李文蘭，朱葉鋒,3*，冉海濤,3

(1.重慶醫(yī)科大學(xué)超聲影像研究所，重慶 400010；2.重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院超聲科，重慶 400010； 3.超聲分子影像重慶市重點實驗室，重慶 400010)

2013年全球約有650萬人死于腦卒中，腦卒中已成為全球第二大死因[1]。頸動脈狹窄是造成腦卒中風(fēng)險增高的主要因素，Kolodgie等[2]認(rèn)為斑塊破裂和血栓形成是引發(fā)缺血性卒中的主要原因。斑塊的成分及穩(wěn)定性成為預(yù)測心腦血管事件發(fā)展的重要因素[3]。頸動脈超聲檢查具有無創(chuàng)、價格低廉、可重復(fù)性高等優(yōu)勢，是檢測頸動脈斑塊易損性的重要方法。本文對近年來頸動脈易損斑塊的超聲診斷進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 頸動脈易損斑塊的特征

易損斑塊指易破裂、形成血栓或碎屑，易脫落的斑塊。易損斑塊具有其特定的形態(tài)特征[4]，超聲可通過不同的回聲反映頸動脈斑塊的各組成成分。其中，低回聲斑塊富含脂質(zhì)成分，混合回聲斑塊可能存在壞死核心和斑塊內(nèi)出血，低回聲及混合回聲斑塊更具有易損性[5]。斑塊內(nèi)新生血管對評估斑塊的易損性亦有重要意義，斑塊內(nèi)新生血管與炎癥、斑塊內(nèi)出血及基質(zhì)降解的增加有關(guān)，而這些均可增加斑塊的易損性[6]。有研究[7]表明，易損斑塊內(nèi)新生血管密度約為穩(wěn)定斑塊的2倍。易損斑塊的主要特征包括潰瘍斑塊、低回聲斑塊、斑塊內(nèi)出血、纖維帽薄及斑塊內(nèi)新生血管，這些特征均已通過外科手術(shù)切除后組織病理學(xué)檢查得到證實[8]。

2 頸動脈易損斑塊的形成機(jī)制

動脈粥樣硬化斑塊易損性病變的形成很大程度上與炎癥有關(guān)，在斑塊進(jìn)展的所有階段均涉及炎癥級聯(lián)反應(yīng)[9]。頸動脈易損斑塊的形成有多種細(xì)胞及細(xì)胞因子的參與，主要包括：①血管內(nèi)膜下脂蛋白修飾、炎癥細(xì)胞招募、炎性細(xì)胞因子釋放及分泌基質(zhì)金屬蛋白酶；②泡沫細(xì)胞形成、凋亡并融合演變成脂質(zhì)壞死核心；③膠原蛋白溶解及平滑肌細(xì)胞凋亡聯(lián)合導(dǎo)致血流動力學(xué)改變，可能使纖維帽破裂、組織因子暴露及血栓形成[2,10]。

長期隨訪研究[11]發(fā)現(xiàn)，斑塊內(nèi)出血的發(fā)生對斑塊進(jìn)展有顯著影響。斑塊內(nèi)出血主要是由于血管外膜的新生血管逐漸生長進(jìn)入動脈粥樣硬化病變部位，為單核細(xì)胞和免疫細(xì)胞提供新的通路，斑塊的新生血管缺乏支持細(xì)胞，易碎和滲漏，從而導(dǎo)致血漿蛋白和紅細(xì)胞局部外滲；斑塊內(nèi)出血另一來源是血液通過破裂的纖維帽外滲[10]。van Dijk等[12]發(fā)現(xiàn)頸動脈狹窄程度<70%的患者斑塊內(nèi)出血與斑塊表面破裂相關(guān)。

3 超聲技術(shù)對頸動脈易損斑塊的檢測

頸動脈超聲檢查具有無創(chuàng)、價格低廉、可重復(fù)性高等優(yōu)勢，且各種超聲檢查技術(shù)對頸動脈斑塊易損性的檢測具有不同優(yōu)勢。

3.1 常規(guī)二維超聲 采用常規(guī)二維超聲可直接觀察頸動脈斑塊的表面特征及內(nèi)部回聲，測量斑塊的大小和狹窄程度，并可通過測量斑塊處的血流速度、阻力指數(shù)評估血管的狹窄程度[13]。易損斑塊聲像圖常表現(xiàn)為斑塊表面不光滑、形態(tài)不規(guī)則及潰瘍斑塊等。斑塊內(nèi)部的回聲反映斑塊的組成成分，對判定斑塊的穩(wěn)定性有重要作用。目前基于超聲的斑塊易損性評估受限于視覺評估斑塊的形態(tài)及回聲特點[14]。通過測量斑塊的灰階中位數(shù)(gray-scale median， GSM)分析斑塊成分，有利于排除因超聲醫(yī)師對斑塊內(nèi)部回聲觀察的主觀性造成的影響。Ruiz-Ares等[15]研究結(jié)果顯示，將GSM=29作為診斷易損斑塊的臨界值，其敏感度為76%，特異度為82%。Mitchell等[16]對38例擬接受頸動脈內(nèi)膜切除術(shù)的患者行術(shù)前頸動脈超聲檢查，對斑塊圖像進(jìn)行灰度分析，并與術(shù)后病理結(jié)果對照，證實斑塊的GSM、離散白色區(qū)域和黑色區(qū)域與斑塊易損性相關(guān)。二維超聲雖可用于評估頸動脈斑塊的成分及形態(tài)，但對潰瘍斑塊及斑塊內(nèi)新生血管的檢測具有局限性。

3.2 三維超聲 通過頸動脈三維超聲可全面觀察斑塊的立體形態(tài)并測量斑塊的體積，更準(zhǔn)確地評估頸動脈的狹窄程度，進(jìn)而對斑塊的易損性進(jìn)行判斷；與二維超聲相比，三維超聲更具優(yōu)勢[17]。伍凌鵠[18]利用三維超聲聯(lián)合GSM定量評估易損斑塊，發(fā)現(xiàn)斑塊厚度較大、GSM較低可能是易損斑塊的特征性表現(xiàn)。此外，三維超聲對潰瘍斑塊的檢出具有優(yōu)勢。Kuk等[19]應(yīng)用三維超聲測量頸動脈潰瘍斑塊的體積，用以預(yù)測心血管事件的風(fēng)險，結(jié)果顯示潰瘍斑塊總體積≥5 mm3者腦卒中、短暫性腦缺血發(fā)作(transient ischemic attack， TIA)或因腦血管事件死亡的風(fēng)險較高。

雖然頸動脈三維超聲在評估斑塊易損性方面優(yōu)于二維超聲，但仍具有一定的局限性[5,17]：①無法顯示纖維帽的厚度；②鈣化斑塊后方聲影可能影響圖像分析；③對超出探頭范圍的斑塊易誤測斑塊大?。虎芤驁D像效果較差而導(dǎo)致斑塊三維成像失準(zhǔn)。此外，常規(guī)頸動脈三維超聲也不能檢出斑塊新生血管。

3.3 CEUS CEUS可直接反映頸動脈斑塊內(nèi)新生血管化程度，同時其對頸動脈狹窄程度的量化更為精準(zhǔn)。Varetto等[8]回顧性分析1 356例患者的CEUS檢查資料，認(rèn)為相對于鈣化或纖維斑塊，低回聲、表面潰瘍及斑塊內(nèi)有出血的頸動脈斑塊呈較高的增強(qiáng)。Iezzi等[20]對50例擬接受頸動脈內(nèi)膜切除術(shù)的患者行術(shù)前頸動脈CEUS檢查，并與術(shù)后病理結(jié)果對照，發(fā)現(xiàn)CEUS檢查的敏感度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值及診斷準(zhǔn)確率分別為94%、68%、87%、85%及86%。

CEUS對診斷易損斑塊的敏感度較高，但仍有一定的缺陷[8]：①鈣化斑塊因后方聲影的影響可降低CEUS的敏感度；②通過二維CEUS僅可縱向分析斑塊的橫截面。

3.4 彈性成像技術(shù) 通過超聲彈性成像技術(shù)可獲得不同回聲頸動脈斑塊的彈性特征，從而評估斑塊的易損性。目前常用的超聲彈性成像技術(shù)主要是聲脈沖輻射力成像(acoustic radiation force impulse， ARFI)和剪切波彈性成像(shear wave elastography， SWE)。Lou等[21]利用SWE對61例腦血管事件患者分別通過楊氏模量和GSM評估頸動脈斑塊的彈性和回聲，發(fā)現(xiàn)當(dāng)混合因素受到控制時，Gray-Weale分類與平均楊氏模量間存在相關(guān)性(r=0.728,P<0.01)。Wang等[22]對兔頸動脈粥樣硬化斑塊進(jìn)行實時彈性成像(real-time elastography imaging， RTE)，并與病理結(jié)果對照，發(fā)現(xiàn)利用RTE檢測兔頸動脈斑塊脂質(zhì)核心的敏感度、特異度分別為95.5%、61.5%。而脂質(zhì)核心與易損斑塊密切相關(guān)，因此RTE有助于評估斑塊的易損性。Czernuszewicz等[23]利用ARFI技術(shù)測量頸動脈斑塊，并與頸動脈內(nèi)膜切除術(shù)后病理對照，證實了ARFI評估頸動脈斑塊特征的可行性。

3.5 超微血流成像(superb micro-vascular imaging， SMI)技術(shù) SMI是一種新的超聲血流成像技術(shù)，可顯示微循環(huán)情況。因此，SMI可用于檢測頸動脈斑塊的新生血管，有助于評估斑塊的易損性。此外，相對于CUES檢查，SMI具有操作簡便、價廉且更為安全等優(yōu)點。楊德斌等[24]應(yīng)用SMI技術(shù)評價頸動脈狹窄程度、檢測斑塊內(nèi)新生血管,發(fā)現(xiàn)SMI評估頸動脈狹窄程度與CTA結(jié)果具有較好的一致性(Kappa=0.757,P<0.001)；共44個斑塊,其中42個經(jīng)SMI檢測出新生血管,41個經(jīng)CEUS檢出新生血管，SMI與CEUS對斑塊內(nèi)新生血管的檢測具有較好的一致性(Kappa=0.674,P<0.001)。有學(xué)者[7]采用SMI技術(shù)檢測特定的頸動脈斑塊(極低回聲區(qū)斑塊、斑塊表面潰瘍形成、斑塊厚度>3 mm且長度>1 cm的低回聲或以低回聲為主的混合回聲斑塊)內(nèi)的新生血管，同時行CEUS檢測，發(fā)現(xiàn)SMI斑塊內(nèi)新生血管表現(xiàn)為細(xì)線樣的低速血流信號，而CEUS則表現(xiàn)為斑塊內(nèi)出現(xiàn)微氣泡，且上述類型的頸動脈斑塊內(nèi)檢出新生血管的概率較高。SMI和CEUS均可用于評估新生血管，但SMI目前應(yīng)用較少，且臨床研究樣本較小，SMI相對于CEUS對新生血管的檢出是否更具優(yōu)勢還有待進(jìn)一步研究。

3.6 斑點追蹤成像 應(yīng)變是檢測斑塊易損性的重要指標(biāo)之一。超聲斑點追蹤成像是一種通過成像幀估測應(yīng)變的塊匹配跟蹤方法，其在血管內(nèi)超聲中的應(yīng)用價值已得到證實[25]。此外，有學(xué)者[26]嘗試應(yīng)用高頻超聲斑點追蹤技術(shù)無創(chuàng)評估斑塊應(yīng)變。Widman等[27]利用超聲斑點跟蹤評估人體內(nèi)的頸動脈斑塊并利用聲納微測量法進(jìn)行體外驗證，體外研究顯示斑點追蹤成像徑向(r=0.96,P<0.001)和縱向(r=0.75,P<0.01)應(yīng)變均與聲納微測量法峰值壓力間存在較好的相關(guān)性；體內(nèi)研究顯示，無回聲斑塊較有回聲斑塊具有更大的徑向和縱向應(yīng)變。除利用頸動脈斑塊長軸的數(shù)據(jù)分析斑塊應(yīng)變外，國內(nèi)亦有通過頸動脈斑塊短軸的數(shù)據(jù)分析斑塊應(yīng)變的報道[28]。雖然超聲斑點追蹤技術(shù)用于評估斑塊特征可行，但目前該技術(shù)臨床應(yīng)用仍較少。

4 小結(jié)

目前頸動脈超聲檢查已廣泛應(yīng)用于對心腦血管等疾病患者頸動脈情況的評估，尤其對腦卒中患者，評估頸動脈斑塊的易損性對臨床治療具有重要意義。各種頸動脈超聲檢查技術(shù)對斑塊的易損性檢測各有優(yōu)勢，如三維超聲更有利于對潰瘍斑塊進(jìn)行評價，CEUS及SMI對斑塊內(nèi)新生血管的檢測具有優(yōu)勢，超聲彈性成像技術(shù)可為斑塊成分分析提供更多參考信息；但每種技術(shù)也有其自身的局限性。因此，根據(jù)臨床需要聯(lián)合應(yīng)用多種超聲技術(shù)，有助于準(zhǔn)確評估頸動脈斑塊的易損性，從而對腦血管疾病患者進(jìn)行有效的早期風(fēng)險評估?？傊?，超聲對評估頸動脈斑塊的易損性有重要作用。

[1] GBD 2013 Mortality and Causes of Death Collaborators. Global, regional,and national age-sex specific all-cause and cause-specific mortality for 240 causes of death, 1990—2013: A systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2013. Lancet, 2015,385(9963):117-171.

[2] Kolodgie FD, Yahagi K, Mori H, et al. High-risk carotid plaque: Lessons learned from histopathology. Semin Vasc Surg, 2017,30(1):31-43.

[3] Sevuk U, Bahadir MV, Altindag R, et al. Relationship between thyroid function and carotid artery plaque ulceration. Acta Neurol Belg, 2015,115(4):581-587.

[4] Gon?alves I, den Ruijter H, Nahrendorf M, et al. Detecting the vulnerable plaque in patients. J Intern Med, 2015,278(5):520-530.

[5] 王秀玲,張敏郁,丁桂春.三維超聲灰階中位數(shù)定量評價頸動脈斑塊的易損性.中華醫(yī)學(xué)超聲雜志,2017,14(1):23-28.

[6] Saha SA, Gourineni V, Feinstein SB, et al. The use of contrast-enhanced ultrasonography for imaging of carotid atherosclerotic plaques: Current evidence, future directions. Neuroimaging Clin N Am, 2016,26(1):81-96.

[7] 勇強(qiáng),張蕾,田菊,等.頸動脈斑塊檢查標(biāo)準(zhǔn)化流程.血管與腔內(nèi)血管外科雜志,2016,2(4):269-273.

[8] Varetto G, Gibello L, Castagno C, et al. Use of contrast-enhanced ultrasound in carotid atherosclerotic disease: Limits and perspectives. Biomed Res Int, 2015,2015:293163.

[9] Kataoka Y, Puri R, Nicholls SJ. Inflammation, plaque progression and vulnerability: Evidence from intravascular ultrasound imaging. Cardiovasc Diagn Ther, 2015,5(4):280-289.

[10] Bentzon JF, Otsuka F, Virmani R, et al. Mechanisms of plaque formation and rupture. Circ Res, 2014,114(12):1852-1866.

[11] Sun J, Underhill HR, Hippe DS, et al. Sustained acceleration in carotid atherosclerotic plaque progression with intraplaque hemorrhage: A long-term time course study. JACC Cardiovasc Imaging, 2012,5(8):798-804.

[12] van Dijk AC, Truijman MT, Hussain B, et al. Intraplaque hemorrhage and the plaque surface in carotid atherosclerosis: The plaque at RISK study (PARISK). AJNR Am J Neuroradiol, 2015,36(11):2127-2133.

[13] Wong EY, Nikolov HN, Rankin RN, et al. Evaluation of distal turbulence intensity for the detection of both plaque ulceration and stenosis grade in the carotid bifurcation using clinical Doppler ultrasound. Eur Radiol, 2013,23(6):1720-1728.

[14] Kakkos SK, Griffin MB, Nicolaides AN, et al. The size of juxtaluminal hypoechoic area in ultrasound images of asymptomatic carotid plaques predicts the occurrence of stroke. J Vasc Surg, 2013,57(3):609-618.

[15] Ruiz-Ares G, Fuentes B, Martínez-Sánchez P, et al. A prediction model for unstable carotid atheromatous plaque in acute ischemic stroke patients: Proposal and internal validation. Ultrasound Med Biol, 2014,40(9):1958-1965.

[16] Mitchell CC, Stein JH, Cook TD, et al. Histopathologic validation of grayscale carotid plaque characteristics related to plaque vulnerability. Ultrasound Med Biol, 2017,43(1):129-137.

[17] 陳慧貞,趙萍,賈節(jié),等.三維超聲測量斑塊體積的臨床應(yīng)用.中國超聲醫(yī)學(xué)雜志,2015,31(2):110-112.

[18] 伍凌鵠.三維斷層超聲聯(lián)合灰階定量評估頸動脈斑塊易損性研究.廣州：廣州中醫(yī)藥大學(xué),2016:1-49.

[19] Kuk M, Wannarong T, Beletsky V, et al. Volume of carotid artery ulceration as a predictor of cardiovascular events. Stroke, 2014,45(5):1437-1441.

[20] Iezzi R, Petrone G, Ferrante A, et al. The role of contrast-enhanced ultrasound (CEUS) in visualizing atherosclerotic carotid plaque vulnerability: Which injection protocol? Which scanning technique? Eur J Radiol, 2015,84(5):865-871.

[21] Lou Z, Yang J, Tang L, et al. Shear wave elastography imaging for the features of symptomatic carotid plaques: A feasibility study. J Ultrasound Med, 2017,36(6):1213-1223.

[22] Wang Z, Liu N, Zhang L, et al. Real-time elastography visualization and histopathological characterization of rabbit atherosclerotic carotid arteries. Ultrasound Med Biol, 2016,42(1):176-184.

[23] Czernuszewicz TJ, Homeister JW, Caughey MC, et al. Non-invasive in vivo characterization of human carotid plaques with acoustic radiation force impulse (ARFI) ultrasound: Comparison with histology following endarterectomy. Ultrasound Med Biol, 2015,41(3):685-697.

[24] 楊德斌,陸敏,金琳,等.超微血流成像技術(shù)評價頸動脈硬化斑塊.醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2017,27(1):44-47.

[25] Le Floc'h S, Cloutier G, Saijo Y, et al. A four-criterion selection procedure for atherosclerotic plaque elasticity reconstruction based on in vivo coronary intravascular ultrasound radial strain sequences. Ultrasound Med Biol, 2012,38(12):2084-2097.

[26] McCormick M, Varghese T, Wang X, et al. Methods for robust in vivo strain estimation in the carotid artery. Phys Med Biol, 2012,57(22):7329-7353.

[27] Widman E, Caidahl K, Heyde B, et al. Ultrasound speckle tracking strain estimation of in vivo carotid artery plaque with in vitro sonomicrometry validation. Ultrasound Med Biol, 2015,41(1):77-88.

[28] 張煥君.速度向量成像技術(shù)評價孤立性動脈粥樣硬化斑塊短軸及長軸力學(xué)特征的初步研究.長春：吉林大學(xué),2012：1-45.

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