各型斑塊SWV均值比較

各型斑塊（低回聲、混合回聲、等回聲、強回聲）的SWV均值經方差分析，結果表明，各組間兩兩比較均有統計學差異（P<0.05）。剪切波速度：低回聲<混合回聲<等回聲<強回聲，見表1。

表1 各型斑塊SWV均值比較

2.4 觀察組斑塊和對照組斑塊的分布比較

觀察組：低回聲（46.15%），混合回聲（24.35%），等回聲（26.28%），強回聲（3.21%）。對照組：低回聲（30.3%），混合回聲（30.3%），等回聲（12.12%），強回聲（27.27%）。χ2檢驗的結果表明，觀察組與對照組斑塊的分布差異有統計學意義（P＞0.05）。

2.5 觀察組斑塊和對照組斑塊的穩定性比較

斑塊的穩定性：低回聲<混合回聲<等回聲<強回聲，按此將斑塊分為4級。將斑塊的回聲類型做秩和檢驗，秩和檢驗結果表明，觀察組斑塊較對照組斑塊不穩定，差異有統計學意義（P<0.05）。

3 討論

腦梗死是老年人的常見病、多發病，有研究顯示，臨床住院的老年人中有高達93%的患者同時合并腦梗死[2]。周永昌等[3]認為頸動脈硬化是全身動脈粥樣硬化的一個窗口，由于頸動脈位置表淺，彩色多普勒超聲不僅能夠準確地判斷頸動脈狹窄的程度和范圍，而且可以判斷斑塊的形態和性質。相關研究表明，頸動脈斑塊形成不僅是動脈粥樣硬化的早期征象，也是短暫性腦缺血發作及缺血性腦卒中的主要危險因素[4]。

根據超聲特征，可將斑塊回聲分為以下4種類型：① 脂質斑，又叫軟斑，內部呈弱回聲或等回聲，表面光滑；② 纖維型斑塊，內部高回聲，但無聲影；③ 鈣化斑，又叫硬斑，內部強回聲，后部伴明顯聲影；④ 復合型斑塊，回聲不均，混合有軟斑及硬斑。斑塊的回聲與其構成成分有關，低回聲斑塊內主要是脂肪組織，等回聲斑塊內主要為纖維成分。多數回顧性及前瞻性研究表明[5]，斑塊聲學特征與臨床癥狀之間有較大的相關性，無回聲或無回聲為主的斑塊患者出現腦缺血癥狀的可能性較大，然而臨床上進行頸動脈內膜切除術的患者，特別是有癥狀的患者的斑塊多為其他類型。也有研究報道認為，斑塊分型和腦缺血癥狀的發生率之間無相關性[6]。本研究觀察組與對照組斑塊率有顯著性差異，說明頸動脈粥樣硬化是腦梗死發生的獨立危險因素；觀察組和對照組斑塊類型強度不同，觀察組低回聲及混合回聲構成比高，斑塊類型偏不穩定，說明不穩定斑塊更易造成腦梗死，與相關文獻報道相符[6]。

傳統的超聲是根據組織的聲阻抗差異來顯示組織解剖結構，包括組織的回波紋理、形態、大小、陰影等。ARFI組織成像獲得的是與組織形變（應變）特性相關的信息，包括組織的質地、彈性硬度、彈性數值、形態比、面積比等，從這個意義上講，ARFI更類似于組織的物理觸診檢查，可提供組織硬度測量數值，更貼切地反映組織的彈性[7]。ARFI技術的原理是通過探頭發射推進脈沖到組織或器官內的指定位置，致使組織局部產生微小形變，同時應用敏感技術檢測到因組織形變而產生的橫向剪切波傳導速度，量化出該組織或器官的硬度或彈性[8]。組織的彈性與縱向位移成反比，與剪切波速度的平方成反比。也就是說剪切波速度越大，斑塊越硬，反之，斑塊越軟，從而可以評定斑塊穩定性。ARFI技術作為最新一代實時動態超聲彈性成像技術，彌補了傳統彈性技術的不足。例如傳統技術需要外界加壓，壓力大小的差異會影響到結果；另外人工加壓無法做到只給予組織或器官內的病灶施壓，而組織整體受壓造成的運動常常造成顯著的演算差異[9-10]。ARFI技術可通過測量剪切波速度，精確地量化評價斑塊的彈性特征，而非通過對感興趣區不同顏色分布的半定量方式來評價組織彈性。此外，ARFI技術聲波可更好地穿透較堅硬的表面組織，達到深部組織，從而拓寬了彈性成像的應用范圍。

本研究共檢測出斑塊189個，其中低回聲斑82個，混合回聲斑48個，等回聲斑45個，強回聲斑14個。通過方差分析得知，低回聲斑剪切波速度最慢為（1.42±0.06）m/s，其次是混合回聲斑（2.56±0.12）m/ s，再次是等回聲斑（2.92±0.08）m/s，最快是強回聲斑（4.71±0.39）m/s，符合組織硬度越大剪切波速度越大的理論。但研究過程中，發現并不是所有斑塊回聲都符合這一理論，有的強回聲斑剪切波速度非常低，而有的低回聲斑剪切波速度反而很高，考慮可能與部分低回聲斑含纖維成分較多，排列緊密，部分強回聲斑內鈣化成分較松散有關。

本研究認為，ARFI技術應用簡單方便，較易被患者接受，其在頸動脈粥樣斑塊的評價中具有一定的臨床應用價值，可與彩色多普勒超聲聯合評價斑塊的穩定性。通過研究，我們希望利用ARFI技術評定斑塊的穩定程度，指導臨床用藥甚至控制藥量，從而達到預防或延遲缺血性腦卒中發病的目的。但是ARFI技術運用于頸動脈斑塊的研究也有諸多不足，ARFI技術的取樣框大小為5 mm×5 mm，不能調整大小，而頸動脈斑塊的厚度很少達到5 mm，使測量存在誤差。本研究為了減小此誤差，均選取大小相似的斑塊，且均置于取樣框的中心位置。目前ARFI技術已在肝硬化的分期、良惡性腫瘤的判斷等方面取得了較多的臨床經驗。通過本次研究，我們相信其在評估頸部血管斑塊中也有一定的應用價值。

[1]陳志萍.急性腦血管病合并腦心綜合征36例護理與觀察[J].中國校醫,2013,27(10):791-792.

[2]倪凱英.頸動脈粥樣硬化彩超與腦梗死的相關性分析[J].中外健康文摘,2013,(39):187.

[3]周永昌,郭萬學.超聲醫學[M].4版.北京:科學技術文獻出版社,2003:798.

[4]Kitamura A,Iso H,Imamo H,et al.Carotid intina-media thickness and plaque characteristics as a risk factor for stroke in Japanese elderly men[J].Stroke,2004,35(12):1231-1256.

[5]王蘭琴,魏秀娥,榮良群,等.腦梗死患者頸動脈斑塊穩定性及其相關因素分析[J].中國實用神經疾病雜志,2012,15(4):17-19.

[6]Yang C,Zhang X,Fan H,et al.Curcumin upregulates transcription factor Nrf2,HO-1 expression and protects rat brains against focal ischemia[J].Brain Res,2009,82:133-141.

[7]唐杰,溫朝陽.腹部和外周血管彩色多普勒診斷學[M].3版.北京:人民衛生出版社,2007:143.

[8]黃燕平,鄭永平.基于超聲的組織彈性測量之剪切波傳播法[J].中國醫療設備,2011,26(10):1-12.

[9]王彬.聲輻射力彈性成像:彈性成像的新發展[J].中國醫學影像技術,2011,27(4):852-855.

[10]Nightingale K,Soo MS,Nightingale R,et al.Acoustic radiationforce impulse imaging;in vivo demonstration of clinical feasibility[J].Ultrasound Med Biol,2002,28(3):227-235.