聲觸診組織量化評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈斑塊與腦卒中風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)性研究

楊環(huán)宇，楊 揚(yáng)，任建麗，王志剛

（重慶醫(yī)科大學(xué)超聲影像學(xué)研究所 重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院超聲科，重慶 400010）

腦卒中是嚴(yán)重危害人類健康的重要疾病之一，具有高致殘率及高致死率的特點(diǎn)，而缺血性卒中約占腦卒中整體的70%左右[1]，對(duì)其高危人群開展早期診療具有重要意義。缺血性卒中最主要的病因即為動(dòng)脈粥樣硬化，約有30%的缺血性卒中是由頸動(dòng)脈粥樣硬化導(dǎo)致的[2]，其中，斑塊破裂-血栓形成-動(dòng)脈閉塞是動(dòng)脈粥樣硬化導(dǎo)致缺血性卒中的主要機(jī)制。目前，學(xué)者們對(duì)頸動(dòng)脈斑塊穩(wěn)定性的判斷進(jìn)行了多方面研究。聲觸診組織量化（Virtual touch tissue quantification，VTQ）作為一種超聲彈性成像新技術(shù)，可以獲得斑塊的組織成分參數(shù)并反映其穩(wěn)定性。但頸動(dòng)脈斑塊彈性硬度特征與腦卒中初次發(fā)作風(fēng)險(xiǎn)之間的相關(guān)性及特點(diǎn)尚不完全清楚。本文針對(duì)頸動(dòng)脈斑塊患者中，尚未發(fā)生過腦卒中的這一特殊群體，通過彈性成像檢測(cè)頸動(dòng)脈斑塊質(zhì)地，分析其與腦卒中發(fā)病不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的相關(guān)性，為腦卒中防治提供重要依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

收集2017年1—6月來我院行頸動(dòng)脈超聲檢查患者，納入標(biāo)準(zhǔn)：①斑塊厚度＞2 mm，有多處斑塊者，要求各斑塊回聲特性無明顯差異，并選取最厚斑塊進(jìn)行研究；②既往無腦卒中或短暫性腦缺血發(fā)作病史，從未出現(xiàn)過局灶性神經(jīng)功能缺損等特異性卒中癥狀，無腦梗死后遺癥；③顱腦CT、MRI顯示無卒中相應(yīng)影像學(xué)表現(xiàn)。排除標(biāo)準(zhǔn)：已經(jīng)發(fā)生過腦卒中的頸動(dòng)脈斑塊患者。共入選頸動(dòng)脈斑塊患者98例，男61例，女 37 例，年齡 34～90 歲，平均（66.2±10.6）歲。

1.2 儀器與方法

1.2.1 臨床資料

對(duì)所有研究對(duì)象詳細(xì)詢問病史，記錄年齡、性別、吸煙史、高血壓病史、糖尿病史、心血管病史、有無心房顫動(dòng)及左心室肥厚。檢測(cè)血清甘油三酯（TG）、總膽固醇（TC）、高密度脂蛋白（HDL）、低密度脂蛋白（LDL）、血清肌酐（Cr）、尿酸（UA）、空腹血糖（FBG）；收集研究對(duì)象的血壓（mmHg）（1 mmHg=0.133 kPa）、身高（m）、體質(zhì)量（kg）、計(jì)算體質(zhì)量指數(shù)（BMI）=體質(zhì)量/身高2（kg/m2）。

1.2.2 超聲檢查

采用Siemens Acuson 2000超聲診斷儀，9L4探頭（頻率4～9 MHz）。對(duì)所有患者均采集以下參數(shù)：①常規(guī)二維超聲顯示頸動(dòng)脈斑塊，于最大橫切面測(cè)量斑塊處管腔的殘余及原始管徑、殘余及原始面積。②二維灰階圖像清晰顯示頸動(dòng)脈斑塊后凍結(jié)、存儲(chǔ)，利用DFY定量分析軟件得出斑塊的灰度值。該軟件的原理是將勾選區(qū)域內(nèi)所有像素點(diǎn)的灰度值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，得出該區(qū)域的總體灰度值，對(duì)定性、直觀的超聲灰階圖像以灰度值定量表示。③切換實(shí)時(shí)剪切波彈性成像模式，取樣框移至斑塊處，保證取樣框內(nèi)不含血流，每次測(cè)量時(shí)囑患者屏氣，同一位置測(cè)量5次剪切波傳播速度（Shear wave velocity，SWV）取其平均值，見圖 1～4。

1.2.3 模型應(yīng)用及分組

腦卒中初發(fā)風(fēng)險(xiǎn)依據(jù)改良的Framingham卒中量表得出，研究腦卒中預(yù)期風(fēng)險(xiǎn)的不同評(píng)估公式和模型里，應(yīng)用最為成熟、適用人群較為廣泛的是美國Framingham研究提出的卒中風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分（Framingham risk score，F(xiàn)RS）系統(tǒng)[3]。 該研究在人群中篩選出年齡、收縮壓、降壓治療、糖尿病史、吸煙、心血管病史、心房顫動(dòng)史及左心室肥厚等卒中預(yù)測(cè)因子并賦予分值權(quán)重，由此計(jì)算出未來10年卒中發(fā)病概率，它是用于缺血性腦卒中一級(jí)預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的數(shù)學(xué)模型。對(duì)每例導(dǎo)入患者收集上述評(píng)分所需資料后，確定每個(gè)人的危險(xiǎn)因素點(diǎn)數(shù)并合計(jì)，得到風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分值與卒中發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)率，并依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分組：高危組：風(fēng)險(xiǎn)率≥10%，非高危組：風(fēng)險(xiǎn)率＜10%。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

兩組間性別、年齡、收縮壓、吸煙率、心血管病患病率、房顫及左心室肥大患病率、Cr、BMI、SWV值、斑塊灰度值、斑塊處管腔直徑比及面積比差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P 均＜0.05），見表 1。

對(duì)可能影響腦卒中發(fā)病的相關(guān)因素行多因素Logistic回歸分析：將Framingham模型以外的因素變量包括TG、TC、HDL-C、LDL-C、Cr、UA、FBG、BMI、SWV、斑塊灰度值、斑塊處管徑比及面積比作為自變量納入Logistic回歸模型，以是否為腦卒中高風(fēng)險(xiǎn)人群為因變量，采用向后逐步Logistic回歸分析，結(jié)果顯示：SWV、BMI、Cr為腦卒中發(fā)病高風(fēng)險(xiǎn)的影響因素，其中SWV與發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)，見表2。

圖1～4 對(duì)同一患者利用自動(dòng)選取工具勾勒斑塊獲得斑塊灰度值（圖1）、彈性成像測(cè)定SWV（圖2），并于最大橫截面測(cè)量斑塊處管腔面積及管腔直徑（圖 3，4）。Figure 1～4.The following operations are performed on the same patient:outlining boundaries of the plaque and getting its gray values(Figure 1),getting the SWV values using VTQ(Figure 2),measuring the lumen areas and diameters at the maximum cross section(Figure 3,4).

表1 兩組患者臨床基線資料及超聲指標(biāo)比較

表2 腦卒中風(fēng)險(xiǎn)因素的Logistic回歸分析

以上面所述腦卒中相關(guān)因素為自變量，卒中評(píng)分值為因變量，采用多元線性回歸逐步法分析腦卒中發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)與這些因素之間的關(guān)系。結(jié)果顯示：SWV、Cr、LDL與卒中風(fēng)險(xiǎn)值存在線性回歸關(guān)系，見表3。

表3 腦卒中發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的多元線性回歸模型參數(shù)估計(jì)

SWV值與斑塊灰度值呈顯著正相關(guān)（r=0.856，P=0.000），與斑塊處管腔直徑比及面積比則無明顯相關(guān)性（P 均＞0.05）。

3 討論

對(duì)粥樣硬化斑塊的組織學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，穩(wěn)定斑塊與易損斑塊是其存在的兩種狀態(tài)[4]。研究表明[5-6]，斑塊脂質(zhì)核心大，纖維、鈣化成分少，斑塊內(nèi)出血，均使得斑塊彈性大、質(zhì)地軟，承受的應(yīng)力大、易于破裂，即屬于易損斑塊；穩(wěn)定斑塊則與此相反，含脂質(zhì)少、質(zhì)地較硬，不易引發(fā)心血管事件。SWV值與組織彈性成反比，隨組織硬度的增加而增加，因此SWV值較小，則斑塊趨于破裂；SWV值較大，則斑塊趨于穩(wěn)定。本研究中，腦卒中發(fā)病高風(fēng)險(xiǎn)組的斑塊SWV值較中低風(fēng)險(xiǎn)組明顯更低，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01）。多元線性回歸中，斑塊的SWV值是腦卒中風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分高低的主要影響因素，二者為負(fù)線性相關(guān)，這與Logistic多因素逐步回歸結(jié)果一致，即SWV呈相對(duì)高值對(duì)腦卒中風(fēng)險(xiǎn)人群是一種保護(hù)性因素，SWV值越大、斑塊彈性應(yīng)變?cè)降停X卒中發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)也相對(duì)較低，考慮其原因?yàn)镾WV值較高的斑塊，主要包含非脂質(zhì)成分，故較穩(wěn)定。綜上所述，VTQ技術(shù)可根據(jù)斑塊的SWV值大小推測(cè)斑塊的性質(zhì)及穩(wěn)定性。

斑塊負(fù)荷包括斑塊厚度、斑塊面積、管腔面積、管腔直徑，也是影響斑塊穩(wěn)定性的重要因素[7]。研究認(rèn)為[8]頸動(dòng)脈斑塊進(jìn)展所致的管腔狹窄及斑塊易損性共同導(dǎo)致了缺血性腦卒中的發(fā)生，大量研究也證實(shí)了腦卒中事件的決定因素是頸動(dòng)脈斑塊的穩(wěn)定性而非管腔狹窄程度[9-10]。孫翾等[11]的研究表明，頸動(dòng)脈輕、中度狹窄患者斑塊成分主要為脂質(zhì)，重度狹窄患者主要為混合型和鈣化斑塊，斑塊的成分狀態(tài)與管腔狹窄程度并不呈正相關(guān)，這與本研究中，斑塊處管腔面積及管腔直徑與斑塊的彈性值無明顯相關(guān)性的結(jié)果一致（P均＞0.05）。但是，管腔明顯狹窄可導(dǎo)致局部血流壓力顯著增大，斑塊表面剪切力增加，促使斑塊破裂出血，造成腦卒中，故管腔狹窄率＞40%的斑塊易損性也增加[12]，因此頸動(dòng)脈斑塊的易損性與頸動(dòng)脈狹窄程度對(duì)腦卒中發(fā)生的作用并不能完全分離。本研究結(jié)果顯示斑塊處管腔面積比、直徑比在腦卒中不同風(fēng)險(xiǎn)組間比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05），與此同時(shí)，在Logistic回歸模型中未能成為腦卒中發(fā)病的相關(guān)因素，考慮其原因可能為入組人群里頸動(dòng)脈斑塊厚度達(dá)到管腔狹窄的患者所占比例少，在統(tǒng)計(jì)分析過程中該因素未顯現(xiàn)出意義。

二維灰階超聲通常根據(jù)回聲及表面形態(tài)判斷斑塊穩(wěn)定性，認(rèn)為低回聲代表出血、脂質(zhì)，中等回聲為纖維組織，高回聲部分是鈣化。多數(shù)研究表明斑塊回聲強(qiáng)弱與臨床癥狀之間具有較大的相關(guān)性，中低回聲及混合回聲斑塊患者出現(xiàn)腦卒中的可能性較大，Arai等[13]的研究中，所有低回聲斑塊病理均證實(shí)為脂質(zhì)成分。也有研究顯示[14]中低及混合回聲類型斑塊其組織成分及腦卒中發(fā)生率無明顯差異。究其原因，可能由于判斷斑塊回聲時(shí)主要依靠操作者自身經(jīng)驗(yàn)，對(duì)回聲等級(jí)較為接近的斑塊定性時(shí)結(jié)果具有較大波動(dòng)。本研究中對(duì)斑塊回聲強(qiáng)弱采取較為客觀的灰度值定量表示，避免了主觀因素的干擾。Pearson相關(guān)分析顯示斑塊灰度值與SWV值具有良好正相關(guān)性（r=0.856，P=0.000），二者均在不同風(fēng)險(xiǎn)組間比較時(shí)出現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05），但斑塊灰度值在本實(shí)驗(yàn)的Logistic回歸分析中未成為腦卒中發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的影響因素，考慮其原因主要是因?yàn)榛叶戎蹬c彈性值相關(guān)性較高，在逐步回歸過程中僅納入其中一個(gè)變量。VTQ無須施加外力即可判斷組織彈性硬度，只要取樣框不接觸血液、包含部分管壁及周圍組織對(duì)測(cè)量結(jié)果無明顯影響，其測(cè)定不受斑塊大小限制[15]，受人為主觀誤差影響小，故VTQ技術(shù)能夠較為可靠地提供斑塊組織病理特征的定量參數(shù)，與二維超聲提供的斑塊厚度、形狀、血流動(dòng)力學(xué)等多方面信息綜合，可更準(zhǔn)確地鑒別斑塊成分及其穩(wěn)定性[16]。

高脂血癥是導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成的始動(dòng)因素，LDL除了是重要的內(nèi)皮損傷因子外，還能上調(diào)巨噬細(xì)胞集落刺激因子和單核細(xì)胞趨化蛋白-1基因的表達(dá)，從而使炎癥反應(yīng)放大，誘導(dǎo)斑塊不穩(wěn)定性。本研究中，隨腦卒中發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)增加TG、TC、LDL均呈降低趨勢(shì)，且多元線性回歸分析顯示，LDL與腦卒中發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)，這與既往高脂血癥是動(dòng)脈粥樣硬化性卒中病因之一的結(jié)論不符，其原因可能由于腦卒中高風(fēng)險(xiǎn)人群大多合并其它心血管慢性疾病，入院前就已長期服用調(diào)脂藥物所致。

本研究證實(shí)VTQ測(cè)定的SWV值與腦卒中發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)，用VTQ技術(shù)測(cè)量斑塊SWV值來定量反映不同成分斑塊的整體質(zhì)地、評(píng)估斑塊的穩(wěn)定/易損性質(zhì)是可行的，彈性值越大，斑塊越穩(wěn)定，腦卒中發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)越低，測(cè)量SWV有助于遠(yuǎn)期卒中事件的預(yù)測(cè)。本研究的局限性在于未提供預(yù)測(cè)腦卒中不同發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)層次的SWV節(jié)點(diǎn)值，且缺乏長期隨訪資料印證。綜上所述，VTQ測(cè)定SWV值可作為腦卒中風(fēng)險(xiǎn)人群中篩查高危患者的有效手段，對(duì)卒中事件的預(yù)防有積極指導(dǎo)意義。