超声弹性成像在糖尿病血管病变中的研究进展

张岩+曹军英

[摘要] 2型糖尿病（Type 2 diabetes mellitu，T2DM）是多种因素作用的胰岛素分泌障碍或生物功能受损性疾病，T2DM长时间的血糖升高可造成多个器官的功能损害进而引发全身性代谢紊乱。T2DM动脉硬化发生机制颇为复杂，并发心脑血管事件不占少数，是T2DM引发患者死亡的首要病因，如能对T2DM患者及早进行大血管检查并对病变进行干预治疗，便可大大提高患者的生存质量。

[关键词] 弹性成像；糖尿病；斑块

[中图分类号] R445 [文献标识码] A [文章编号] 1672-4062（2017）01（a）-0197-02

近年来，糖尿病患者数量处于逐年增加的趋势，而且越发趋于年轻化，2型糖尿病患者数量约占各种糖尿病数量总和的90%以上。糖尿病是以血糖增高为主要特征的的全身代谢性疾病，引起患者死亡的主要原因是合并心脑血管疾病或周围血管疾病，严重威胁着人类的健康。动脉硬化的发展和粥样斑块的形成反映全身动脉硬化的负荷情况，可以预判发生心脑血管事件的危险性，针对异常指标进行调节可减慢动脉硬化的发展和降低心脑等靶器官的损害。

1 糖尿病血管病变的危险因素和相关检查

1.1 T2DM血管病变的相关危险因素

年龄和病程是T2DM血管硬化病变的危险因素之一，T2DM患病时间越长年龄越大，血管硬化越严重。高血糖状态时大量糖基化终末产物（AGEs）增加细胞内氧化应激，致使血管内皮功能受损[1]，抗凝减弱及促凝增加。高血压增加血管内皮细胞对脂蛋白的通透性，可使血管平滑肌细胞异常增殖和胶原纤维积聚，促进血管壁纤维化。脂代谢异常亦可增加T2DM动脉硬化的风险[2]，胆固醇等脂类物质易沉积在动脉内膜下。

再如炎症、遗传、吸烟、肥胖等因素都可加速动脉硬化的进程。炎症可刺激白细胞和血小板对内皮细胞的黏附增加。吸烟可导致血管内皮细胞损伤和胰岛素抵抗，烟雾中的多种有害物质作用于血管内皮细胞，使其长期处于应激状态，血管舒张因子释放减少，紧张状态的血管壁使血管弹性减低，内膜损伤使脂质沉积于内膜下并大量堆积。T2DM血管硬化病变的确切机制目前尚不能确定，但各种诱因相互作用，共同促进T2DM血管硬化的发生发展。

1.2 T2DM血管病变的相关检查

1.2.1 DSA DSA是公认的诊断血管狭窄、闭塞的“金标准”。在血管有选择性地插入导管，注射对比造影剂，通过减影的方式显示血管狭窄情况，如狭窄部位、长度、分支侧支和末梢循环情况。但由于DSA检查技术的风险较高，术后可能出现穿刺部位血肿、假性动脉瘤形成、血管痉挛、斑块脱落和X线辐射等都是未知隐患，其有创性在临床应用中受到一定限制。

1.2.2 超声 超声基础成像技术可以评估血管情况，如内中膜厚度（IMT）、斑块性质和狭窄程度，对于疾病的筛查、诊断和预估有着重要的临床价值，其可重复性、无创性等优点得到临床医生和患者的一致认可。三维超声、超声造影、血管内超声、超声弹性成像等超声其他技术的兴起正逐步应用于血管领域的研究。

1.2.3 CTA 于静脉注入造影剂，应用螺旋CT进行容积数据采集并与计算机后处理技术结合进行三维重建，CTA直观地展示了血管病变情况，方便临床医生对病情进行诊断和治疗。CTA是一种快捷、安全、可靠的影像学检查，变换方位及角度可对病变部位进行较为全面的观察。但因CTA空间分辨力较低，并且不能实时动态显示血管充盈情况，对于心肝肾功能不全、造影剂过敏等的受试者都不能进行该检查。

1.2.4 MRA MRA可以确定狭窄位置、程度，还能观察斑块的数量、体积、形态，并且能分析斑块成分（如坏死脂质中心、纤维帽、斑块内钙化、斑块内破溃出血等）。MRA具有无创、无辐射、分辨率高等优点，但磁共振较贵的花费和长时间的扫描等限制不适合人群常规普查，受试者活动也可使图像质量下降。

2 超声对动脉硬化病变的检测

高频超声对IMT的显示是其他检查方法所不能及的，可显示管壁有无斑块、斑块位置、数目和大小，但对一些细小血管无法辨别。彩色多普勒可以辅助二维超声识别图像上管道样结构是否为血管，判断动静脉、血流状态（如层流或湍流）、血流方向及充盈程度。频谱多普勒可以提供多项参数，如PSV、EDV、S/D、RI、PI等，频谱形态和窗宽还可以反映病变的类型和程度。

IMT是评价早期动脉硬化的主要参数，一般情况下当IMT超过1.0 mm时视为增厚，动脉分叉处超过1.2 mm时为增厚，当IMT超过1.5 mm時诊断硬化斑块形成[3]。超声判断斑块可分为稳定性斑块和不稳定性斑块，稳定性斑块表现为均匀的强回声且表面光滑，不稳定性斑块的内部回声不均匀且表面凹凸不平。低回声斑块的纤维帽较薄弱，中心富含的脂类成分，因而斑块内容易发生破溃[4]，为不稳定性斑块（软斑）；高或强回声斑块中主要含纤维素和钙化成分较多，纤维帽坚实完整不易发生破裂出血，为稳定性斑块（硬斑）[5]。

动脉粥样硬化斑块的形成反映着个体全身动脉硬化负荷情况，可以预测血管事件的发生，特别是易损性斑块，发生血管事件的危险性较高。颈动脉彩色多普勒超声检查具有操作方便、无创、价格便宜等优点，很适合用于常规的体检普查和规模人群的研究，而超声弹性成像作为近年来研究的一大热门，正逐步运用于血管方面的研究。

3 弹性成像技术的应用和研究进展

3.1 超声弹性成像技术原理

超声弹性成像（ultrasonic elastography，UE）技术的基础理论是不同病理状态的组织间的弹性应变存在差异，施压后组织间发生的应变程度不同，计算机后处理对应变进行彩色编码并叠加在原始图像上，以此来反映组织间硬度差异。弹性值与表示病灶软硬程度呈正相关，弹性值低的组织在图像上显示红色，说明此处组织偏软，受压后发生形变较大；弹性值高的组织在图像中显示蓝色，说明此处组织偏硬，受压后发生形变较小；弹性值居中的组织在图像上显示绿色。弹性成像在目前临床中应用最多的是乳腺和甲状腺等浅表组织，尤其在鉴别乳腺良恶性肿瘤方面应用最为广泛，技术也更加成熟。弹性成像技术的深入研究使得其应用范围不断扩大，在前列腺、肝脏、血管、淋巴结、肌腱等部位中均有使用，且一部分正处于研究阶段。

3.2 超声弹性成像评分方法

临床最为常用的乳腺病灶弹性成像的评分方法为改良的5分评分法，参考乳腺病变评分标准有学者提出用4分法[6]评价动脉斑块硬度。当斑块完全被绿色重叠评为1分，当斑块内部为蓝绿色混杂评分为2分，当斑块被蓝色重叠并且边缘见部分绿色评为3分，当斑块完全被蓝色覆盖评分为4分。而弹性应变力（B/A值）[7]比值法提供了更为客观的指标，减少了操作者在鉴别病变性质过程中的主观影响，通过与邻近组织的应变对比进行半定量式的研究，但这种半定量分析方法在现阶段各研究中标准尚不统一，因此在实际应用中存在一定限制性。

3.3 弹性成像在动脉硬化病变中的应用及存在的问题

在超声二维成像基础上，弹性成像技术根据不同组织弹性应变的不同进行色彩编码，分析软件显示弹性值越高表示斑块越硬，由较多纤维素和钙化组成，弹性值越低表示斑块质地越软，说明含脂质成分较多。由此，弹性成像技术可以辨别不同性质的斑块硬度，间接地判断出斑块的易损性。高血糖引起血管内皮功能障碍和加速动脉硬化的分子机制是当前很多学者的研究热点，利用弹性成像技术对血管进行研究也是近些年才逐步展开的。弹性成像可以实时评价血管壁弹性和斑块稳定性，其发展前景不言而喻，但临床应用还需进一步规范和细化。斑块较小时得到的弹性成像图像不理想，若按照评分标准可能造成误判。操作者手法也影响图像质量，对病变判断存在主观性。超声仪器不同其设置参数也不同，在对比结果时也有影响。

4 小结

综上所述，超声弹性成像可提供病变组织的弹性应变信息，弥补传统成像模式的不足，在对病变诊断上有其独特的应用价值，但实际研究中会发现弹性成像技术的一些欠缺之处，亦不可过分依赖弹性成像诊断，可能造成误诊。为了更好地利用弹性成像技术在临床中的应用，仍需进一步的探索和研究。

[参考文献]

[1] 莎仁高娃，姜颖，楼慧萍.高频超声对糖尿病老年患者颈动脉粥样硬化斑块的诊断价值[J].中国临床医学影像杂志，2009，20（7）：512-515.

[2] 王薇，霍勇，赵冬，等.中老年人群血脂水平对新发颈动脉斑块的预测作用[J].中华心血管病杂志，2010，38（12）：1118-1122.

[3] 贾宏伟，高世明.早期颈动脉超声对心脑血管病危险因素评估500例[J].中国医药指南.2010，8（33）：108-109.

[4] 苏博，李治安，勇强.颈动脉不稳定性粥样硬化斑块的研究[J].临床超声医学杂志，2008，10（1）：37-38.

[5] Kume S，Hama S，Yamane K，et al.Vulnerable carotid arterial plaque causing repeated ischemic stroke can be detected with B-mode ultrasonography as a mobile component：Jellyfish sign[J]. Neurosurg Rev，2010，33（4）：419-430.

[6] 朱婭娟，冯蕾.实时超声弹性成像技术对颈总动脉粥样硬化斑块稳定性的评估[J].昆明医科大学学报，2013（1）：92-95.

[7] 方占军，高启旺，张连杰，等.实时超声弹性成像技术评价脑卒中患者颈动脉斑块软硬度[J].医学临床研究，2011，28（4）： 659-661.

（收稿日期：2016-10-10）