基于臨床及超聲特征的頸動脈易損斑塊模型的建立及分析

唐 姍 李 寧 王藝樺 馬 琳 張樹華 闞艷敏

腦卒中是我國居民的主要死亡原因之一，有研究表明約2/3的急性缺血性腦卒中由動脈粥樣硬化易損斑塊破裂引起[1, 2]。易損斑塊指有破裂傾向、容易發生血栓和(或)進展迅速的斑塊。目前對頸動脈斑塊易損性的評估主要依賴于超聲特征，而將患者臨床與頸動脈斑塊特征相結合評估斑塊易損性的研究少見[3～9]。本研究旨在創新性結合患者臨床及超聲特征對頸動脈斑塊易損性進行評估，并通過建立診斷模型提高對易損斑塊的甄別能力，以期達到及早、可靠篩選出即將發生腦血管事件的高危人群，為臨床早期干預提供依據。

對象與方法

1.研究對象：選取2021年6 月～2022年2月于筆者醫院檢查發現頸動脈斑塊患者86例，其中男性67例，女性19例，患者年齡42～ 79歲，依據近6個月頸動脈斑塊同側有無缺血性腦卒中或短暫性腦缺血發作的發生將斑塊分為易損斑塊組(45個)和非易損斑塊組(41個)[4]。納入標準：臨床病史資料完整者、超聲檢查頸動脈斑塊短軸最大厚徑≥0.25cm者、患者能配合完成超微血管成像技術(superb micro-vascular imaging,SMI)檢查者。排除標準：因斑塊內鈣化明顯等原因，超聲圖像顯示效果不佳者；患者本人或家屬拒絕參加研究者。本研究通過筆者醫院醫學倫理學委員會審批(倫理審批號：2020155)。

2.臨床資料的收集：采用盲法記錄患者的性別、年齡、學歷、體重指數(body mass index,BMI)、吸煙指數、飲酒指數、冠心病史、糖尿病史、高血壓史、高血脂史、降糖藥使用情況、降壓藥使用情況、降脂藥使用情況、脈壓差、空腹血糖(fasting blood glucose，FBG)、總膽固醇(total cholesterol，TC)、甘油三酯(triglyceride，TG)、高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol，HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol，LDL-C)。吸煙指數=每日吸煙量(支/天)×吸煙年數，飲酒指數=日飲白酒量(g/d)×飲酒年數[5,6]。

3.超聲儀器及檢查方法：采用日本佳能Aplio i800超聲診斷儀，探頭型號11-L4，頻率為(4～11)MHz。常規超聲：被檢者平臥，從頸總動脈起始處向上掃查，記錄斑塊的位置：頸總動脈(common carotid artery, CCA)、頸總動脈分叉處(bifurcation，BIF)、頸總動脈分叉處-頸內/頸外動脈(bifurcation-internal carotid artery/external carotid artery, BIF-ICA/ECA)、頸內/頸外動脈(internal carotid artery/external carotid artery,ICA/ECA)、測量斑塊的最大長徑及厚徑、觀察斑塊內部回聲(低回聲、等回聲、高回聲及不均質回聲)、表面情況(光滑、不光滑)、內部有無強回聲、強回聲位置(斑塊近基底部或中部、斑塊表面附近、兩者均有，圖1A)。SMI：對責任斑塊進行掃查，選擇灰階模式超微血流成像，SMI感興趣區覆蓋整個斑塊，動態觀察至少30s，斑塊內新生血管的數量及分布情況，依據Guo等[7]的標準對斑塊內新生血管進行半定量分析：0級為斑塊內無明顯新血管形成；1級為斑塊內少量新生血管形成；2級為斑塊內中量新生血管形成；3級為斑塊內大量、廣泛新生血管形成(圖1B)。

圖1 頸動脈斑塊常規超聲與SMI對照圖A.常規超聲模式下斑塊長軸(細箭頭)；B.斑塊SMI模式，長軸切面顯示斑塊內新生血管(粗箭頭)

結 果

1.基線資料比較：兩組間性別、年齡、BMI、吸煙指數、脈壓差、TC比較，差異有統計學意義(P<0.05，表1)。

表1 兩組間臨床特征比較

2.超聲特征比較：兩組間斑塊最大厚徑、內部有無強回聲、強回聲數量、強回聲位置、SMI新生血管級別比較，差異有統計學意義(P<0.05，表2)。

表2 兩組間超聲特征比較[n(%),M(Q1,Q3)]

3.臨床及超聲參數聯合預測頸動脈斑塊易損性：設是否為易損斑塊為因變量，設兩組比較差異有統計學意義的臨床及超聲指標為自變量，并分別對其進行賦值，詳見表3；將性別、年齡、BMI、吸煙指數、脈壓差、TC、斑塊最大厚徑、內部有無強回聲、內部強回聲數量、內部強回聲位置、SMI新生血管級別納入多因素Logistic回歸分析中，詳見表4，結果顯示性別、年齡、BMI、TC和SMI新生血管級別是頸動脈易損斑塊的獨立影響因素。

表4 基于臨床及超聲參數的頸動脈易損斑塊二元多因素Logistic回歸分析

4.頸動脈易損斑塊診斷模型的建立、驗證及效能評價：(1)模型的建立：對兩組多因素Logistic回歸分析中差異有統計學意義的指標進行多重共線性診斷，均不存在多重共線性；采用Fisher逐步判別分析法，得出診斷方程：Y1=-108.759-7.527X1+1.285X2+4.457X3+2.489X6+4.332X11，Y2=-84.538-3.418X1+1.146X2+3.910X3+1.545X6+3.081X11(Y1、Y2、X1、X2、X3、X6、X11分別代表易損斑塊組、非易損斑塊組、性別、年齡、BMI、TC、SMI新生血管級別，表5)。(2)模型的驗證：采用自身驗證法和交叉驗證法對診斷模型進行驗證，正確率分別為83.7%、81.4%，誤判率分別為16.3%、18.6%(表6、表7)。(3)模型的效能評價：ROC分析顯示曲線下面積為0.837，95% CI為0.746～0.928，敏感度為84.4%，特異性為82.9%(圖2)。

圖2 易損斑塊診斷模型效能評價

表5 分類函數系數

表6 模型自身驗證結果(n)

表7 模型交叉驗證結果(n)

討 論

動脈粥樣硬化是一種慢性進展性血管病，盡管臨床及多研究已證實他汀類藥物對其有效，但發生率仍持續上升[8]。超聲檢查已被廣泛用于頸動脈易損斑塊的評估中，安全、便捷、可重復性高。

SMI是一種無需注射造影劑且又能高質量檢測病變內微小血管的新興技術，SMI顯示的斑塊內新生血管越多，組織學的肉芽組織、炎癥和脂質綜合評分越高[9]。本研究中易損斑塊組SMI新生血管級別高于非易損斑塊組，且在多因素Logistic回歸分析中，SMI新生血管級別是頸動脈易損斑塊的獨立影響因素，分析其原因為易損斑塊內出現異常血管增生，炎性細胞和脂質通路增多，導致內膜增厚、斑塊內出血等[10～12]。目前國內外對于伴鈣化的頸動脈斑塊易損性的評估觀點不一，本研究中易損斑塊內伴鈣化的比例及數量明顯較高，且多位于近管腔側，與既往研究結果一致[13]。主要原因為多個鈣化，尤其是聚集在斑塊同一部位的鈣化可使斑塊組織應力成倍增加，從而超出斑塊破裂的臨界閾值，增加斑塊內異常新生血管破裂的風險[14]。

本研究中易損斑塊組男性、年齡、BMI、吸煙指數、脈壓差和TC水平均較非易損斑塊組比例高，進一步進行多因素Logistic回歸分析，結果顯示性別、年齡、BMI、TC是頸動脈易損斑塊的獨立影響因素，這些與既往研究結果相符[15～18]。分析其原因：①女性雌激素的抗氧化和抗細胞凋亡作用對斑塊有保護作用[19]；②隨著年齡的增加，管腔形態學發生變化引起管腔血流阻力增高，斑塊應力增加[20]；③高BMI患者脂肪含量高，脂肪細胞因子可以激活內皮細胞，從而促進動脈粥樣硬化的進展及并發癥的發生[21]；④煙草中的有害物質可促使斑塊的新生血管形成，增加破裂風險[22]；⑤高脈壓差增加了血管硬度及血管壁的負荷, 并損傷血管內皮細胞功能，引起動脈粥樣硬化斑塊的形成及易損性的增加[23]。

Fisher逐步判別分析法是在分類明確的前提下，根據研究對象的多個特征，判別其歸屬于哪一類的多變量統計分析方法。本研究中性別、年齡、BMI、TC、SMI新生血管級別納入診斷模型，表明上述指標在易損斑塊的辨別診斷中具有重要意義，與既往研究類似[12～18]。而后通過自身驗證、交叉驗證及ROC曲線對模型的診斷效能進行評價，結果顯示此模型的正確率、敏感度、特異性均較高，表明此模型有較高的診斷價值，可以應用于臨床。

在自身驗證和交叉驗證中分別有14例、16例誤判患者，表明此診斷模型仍然難以鑒別部分易損斑塊，其可能的原因及改進方向：①本研究樣本量較小，后續會加大樣本量開展進一步分析；②本樣本缺乏病理對照，后續會進一步完善。

綜上所述，本研究將臨床指標及超聲參數相結合，應用Fisher逐步判別分析法建立易損斑塊的診斷模型，可以為臨床醫師的判別診斷提供依據。