超聲造影和剪切波彈性成像評估頸動脈斑塊及其與急性冠狀動脈綜合征的關系

鐘世根 張存程 李雪霖

近年來，外周動脈疾病已被列為冠狀動脈粥樣硬化性心臟病（以下簡稱冠心病）的等危癥［1］。亞臨床階段的外周動脈粥樣硬化與冠心病病變程度、范圍等密切相關［2-3］。其中頸動脈位置表淺且固定，超聲檢測易識別且可重復性好，臨床應用價值較高［4-8］。本研究應用實時剪切波彈性成像（shear wave elastography，SWE）和超聲造影檢測冠心病患者頸動脈粥樣硬化斑塊，評估斑塊性質及類型，并分析斑塊與急性冠狀動脈綜合征（acute coronary syndrome，ACS）的關系，以期為臨床早期預測冠狀動脈病變提供依據(jù)。

資料與方法

一、研究對象

選取2019年1月至2020年12月于我院心血管內科及老年科住院行多導聯(lián)心電圖、心肌酶譜、心臟彩超、冠狀動脈造影/CTA檢查明確為冠心病患者88例，男51例，女37例，年齡69～91歲，平均（78.3±7.9）歲。其中穩(wěn)定性冠心病43例為SCHD組，非ST抬高型ACS（近3個月內發(fā)生過包括非ST抬高型心肌梗死、不穩(wěn)定性心絞痛）45例為ACS組。ACS組有吸煙史26例，高血壓病史31例；SCHD組有吸煙史20例，高血壓病史29例。排除嚴重肝腎疾病、嚴重心力衰竭、惡性心律失常、惡性腫瘤、1個月內有外傷或手術史、腦卒中、高熱、妊娠、急性感染、風濕病等。本研究經(jīng)我院醫(yī)學倫理委員會批準，入選者均知情同意。

二、儀器與方法

1.常規(guī)超聲和SWE檢查：使用法國聲科Aixplorer彩色多普勒超聲診斷儀，SL15-4線陣探頭，頻率4～15 MHz。囑患者充分暴露頸部，行常規(guī)頸動脈超聲檢查，記錄二維聲像圖和彩色血流頻譜，觀察頸動脈是否存在斑塊，本研究將局限性內-中膜厚度≥1.5 mm定義為斑塊，記錄斑塊大小、形態(tài)及內部回聲。按照斑塊聲學特征分為三類：低回聲斑塊、高回聲斑塊、混合回聲斑塊［9］。選取目標斑塊（多發(fā)斑塊選取視覺上回聲最低的斑塊）進行檢測，取斑塊長軸切面，調節(jié)儀器以獲得視覺清晰圖像為標準。啟動SWE模式獲得二維灰階與剪切波的實時對比成像狀態(tài)，選取楊氏模量量程為0～180 kPa，待圖像穩(wěn)定后凍結并保存圖像，啟動定量工具Q-Box Trace，描記斑塊輪廓，測量3次取平均值，得到斑塊的楊氏模量平均值、最大值和最小值。

2.超聲造影檢查：使用Philips iU 22彩色多普勒超聲診斷儀，L9-5線陣探頭，頻率8～12 MHz；機械指數(shù)0.28～0.32；配備QLAB分析軟件。完成目標斑塊彈性測量后進行超聲造影檢查。檢查前于患者肘正中靜脈置入20 G靜脈留置針備用；檢查時囑患者盡量平靜呼吸，避免大幅度呼吸運動和吞咽運動，減少頸動脈周圍組織運動對頸動脈斑塊位置的干擾。造影劑選用示卓安（活性成分為全氟丁烷微球，GE醫(yī)療公司，每瓶16μl），造影前用2 ml隨附注射用水復溶后靜脈注射（0.12μl/kg），隨后用5～10 ml生理鹽水沖管。應用QLAB分析軟件進行定量分析，選取整個斑塊為頸動脈斑塊的感興趣區(qū)（ROI），斑塊正上方管腔為管腔的ROI，手動描記斑塊及管腔的ROI輪廓，記錄斑塊面積（A）、灌注情況，軟件自動生成的時間-強度曲線（TIC），應用動態(tài)血管模型技術對輸出的TIC進行再處理，得到動態(tài)血管模型曲線，記錄斑塊最大增強強度（Imax）、達峰時間（TTP），并計算斑塊相對管腔的最大增強密度（Dmax）。斑塊造影是否增強以超聲定量分析指標為準，測量3次取平均值為最終結果。

3.一般資料收集：入選者均詳細采集病史，行全面的體格檢查及肝腎功能、血脂、血糖、胸片、心電圖、超聲心動圖等輔助檢查，并收集相關數(shù)據(jù)。

三、統(tǒng)計學處理

應用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件，計量資料以±s表示，行獨立樣本t檢驗；計數(shù)資料以例或率表示，行χ2檢驗。二分類Logistic回歸分析頸動脈斑塊與ACS的關系。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結 果

一、兩組一般資料比較

兩組間性別比、吸煙史比較差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05），年齡、高血壓病史、糖化血紅蛋白、血脂、高敏C反應蛋白及肌鈣蛋白Ⅰ水平比較差異均無統(tǒng)計學意義。見表1。

表1 兩組一般資料比較

二、兩組常規(guī)超聲檢查結果比較

常規(guī)超聲顯示，ACS組中低回聲斑塊檢出率和混合回聲斑塊檢出率均高于SCHD組，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05）；兩組高回聲斑塊檢出率比較，差異無統(tǒng)計學意義。見表2。

表2 兩組斑塊檢出率比較（±s） %

表2 兩組斑塊檢出率比較（±s） %

與ACS組比較，#P<0.05

組別ACS組SCHD組混合回聲斑塊檢出率41.2±12.2 38.4±4.7#總檢出率62.5±11.4 56.4±9.1低回聲斑塊檢出率31.1±7.8 27.3±3.5#高回聲斑塊檢出率45.3±9.4 43.7±8.1

三、兩組超聲造影檢查結果比較

造影增強顯示，ACS組TTP較SCHD組更短，全部斑塊Dmax高于SCHD組，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05）。見表3和圖1。

圖1 產(chǎn)后1 d超聲心動圖左室長軸切面示腫瘤呈橢圓形，回聲均勻，邊界清晰，占據(jù)絕大部分左室

圖1 兩組頸動脈斑塊和管腔超聲造影圖、二維超聲圖及TIC圖

表3 兩組超聲造影參數(shù)比較（±s）

表3 兩組超聲造影參數(shù)比較（±s）

與ACS組比較，#P<0.05。TTP：達峰時間；Imax：最大增強強度；Dmax：最大增強密度

組別ACS組低回聲斑塊混合回聲斑塊高回聲斑塊全部斑塊SCHD組低回聲斑塊混合回聲斑塊高回聲斑塊全部斑塊TTP（s）Imax（%）Dmax（%/mm2）16.10±0.11 20.80±0.22 25.70±0.31 23.80±0.15 67.8±7.7 54.5±4.1 44.8±1.1 53.5±4.3 45.7±2.9 33.9±1.7 29.7±2.3 34.5±1.6 41.4±2.6 32.1±1.9 25.2±1.6 30.2±1.3#16.30±0.18 22.10±0.25 27.30±0.11 25.10±0.22#66.1±8.3 53.1±6.7 42.9±0.2 46.8±3.4#

四、兩組SWE檢查結果比較

SWE圖像顯示：低回聲斑塊表現(xiàn)為淺而均勻的藍綠色，高回聲斑塊和混合回聲斑塊表現(xiàn)為紅色或紅藍相間的混雜圖形（圖2）。兩組楊氏模量最大值、最小值及平均值比較，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05）。見表4。

圖2 孕38周產(chǎn)前超聲胎兒四腔心切面示腫瘤呈橢圓形，回聲均勻，邊界清晰

圖2 頸動脈斑塊SWE圖

表4 兩組楊氏模量值比較（±s） kPa

表4 兩組楊氏模量值比較（±s） kPa

與ACS組比較，#P<0.05

組別ACS組SCHD組楊氏模量平均值44.1±11.8 51.9±9.7#楊氏模量最小值21.4±2.1 27.1±2.9#楊氏模量最大值52.9±12.3 60.5±10.8#

五、Logistic回歸分析

Logistic回歸分析顯示，斑塊造影增強的Dmax是ACS發(fā)生的獨立危險因素（O R=2.853，95%可信區(qū)間0.161～7.091，P<0.05）。見表5。

表5 二分類變量Logistic回歸分析結果

討 論

冠心病是危害人類健康的主要疾病，盡早預測冠狀動脈粥樣硬化對于冠心病的防治有重要的臨床意義［10］。頸動脈是動脈粥樣硬化的好發(fā)部位之一，其位置表淺，可避開骨性組織遮擋，易顯示及探測，可作為評估全身大中型動脈硬化的“窗口”［11］。頸動脈斑塊的穩(wěn)定性能間接反映冠心病患者冠狀動脈病變特點［12］。研究［13］表明，斑塊的不穩(wěn)定性與其內部新生血管的產(chǎn)生密切相關系。新生血管數(shù)量密度影響斑塊穩(wěn)定性［14］。若斑塊內新生血管發(fā)育不成熟，則易出現(xiàn)紅細胞及炎癥因子的滲漏，引起斑塊內出血，誘發(fā)炎癥和新生血管形成的循環(huán)。斑塊內出血中的紅細胞膜提供了游離膽固醇，并導致脂質壞死核心的體積不斷增大，進一步促進斑塊的不穩(wěn)定性［15］。超聲造影技術對頸動脈斑塊的評估與組織形態(tài)學具有很好的相關性，研究［16-17］顯示斑塊的不穩(wěn)定性與其內部新生血管的產(chǎn)生密切相關。本研究發(fā)現(xiàn)ACS組與SCHD組Imax、Dmax及TTP比較，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05），說明ACS組斑塊內存在新生血管的比例更大，新生血管數(shù)量更多，斑塊更具易損性，更易發(fā)生ACS事件。

斑塊的新生血管數(shù)量密度并非斑塊穩(wěn)定性的唯一因素，斑塊硬度對其的穩(wěn)定性的也存在一定影響，SWE技術能定量評估斑塊的楊氏模量值，量化斑塊性質，通過硬度反映斑塊成分，從而間接反映斑塊病理結構［18-19］。楊氏模量值越低，斑塊內脂質成分所占比例越大，其易損性越高，即斑塊的不穩(wěn)定性更高，發(fā)生ACS的風險越大［20］。研究［21］顯示即使在血液流動的情況下，SWE對量化頸動脈斑塊模型的楊氏模量值也具有很好的再現(xiàn)性。本研究中，ACS組楊氏模量最大值、最小值及平均值均低于SCHD組，差異均有統(tǒng)計學意義（均P<0.05），表明ACS組斑塊易損性更高。該結果與超聲造影診斷結果相符合。

Logistic回歸分析顯示，頸動脈粥樣硬化斑塊Dmax是ACS發(fā)生的獨立危險因素（O R=2.853，95%可信區(qū)間0.161～7.091，P=0.027），提示頸動脈斑塊的穩(wěn)定性與冠狀動脈病變的嚴重程度顯著相關。將斑塊硬度特性研究與斑塊內新生血管血池顯像相結合，可提高評估頸動脈斑塊穩(wěn)定性的診斷價值。

本研究的局限性：多數(shù)患者未接受外科手術獲取病理學資料以明確斑塊組織成分；同時，由于樣本量有限，缺乏長期隨訪，對于斑塊易損性和穩(wěn)定性研究尚需進一步探討。

綜上所述，應用超聲造影和SWE技術能定量評估斑塊內部新生血管和斑塊硬度，且其與ACS密切相關，為冠心病缺血事件的早期風險預測提供新的診斷思路。