丁曉明等
中圖分類號(hào):R54;R4451文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009_816X(2015)04_0315_03
doi:103969/jissn1009_816x20150418腦血管病嚴(yán)重危害人類健康,頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊是其重要病理基礎(chǔ),斑塊的不穩(wěn)定性是導(dǎo)致腦梗死的主要病因。相關(guān)研究顯示斑塊內(nèi)新生血管(intraplaque neovascularization, IPN)與斑塊的進(jìn)展及不穩(wěn)定性密切相關(guān),并且是斑塊內(nèi)出血(intraplaque haemorrhage,IPH)的主要來源[1]。超聲造影(contrast_enhanced ultrasound,CEUS)可以用來檢測(cè)并定量評(píng)價(jià)IPN[2~5]。本文主要對(duì)CEUS評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈斑塊的應(yīng)用現(xiàn)狀及最新進(jìn)展作一綜述。
1IPN與易損斑塊的關(guān)系
營養(yǎng)頸動(dòng)脈的血供主要來自外膜的滋養(yǎng)血管,而IPN由滋養(yǎng)血管產(chǎn)生。易損斑塊內(nèi)含有豐富的IPN,這種血管脆弱、容易破裂出血,IPH刺激斑塊內(nèi)巨噬細(xì)胞分泌基質(zhì)金屬蛋白酶或膠原酶,消化纖維帽,導(dǎo)致斑塊潰瘍、破裂并繼發(fā)血栓形成,出血后紅細(xì)胞膜上膽固醇的釋放成為斑塊內(nèi)游離膽固醇的一個(gè)重要來源,促進(jìn)了巨噬細(xì)胞浸潤及脂質(zhì)核心的擴(kuò)大。因此IPN是導(dǎo)致斑塊進(jìn)展及不穩(wěn)定的重要因素。
2CEUS評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈斑塊
21CEUS評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈斑塊的原理:CEUS通過外周靜脈注射造影劑增強(qiáng)血液的背向散射,可顯著增強(qiáng)超聲顯像中血池與組織的對(duì)比度,不僅能夠提高動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的顯示率,還能夠觀察IPN的生成[6]。目前使用的造影劑微氣泡是由不同成分的膜包裹氟化合物氣體構(gòu)成,直徑約2~6μm,小于紅細(xì)胞直徑,但具有與紅細(xì)胞相似的血流動(dòng)力學(xué)特性,可自由通過組織微循環(huán),是一種理想的血管內(nèi)示蹤劑[7]。CEUS可以用來檢測(cè)并定量評(píng)價(jià)IPN,其主要定量分析指標(biāo)有:感興趣區(qū)(region of interest,ROI);到達(dá)時(shí)間(arrival time,AT):造影劑從肘靜脈開始注射到ROI內(nèi)出現(xiàn)的時(shí)間;到達(dá)時(shí)間差(difference of arrival time,DAT):DAT=AT斑塊-AT頸動(dòng)脈;達(dá)峰時(shí)間(time to peak,TTP):造影劑從肘靜脈開始注射到ROI內(nèi)達(dá)到最高濃度的時(shí)間;達(dá)峰時(shí)間差(difference of time to peak,DTTP):DTTP=TTP斑塊-TTP頸動(dòng)脈;基礎(chǔ)強(qiáng)度(basic intensity, BI);峰值強(qiáng)度(peak intensity,PI);增強(qiáng)強(qiáng)度(enhanced intensity,EI):EI=PI-BI;時(shí)間-強(qiáng)度曲線(time_intensity curve,TIC)。頸動(dòng)脈斑塊CEUS分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[8]:Ⅰ級(jí),斑塊無增強(qiáng);Ⅱ級(jí),斑塊基底部增強(qiáng);Ⅲ級(jí),斑塊基底部和肩部增強(qiáng);Ⅳ級(jí),斑塊基底部、肩部及內(nèi)部增強(qiáng)。
22CEUS評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈斑塊的優(yōu)點(diǎn):CEUS評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈斑塊具有顯像效果好、實(shí)時(shí)成像、定量分析、操作簡便、無輻射、無損性、相對(duì)價(jià)廉、適用面廣等諸多優(yōu)點(diǎn)。
23CEUS評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈斑塊的局限性:(1)斑塊所致衰減影響IPN的顯示;(2)勾畫ROI時(shí)易受患者呼吸、吞咽動(dòng)作及操作者移動(dòng)探頭的影響;(3)頸動(dòng)脈斑塊及IPN實(shí)際上是三維立體的結(jié)構(gòu),IPN的走行方向和分布是在立體的空間范圍內(nèi),而當(dāng)前CEUS評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈斑塊一般采用二維成像模式,無法顯示成像平面外的IPN。
3CEUS評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈斑塊的應(yīng)用現(xiàn)狀
31提高低回聲斑塊及潰瘍的檢出率:Feinstein等[9]研究發(fā)現(xiàn),應(yīng)用CEUS可發(fā)現(xiàn)更多二維或彩色多普勒超聲(color Doppler ultrasound,CDUS)遺漏的低回聲斑塊,準(zhǔn)確地勾勒出斑塊的輪廓并能清晰顯示潰瘍部位造影劑的填充,大大提高了低回聲斑塊及潰瘍的檢出率。van den Oord等[10]對(duì)100例無癥狀患者的頸動(dòng)脈分別進(jìn)行傳統(tǒng)超聲及CEUS檢查,CEUS檢出頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊患者88例,傳統(tǒng)超聲只檢出其中的77例,遺漏的均為低回聲斑塊。Ten Kate Gerrit等[11]研究了20例患者的39個(gè)頸動(dòng)脈斑塊,以計(jì)算機(jī)斷層血管成像(computed tomographic angiography,CTA)為標(biāo)準(zhǔn),CDUS檢測(cè)潰瘍的敏感性、特異性、準(zhǔn)確性、陽性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值分別為29%、73%、54%、46%和57%,CEUS檢測(cè)潰瘍的敏感性、特異性、準(zhǔn)確性、陽性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值分別為88%、59%、72%、63%和87%。檢測(cè)IPN,其主要用途如下。
32識(shí)別易損斑塊,預(yù)測(cè)腦血管事件的風(fēng)險(xiǎn):相關(guān)研究表明:CEUS對(duì)軟斑塊IPN的檢出率明顯高于硬斑塊[12],與扁平型斑塊相比,不規(guī)則型和潰瘍型斑塊內(nèi)存在更多的IPN[13]。何慧療等[8]運(yùn)用CEUS分別對(duì)81例腦梗死患者和95例非腦梗死患者頸動(dòng)脈斑塊進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn),頸動(dòng)脈斑塊CEUS增強(qiáng)級(jí)別是預(yù)測(cè)腦梗死的一個(gè)有效指標(biāo),增強(qiáng)級(jí)別越高,腦梗死的風(fēng)險(xiǎn)越大。Zhou等[14]研究發(fā)現(xiàn),應(yīng)用CEUS檢測(cè)到的頸動(dòng)脈IPN與經(jīng)顱多普勒(transcranial color Doppler,TCD)檢測(cè)到的微栓子(monitoring of microembolic signals,MES)存在相關(guān)性,而傳統(tǒng)CDUS檢測(cè)頸動(dòng)脈斑塊的聲學(xué)特征與MES不存在相關(guān)性,證明CEUS可以較傳統(tǒng)超聲更好地識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)斑塊。Hjelmgren等[4]提出了一套對(duì)比量化程序(Contrast Quantification Program,CQP),采用標(biāo)準(zhǔn)化的方法對(duì)頸動(dòng)脈斑塊CEUS檢查結(jié)果進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)有腦卒中或短暫性腦缺血發(fā)作(transient ischemic attack,TIA)病史的患者,其CQP相關(guān)測(cè)值顯著高于無癥狀的受檢者,并且CQP相關(guān)測(cè)值具有很高的可重復(fù)性,因此在識(shí)別易損斑塊和預(yù)測(cè)患者未來發(fā)生腦血管事件的風(fēng)險(xiǎn)方面具有重要的臨床評(píng)估價(jià)值。
33藥物治療的療效評(píng)估:Tian等[15]將20只兔子通過球囊損傷及高膽固醇飲食建立頸動(dòng)脈粥樣硬化模型,第16周進(jìn)行頸動(dòng)脈CEUS檢查測(cè)量斑塊最大增強(qiáng)強(qiáng)度(maximal video_intensity enhancement,MVE),同時(shí)進(jìn)行血管內(nèi)超聲(intravascular ultrasound,IVUS)檢查測(cè)量斑塊總體積(total atheroma volume,TAV),后隨機(jī)分為對(duì)照組和阿托伐他汀組(2mg/kg/day),第20周再次進(jìn)行頸動(dòng)脈CEUS和IVUS檢查,結(jié)果顯示:對(duì)照組MVE及TAV增加比例均大于阿托伐他汀組:MVE[(493±241)% vs (-69±156)%,P<001],TAV[(193±94)% vs (-73±163)%,P<001),且MVE和TAV之間存在正相關(guān)關(guān)系(r=072,P<001)。倪雙雙等[16]選擇經(jīng)二維超聲檢查發(fā)現(xiàn)頸動(dòng)脈粥樣硬化軟斑的急性腦梗死患者60例,治療組(30例)給予阿托伐他汀40mg/d,對(duì)照組(30例)不給予阿托伐他汀,治療前及治療3個(gè)月后對(duì)頸動(dòng)脈軟斑進(jìn)行CEUS檢查及聲學(xué)定量分析,結(jié)果治療3個(gè)月后治療組斑塊EI值較治療前及對(duì)照組明顯減少(P<005),對(duì)照組治療前后斑塊EI值差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>005),說明大劑量阿托伐他汀短期治療頸動(dòng)脈斑塊后,IPN減少,CEUS可以作為阿托伐他汀對(duì)頸動(dòng)脈斑塊療效的評(píng)價(jià)手段。
34圍手術(shù)期評(píng)估:Shao等[17]研究發(fā)現(xiàn):CEUS顯示斑塊Ⅳ級(jí)增強(qiáng)的患者,頸動(dòng)脈支架(Carotid Artery Stenting,CAS)組不良事件的發(fā)生率顯著高于頸動(dòng)脈內(nèi)膜剝脫術(shù)(carotid endarterectomy,CEA)組(5556% vs 714%,P<005),CEUS可作為圍手術(shù)期評(píng)估方法來決定對(duì)不同的患者采用CEA還是CAS治療。Shalhoub等[18]對(duì)31例等待CEA的患者進(jìn)行延遲相頸動(dòng)脈超聲造影(late_phase contrast_enhanced ultrasound,LP_CEUS)檢查,術(shù)后一半標(biāo)本進(jìn)行定量免疫組織學(xué)分析,一半標(biāo)本進(jìn)行細(xì)胞生物學(xué)分析,結(jié)果顯示:LP_CEUS≥0組CD68,CD31,IL_6,MMP_1,MMP_3等測(cè)值均高于LP_CEUS<0組(P<005),證明LP_CEUS反應(yīng)了誘發(fā)斑塊破裂的炎癥和血管生成的關(guān)鍵生物學(xué)特征。Faggioli等[19]應(yīng)用CEUS對(duì)22例CEA患者進(jìn)行術(shù)前評(píng)估,定量分析頸動(dòng)脈IPN的增強(qiáng)分貝(decibel enhancement, dB_E),斑塊標(biāo)本均進(jìn)行組織學(xué)檢查評(píng)估易損性,結(jié)果顯示dB_E測(cè)值有癥狀組高于無癥狀組[(74±05)DB vs (35±14)DB,P<001),纖維帽厚度<200μm組高于≥200μm組[(596±15)DB vs (30±10)DB,P<001),炎性浸潤組高于無炎性浸潤組[(74±12)DB vs (32±09)DB,P<005),斑塊組織學(xué)易損性評(píng)分1分6例dB_E(25±06)DB,2分10例dB_E(46±08)DB,3分0例,4分3例dB_E(71±05)DB,5分3例dB_E(76±02)DB。
4CEUS評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈斑塊的最新研究進(jìn)展
41CEUS三維成像技術(shù):通過對(duì)斑塊及IPN內(nèi)部造影信號(hào)的采集重建與后處理,可以將斑塊及IPN的走行以立體的形式呈現(xiàn)出來,與CEUS二維成像技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)。趙雅萍等[20]初步研究發(fā)現(xiàn):CEUS三維成像可以更全面地反映頸動(dòng)脈IPN的空間分布特點(diǎn),對(duì)IPN顯示情況優(yōu)于CEUS二維成像。
42分子靶向CEUS技術(shù):人們將特異性配體連接到造影劑微泡表明,使它到達(dá)感興趣的組織或器官,選擇性地與相應(yīng)受體結(jié)合,從而達(dá)到特異性增強(qiáng)靶區(qū)超聲信號(hào)的目的。研究使用有靶向性的微型氣泡,可以顯示與動(dòng)脈粥樣硬化血管生成有關(guān)的細(xì)胞粘附分子及其受體,目前相關(guān)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的研究已經(jīng)開始[21]。IPN內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)更多的黏附分子,誘導(dǎo)白細(xì)胞聚集,釋放多種炎性細(xì)胞因子,炎性細(xì)胞及炎性因子對(duì)斑塊脂質(zhì)核心的擴(kuò)大、纖維組織完整性的破壞及細(xì)胞外基質(zhì)的降解均有明顯影響。通過使用分子成像,人們不僅能夠確定IPN的存在,而且能夠評(píng)估IPN生成的活性。靶向聲學(xué)造影劑不僅能作為診斷疾病的工具,還可作為藥物或基因治療的載體和傳輸工具,利用攜帶治療性藥物或基因的靶向超聲造影劑作為運(yùn)輸工具,在CEUS圖像引導(dǎo)下直接將藥物或基因輸送到病變部位,從而達(dá)到靶向治療的目的,幫助臨床醫(yī)生為患者制定個(gè)體化的治療方案,那更是一個(gè)令人激動(dòng)的新領(lǐng)域。
綜上所述,CEUS對(duì)IPN的研究為我們認(rèn)識(shí)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的發(fā)病機(jī)制和防治帶來了深刻的影響。隨著CEUS三維成像技術(shù)及具有診斷和治療雙重作用的分子靶向CEUS技術(shù)的發(fā)展及完善,必將進(jìn)一步擴(kuò)大CEUS的臨床應(yīng)用范圍。
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