三維超聲血管斑塊定量分析診斷頸動脈斑塊性質的臨床價值

吳曉燕，姥 義，王玉海

動脈粥樣硬化是一種累及多血管床的慢性全身性疾病，與腦梗死、心肌梗死等疾病發生密切相關[1]。頸動脈是動脈粥樣硬化常累及的部位，頸動脈斑塊是動脈粥樣硬化的早期體征，是評估血管疾病危險因素的敏感指標[2]。頸動脈位置表淺，易被體表超聲探測，是超聲檢查全身動脈硬化的窗口[3]。因此，早期準確評估頸動脈斑塊的性質，并對其進行臨床處理，可發揮預防和治療急性心腦血管事件發生的作用[4]。超聲作為一種無創、簡便易行和可重復進行的輔助檢查手段，是篩查和評估頸動脈斑塊性質的首選手段[5]。利用三維超聲血管斑塊定量分析頸動脈斑塊性質的評估及可行性方面的研究較少。本研究收集我院超聲科行頸動脈斑塊性質檢查的門診和住院病人114例，根據病人術前6個月內是否為首發缺血性腦卒中病人分為缺血組(72例)和非缺血組(42例)，分析三維超聲評估頸動脈斑塊性質的臨床價值，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2019年2月—2020年6月我院超聲科行頸動脈斑塊性質超聲檢查的門診和住院病人114例，根據術前6個月內是否為首發缺血性腦卒中病人分為缺血組和非缺血組。缺血組72例，男43例，女29例；年齡(67.5±8.4)歲；頸動脈斑塊76個；合并高脂血癥68例，高血壓48例，糖尿病39例；飲酒54例，吸煙50例。非缺血組42例，男28例，女14例；年齡(66.3±9.2)歲；頸動脈斑塊45個；合并高脂血癥31例，高血壓27例，糖尿病23例；飲酒29例，吸煙22例。兩組臨床資料比較，差異均無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。本研究獲得醫院倫理委員會批準。

1.2 納入與排除標準

1.2.1 納入標準 缺血性腦卒中符合《中國急性缺血性腦卒中診治指南2010》制定的診斷標準；有頸動脈斑塊形成，且位置表淺，通過超聲檢查可清晰成像，大小不超出探頭范圍；均接受三維超聲血管斑塊定量檢查；行頸動脈內膜剝脫術；對本研究均知情，并簽署知情同意書。

1.2.2 排除標準 因頸動脈發生夾層或大動脈炎等致頸動脈狹窄的病人；頸部粗短，三維超聲探頭無法放置的病人；曾接受頸動脈內膜剝脫術或頸動脈支架術病人；超聲檢查聲窗不佳致使圖像質量較差的病人；病變部位超過第二頸椎椎體的病人；納入本研究前已接受過藥物等其他方式治療的病人；臨床資料不完整或不愿接受本研究、退出研究的病人。

1.3 三維超聲血管斑塊定量分析 所有病人均接受三維超聲血管斑塊定量分析檢查，檢查儀器為Philips EPIQ5彩色多普勒超聲，探頭為三維全容積高頻探頭，型號：VL13-5，頻率：5～13 MHz，同時配有Qlab 10.3.2版血管斑塊定量分析軟件。檢查時囑病人取平臥位，要求病人頭頸部盡量向后仰伸以充分暴露頸部。檢查時首先使用二維及彩色超聲進行檢查，收集病人頸動脈內中膜最厚處血管長軸圖像，測量該部位內中膜厚度；之后獲取斑塊處血管長軸與短軸的切面圖像，測量斑塊長度、厚度及位置，并獲取斑塊最厚位置處的彩色血流圖像，觀察局部血流情況。使用三維全容積高頻探頭采集斑塊最厚處短軸的切面圖像，調節增益進行優化，利用Qlab 軟件進行定量分析，首先根據血管內中膜厚度(intima-media thickness，IMT)自動分析血管內膜、外膜及斑塊邊界，手動調節平滑度和敏感度，以便準確識別斑塊，計算斑塊厚度、斑塊最大面積狹窄率、最窄處斑塊厚度、標化壁指數(normalized wall index，NWI)和灰階中位數(gray scale median，GSM)等。

1.4 頸動脈內膜剝脫術手術及病理組織學檢查 所有病人均于超聲檢查后24 h內進行頸動脈內膜剝脫術，于術后將斑塊標本冰凍及脫水，之后采用石蠟包埋并切片，于蘇木精-伊紅(HE)染色鏡下觀察，觀察斑塊纖維帽、鈣化、脂質壞死核心、斑塊內出血或血栓等。

1.5 觀察指標 ①對不同性質血管斑塊定量分析結果進行比較，參數包括最大面積狹窄率、斑塊厚度、斑塊體積、NWI和GSM。②對不同狹窄程度血管斑塊定量分析結果進行比較，分析指標包括IMT、最窄處斑塊厚度、NWI和斑塊回聲強度，其中血管狹窄程度分級標準按頸動脈直徑狹窄率標準進行劃分，輕度狹窄為狹窄率<30%，中度狹窄為狹窄率30%～69%，重度狹窄為狹窄率70%～99%。③分析缺血組與非缺血組易損斑塊與穩定斑塊分布情況。④分析頸動脈斑塊NWI和GSM診斷易損斑塊的臨床價值。

2 結 果

2.1 不同性質血管斑塊定量分析結果比較 114例病人共發現121個頸動脈斑塊，病理組織學診斷顯示，易損斑塊64個，穩定斑塊57個，詳見圖1、圖2。易損斑塊與穩定斑塊斑塊厚度、體積和最大面積狹窄率比較，差異均無統計學意義(P>0.05)；易損斑塊NWI高于穩定斑塊，易損斑塊GSM低于穩定斑塊，差異有統計學意義(P<0.001)。詳見表1。

圖1 頸動脈斑塊橫斷切面圖(斑塊內無回聲，為易損斑塊)

圖2 HE染色圖(新鮮血栓和陳舊性血栓，即易損斑塊)

表1 不同性質血管斑塊定量分析結果比較(±s)

2.2 不同狹窄程度血管斑塊定量分析結果比較 不同狹窄程度病人IMT、最窄處斑塊厚度和斑塊回聲強度比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。不同狹窄程度病人NWI比較，差異有統計學意義(P<0.01)；中度狹窄NWI高于輕度狹窄，重度狹窄NWI高于輕度狹窄和中度狹窄病人，差異均有統計學意義(P<0.05)。詳見表2。

表2 不同狹窄程度血管斑塊定量分析結果比較(±s)

2.3 缺血組與非缺血組不同性質斑塊分布情況比較 缺血組易損斑塊檢出率(89.5%)高于非缺血組(4.4%)，差異有統計學意義(P<0.001)。詳見表3。

表3 缺血組與非缺血組不同性質斑塊分布情況比較 單位：個(%)

2.4 頸動脈斑塊NWI和GSM診斷易損斑塊的臨床價值 頸動脈斑塊NWI和GSM診斷易損斑塊的臨床價值結果顯示：以GSM>34為易損斑塊的截斷值，診斷易損斑塊的靈敏度為78.1%，特異度為80.7%，正確指數為58.8%，陽性預測值為82.0%，陰性預測值為76.7%，ROC曲線下面積為0.794。以NWI≥0.645為易損斑塊的截斷值，診斷易損斑塊的靈敏度為64.1%，特異度為78.9%，正確指數為43.0%，陽性預測值為77.4%，陰性預測值為66.2%，ROC曲線下面積為0.715。詳見表4、圖3。

表4 頸動脈斑塊NWI和GSM診斷易損斑塊的臨床價值 單位：個

圖3 NWI和GSM診斷頸動脈易損斑塊的ROC曲線圖

3 討 論

頸動脈粥樣斑塊分為穩定斑塊和易損斑塊，易損斑塊是腦缺血性疾病發生的獨立危險因素[6]。頸動脈狹窄程度與腦梗死發生呈正相關，狹窄程度>70%的病人年腦卒中發生率為10%～18%[7]。因此，準確評估及動態監測頸動脈斑塊性質對病情的判斷和治療的指導具有重要的臨床意義[8]。頸動脈斑塊檢查常用的方法是二維超聲，可觀察斑塊形態結構、位置、大小和回聲等，具有無創、方便等優點[9]。由于斑塊形態不規則，二維超聲僅顯示切面信息，具有局限性，難以全面顯示斑塊面積和觀察斑塊結構，診斷準確性欠佳[10]。隨著超聲技術的不斷發展，有研究表明，三維重建技術診斷頸動脈斑塊可提供豐富、詳盡的信息，對頸動脈斑塊的診斷具有可行性，且定量分析準確[11]。三維超聲血管斑塊定量分析技術診斷頸動脈斑塊性質的臨床價值相關研究報道較少。本研究收集我院超聲科行頸動脈斑塊性質檢查的門診和住院病人114例，所有病人均接受三維超聲血管斑塊定量分析技術檢查，以頸動脈內膜剝脫術及病理學診斷為診斷標準，分析其診斷價值，旨在為診斷頸動脈斑塊提供參考。

本研究結果顯示，缺血組易損斑塊檢出率(89.5%)高于非缺血組易損斑塊檢出率(4.4%)，且易損斑塊NWI高于穩定斑塊，易損斑塊GSM低于穩定斑塊。輕度狹窄、中度狹窄、重度狹窄病人NWI不同，隨著血管狹窄程度加重NWI增大，差異有統計學意義(P<0.001)。以GSM>34為易損斑塊的截斷值，診斷易損斑塊的靈敏度為78.1%，特異度為80.7%，ROC曲線下面積為0.794；以NWI≥0.645為易損斑塊的截斷值，診斷易損斑塊的靈敏度為64.1%，特異度為78.9%，ROC曲線下面積為0.715。說明三維超聲血管斑塊定量分析技術中的NWI和GSM可診斷斑塊性質及狹窄程度，對易損斑塊的診斷價值較高。分析可能與以下幾方面原因有關：①三維超聲血管斑塊定量分析技術不僅可立體顯示斑塊空間結構、動脈管腔結構及血流情況等，還可自動獲取截斷面的容積數據，定量分析斑塊的多個物理參數，準確識別和量化斑塊回聲，對斑塊性質，特別是易損斑塊能綜合分析并客觀量化分析，進而提高診斷價值[12]。②利用三維超聲血管定量分析技術可自動測量血管最窄處斑塊的厚度，數據準確客觀，避免了二維超聲人為判斷的主觀性缺點[13]。③三維超聲血管定量分析技術中的NWI可反映血管負荷變化，且NWI不受性別等因素影響，可重復性強，對動脈粥樣硬化進程、血管重塑的定量評價臨床價值較高，對斑塊性質的診斷價值較高[14]。④GSM利用的是像素分布技術分析二維灰階圖像，根據不同組織成分呈現不同回聲進行量化，進而獲取組織的回聲中位數。不同性質的斑塊回聲不同，易損斑塊回聲較低，GSM較低；穩定斑塊回聲較高，GSM較大。通過對不同組織成分的頸動脈斑塊回聲進行定量分析獲取GSM，根據GSM評估斑塊性質，診斷價值較高[15]。⑤三維超聲對頸動脈斑塊體積及其形態等組間和組內評估的重復性較二維超聲高。

綜上所述，三維超聲血管斑塊定量分析技術中的NWI和GSM可輔助診斷斑塊性質及狹窄程度，對易損斑塊的診斷價值較高。