李匯文劉志躍楊敬英王金銳張 婷徐 霞.內(nèi)蒙古超聲影像研究所 鄂爾多斯市中心醫(yī)院超聲科，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 07000；2.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)病理生理教研室，內(nèi)蒙古呼和浩特 00059

血管回聲跟蹤技術(shù)評價頸動脈斑塊危險度分層

李匯文1劉志躍2▲楊敬英1王金銳1張 婷1徐 霞1
1.內(nèi)蒙古超聲影像研究所 鄂爾多斯市中心醫(yī)院超聲科，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017000；2.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)病理生理教研室，內(nèi)蒙古呼和浩特 010059

[摘要]目的 應(yīng)用回聲跟蹤技術(shù)（ET）研究中老年患者頸動脈斑塊彈性及應(yīng)力改變與腦梗死的關(guān)系。 方法研究對象分為腦梗死組和非腦梗死組。應(yīng)用ET技術(shù)檢測2008年3月～2015年6月，在鄂爾多斯市中心醫(yī)院診斷為腦梗死的43例住院患者頸動脈斑塊74個，及同期體檢的44例非腦梗死者的頸動脈斑塊74個。在腦梗死組與非腦梗死組的穩(wěn)定斑塊之間和非穩(wěn)定斑塊之間分別比較彈性指標，發(fā)現(xiàn)斑塊彈性和應(yīng)力改變與腦梗死的關(guān)系。 結(jié)果 穩(wěn)定斑塊組間比較，腦梗死組患者的Eρ、β均較非腦梗死組增高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；AC、δ差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。不穩(wěn)定斑塊組間比較，腦梗死組患者的Eρ、β均較非腦梗死組增高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；AC、δ差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。 結(jié)論 腦梗死組的穩(wěn)定和不穩(wěn)定斑塊的Eρ、β均較非腦梗死組的高，兩項指標結(jié)合斑塊回聲特征，可作為評價頸動脈斑塊的危險度指標，為斑塊危險度分層。

[關(guān)鍵詞]超聲診斷；頸動脈斑塊；腦梗死；回聲跟蹤技術(shù)；斑塊危險度

▲通訊作者

腦卒中以其高死亡率和高致殘率，目前已經(jīng)成為威脅國人健康的首位疾病，2011年衛(wèi)生部發(fā)布的《腦卒中宣言》稱之為國民的“頭號殺手”。用超聲觀察斑塊的形態(tài)，用回聲跟蹤技術(shù)（echo tracking，ET）檢測動脈粥樣硬化（atherosclerosis，AS）患者頸動脈彈性和應(yīng)力指標，兩者相結(jié)合對頸動脈斑塊的危險度進行分層。為臨床預(yù)測和及早干預(yù)，避免發(fā)生腦血管意外提供可靠的評價指標。

1 資料與方法

1.1 一般資料

腦梗死組為2008年3月～2015年6月在我院神經(jīng)內(nèi)科住院的腦梗死患者43例，并經(jīng)超聲檢查發(fā)現(xiàn)頸動脈斑塊。年齡50～80歲，平均（65.5±6.6）歲，其中男33例，女10例。共測量斑塊74個。非腦梗死組為同期在我院體檢發(fā)現(xiàn)頸動脈斑塊的患者44例。年齡50～78歲，平均（64.3±6.1）歲，其中男31例，女13例，共測量斑塊74個。所有患者均經(jīng)頭部CT或MRI檢查，腦梗死的診斷符合第四屆全國腦血管病會議所修訂的標準[1]。

排除標準：患者無明顯肝、腎、心功能不全，無心臟瓣膜疾病、惡性腫瘤，無自身免疫疾病及甲狀腺功能異常。正常對照組血脂、血糖、血壓均正常。

1.2 頸動脈斑塊的判定及分類

頸動脈斑塊的判斷標準：頸動脈內(nèi)-中膜厚度≥1.0mm為內(nèi)膜增厚，局限性內(nèi)-中膜厚度≥1.5mm定義為斑塊。根據(jù)斑塊的超聲表現(xiàn)和形態(tài)學(xué)特征分為均勻斑塊（圖1），不均勻斑塊（圖2），鈣化斑塊（圖3），表面不規(guī)則/潰瘍形成斑塊（圖4）。（1）均勻斑塊：內(nèi)膜面局部隆起或彌漫增厚，呈均勻的中等或低回聲，內(nèi)膜線光滑；（2）不均勻斑塊：斑塊形態(tài)不規(guī)則，呈不均勻的強、中等或低回聲，部分長軸面呈“沙丘狀”，表面有連續(xù)的回聲輪廓及光滑的纖維帽；（3）鈣化斑塊：內(nèi)膜厚度不限，內(nèi)膜面呈局限性強回聲斑可伴有后方聲影；（4）表面不規(guī)則/潰瘍形成斑塊：斑塊較大，基底寬，呈混合性回聲，表面纖維帽不完整，有“壁龕”樣影像，彩超顯示血流超出斑塊表面[2]。根據(jù)超聲表現(xiàn)的形態(tài)學(xué)特征來判斷斑塊的穩(wěn)定性，均勻斑塊與鈣化斑塊為穩(wěn)定斑塊，歸為穩(wěn)定斑塊組，而不均勻斑塊與表面不規(guī)則/潰瘍形成斑塊為不穩(wěn)定斑塊[3-4]，歸為不穩(wěn)定斑塊組。

圖1　均勻斑塊

圖2　不均勻斑塊

圖3　鈣化斑塊

圖4　表面不規(guī)則/潰瘍形成斑塊

1.3 儀器

日本Aloka Prosound α-10彩色多普勒超聲診斷儀，7.5～13MHz高頻線陣探頭，配有ET技術(shù)和內(nèi)置數(shù)字化圖像管理系統(tǒng)（e-DMS）。

1.4 檢查方法

（1）患者要求：要求患者在檢查前12h內(nèi)不吸煙，未飲酒或咖啡等飲料。高血壓患者檢查當天未服用降壓藥。

（2）患者休息15min后測量血壓，測量血壓3次并取其平均值，每次測量間隔3～5min。

（3）圖像采集：受試者取平臥位，頸后墊薄枕。連接心電圖。頭偏向?qū)?cè)，先對頸動脈進行橫切面掃查，觀察頸動脈整體情況?？v切面選擇頸總動脈或頸動脈膨大部或頸內(nèi)動脈近端斑塊最厚處取樣，調(diào)節(jié)M型取樣線角度使之與斑塊表面垂直，以獲取最佳圖像和最大血管內(nèi)徑。取樣門置于取樣部位前壁和后壁的中膜處，啟動ET模塊，連續(xù)獲取12個以上心動周期的穩(wěn)定的頸總動脈內(nèi)徑變化曲線并儲存。依次獲取左、右側(cè)頸總動脈的圖像資料[5]。為保證圖像的一致性，圖像采集由一名經(jīng)過培訓(xùn)的有經(jīng)驗的醫(yī)師進行。

（4）圖像分析：選擇3～5個心動周期的滿意圖像輸入e-DMS，求其平均值（圖5）。依據(jù)下述公式[6-7]，e-DMS可自動計算出下列參數(shù)：

彈性系數(shù)（Ep）=（Ps-Pd）/[（Ds-Dd）/Dd]；

僵硬度（β）=ln（Ps/Pd）/[（Ds-Dd）/Dd]；

順應(yīng)性（AC）=π（Ds2-Dd2）/[4（Ps-Pd）]。

Ps為收縮壓，Pd為舒張壓，Ds為收縮期頸動脈最大徑，Dd為舒張期頸動脈最大徑。通過對動脈內(nèi)徑和斑塊厚度的測定，在實時監(jiān)測血壓的基礎(chǔ)上，計算斑塊部位管壁的應(yīng)力：

應(yīng)力（δ）=SBP·D/[4h·（1+h/D）]。

SBP為動脈收縮壓，D為收縮期血管內(nèi)徑，h為斑塊厚度[8]。

圖5　獲得曲線e-DMS自動計算彈性指標

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 二組患者頸動脈穩(wěn)定斑塊組與不穩(wěn)定斑塊組相關(guān)參數(shù)指標的比較

腦梗死組與非腦梗死組的穩(wěn)定斑塊組之間的比較，不穩(wěn)定斑塊組之間的比較，年齡（Age）、血壓（SBP）、斑塊厚度（h）、血糖（GLU）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白（HDL）、總膽固醇（TC）、低密度脂蛋白（LDL-c）值相比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。認為對2組動脈斑塊彈性和應(yīng)力的結(jié)果無明顯影響。見表1。

表1　腦梗死與非腦梗死組患者相關(guān)參數(shù)指標的比較（±s，n1=27，n2=47）

表1　腦梗死與非腦梗死組患者相關(guān)參數(shù)指標的比較（±s，n1=27，n2=47）

注：n1腦梗死組及非腦梗死組穩(wěn)定斑塊，n2=腦梗死組及非腦梗死組不穩(wěn)定斑塊，穩(wěn)定斑塊組間和不穩(wěn)定斑塊組間各指標比較，P＞0.05

參數(shù)指標　　腦梗死組穩(wěn)定斑塊非腦梗死組穩(wěn)定斑塊　t　P　　腦梗死組不穩(wěn)定斑塊非腦梗死組不穩(wěn)定斑塊　t　 P Age（歲）　67.11±7.47　63.15±8.37　1.175　 0.055　 63.22±8.23　 64.42±7.88　 -1.146　 0.498 SBP（mm Hg）　138.70±19.90　 131.67±15.03　 3.177　 0.102　 138.57±16.11　 133.98±13.42　 5.113　 0.247 h（mm）　1.59±0.39　1.55±0.63　1.651　 0.851　 2.56±0.69　2.51±0.54　 1.574　 0.794 GLU（mmol/L）　5.95±0.96　6.03±1.97　-1.512　 0.072　 6.80±2.15　6.37±2.64　 1.987　 0.675 TG（mmol/L）　1.70±0.53　1.66±0.67　1.632　 0.857　 2.22±0.57　1.97±0.66　 3.352　 0.936 HDL（mmol/L）　1.23±0.26　1.18±0.27　1.445　 0.273　 1.26±0.24　1.30±0.35　 -2.917　 0.713 TC（mmol/L）　4.99±0.87　5.27±1.00　-3.11　 0.805　 5.25±1.02　5.87±1.21　 -2.010　 0.373 LDL-c（mmol/L）　3.01±0.72　3.20±0.89　-1.094　 0.389　 3.29±0.86　3.36±0.98　 -1.488　 0.770

2.2 腦梗死與非腦梗死患者穩(wěn)定斑塊間及不穩(wěn)定斑塊間的比較

腦梗死與非腦梗死組頸動脈穩(wěn)定斑塊患者的比較，Eρ、β值均大于非腦梗死組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；AC值較非腦梗死組減低，應(yīng)力δ值較非腦梗死組增高，但兩組的比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。腦梗死組頸動脈不穩(wěn)定斑塊的Eρ、β值均大于非腦梗死組不穩(wěn)定斑塊，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；AC值較非腦梗死組減低，δ值較非腦梗死組增高，但兩組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。見表2。

表2　腦梗死與非腦梗死組患者穩(wěn)定斑塊間及不穩(wěn)定斑塊間的比較（±s，n1=27，n2=47）

表2　腦梗死與非腦梗死組患者穩(wěn)定斑塊間及不穩(wěn)定斑塊間的比較（±s，n1=27，n2=47）

注：n1腦梗死組及非腦梗死組穩(wěn)定斑塊，n2=腦梗死組及非腦梗死組不穩(wěn)定斑塊。與非腦梗梗死組不穩(wěn)定斑塊比較，*P＜0.05，與非腦梗死組穩(wěn)定斑塊比較，**P＜0.05

參數(shù)指標　　腦梗死組穩(wěn)定斑塊非腦梗死組穩(wěn)定斑塊　t　P　　腦梗死組不穩(wěn)定斑塊非腦梗死組不穩(wěn)定斑塊　t　P Ep（kPa）　 221.15±85.76**　135.96±56.48　 11.348　 0.000　 178.38±58.80*　153.91±53.64　 7.411　 0.035 β 14.60±6.01**　9.69±3.77　2.541　 0.013　 12.24±3.86*　10.58±3.64　 1.787　 0.041 AC（mm2/kPa）　 0.61±0.28　 0.72±0.35　-1.474　 0.147　 0.54±0.22　 0.58±0.27　 -1.553　 0.644δ（N）　147.41±36.25　145.75±53.72　 0.455　 0.650　 70.60±29.03　 67.87±29.86　 1.406　 0.137

3 討論

腦梗死（cerebral infarction，CI）是威脅人類健康的主要疾病之一。AS斑塊是多種疾病及老年動脈粥樣硬化的常見伴發(fā)癥，斑塊不穩(wěn)定、破裂和血栓形成，是致急性心腦血管事件的主要原因[9]。AS的發(fā)生受年齡、血壓、血糖、血脂、吸煙等多種因素的影響，動脈彈性值和局部所的應(yīng)力受血壓、動脈內(nèi)徑、斑塊厚度等因素的影響[10]。超聲可直觀顯示動脈粥樣斑塊的形態(tài)及回聲特征。ET技術(shù)在 B/M模式下， 采集收縮期、舒張期的血管壁運動所產(chǎn)生的相位偏移信號進行分析；實時跟蹤、描記管壁運動軌跡并以曲線顯示，其成像原理使其距離測量的精度能達到0.01mm，通過公式可以計算動脈彈性、應(yīng)力等指標[5]。

動脈彈性是動脈血管由于血管內(nèi)的壓力變化引起的血管容積變化的特性，又稱動脈順應(yīng)性。它取決于動脈管腔的大小和管壁的硬度或可擴張性，是反映動脈舒張功能狀態(tài)的重要指標[11]。一些研究表明動脈彈性的改變與動脈粥樣硬化的發(fā)生密切相關(guān)[12]。頸動脈是AS最常發(fā)生的部位，而且距離心臟及腦部較近，其硬化程度可部分反映顱內(nèi)動脈和冠狀動脈硬化的程度，是超聲檢查的最常用部位[13]。

本研究AS患者的血壓、血糖、血脂等干擾因素，組間比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。正常對照組平均年齡較動脈粥樣硬化組小，王建華等[14]的研究顯示50～59歲和≥60歲組的Eρ、β和AC與40～49歲組差異無顯著性意義，提示年齡對＜40歲者Eρ、β和AC的影響顯著，而對≥40歲者影響不顯著。所以認為年齡的差異對本研究結(jié)果不會產(chǎn)生明顯影響。頸動脈斑塊的厚度穩(wěn)定斑塊組間比較及非穩(wěn)定斑塊組間比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），表明回聲特征及厚度相近的斑塊，對腦梗死的發(fā)生無顯著影響。

腦梗死組與非腦梗死組的穩(wěn)定斑塊間的比較，以及腦梗死組與非腦梗死組穩(wěn)定斑塊間的比較結(jié)果表明，腦梗死組患者動脈彈性較非腦梗死組下降，Eρ、β值增高。其原因可能與下列因素有關(guān)：（1）腦梗死導(dǎo)致血管重構(gòu)加重，彈性改變：腦梗死造成患者一定程度的運動能力喪失，運動的減少導(dǎo)致動脈膠原纖維增多，平滑肌功能退變、變硬與彈性減弱，使動脈壁僵硬，進而管壁彈性功能下降[15]。（2）腦梗死頸動脈血流動力學(xué)改變使血管彈性減低：腦梗死患者由于梗死區(qū)域血供喪失，壞死物質(zhì)的吸收、機化，血管重建，血流重新分配，建立新的側(cè)枝循環(huán)，頸動脈通過代償適應(yīng)血流的改變，導(dǎo)致動脈僵硬度增加，彈性減低[16]。（3）腦梗死血管活性物質(zhì)的合成和釋放異常使頸動脈彈性發(fā)生改變：內(nèi)皮細胞凋亡，導(dǎo)致NO合成和釋放減少，同時也伴隨超氧負離子產(chǎn)生增加，后者加速NO滅活并損傷內(nèi)皮細胞功能，內(nèi)皮功能障礙還與環(huán)氧化酶依賴的內(nèi)皮源性縮血管因子活性增強有關(guān)，從而使血管舒張功能受損，彈性減退[17]；梗死區(qū)域血流喪失，組織壞死釋放氧自由基，引起周圍組織鈣超載，以及白細胞釋放生物活性物質(zhì)等的損傷作用，使血管內(nèi)膜、平滑肌受損，進而對動脈彈性功能造成永久性損傷[18]。（4）腦梗死常伴隨患者收縮壓的升高和脈壓的增大，加速動脈壁的疲乏及血管壁的損害：一方面是血壓增高的機械作用，另一方面是交感神經(jīng)長期處于興奮狀態(tài)，從而激活了腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)，血管緊張素能刺激血管平滑肌細胞生長、增殖，促進膠原及細胞基質(zhì)的合成和堆積；醛固酮使纖維細胞增加，膠原增多，從而造成管壁剛性增強，而彈性功能減退[19]。Eρ、β值增高可較好的反應(yīng)血管的彈性減退，其數(shù)值的增高可作為指導(dǎo)臨床積極預(yù)防、干預(yù)腦梗死發(fā)生的指標。

穩(wěn)定斑塊組間與不穩(wěn)定斑塊組間的比較，AC值的差異無統(tǒng)計學(xué)意義，與以往大多數(shù)文獻報道不同[20]。但溫朝陽等[21]報道的兔高膽固醇血癥動脈硬化模型研究的結(jié)果一致。AC對評價頸動脈彈性的作用有待在今后的研究中進一步完善。

δ值穩(wěn)定斑塊組間及不穩(wěn)定斑塊組間的比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。其原因可能為：應(yīng)力是反映斑塊局部受力情況的指標，在血壓、斑塊厚度、血管內(nèi)徑無明顯差別時，局部受到應(yīng)力的大小無明顯差別。

超聲可以直接觀測斑塊形態(tài)。Ambrose等對頸動脈內(nèi)膜切除標本的病理組織學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，斑塊的糜爛或破裂是動脈硬化患者發(fā)生缺血性腦梗死的關(guān)鍵因素[22]。不均勻斑塊和表面不規(guī)則/潰瘍形成斑塊富含脂質(zhì)，在動脈壁應(yīng)力增加及受高速血流沖擊下易于破裂，暴露的脂質(zhì)和膠質(zhì)可激活血小板，啟動凝血反應(yīng)形成動脈內(nèi)血栓或斑塊脫落，最終導(dǎo)致腦梗死[23]。均勻斑塊及鈣化斑塊為穩(wěn)定性斑塊，其脂質(zhì)壞死核心小，平滑肌細胞和細胞外基質(zhì)膠原組織含量較多，纖維帽厚，不易破裂[24]。ET技術(shù)所測量的力學(xué)功能參數(shù)，可以反映動脈彈性的減退。兩種方法相結(jié)合，對頸動脈斑塊的危險度分層，為臨床及早干預(yù)動脈硬化斑塊，預(yù)防梗死提供有力依據(jù)。

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Evaluation of risk stratification of carotid plaque by echotracking technique

LI Huiwen1LIU Zhiyue2YANG Jingying1WANG Jinrui1ZHANG Ting1XU Xia1
1.Inner Mongolia Ultrasonic Imaging Research Institute,Department of Ultrasound,Ordos Central Hospital,Ordos 017000,China;2.Department of Pathophysiology,Inner Mongolia Medical Hospital,Hohhot 010059,China

[Abstract]Objective To study correlations of carotid plaques elasticity and change of stress and cerebral infarction in elderly patients by using echo-tracking (ET) technique. Methods 74 carotid plaques of 43 hospitalized patients who were diagnosed as cerebral infraction group in Ordos Central Hospital from March 2008 to June 2015 were detected by ET technique.At the same time,74 carotid plaques of 44 non- cerebral infraction patients who were received healthy examinations were also detected by ET technique.Elasticity indexes were compared between stable plaques and unstable plaques in the cerebral infraction group and the non-cerebral infraction group to discover correlations of carotid plaques elasticity and change of stress and cerebral infarction. Results In comparison of stable plaques in two groups,Eρ and β of the cerebral infarction group were both increased compared with non-cerebral infarction group.There was significant difference(P＜0.05).AC and δ had no statistical significance(P＞0.05).In comparison of unstable plaques in two groups,Eρ and β of the cerebral infarction group were both higher than those of the non-cerebral infarction group.The difference had statistical significance(P＜0.05).AC and δ had no statistical significance(P＞0.05). Conclusion Eρ and β of stable plaques and unstable plaques in the cerebral infraction group were both higher than those of the non- cerebral infraction group.These two indexes combined with the character of plaque echo can be used as the index to evaluate and stratify the risk of plaques.

[Key words]Ultrasound diagnosis;Carotid plaque;Cerebral infarction;Echo tracking technique;Risk of plaque

[中圖分類號]R541.4

[文獻標識碼]A

[文章編號]2095-0616（2015）24-07-05

收稿日期：（2015-10-10）