微血流模式背景下超聲造影評估頸動脈斑塊穩定性的價值

黃媛婧 劉洪波 康亞寧 沈潤輝 高 珂

鄭州大學第一附屬醫院，河南 鄭州450052

缺血性腦卒中是最常見的卒中類型，占腦卒中的69.6%～70.8%，具有高致死、高致殘和易復發的特點［1］。缺血性腦卒中與動脈粥樣硬化關系密切，據報道顱外頸動脈粥樣硬化疾病是導致缺血性卒中發病的第三大病因，18%～25%的缺血性腦卒中與顱外頸部動脈粥樣硬化疾病相關［2-3］。動脈粥樣硬化是由動脈壁上脂質、免疫細胞和平滑肌細胞的局部聚集形成的一種慢性炎性疾病。頸動脈粥樣硬化斑塊直接導致頸動脈狹窄，從而對腦部血液供應產生直接影響。頸動脈粥樣硬化患者發生腦卒中的風險與腔管狹窄的嚴重程度密切相關已成為共識［4-5］。但隨著超聲等影像技術的發展，研究發現相比斑塊致管腔狹窄程度，斑塊穩定性對缺血性腦卒中影響更大［6］。某些斑塊與頸動脈狹窄程度無關，但極有可能引起缺血性腦卒中和血栓形成，稱之為易損斑塊［7-10］。

近年來，越來越多的學者認為新生血管在斑塊的開始、進展和破裂中起重要作用，是斑塊不穩定性和卒中風險的預測因子［11-13］。在動脈粥樣硬化區域，由于內膜增厚和炎癥，來自動脈腔的局部氧氣擴散可能不足。相對缺氧和低炎癥氧化應激促進經典血管生成因子、生長因子和炎癥因子的釋放，促進新生血管的芽生。這種新生血管增加了營養物質和氧氣的流動，促進巨噬細胞募集、血管壁增厚、脂蛋白沉積、動脈斑塊的進展和重構。新生血管的快速生長，造成包繞新生血管的壁周細胞和平滑肌細胞的增殖速度不夠，易發生血外滲。這種新生的毛細血管容易受到斑塊內產生的細胞毒性物質的損傷而導致斑塊內出血，釋放出血細胞、凝血因子等血液成分，促進局部膽固醇晶體形成、氧化應激反應、脂質過氧化等，最終可能導致斑塊不穩定和破裂，導致腦血管事件的發生［14-17］。因此，評估頸動脈斑塊中新生血管的情況對指導臨床診療有重要意義。

本研究分別應用超聲造影技術（contrast-enhanced ultrasonography，CEUS）和超微血流成像技術（superb micro-vascular imaging，SMI）背景下超聲造影檢查評估位于頸部動脈斑塊內新長出的血管密度及數量，探討CEUS 及SMI 環境下CEUS 檢查評估不同厚度斑塊內新長出血管密度及數量的價值及一致性。

1 資料與方法

1.1 研究對象 選取鄭州大學第一附屬醫院148例頸動脈粥樣硬化患者，共255 枚頸動脈斑塊，其中男77例，女71例，年齡42～80（62.0±6.1）歲。所有患者同意且簽署造影檢查知情同意書，并對所有頸動脈斑塊分別行常規二維超聲、CEUS 及SMI 背景下CEUS 檢查。排除標準：近期存在腦卒中史、嚴重臟器功能衰竭以及有造影禁忌證者。

1.2 儀器與方法 （1）采用東芝公司型號APLIO 500 彩色超聲診斷儀器，探頭頻率5～14 MHz，由鄭州大學第一附屬醫院兩名具有豐富血管超聲診斷和超聲造影經驗的醫師對患者進行檢查。（2）常規超聲檢查：患者取仰臥位，二維超聲各自多角度掃查雙側頸動脈，觀察有無目標斑塊回聲灶，記錄保存斑塊的相關信息（圖1A）。根據斑塊的不同厚度分為＜2.0 mm 組，2.0～2.9 mm 組，3.0～3.9 mm 組及≥4.0 mm 組。（3）CEUS 檢查：將位于頸部動脈的斑塊，屏幕中央呈現斑塊圖像，患者平靜呼吸，開啟CEUS功能鍵，經肘靜脈快速團注1.2 mL微泡造影劑，在造影模式下連續觀察4 min以上，記錄斑塊中血管的密度和數量分布，并保存CEUS 圖像（圖1B）。（4）微血流模式造影檢查：間隔20 min，調節儀器，使頸動脈斑塊清晰顯示，保持探頭位置不動，按下CEUS 功能鍵，觀察造影模式正常，啟動mSMI模式，經肘靜脈注射合適劑量的造影劑，觀察該模式下斑塊內血管分布的密度和數量情況，持續觀察數分鐘，保存動態視頻圖像（圖1C）。（5）超聲造影按斑塊內增強模式分為以下5級：①0級：斑塊內未見明顯增強；②1級：斑塊內觀察到1～2 個點狀增強；③2 級：斑塊內觀察到多于3個點狀增強或1～2條短線狀增強；④3級：斑塊內觀察到多于2個線狀增強，大部分穿過或全部穿過斑塊內部。（6）參照超聲造影，定義微血流模式下造影血流信號的分級標準：①0 級：斑塊內未見明顯血流信號；②1級：斑塊內觀察到1～2個點狀血流信號；③2 級：斑塊內觀察到多于3 個點狀血流信號或1～2 條短線樣血流信號；④3 級：斑塊內觀察到多于2 個線樣血流信號，大部分穿過或全部穿過斑塊內部；或斑塊內觀察到呈彌漫性線樣或網格樣分布的血流信號。

圖1 A：左側頸總動脈分叉處后壁低回聲斑塊；B：CEUS分級2級斑塊內可見數個點狀新生血管；C：CEUS+SMI分級3級斑塊內可見3個點狀及1個短線狀新生血管Figure 1 A hypoechoic plaque on the posterior wall at the bifurcation of the left common carotid artery; B：Several punctate neovascularizations can be seen in the CEUS grade 2 plaque; C：3 spots can be seen in the CEUS+SMI grade 3 plaque Short linear neovascularization

1.3 統計學方法 采用SPSS 23.0 軟件對所有數據進行統計學處理，計量資料用均數±標準差（±s）表示，計數資料用百分比（%）表示。定性資料采用χ2檢驗，分析CEUS 及SMI 背景下CEUS 兩種模式檢查評估位于頸部動脈斑塊中新長出的血管密度數量以及級別劃分結果的一致性采取Kappa檢驗方法。Kappa值＞0代表檢查評估結果有意義，0＜Kappa值≤0.40表明一致性較差；0.40＜Kappa 值≤0.60 表示中度一致；0.60＜Kappa 值≤0.80 表明有較高度的一致性；Kappa值＞0.80表明有極好的一致性。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 4 組頸部動脈斑塊的分組數量情況 厚度＜2.0 mm 斑塊共76 個（29.8%），厚度2.0～2.9 mm 的斑塊66 個（25.9%），厚 度3.0～3.9 mm 的 斑 塊59 個（23.1%），厚度≥4.0 mm斑塊54個（21.2%）。

2.2 CEUS 與CEUS+SMI 模式檢測斑塊內新生血管分級結果一致性分析 CEUS 與CEUS+SMI 模式檢測斑塊內新生血管分級結果的Kappa 值=0.710，P＜0.05，表示兩種方法的檢測分級結果一致性較高（表1）。

2.3 CEUS和CEUS+SMI模式檢測斑塊內新生血管數量的一致性分析 CEUS與CEUS+SMI模式檢測厚度＜2.0 mm、厚度2.0～2.9 mm、厚度3.0～3.9 mm、厚度≥4.0 mm 4 組的Kappa 值分別為0.617、0.667、0.679、0.640，P＜0.05，顯示兩種技術檢測不同厚度頸動脈斑塊內新生血管數量的一致性較高（表2）。

表1 CEUS與CEUS+SMI檢測頸動脈斑塊內新生血管數量的級別劃分結果Table 1 The classification results of the number of new blood vessels in the carotid plaque detected by CEUS and CEUS combined with SMI

表2 CEUS與CEUS+SMI檢測頸動脈斑塊內新生血管數量的一致性比較Table 2 Comparison of the consistency of the two detection modes of CEUS and CEUS combined with SMI in detecting the number of new blood vessels in carotid plaque

2.4 CEUS 和CEUS+SMI 模式檢測斑塊內新生血管分級結果 兩者檢測斑塊內新生血管分級結果見表3。兩種模式下，分級標準的級別越高，表明該斑塊內新生血管的數量越多。相對于單純使用CEUS技術，聯合使用CEUS和SMI兩種技術模式下更益于檢測斑塊內新生血管，可檢測出更多數量的新生血管（χ2=5.381，P＜0.05）。

表3 CEUS與CEUS+SMI檢測頸動脈斑塊內新生血管分級結果Table 3 Single use of CEUS and CEUS combined with SMI to detect neovascularization results in carotid plaque

3 討論

頸動脈斑塊內新生血管目前已被確定為斑塊易損和破裂關鍵的內在原因。大量的斑塊內新生血管由于不成熟和脆弱，可促進炎癥細胞浸潤、纖維帽侵蝕和斑塊內出血，最終導致斑塊不穩定和破裂，繼而發生急性腦血管病［18-19］；血栓和斑塊碎片可能進入大腦微血管，形成微栓子栓塞于腦小血管，導致腦白質病變等腦小血管病［20-21］。此外一些研究表明，斑塊易損性的存在不僅表明存在微栓子，而且也是晚期全身大血管和小血管疾病的標志［22］。因此，早期識別不穩定斑塊并及時進行干預治療對預防腦血管病十分重要。

相關研究顯示，位于頸部動脈的斑塊病灶內新長出血管數量越多、密度越高，導致處于頸部動脈的斑塊破裂、潰瘍出血以及其他相關嚴重并發癥的可能性越高［23-24］，因此檢測頸動脈中斑塊的狀況十分必要。基于以上研究，檢查評估處于頸部動脈斑塊中新長出的血管密度及數量情況，在針對處于頸部動脈的斑塊是否具有穩定性的診斷及制定相關治療計劃方面有重要的臨床意義。

CEUS是目前最先進的超聲成像技術，被譽為無創性微循環血管造影，能提供比普通超聲及彩色多普勒超聲更豐富、更明確的診斷信息［25］。CEUS在常規超聲檢查的基礎上通過靜脈注射超聲造影劑，當人體血液中注入微氣泡后，血流信號得以明顯增強，從而顯著改善小血管和低流速的顯示，為診斷提供豐富的血流信息［26-27］。CEUS的微泡造影劑實質上是一種血流示蹤試劑，在動力學上的特征類似于紅細胞，基于此能夠動態觀察位于頸部斑塊中微血管的血液流動情況。通過CEUS 技術可以對這些斑塊進行分級和數量測定，并觀察斑塊內血管的生成情況。而頸部動脈斑塊內新生血管的形成是評價斑塊穩定性的重要指標，相關研究［28-30］同時證實了CEUS與組織病理檢查評估頸部斑塊中新長出的血管數量有較大程度的一致性。

SMI是一種新興的微血流成像技術，通過分辨病灶自主運動發出的頻譜和血液流動訊息，消除基于TDI 信號減少血流灌注的運動偽影；另外，其對微血管內的低速血液流動訊息有較好的分辨率，SMI是以穩定的偏高回聲的點片狀血液流動訊息代表微血流的流動灌注，進而能夠方便簡單地觀察頸部斑塊中新長出的血管［31-32］。

本研究表明，單純使用CEUS 與CEUS 聯合SMI模式在檢測斑塊內新生血管分級和數量方面結果較為一致。而相對于單純使用CEUS 技術，聯合使用CEUS 和SMI 兩種技術模式下更益于檢測斑塊內新生血管，可檢測出更多數量的新生血管，而且相對于單純CEUS 技術僅在達峰時間觀察效果最佳，兩種技術的結合可使整個造影時段均可清楚顯示微小血管，觀察時間長。結合兩種技術的成像原理［33］，推測在微血流模式背景下造影時，微泡造影劑在斑塊內新生血管的顯影，使斑塊內血管與斑塊實質兩者間聲阻抗的差值增大，增加了血管的顯影強度，而微血流成像技術自身獨特的濾波技術，可單純保存斑塊內的血流信息，因此，微血管模式背景下造影即兩種技術聯合使用可更好地顯示斑塊內新生血管。

本研究不足之處為入選的斑塊患者均未行斑塊組織病理學活檢。CEUS與SMI背景下進行CEUS檢查評估處于頸部動脈斑塊中新長出的血管數量有較大程度的一致性，且SMI背景下進行CEUS技術能夠明顯提高頸部斑塊中新長出血管的檢出率。在臨床檢查頸動脈斑塊時應結合多種檢查方式，尤其在SMI背景下進行CEUS技術是更佳的方案。