速度向量成像技術評價頸動脈軟斑塊穩定性研究

曾蘭芬，趙　萍，潘瑩瑩（廣州中醫藥大學第一附屬醫院醫技科，廣東廣州50405）

·論著·

速度向量成像技術評價頸動脈軟斑塊穩定性研究

曾蘭芬1，趙萍2，潘瑩瑩3（廣州中醫藥大學第一附屬醫院醫技科，廣東廣州510405）

目的初步探討速度向量成像技術（VVI技術）分析評價原發性高血壓合并2型糖尿病患者頸動脈軟斑塊穩定性的臨床應用價值。方法選取研究對象60例，分為原發性高血壓組（n=20）、高血壓合并2型糖尿病組（n=20），對照組（n=20）；運用VVI軟件計算斑塊肩部、頂部及同一切面內膜對應點應變峰值及應變率，并與正常對照組動脈壁運動參數進行比較。結果最大厚度單層短軸切面：對照組患者血管內膜1-6點應變峰值比較，差異無統計學意義（P＞0.05），原發性高血壓組和高血壓合并2型糖尿病組患者斑塊段血管內膜1-6點應變峰值比較，差異有統計學意義（P＜0.05），即斑塊處肩峰、頂部內膜應變峰值顯著高于同一切面對應點內膜測值（P＜0.05）。高血壓合并2型糖尿病組與高血壓組斑塊處肩峰、頂部血管內膜應變峰值比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。結論VVI技術可以檢測頸動脈軟斑塊的應變及應變率來評估斑塊的穩定性，為易損斑塊的檢測提供了新的方法。

糖尿病，2型；診斷顯像；向量心電描記術；頸動脈；高血壓

高血壓、糖尿病、高脂血癥等是動脈粥樣硬化的危險因子，是老年人發生心腦血管意外的重要原因之一。流行病學研究和臨床試驗證實動脈粥樣硬化斑塊破裂是心腦血管病患者死亡的獨立預測因素［1］，而軟斑塊的破裂被認為是導致心腦血管疾病最危險的因素。目前臨床上對動脈粥樣硬化斑塊的研究大多是定性研究，定量研究的方法還比較少，本文將速度向量成像技術（VVI技術）應用于不同疾病頸動脈軟斑塊的應變研究，旨在通過定量分析，探討評價易損斑塊的新方法，為臨床及早干預和治療提供更多影像學依據。

1　資料與方法

1.1資料

1.1.1一般資料選擇2014年7月至2015年3月在廣州中醫藥大學第一附屬醫院就診患者，其中高血壓組患者20例，男11例，女9例，平均年齡（55.8±4.8）歲脈壓差（41.3±6.5）mm Hg，心率（71.0±9.5）次/分；原發性高血壓合并2型糖尿病組患者20例，男12例，女8例，平均年齡（55.3±4.6）歲，脈壓差（42.0±6.3）mm Hg，心率（72.0± 9.8）次/分；對照組為同期正常志愿者20例，男10例，女10例，年齡（52.7±5.9）歲，脈壓差（42.8±6.6）mm Hg，心率（74.0±9.6）次/分。三組研究對象性別、年齡心率等指標比較，差異無統計學意義（P＞0.05），兩組高血壓患者脈壓差比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。

1.1.2納入排除標準原發性高血壓診斷參照2007年《中國高血壓病防治指南》，2型糖尿病診斷標準參照1999年WHO關于2型糖尿病的診斷。斑塊診斷參照《超聲醫學》第5版的超聲診斷標準。排除標準：剔除妊娠期或哺乳期婦女不能配合檢查者；頸動脈超聲顯示管腔內斑塊導致嚴重血流阻塞或完全無斑塊形成；斑塊超過管腔中心的患者；合并重度心肺功能不全、重度心律失常；嚴重肝腎功能不全；全身免疫性疾病；嚴重感染；惡性瘤；急性冠脈綜合征；急性腦卒中。

1.2方法

1.2.1儀器采用西門子Sequoia 512超聲診斷儀，15L8w淺表器官探頭，頻率14MHz，配備西門子公司VVI軟件。

1.2.2圖像采集在同一超聲條件下掃查雙側頸動脈。患者取仰臥位，頭后仰，充分暴露頸前部。從頸動脈根部開始，依次向上檢查頸總動脈至分叉處，以頸動脈內膜-中膜厚度（IMT）＞1.2 mm作為斑塊篩查標準。連接心電圖導聯，采用局部放大功能，清晰顯示具有斑塊的血管短軸切面，囑患者屏住呼吸，選取3個連續心動周期的頸動脈軟斑塊最大厚度短軸切面作為血管分析切面，對照組血管切面選取頸總動脈分叉口下1 cm血管短軸切面，存儲二維灰階圖像，MO磁光盤導出圖像數據進行脫機分析。

1.2.3觀察位點的設置在軟斑塊最大厚度單層短軸切面上按逆時針方向分別取1～6點，斑塊肩部（斑塊與正常頸動脈管壁交叉處）左側點定義為1點，右側點定義為3點，頂部定義為2點；通過動脈管腔中點，與1點呈180°對應管壁為4點，與2點呈180°對應管壁為5點，與3點呈180°對應管壁為6點。見圖1。

圖1　軟斑塊最大厚度單層短軸切面圖

1.3統計學處理應用SPSS13.0統計軟件進行數據分析。計量資料以表示，采用t檢驗；計數資料采用方差檢驗，斑塊處不同內膜位點應變峰值測值及對照組之間參數比較采用t檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2　結　果

2.1VVI參數測值的比較（1）對照組1-6點內膜位點之間應變峰值及應變率比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。（2）高血壓組和高血壓合并2型糖尿病組患者斑塊段1-6點內膜位點之間應變峰值及應變率比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。斑塊處內膜位點與同一切面相對應內膜位點兩兩之間比較，斑塊肩部應變峰值及應變率顯著高于同一切面斑塊對應點內膜測值（P＜0.05），斑塊頂部應變峰值及應變率顯著高于同一切面斑塊對應點內膜測值（P＜0.05）。（3）高血壓合并2型糖尿病組與高血壓組斑塊肩部、頂部內膜應變峰值及應變率比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。高血壓組、高血壓合并2型糖尿病組患者斑塊處內膜應變峰值及應變率與對照組比較，差異均有統計學意義（P＜0.05），見表1、2。

表1　各組1～6點內膜應變峰值（Smax）比較（）

表1　各組1～6點內膜應變峰值（Smax）比較（）

注：與組內各對應點比較，aP＜0.05；與對照組比較，bP＜0.05；與高血壓組比較，cP＜0.05。

位點　對照組　高血壓組　高血壓合并2型糖尿病組123456 3.12±0.07ab3.09±0.08ab3.06±0.08ab2.89±0.10b2.90±0.12b2.86±0.11b3.03±0.09 3.01±0.08 2.96±0.10 2.97±0.10 2.99±0.11 2.95±0.09 3.17±0.08abc3.15±0.10abc3.11±0.07abc2.91±0.07b2.88±0.12b2.87±0.09b

表2　各組1～6點內膜應變率（SRmax）比較（）

表2　各組1～6點內膜應變率（SRmax）比較（）

注：與組內各對應點比較，aP＜0.05；與對照組比較，bP＜0.05；與高血壓組比較，cP＜0.05。

位點　對照組　高血壓組　高血壓合并2型糖尿病組123456 0.51±0.07ab0.49±0.11ab0.52±0.07ab0.45±0.08b0.42±0.09b0.45±0.09b0.41±0.11 0.40±0.10 0.42±0.10 0.38±0.09 0.36±0.09 0.39±0.09 0.56±0.08abc0.56±0.10abc0.57±0.08abc0.44±0.08b0.44±0.11b0.46±0.10b

2.2VVI重建三維應變參數圖的圖像觀察血管短軸切面對照組血管內膜在心動周期中，重建三維參數圖顯示波峰、波谷的波福較一致。斑塊段血管內膜重建三維應變參數圖顯示粥樣硬化斑塊處血管內膜應變波峰、波谷的高低不一，高血壓合并糖尿病組較高血壓組顯示血管內膜應變波峰、波谷的波福高低不一加劇。

圖2　VVI重建三維應變參數圖

3　討　論

不穩定斑塊及血栓形成是多種因素綜合作用下的結果，最終表現為血管重塑，因此容易破裂并能迅速堵塞血管腔，在臨床上引起嚴重的后果。目前對不穩定斑塊檢測的方法有很多，但是缺乏可靠的診斷技術對其穩定性進行評價。超聲能對血流力學參數及不穩定斑塊性質進行準確的評價，為今后動脈粥樣斑塊不穩定性研究提供了新的方向。

普遍研究表明，高血壓、高血脂、高血糖等為動脈粥樣硬化主要危險因素，其中高血壓是促進冠狀動脈、頸動脈和外周動脈硬化發生及發展的重要因素，且血壓水平與主動脈、冠狀動脈和腦動脈硬化程度呈正相關［2］。血壓持續升高對血管的機械性作用，導致血管內皮功能障礙，血管內膜損傷增厚，成為形成粥樣斑塊的病理基礎。

高血壓伴糖尿病時并發大、小血管病變的危險性成倍增長，導致冠心病、心衰、腦卒中、腎病的患病率和死亡率明顯增高［3］。瑞金醫院通過研究正常高值血壓對2型糖尿病動脈粥樣硬化的影響得出合并高血壓和正常高值血壓的糖尿病患者頸動脈IMT及baPWV較正常血壓的糖尿病患者均顯著增加。表明在2型糖尿病患者中伴發血壓異常可以增加動脈粥樣硬化風險［4］。

VVI技術是新近推出的研究心肌及血管結構力學、分析局部心功能及血管壁內膜功能的新技術［5-6］。能定量分析心肌組織在多個平面的結構力學變化，定量檢測心肌長軸、短軸和圓周方向的運動速度、應變和應變率，能夠提供速度向量大小和方向、三維重建可視化手段［7］，并能較準確反映病變部位血管壁運動能力的異常改變。日前，已有學者應用VVI技術在血管壁斑塊特性的初步研究上。

馬琳等［8］研究表明頸動脈管壁所受外力主要包括血流機械運動力學及血壓產生的壓力，而對于無斑塊的短軸切面頸動脈，各壁的結構及所受的外力相同，故頸動脈各壁局部組織的形變程度及速率應變無明顯差異，這與本研究結果顯示對照組血管內膜1-6點峰值應變和應變率比較，差異無統計學意義（P＞0.05）是一致的。然而斑塊組斑塊段內膜1-6點峰值應變和應變率比較，差異有統計學意義（P＜0.05），即斑塊處斑塊肩峰、頂部峰值應變和應變率顯著高于同一切面對應點內膜測值（P＜0.05）。考慮產生這種差異的原因之一是血流的低剪切作用力引起的。血管腔內斑塊處受到的作用力包括正應力，剪切應力，軸應力，其中血流低剪切力作用是誘導頸動脈粥樣硬化發生及粥樣硬化斑塊形成的關鍵因素。它一方面可以加重內膜損傷，增加脂質在管壁的沉積；另一方面使血管發生重塑，導致斑塊形成。當斑塊最終突入管腔生長，斑塊周圍的剪切力發生實質性的變化，斑塊肩部正應力增加，使斑塊出現的裂隙和血栓惡化，加速斑塊破裂脫落［9］。

另外本研究結果提示高血壓合并糖尿病組與高血壓組斑塊段1-6點內膜峰值應變有統計學意義（P＜0.05）。且重建三維應變顯像存在差異性，即高血壓合并糖尿病組，重建三維應變顯像提示波峰、波谷高低不一加劇，峰值變化出現不一致。這與王麗娜等［10］研究得出糖調節受損（IGR）和糖尿病組（DM）組CysC及RBP明顯高于血糖正常組，且提示隨著高血壓患者糖代謝異常的加重，CysC及RBP水平逐漸升高，進一步說明隨著高血壓病患者糖代謝異常的加重，其動脈粥樣硬化程度逐漸加重是一致的。

本文研究結果顯示VVI技術在頸動脈軟斑塊分析方面克服了角度上的限制，同時其無創、可視化量化觀察的技術較傳統的多普勒技術、CTA、MRI和MRA、IVUS等技術更具有優越性，與新研究的分析血管彈性的技術相比較，該技術不僅可以對長軸進行分析，還可以對短軸進行分析，對所研究的組織定位也更加準確。

總之，VVI技術在體、方便、無創及不受角度限制的優點，為研究易損斑塊的生物力學特性，評估斑塊的穩定性方面提供了新的工具。

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Study on velocity vector imaging technique for evaluating stability of carotid soft plaque

Zeng Lanfen，Zhao Ping，Pan

Yingying（Department of Medical Techniques，First Affiliated Hospital，Guangzhou University of Chinese Medicine，Guangzhou，Guangdong 510405，China）

ObjectiveTo preliminarily explore the application value of veloctiy vector imaging（VVI）technique in evaluating the stability of the carotid arterial soft plaques in the patients with essential hypertension complicating diabetes.Methods Totally 60 research subjects were selected and divided into the essential hypertension（EH）group（20 cases），EP complicating type 2 diabetes mellitus（T2DM）group（20 cases）and control group（20 cases）.The VVI software was used to calculate the technology to detect the strain peak value and strain rate of the plaque shoulder，top and intima corresponding point of same section and compared with the arterial wall motion parameters in the normal control group.ResultsThe monolayer short axis section with maximal thickness：the strain peak value at intimal 1-6 points in the control group show no statistically significant differences（P＞0.05）；which had statistically significant difference between the EH group and the EP complicating T2DM group（P＜0.05），i.e.，the intimal strain peak values in the shoulder and top of plaque were significantly higher than the detected intimal values in the corresponding point of the same section（P＜0.05）.The intimal strain peak values in the shoulder and top of plaque was statistically significant between the EH group and EH complicating T2DM group（P＜0.05）.ConclusionThe VVI technique can be used to evaluate the stability of carotid soft plaque by detecting the strain and strain rate and provides a new method for detecting vulnerable plaque.

Diabetes mellitus，type 2；Diagnostic imaging；Vectorcardiography；Carotid arteries；Hypertension

10.3969/j.issn.1009-5519.2016.03.014

A

1009-5519（2016）03-0361-03

曾蘭芬（1985-），碩士研究生，醫師，主要從事血管超聲工作。

（2015-11-06）