超聲造影聯合三維超聲評估頸動脈斑塊易損性對急性缺血性腦卒中的預測價值

張力維，諶 雪，王義成*，郜新春

(1.河北北方學院附屬第一醫院超聲醫學科，河北 張家口 075000；2.河北省懷來縣中醫醫院超聲醫學科，河北 懷來 075400)

急性缺血性腦卒中(acute ischemic stroke, AIS)具有發病率、致殘率及病死率均較高的特點。近年來越來越多的研究發現，AIS的發生與頸動脈易損斑塊的形成密切相關[1-2]。因此，斑塊易損性的全面、準確評估是預防AIS發生、發展的關鍵環節[3]。組織病理學證實，斑塊內新生血管是導致斑塊易損性高的重要原因之一[4-5]。超聲造影(contrast-enhanced ultrasound, CEUS)技術能夠敏感地檢測并定量分析斑塊內新生血管的數量[6]，被廣泛地應用于斑塊易損性的評估中[7-10]。但其無法對斑塊成分進行定量分析，存在一定的局限性。研究發現，三維超聲(three-dimensional ultrasound,3D-US)定量參數灰階中位數(gray-scale median,GSM)值可較好的反映斑塊的組織成分，對AIS有一定的預測價值[11]。本研究聯合CEUS及3D-US評估頸動脈斑塊的易損性，旨在尋找一種對AIS更為準確且全面的預測方法，指導臨床及時干預，改善預后。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2020年7月—2021年6月就診于河北北方學院附屬第一醫院常規超聲檢查存在頸動脈斑塊且厚度≥2.0 mm的門診或住院患者261例。根據臨床診斷是否發生AIS分為AIS組及NAIS組。AIS組126例，其中男性66例，女性60例，年齡35～86歲，平均(67.2±8.2)歲。NAIS組135例，其中男性69例，女性66例，年齡32～83歲，平均(63.2±8.4)歲。納入標準：AIS組患者均滿足2018年《中國急性缺血性腦卒中診治指南》[12]中的診斷條件，且為首次發病。NAIS組患者頭顱MRI或CT檢查未見缺血病灶。排除標準：①嚴重肺、肝及腎等功能不全者；②合并急性心內膜炎、不穩定型心絞痛、急性心力衰竭者；③超聲造影劑過敏者；④意識障礙，不能配合檢查者；⑤斑塊廣泛鈣化等原因導致圖像顯示不清晰者。兩組患者性別、年齡等一般資料差異均無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。

我院倫理委員會已批準該研究，患者及家屬均知曉并簽署同意書。

1.2儀器與方法 使用Toshiba Aplio 500超聲診斷儀，線陣探頭11-L4，頻率為4～11 MHz，行常規超聲及超聲造影檢查。采用Philips EPIQ7超聲診斷儀，容積探頭VL13-5，頻率為5～13 MHz，行三維超聲檢查。

1.2.1常規超聲檢查 患者仰臥位，頭略向后仰并偏向檢查對側，采取先橫切再縱切的方法，從鎖骨上至頜下對頸部動脈進行全面掃查，測量內-中膜厚度(intima thickness,IMT)。首先選擇近頸動脈分叉處且厚度≥2 mm，無鈣化或鈣化較少的斑塊為優選斑塊(斑塊較多時，選擇最厚者)，行該斑塊的CEUS及3D-US檢查。如果近分叉處無斑塊或斑塊不適合完成上述檢查，則選擇頸動脈中遠段合適斑塊。

1.2.2CEUS檢查 取優選斑塊最大縱切面行CEUS檢查，機械指數調至0.06～0.08，焦點位于頸動脈后壁下方0.5 cm處。超聲造影劑采用SonoVue，造影前以0.9%氯化鈉溶液5 mL對其進行稀釋，充分震蕩直至呈乳白色，肘正中靜脈團注2.5 mL，隨后立即推注0.9%氯化鈉溶液5 mL。連續采集動態圖像120 s。利用隨機配備的QLAB軟件獲取斑塊的時間-強度曲線(time-intensity curve,TIC)，得到斑塊的峰值強度及基礎強度。峰值強度：造影劑濃度最高時對應的強度值，基礎強度：造影劑未注射時斑塊的強度。增強強度(enhanced intensity, EI)為=峰值強度-基礎強度。

1.2.33D-US檢查 在優選斑塊短軸切面改用全容積三維探頭，按下3D鍵，對采集角度進行調整，使整個斑塊處于掃描范圍內。以DICOM格式對容積數據進行保存。每根血管需獲得150幀圖像，且每幀圖像間隔為0.14 mm。圖像分析采用Q-Lab VPQ軟件，逐一分析獲取的每幀圖像，起始幀為：顯示斑塊的前一幀圖像，終止幀為：斑塊消失的后一幀圖像，關鍵幀為：斑塊最厚處的圖像。依據IMT描記每幀圖像中血管的外模、內膜及斑塊的邊界，軟件會自動計算斑塊厚度(plaque thickness,PT)、斑塊體積(plaque volume,PV)、面積狹窄率(percent area stenosis, PAS)與GSM值。

1.3統計學方法 應用SPSS 25.0及MedCalc.v 19.6統計學軟件處理數據。計量資料采用獨立樣本t檢驗。繪制受試者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲線分析EI、GSM單獨及聯合檢測對AIS的預測價值并確定其截斷值。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.12組患者頸動脈斑塊CEUS及3D-US定量參數比較 AIS組患者頸動脈斑塊EI值高于NAIS組，GSM值低于NAIS組，差異均有統計學意義(P<0.05)，2組患者頸動脈斑塊PT、PV與PAS差異均無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 2組頸動脈斑塊CEUS及3D-US定量參數比較Table 1 Comparison of CEUS and 3D-US quantitative parameters of carotid plaque between two groups

2.2EI、GSM單獨及聯合檢測對AIS預測價值的分析 以EI 11.6為截斷值，預測AIS發生的曲線下面積(area under curve,AUC)為0.730(P<0.001)，95%可信區間(confidence interval,CI)為0.648～0.838，敏感度為76.19%，特異度為62.22%；以GSM 33.5為截斷值，預測AIS發生的AUC為0.752(P<0.001)，95%CI為0.624～0.820，敏感度為78.57%，特異度為62.22%；聯合檢測的AUC為0.840(P<0.001)，95%CI為0.745～0.910，敏感度為85.71%，特異度為71.11%。見圖1，表2。

圖1 EI、GSM單獨及聯合檢測對AIS預測價值的ROC曲線Figure 1 The ROC curve of detection of EI and GSM aloneorin combination in predicting AIS

表2 EI、GSM單獨及聯合檢測對AIS預測價值比較Table 2 Comparison of detection of EI and GSM alone or in combination in predicting AIS

3 討 論

AIS是臨床上較為常見的腦血管疾病，可降低患者的生存能力，甚至造成患者死亡[13]。大量研究發現，頸動脈易損斑塊纖維帽斷裂引起的微栓子和血小板聚集形成的微血栓是導致AIS發生的主要病理學機制[14-17]。易損斑塊在病理特征上主要表現為：脂質核心較大、纖維帽薄、斑塊破裂出血和潰瘍形成、炎細胞浸潤及新生血管形成[18]。本研究應用CEUS及3D-US分別觀察頸動脈斑塊內新生血管情況及斑塊組織成分，并評估二者聯合檢測在預測AIS發生風險中的價值。

CEUS是用于觀察和反映組織內血流灌注情況，實現血池顯像的一項新技術，可用于頸動脈斑塊內新生血管的檢測[19-21]。CEUS對斑塊內新生血管的分析包括顯影分級半定量分析及TIC定量分析兩種方法。定量分析是CEUS后期利用隨機配備的特定分析軟件，將斑塊內新生血管的血流灌注信息轉換成具體數據，以避免操作者主觀因素對研究結果準確性造成的影響。研究發現，EI值與組織內新生血管的密度呈正相關，其能夠定量分析斑塊內新生血管的數量并評估斑塊易損性的高低[22]。本研究中，AIS組EI值(14.79±3.90)較NAIS組(8.42±5.07)高，差異有統計學意義，表明AIS組患者頸動脈斑塊內新生血管更豐富，斑塊易損性更高，更具破裂的風險，與敖鋒等[23]的研究結果一致。

常規二維超聲通常以斑塊的回聲強弱反映其易損性的高低。雖然此方法在臨床工作中得到廣泛應用，但其存在一定的缺陷：首先，不同的回聲無法準確反映斑塊的成分，例如纖維帽、膠原及脂質核心均顯示為低回聲。其次，二維超聲切面是局部斷面圖像，無法對斑塊的整體情況進行觀察及分析。基于三維容積成像的3D-US-VPQ技術可定量分析頸動脈斑塊的整體特征，通過計算機軟件自動獲取斑塊的PT、PV、PAS與GSM等定量參數。Mitchell等[24]研究發現斑塊組織成分不同時，其GSM值亦不同，斑塊內脂質核心、出血或壞死物質的GSM值為30～34，纖維成分的GSM值為42～53，而以鈣化成分為主的斑塊GSM值為45～75。本研究中，AIS組斑塊GSM值(30.78±6.03)較NAIS組(45.53±7.94)低，差異有統計學意義，說明AIS組患者頸動脈斑塊內含有較大的脂質核心、較多的炎性細胞或斑塊內出血、壞死，易損性高，而NAIS組患者頸動脈斑塊內含有較多的鈣化及纖維成分，易損性低。

本研究為驗證EI、GSM單獨及聯合檢測對AIS的預測價值并確定其截斷值，繪制了ROC曲線，結果顯示以EI 11.6作為預測AIS發生的截斷值，其AUC為0.730，敏感度和特異度分別為76.19%、62.22%；以GSM 33.5作為預測AIS發生的截斷值，其AUC為0.752，敏感度和特異度分別為78.57%、62.22%；聯合檢測的AUC為0.840，敏感度和特異度分別為85.71%、71.11%。由此可見，EI、GSM單獨及聯合檢測均對AIS有預測價值，其中聯合檢測的AUC最大，敏感度和特異度最高，聯合檢測診斷效能最好，與預期結果一致。

本研究中兩組頸動脈斑塊PT、PV與PAS差異均無統計學意義，與以往研究結果相符[25]，進一步說明了斑塊的大小及管腔的狹窄程度與AIS的發生無明顯關系。

本研究存在一定的局限性：①對臨床卒中風險因素的分析不夠詳細，有待擴大樣本量進一步補充研究結果。②本研究僅對優選斑塊的易損性進行了評估，雖然其不一定是導致AIS的責任斑塊，但動脈粥樣硬化是一種全身性緩慢進行性疾病，頸動脈斑塊均暴露于相同或相似的危險因素下，本研究所選斑塊具有一定的代表性。

綜上所述，EI、GSM聯合檢測對AIS的預測能力高于單獨檢測，可作為預測AIS發生風險的參考依據，便于臨床及時采取有效地干預措施，從而降低AIS的發生率。