缺血性卒中并發2型糖尿病患者頸動脈斑塊內新生血管分布特點的超聲造影研究

寧彬，何文，張東，于騰飛，闞艷敏，魏世紀，余海歌，劉夢澤

作者單位 100050，北京，首都醫科大學附屬北京天壇醫院超聲科

糖尿病患者動脈粥樣硬化斑塊內部成分與非糖尿病患者不同，通常表現出更大的壞死核心和明顯的炎癥，這從病理方面解釋了糖尿病患者更加容易發生心血管并發癥的原因，然而常規影像學檢查不能顯示這些病理特征[1]。動脈粥樣硬化內新生血管的存在及病變程度與斑塊破裂及卒中的發生密切相關[2-4]。超聲造影能夠觀察斑塊內的新生血管，但研究多集中于斑塊內新生血管分級與缺血性卒中的相關性，忽略了相關危險因素如糖尿病、高血壓等與斑塊內新生血管的關系。本研究對伴發糖尿病的缺血性卒中患者應用超聲造影檢查觀察頸動脈斑塊內新生血管的分布特點，為臨床提供有價值的信息。

1 資料與方法

1.1 研究對象 病例組入選標準：選取2016年7月-2017年6月間因急性缺血性卒中住院的2型糖尿病患者。①發病2周內的缺血性卒中，入院后確診為大動脈粥樣硬化性卒中[5]；②入院后診斷為2型糖尿病[6]；③年齡＞18歲；④此次發病前未經任何降糖藥治療；⑤頸動脈斑塊形成。

對照組入選標準：同期連續選擇頸動脈斑塊形成的非糖尿病、無卒中病史的患者；年齡＞18歲。

排除標準：兩組均排除既往卒中病史、高血壓、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、肥胖（體質指數≥28）、血脂異常、卵圓孔未閉、心房顫動及心功能衰竭、腎臟功能衰竭患者；排除動脈粥樣硬化斑塊表面鈣化嚴重者；排除超聲造影劑過敏者。兩組行弓上計算機斷層掃描血管造影（computed tomography angiography，CTA）檢查排除顱內段動脈狹窄及病變，排除主動脈弓粥樣硬化斑塊。病例組排除病情嚴重、生命體征不平穩者以及不能配合超聲造影檢查者。

兩組調查對象均簽署超聲檢查知情同意書及研究知情同意書。

1.2 資料收集 收集入組者的年齡、性別等一般資料；計算其體質指數[體重（kg）/身高（m2）]及吸煙指數（每天吸煙支數×吸煙年數），記錄其常規超聲及超聲造影檢查的結果。常規超聲檢查包括：斑塊厚度、回聲（低回聲、等回聲、混合回聲），超聲造影記錄斑塊近內膜處有無增強。比較兩組的一般資料及超聲結果。

1.3 超聲及超聲造影 采用東芝Aplio500型彩色多普勒超聲診斷儀，隨機配置脈沖減影諧波成像技術（pulse subtraction harmonic contrast imaging，PS-CHI）。探頭頻率4～11 MHz。動態范圍（dynamic range，DR）選擇在55%～65%，能清晰顯示斑塊和周圍組織。二維超聲觀察斑塊位置、大小回聲特征，選擇最佳切面后切換至超聲造影條件，觀察斑塊增強情況。聚焦點置于感興趣區或稍遠端，造影前后儀器設置條件保持不變；超聲輸出功率為低機械指數（mechanical index，MI）＜0.1。超聲造影劑選擇Bracco公司的聲諾維（SonoVue），0.9%的氯化鈉5 ml注入內裝59 mg的聲諾維中搖勻，1.6 ml/次經肘靜脈團注，隨即注入5 ml生理鹽水，待造影劑濃度減低圖像不清晰時及時補充0.5～0.8 ml聲諾維。多切面、多角度觀察斑塊內造影劑分布情況。

記錄超聲造影增強部位，所有斑塊均分為近內膜處增強和近內膜處無增強兩種模式[7]。斑塊基底部和中部以及近內膜處的分割劃分方法如下：較厚的斑塊（≥3 mm）橫切面將頸動脈斑塊沿厚度方向等分成三等份，近內膜處、中部、基底部；較薄斑塊（＜3 mm）等分成兩等份（圖1），將較厚斑塊基底部和中部合并分析，即斑塊沿厚度方向分為兩部分：近內膜處及中部和（或）基底部。超聲造影增強情況分為：①斑塊近內膜處增強；②斑塊中部和（或）基底部增強即近內膜處無增強兩種模式。斑塊近內膜處可見造影劑微泡（包括點狀及線狀增強均記錄為近內膜處增強），不論基底部和（或）中部有無增強，均記錄為近內膜處有增強；斑塊近內膜處無增強，無論基底部和（或）中部有無增強均記錄為近內膜處無增強。

圖1 頸動脈動脈粥樣硬化斑塊造影劑分布示意圖

圖2 糖尿病組頸動脈粥樣硬化斑塊超聲造影結果

圖3 對照組頸動脈粥樣硬化斑塊超聲造影結果

1.4 統計學方法 SPSS 18.0軟件，計數資料采用百分比表示，兩組間比較采用卡方檢驗；計量資料符合正態分布，采用表示，組間比較采用獨立t檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料比較 病例組40例，年齡52～75歲，平均（62.6±8.5）歲；對照組32例，年齡51～76歲，平均（63.5±7.8）歲。兩組患者間年齡、性別構成比、體質指數及吸煙指數差異無統計學意義。

2.2 兩組常規超聲結果比較 病例組頸動脈粥樣硬化斑塊厚度為（3.2±0.65）mm，對照組斑塊厚度為（3.5±0.71）mm，差異無統計學意義。病例組斑塊呈低回聲8例（20%），等回聲20例（50%），混合回聲12例（30%）；對照組斑塊呈低回聲8例（25%），等回聲14例（43.7%），混合回聲10例（31.3%），兩組差異無統計學意義。

2.3 兩組超聲造影結果比較 病例組超聲造影顯示頸動脈斑塊近內膜處有增強者34例（85%）；近內膜處無增強者6例（15%）（圖2）。對照組中頸動脈斑塊近內膜處有增強者12例（37.5%），近內膜處無增強者20例（62.5%）（圖3）。兩組差異有統計學意義（χ2=17.38，P＜0.001）。

3 討論

既往研究表明，2型糖尿病患者與缺血性卒中的風險增加及卒中后預后不良有明確的聯系[8]。糖尿病患者動脈粥樣硬化斑塊內炎癥反應、新生血管形成和斑塊內出血的發生率均增加[9]。新生血管形成后內皮功能不完善，管壁脆弱，導致斑塊內出血，是無癥狀性頸動脈斑塊形成患者腦血管事件的危險因素[10]。尸檢后斑塊病理結果表明，斑塊內新生血管的密度與斑塊破裂及心腦血管事件密切相關[3]。

斑塊內新生血管既是一種病理學診斷，又是能夠被超聲造影檢查所發現的影像學特征，因此應用超聲造影評估糖尿病患者動脈粥樣硬化斑塊新生血管分布特征能為臨床提供有價值的信息。超聲造影劑聲諾維是純血池造影劑，微泡直徑相當于紅細胞大小，可以清晰顯示斑塊內新生血管的分布情況。超聲造影能夠發現并評估頸動脈外膜滋養血管及斑塊內新生血管的形成情況，并且與病理組織對照具有很好的相關性[11]。

本研究發現，對于未服用降糖藥的2型糖尿病并發缺血性卒中患者，常規超聲檢查，其頸動脈粥樣硬化斑塊大小及回聲與對照組比較無顯著差異；超聲造影檢查則顯示其頸動脈斑塊近內膜處增強發生率顯著高于對照組，對照組中斑塊多以中部和（或）外膜增強為主，提示未服用降糖藥的2型糖尿病患者病理性新生血管增生更容易出現在頸動脈斑塊血管近內膜處。

Alexander C.Langheinrich等[12]對雙重基因敲除（apoE-/-/LDH-/-）的大鼠腹主動脈形成的斑塊進行顯微計算機斷層掃描（computed tomography，CT）發現腹主動脈外膜的滋養血管與斑塊內微血管相通，說明斑塊內新生血管是由外膜滋養血管向內膜方向生長。頸動脈內-中膜厚度正常時，其內膜的血供來自管腔內血液的彌散，而頸動脈內膜增厚或斑塊形成時，管腔內血液的彌散已經不足以提供增厚內膜或斑塊的營養成分，由于缺血缺氧的刺激，來自頸動脈外膜的滋養血管病理性增生，為斑塊提供養分。斑塊近內膜處新生血管為外膜滋養血管不斷以芽生方式向內膜方向生長，如果近內膜處可見增強（新生血管），說明斑塊的內部成分使新生血管向內膜處增生的阻力較小，因此可在近內膜處觀察到造影劑微泡（新生血管）。分析病例組組頸動脈斑塊內新生血管近內膜處多見的原因可能有：①糖尿病患者斑塊內壞死核心、巨噬細胞及T細胞較對照組明顯增多，巨噬細胞分泌基質金屬蛋白酶，溶解細胞外基質，使斑塊內部結構疏松，利于外膜滋養血管向內膜面生長[1]。②糖尿病患者內源性氧化應激增加，從而使巨噬細胞中的泛素-蛋白酶體系統過度激活，導致轉錄因子核因子-κB（nuclear factor-kappa B，NF-κB）被激活，后者使基質金屬蛋白酶-9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）的表達增加，而MMP-9是調節基質金屬蛋白酶（matrix metallo-proteinases，MMPs）活性的重要物質，結果導致斑塊內基質及膠原的含量減少，結構疏松，新生血管更容易向斑塊內部增生，達近內膜處[13-14]。③糖尿病患者的動脈粥樣硬化斑塊常表現更大的壞死核心和炎癥，而斑塊內炎癥反應中最重要的一環是巨噬細胞浸潤，不但刺激新生血管的生成，還能夠釋放MMPs，消化細胞外基質，有助于斑塊內新生血管向斑塊內部生長延伸至近內膜表面[1]。④高血糖時血紅蛋白與之結合成糖基血紅蛋白，其輸氧功能下降，氧分離更困難，以致組織缺氧，刺激斑塊內新生血管的增生。本研究排除了病例組其他位置斑塊導致卒中的可能性，將罪犯斑塊定位于病灶同側頸動脈斑塊而進行研究，發現未服用降糖藥的2型糖尿病患者頸動脈斑塊內新生血管增多，且達近內膜處，可能是斑塊易損導致卒中的原因之一。應用超聲造影早期發現糖尿病患者頸動脈斑塊內新生血管達近內膜可能預示斑塊不穩定，應早期采取措施進行干預。

以往斑塊的超聲造影研究多集中于斑塊內新生血管的分級，不同研究采用的分級方式不同。Juntaro Deyama等[15]采用0～2級分類法：0級為斑塊內無造影劑微泡，1級為斑塊肩部和（或）外膜側有中等量的造影劑微泡，2級為斑塊內有大量造影劑微泡并貫穿整個斑塊。Mattia Cattaneo等[16]采用了斑塊超聲造影的三種分級方法，均有所不同，因此研究者間的可比性較差。另外以往研究多采用縱切面掃描，忽略了橫切面觀察斑塊造影情況的重要性。本研究按照斑塊厚度方向上（頸動脈短軸切面）將頸動脈斑塊超聲造影結果分為近內膜處有增強及近內膜處無增強兩類，降低操作手法及分級方法不一致的誤差，提高了檢查者之間結果判斷的一致性，獲得了更為可靠的數據及結果。

本研究納入病例數較少，且未對其他合并血管危險因素如脂代謝紊亂、高血壓等進行分析，可能造成結果一定的偏移。未來應進一步擴大樣本量，對患者進行分層分析并隨訪長期預后，以更進一步了解缺血性卒中合并不同血管危險因素患者的動脈粥樣硬化斑塊的超聲造影特點。