超聲造影斑塊強化度與前循環腦梗死的相關性研究

王 華 李 偉 蘇 杭 孫 雪 王燕華 秦志平

鄭州大學第二附屬醫院，河南 鄭州 450003

腦梗死是臨床上常見的一種腦血管病變，是腦卒中最常見的一種病變類型［1］，極大威脅人類身心健康及生活質量。頸動脈粥樣硬化斑塊可導致頸動脈管腔狹窄，當血液流經狹窄部位時，血流受阻甚至完全堵塞。腦梗死患者主要的臨床癥狀為記憶力和定向力減退、意識障礙、頭暈、短暫性失明、無法講話等，斑塊一旦發生破裂出血，將給患者帶來致命危險［2-3］。隨著急救與醫療水平的不斷提高，腦卒中的臨床病死率得到有效控制，但仍為致殘率較高的一類腦血管疾病［4-5］。因此，腦卒中的預防及盡早確診、盡早有效治療是臨床防治的重點，也是盡可能改善患者預后的基礎。腦前循環是指頸內動脈血供系統，約占腦血供系統的3/5，主要包括眼部、大腦半球的額葉、顳葉、島葉、頂葉皮質、白質與基底節等。前循環腦梗死在腦梗死中較為常見，其發生與頸動脈及前循環血管粥樣硬化斑塊導致血管閉塞、重度阻塞或血管內斑塊脫落、破潰阻塞血管相關［6-7］，其中又以頸動脈作為責任血管的前循環腦梗死較為常見。影像學檢查對于檢出頸動脈斑塊、評價斑塊易損性、進而預防腦卒中的發生具有很高的臨床價值。常規超聲檢查可以觀察斑塊內部回聲及表面形態特征，是評價頸動脈斑塊的首選方法［8］。研究認為，低或無回聲斑塊與缺血性腦卒中的發生有良好相關性，其內含有豐富的脂質，臨床普遍認為此類斑塊較其他回聲斑塊更加高危［9］。此類斑塊在常規超聲檢查中易漏診，常需借助彩色多普勒血流才能更好顯示。斑塊在形成及發展的過程中，內部回聲及表面形態并不是一成不變的，血管外膜也會向壞死組織內形成新生微血管以滿足代謝需求，新生血管脆弱易破裂，容易形成斑塊內出血，導致更多炎性細胞浸潤，也使斑塊的易損性評估更加復雜［10］。隨著超聲造影（contrast-enhanced ultrasound，CEUS）技術的發展，超聲檢查可以提供更多參數用于評估斑塊易損性，尤其對于評價斑塊內部異常新生血管極具價值［11］。本文旨在應用CEUS研究頸動脈斑塊強化度與前循環腦梗死的相關性。

1 資料與方法

1.1 一般資料回顧性分析2017-01—2020-01 鄭州大學第二附屬醫院收集的70 例頸動脈斑塊患者的CEUS資料，其中41例頸動脈狹窄患者納入斑塊組，29 例前循環腦梗死患者納入腦梗組。斑塊組男23例，女18例；年齡49～76（62.74±8.19）歲。腦梗組男17例，女12 例；年齡49～78（63.02±8.31）歲；病程1～7（3.29±1.78）d。2 組患者性別構成、年齡結構等差異均無統計學意義（P>0.05）。

診斷標準：（1）符合《頸動脈狹窄患者的診斷和檢查》；（2）符合《中國急性缺血性腦卒中診治指南2014》。納入標準：（1）斑塊組符合診斷標準，腦梗組符合診斷標準；（2）經顱腦磁共振成像確診梗死灶責任血管位于頸內動脈系統的血供范圍內；（3）CEUS資料完整；（4）首診患者。排除標準：（1）既往腦卒中、急性心肌梗死史患者；（2）低血壓性腦梗死、心源性腦梗死、病灶位于非腦前循環系統的腦梗死患者；（3）合并腦血管先天畸形、腦血管其他病變者；（4）造影劑過敏或有CEUS禁忌證者；（5）腦梗組發病至就診＞14 d者。

1.2 方法所有患者接受CEUS 檢查。儀器選用西門子公司生產Sequoia 512型彩色多普勒超聲診斷儀檢查，使用15L8線陣探頭，頻率設置8～14 MHz。采用自帶對比脈沖序列CEUS 處理軟件。造影劑使用優維顯，常規稀釋后備用。檢查時患者取仰臥位，充分顯露頸部，必要時使用小頸枕墊于頸下；自患者一側頸總動脈開始，依次對頸總動脈、頸內動脈、頸外動脈、椎動脈從下至上順序使用探頭掃描。觀察是否存在斑塊、管腔的狹窄程度，獲取二維超聲圖像（圖1A）、彩色多普勒血流圖像（圖1B）。觀察頸內外動脈分叉處是否有斑塊，發現斑塊后觀察斑塊的形態及與周圍組織的關系，測量斑塊大小、厚度。獲取清晰二維超聲圖像后，放大斑塊局部，切換至Cadence造影模式，選用MIX或CA圖像模式；探頭的輸出功率設置為15～21 dB，機械指數為0.18～0.35；自動優化圖像。囑患者平靜呼吸，于右肘靜脈處注入造影劑，同步計時，觀察超聲造影對比圖像（圖1C）。以超聲定量分析軟件選取感興趣區域，記錄相關參數：造影劑到達時間（arrival time，AT）、造影劑達峰值時間（time to peak，TTP）、斑塊面積（A）、斑塊基礎強度（base intensity，BI）、斑塊峰值強度（peak intensity，PI）。根據公式：斑塊AT—頸動脈AT計算造影劑達到時間差（difference of arrival time，DAT）；根據公式：斑塊TTP—頸動脈TTP計算造影劑達峰時間差（difference of time to peak，DTTP）；根據公式：PI—BI計算斑塊增強強度（enhanced intensity，EI）；根據公式：IE÷A計算斑塊增強密度（enhanced density，ED）。

圖1 A：頸動脈斑塊二維超聲圖像；B：頸動脈斑塊彩色多普勒圖像；C：頸動脈斑塊超聲造影對比圖像（左：二維圖；右：造影圖）。箭頭所示：頸總動脈斑塊；CCA：頸總動脈；ICA：頸內動脈；ECA：頸外動脈Figure 1 A：Two-dimensional ultrasound image of carotid plaque；B：Colorful Doppler image of carotid plaque；C：Contrast ultrasound image of carotid plaque （Left：two-dimensional image；Right：contrast-enhanced image）. Marked by the white arrow：Common carotid artery plaque；CCA：Common carotid artery；ICA：Internal carotid artery；ECA：External carotid artery

1.3 斑塊強化程度標準斑塊強化程度標準：1級為可見斑塊局部增強；2級為可見斑塊肩部或基底部增強；3級為斑塊肩部與基底部均可見增強；4級為斑塊肩部、基底部、內部均可見增強。

1.4 觀察指標對比斑塊組與腦梗組患者CEUS 參數。根據斑塊強化度將患者分為4級，對比各級強化度間CEUS參數的差異。分析CEUS 斑塊強化度與患者各項CEUS 參數、前循環腦梗死發生的相關性。

1.5 統計學處理使用SPSS 21.0 軟件進行統計學處理。計量數據采用均數±標準差（±s）描述，2組對比采用獨立樣本t檢驗，多組對比采用單因素方差分析，進一步的多重比較采用LSD-t 檢驗。相關性采用Spearman 分析，以|r|≥0.3為有相關性。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 2組CEUS參數對比腦梗組斑塊厚度、EI、ED、頸動脈狹窄率均高于斑塊組（P<0.05），DAT、DTTP 均短于斑塊組（P<0.05），2組A比較差異無統計學意義（P>0.05）。見表1。

表1 2組CEUS參數對比 （±s）Table 1 Comparison of CEUS parameters between the two groups （±s）

表1 2組CEUS參數對比 （±s）Table 1 Comparison of CEUS parameters between the two groups （±s）

組別斑塊組腦梗組t值P值n 41 29斑塊厚度/mm 2.52±0.31 2.91±0.50 4.025＜0.001 DAT/s 2.51±0.46 2.09±0.40 3.967＜0.001 DTTP/s 2.42±0.38 1.91±0.39 5.472＜0.001 A/mm2 0.80±0.38 0.78±0.36 0.222 0.825 EI/dB 11.24±4.60 17.11±5.47 4.861＜0.001 ED/（dB/mm2）15.47±3.49 23.95±5.08 8.286＜0.001頸動脈狹窄率/%71.94±6.10 88.58±7.34 10.330＜0.001

2.2 不同強化度斑塊CEUS參數對比不同強化度患者各項斑塊CEUS 參數差異均有統計學意義（P<0.05），進一步多重比較差異亦有統計學意義（P<0.05）。見表2。

表2 不同強化度斑塊CEUS參數對比 （±s）Table 2 Comparison of CEUS parameters in plaques with different intensities （±s）

表2 不同強化度斑塊CEUS參數對比 （±s）Table 2 Comparison of CEUS parameters in plaques with different intensities （±s）

強化度1級2級3級4級F值P值n 31 19 14 6斑塊厚度/mm 2.30±0.18 2.77±0.09 3.03±0.10 3.53±0.39 243.984＜0.001 DAT/s 2.77±0.27 2.16±0.08 1.92±0.09 1.54±0.19 242.769＜0.001 DTTP/s 2.60±0.25 2.11±0.08 1.82±0.10 1.38±0.17 254.341＜0.001 EI/dB 8.45±2.76 15.45±1.06 18.78±1.46 23.79±1.55 336.744＜0.001 ED/（dB/mm2）14.15±2.80 19.72±1.22 24.45±1.92 30.48±2.72 287.275＜0.001

2.3 相關性分析強化度按等級賦值，強化度與斑塊厚度、DAT、DTTP、EI、ED及前循環腦梗死的發生均具有相關性（|r|≥0.3，P<0.05）。見表3。

表3 強化度與斑塊CEUS參數、前循環腦梗死發生的相關系數Table 3 Correlation coefficient between degree of plaque enhancement，CEUS parameters and occurrence of anterior circulation cerebral infarction

3 討論

前循環腦梗死又稱缺血性腦卒中，是指因腦部血液循環障礙、缺血、缺氧所致的局限性腦組織的缺血性壞死或軟化，患者常出現運動、語言、認知等功能障礙，其形成與進展均以頸動脈的粥樣硬化斑塊為基礎［12-14］。當斑塊發生破潰、脫落后會形成血栓阻塞血管，同時血管內壁由于斑塊破潰脫落出現損傷，血小板過度聚積加重血管阻塞，并可誘發血管炎性反應引起血管內皮功能損傷，最終形成腦梗死［15-17］。一般認為腦梗死的發生與頸動脈粥樣硬化斑塊有非常密切的聯系，斑塊破裂或脫落是導致腦梗死的主要因素。頸動脈是腦部主要的供血血管之一，如果人體脂質代謝障礙發生粥樣硬化，將會導致頸動脈狹窄［18-19］。頸動脈狹窄患者由于腦部供血減少，輕則出現頭暈、記憶力下降、肢體麻木等癥狀，重者會出現短暫性腦缺血發作以及腦卒中，危及患者的生命安全［20-22］。因此，需要盡早檢出頸動脈斑塊，通過臨床干預提高斑塊的穩定性，以降低腦梗死發生風險［23-25］。臨床上多數腦血管不良事件均為動脈栓塞誘發［26-28］，其中低或無回聲斑塊者同側頸動脈誘發腦梗死的風險更高，而高或強回聲斑塊則相對低風險［29-31］。

影像學作為評估頸動脈粥樣硬化病情的常用診斷方法，目前在臨床已經廣泛應用并不斷發展，其中不乏不斷更新的新技術，包括超聲造影技術、計算機體層攝影血管造影和磁共振血管成像在內的無創診療技術，不僅為血管病變診斷提供可靠的依據，而且能夠指導臨床用藥及療效評估［32］。CEUS技術屬于一種微血管顯影技術，已廣泛用于評估動脈斑塊新生血管及斑塊內炎癥情況，不僅能夠對頸動脈斑塊及其內部情況進行清晰顯像，而且可定量、定性評估斑塊的穩定程度［33-35］。有研究應用頸動脈超聲造影觀察斑塊內是否出現點狀強回聲從外膜進入到斑塊內，以顯示斑塊內微血流，結果顯示微血流豐富的斑塊與心血管疾病的發生具有良好相關性［36］。CEUS的基礎原理為背向散射，使用與軟組織回聲不同、聲阻抗不同的微氣泡為造影劑，可通過血管通道到達斑塊組織，同時顯著增強動脈血流的多普勒信號強度，提高多普勒信噪比。斑塊內的血管內皮細胞可通過出芽和增殖等方式產生螺旋狀的新生血管，而新生血管多由單層內皮細胞構成，細胞之間無緊密的連接結構，細胞周圍無結締組織支撐，故炎癥細胞可進入細胞外基質［37］。炎癥細胞的滲出又可激活細胞因子，誘導巨噬細胞及平滑肌細胞凋亡引起斑塊破裂，因此斑塊內新生血管的數量及斑塊內炎癥情況會顯著影響斑塊穩定性，而CEUS通過二次諧波成像技術顯示斑塊內新生血管，可實時顯示斑塊內的血供情況，在斑塊相關疾病的檢查、病情分析、疾病診斷及評價療效方面具有明確優勢。CEUS對于頸動脈斑塊診斷的準確率可高達90%以上，是斑塊研究的一種重要醫學影像學手段［38-40］。運用CEUS的強化度對斑塊進行分級，能夠將患者斑塊的穩定進行定性評估，從而為后續治療提供必要參考［41-43］。

超聲造影檢查頸動脈斑塊也有一些不足之處，如存在假性增強偽像、斑塊內鈣化會干擾造影的顯示、對檢查醫師水平依賴性高等問題，因此超聲造影可為評估腦卒中提供依據和重要線索，并不能作為金標準。但超聲檢查由于操作便捷、檢查耗時短、可實時觀察等優勢，在頸動脈斑塊評價中依然占有重要地位并廣泛應用。

本研究表明，腦梗組患者的CEUS參數EI與ED均高于斑塊組，頸動脈狹窄率、斑塊厚度也高于斑塊組，提示斑塊的整體形態特征、斑塊內部回聲的強弱、表面的光滑度及平整度、殘余管腔的大小及動脈管腔內彩色多普勒血流信號對于腦梗死形成具有一定參考價值。腦梗組患者的CEUS 參數，如DAT、DTTP 均低于斑塊組，DAT是反映造影劑到達斑塊以前的聲學強度，斑塊回聲的強弱不同而隨之聲學強度也不同，而DTTP 是反映斑塊內部新生血管血流情況的參數，這兩項參數的降低標志著斑塊血流具有進出速度迅速的特點，導致斑塊的穩定性降低。在頸動脈斑塊有癥狀患者中CEUS查檢可見斑塊強化程度更高［44-49］。本研究表明，隨著斑塊強化度的升高，CEUS 參數DAT與DTTP逐漸降低，斑塊厚度、EI、ED的水平則逐漸升高，腦梗死的發生風險亦逐漸上升，主要是由于斑塊肩部的血管增強較顯著，此處的炎癥因子活性較高，也是最易出現破潰的位置，斑塊內部的血管強度相對較弱，強化度越高斑塊的穩定性也越差，發生腦梗死的風險也就越高。

超聲造影下腦梗死患者與頸動脈斑塊患者的各項參數差異有統計學意義，為超聲造影預估、診斷前循環腦梗死提供了理論支持。超聲造影下斑塊強化度與腦梗死的發生具有明確相關性，隨著強化度的升高斑塊的穩定性有所下降，腦梗死的發生風險逐漸上升，斑塊強化度可作為預測前循環腦梗死的重要參考指標。