超声弹性成像与超声造影评估颈动脉斑块稳定性的对比研究

南嘉格列 侯玉虎 乔志忠 张四珍 李守林 莫自昊

作者单位：青海大学附属医院超声科，青海 西宁 810001

老年人是心脑血管疾病的高发人群，其中动脉粥样硬化一直被认为是老年心脑血管疾病发生的主要病理基础。颈动脉粥样硬化斑块的形成、破裂、脱落会激发形成血栓栓塞，导致管腔闭塞、管壁破裂[1，2]，增加了脑梗死等急性心脑血管事件发生的风险，评估颈动脉斑块稳定性对于预防脑卒中等心脑血管疾病的发生尤为重要[3]。

常规二维超声及彩色多普勒超声能够对颈动脉斑块的位置、形态、回声特征及血流频谱等进行观察，但对操作医生要求较高，主观性较强[4]。超声弹性成像、超声造影作为临床上常见的超声诊断技术，在评估颈动脉粥样硬化斑块稳定性上各具优势，但也具有各自的局限性[5]。本研究采用实时超声弹性成像、超声造影对150 例患者的颈动脉斑块稳定性进行评估，通过探讨二者单独及联合诊断在评估易损斑块上的诊断效能，旨在为评估颈动脉斑块稳定性，积极预防脑卒中等心脑血管疾病的发生提供重要参考。

1 材料与方法

1.1 一般资料选择2017年10月～2020年6月在我院就诊并最终行颈动脉剥脱术治疗的150 例颈动脉粥样硬化斑块患者作为研究对象。其中男80例，女70 例；年龄60～73 岁，平均（65.28±5.71）岁。本研究经我院伦理委员会审核批准，患者均对本研究知情并签署知情同意书。

纳入标准：①年龄≥60 岁，各项临床病历资料完善；②颈动脉斑块厚度≥1.5mm，最大斑块长径≥10.0mm；③意识清楚，术前能够积极配合完成实时超声弹性成像检查、超声造影检查。排除标准：①有颈动脉剥脱术史或有造影剂使用禁忌证者；②伴有严重器质性病变、恶性肿瘤以及精神疾病者；③凝血功能障碍，合并全身免疫系统疾病或神经系统疾病者。

1.2 检查仪器采用西门子ACUSNS2000 彩色多普勒超声诊断仪，探头频率7～12MHz，对所有患者进行常规超声检查。患者取仰卧位，头稍后仰，充分暴露颈部，将探头放置在患者颈部表面位置面对双侧颈动脉进行纵、横切面扫查，对斑块位置、数目、大小、形态、内部回声特点及厚度等进行观察、记录。

常规超声检查后固定患者头部，于颈动脉纵轴获取斑块的最佳长轴切面图像（多发斑块者选择最大斑块），将取样框放置在所测斑块处，叮嘱患者屏气及避免吞咽动作，启动实时超声弹性成像模式，双幅显示二维灰阶图像和超声弹性图像，调节取样框大小，保证斑块位于取样框范围内，尽可能保证血管前后壁同时位于取样框内，将探头垂直于靶血管以相同的压力进行加压、减压动作。待压力曲线的频率、幅度保持一致，图像清晰、稳定后采集3s 以上的动态图像及静态图像。

实时超声弹性成像后1周内完成超声造影检查，患者取仰卧位，充分暴露颈部后将头部固定，叮嘱患者保持平稳呼吸，待患者紧张感消除后启动实时超声造影模式。采用团注法将造影剂[SonoVue（声诺维），意大利Bracco 公司]经肘部浅静脉注射，注射剂量0.9ml，造影剂注射完毕后立即推注5ml 0.9%氯化钠溶液，造影时机械指数调节为0.05～0.08，焦点为2～3cm，增益设定为95%，固定探头，连续观察3min 左右，注射造影剂同时启动计时器并进行图像采集，观察双侧颈总动脉和颈动脉分叉处斑块的大小、数量及厚度。

1.3 观察指标病理学评估：患者行颈动脉内膜剥脱术后采用4%多聚甲醛溶液对斑块进行固定，标本固定脱水后石蜡包埋，以4nm 层厚进行组织切片，行HE 染色，根据染色结果以及斑块内纤维帽、脂质坏死池、出血、钙化和纤维化情况对斑块性质进行评估。

根据图像中斑块内造影剂的分布、形态等特点将斑块内新生血管分为4 级[6]。Ⅰ级：斑块内回声无增强；Ⅱ级：斑块内回声呈星点状或仅局部小范围增强；Ⅲ级：斑块内回声呈点状和短条状增强；Ⅳ级：斑块内回声呈条索状和网状增强。Ⅰ～Ⅱ级判定为稳定斑块，Ⅲ～Ⅳ级判定为易损斑块。

根据弹性成像结果进行评分[7]：斑块整体为绿色评1 分；斑块以绿色为主评2 分；斑块内蓝绿比例近似评3 分；斑块整体为蓝色或以蓝色为主评4 分；斑块整体为蓝色或以蓝色为主，且蓝色范围超出二维超声病灶范围评5 分。1～3 分判定为易损斑块，4～5 分判定为稳定斑块。

1.4 统计学分析采用SPSS 20.0 软件对各项数据进行统计学分析，计量资料以均数±标准差（±s）表示，数据比较采用t检验；计数资料采用率表示，采用卡方检验；等级资料的比较采用秩和检验，以P<0.05 表示差异有统计学意义。绘制不同检查方式在判定易损斑块上的受试者工作特征曲线（ROC），计算曲线下面积（AUC）。

2 结果

2.1 病理学结果行颈动脉斑块剥脱术后，150 例颈动脉粥样硬化斑块患者共获得颈动脉斑块187 个，其中易损斑块133 个，稳定斑块54 个。

2.2 不同性质斑块的回声特征易损斑块中低回声的比例明显高于稳定斑块，而强回声斑块的比例明显低于稳定斑块，差异有统计学意义（P<0.05），见表1，图像特征见图1a～c。

表1 不同性质斑块的回声特征对比 [n（%）]

图1 不同性质斑块的回声特征

2.3 不同性质斑块的弹性成像评分易损斑块的弹性成像结果以绿色或黄绿色为主，弹性成像评分多为1～3 分（见图2a～b）；稳定斑块的弹性成像结果以蓝色或蓝绿色相间为主，弹性成像评分多为4～5 分（见图2c～d）。易损斑块的平均弹性成像评分明显低于稳定斑块，差异有统计学意义（P<0.05），见表2。

图2 不同性质斑块的弹性成像

表2 不同性质斑块的弹性成像评分比较

2.4 不同性质斑块的新生血管强化程度分级稳定斑块的新生血管强化程度分级以Ⅰ、Ⅱ级为主（见图3a～b），分别占51.85%、27.78%；易损斑块的新生血管强化程度分级以Ⅲ、Ⅳ级为主（见图3c～d），分别占35.34%、45.86%，组间比较差异有统计学意义（P<0.05），见表3。

表3 不同性质斑块的新生血管强化程度分级比较

2.5 实时超声弹性成像、超声造影及二者联合在判定易损斑块上的诊断效能二者联合在判定易损斑块上的AUC 为0.912，高于单一实时超声弹性成像和单一超声造影（分别为0.764、0.837）。二者联合在判定易损斑块上的敏感度、特异度和准确度分别为90.98%、94.44%和91.98%，均明显高于单一实时超声弹性成像和单一超声造影，差异有统计学意义（P<0.05），见表4、图4。

图4 不同检查方式在判定易损斑块上的ROC 曲线

3 讨论

颈动脉作为大脑血液循环的供血血管，其粥样硬化斑块内出血、破裂脱落以及血栓形成致动脉栓塞是导致脑梗死等心脑血管疾病发生的主要原因，准确评估颈动脉斑块稳定性对于预防脑梗死等心脑血管疾病的发生具有重要意义[8]。常规二维超声、彩色多普勒超声检查作为临床上常用的无创检查方法，可通过观察斑块位置、大小形态、回声特点、纤维帽完整性、血流频谱等对斑块稳定性做出大致评估。然而，常规二维超声、彩色多普勒超声检查在评价斑块稳定性上也有其局限性，无法对斑块内部结构及成分特性进行准确评估[9]，因此在评估斑块的稳定性上作用有限。

颈动脉斑块的稳定性与其成分密切相关，发生破裂、脱落主要取决于斑块硬度。硬度较小的斑块脂质成分及炎性细胞相对较多，应变较大，容易发生破裂、脱落[10]；硬度较大的斑块，其成分以纤维成分、平滑肌细胞以及钙质成分较多，应变较小，斑块稳定不易脱落[11]。实时超声弹性成像可通过超声成像技术转化为实时彩色图像来反映斑块组织的软硬程度，根据不同的色彩分布进行弹性成像评分[12]，从而实现对斑块组织硬度的量化评价，对于评估组织成分、性质及机械性能具有较高的临床价值。本研究结果显示，易损斑块的弹性成像结果以绿色或黄绿色为主，弹性成像评分多为1～3 分；稳定斑块的弹性成像结果以蓝色或蓝绿色相间为主，弹性成像评分多为4～5 分；易损斑块的平均弹性成像评分明显低于稳定斑块。斑块软硬度与斑块稳定性密切相关，借助实时超声弹性成像能够较好地对斑块软硬度进行评价。

此外，斑块的稳定性主要取决于斑块内新生血管的存在和形成程度，斑块内的新生血管也是斑块内出血的重要原因[13]，常规二维超声及彩色多普勒超声检查无法对斑块内部的新生血管进行观察，在评估斑块的稳定性上作用有限。超声造影在二维超声技术的基础上应用超声造影剂，结合造影谐波成像使后散射的回声增强，从而能够更加清晰地显示管壁界限、斑块边缘、斑块表面溃疡、血栓黏附及血管狭窄等，具有较高的空间、时间分辨率[14]。另外，超声造影剂产生的微气泡具有血管内红细胞的血液动力学特性，斑块内造影增强代表有新生血管生成，借此能够对斑块内新生血管密度进行有效评估[15]。本研究通过对比易损斑块和稳定斑块的新生血管强化程度发现，稳定斑块的新生血管强化程度分级以Ⅰ、Ⅱ级为主，易损斑块的新生血管强化程度分级主要为Ⅲ、Ⅳ级。斑块内新生血管容易导致斑块内出血和斑块破损，所以斑块内新生血管数目越多，斑块稳定性越差[16]。

实时超声弹性成像、超声造影在评估颈动脉斑块稳定性上各具优势，本研究对比了二者在判定易损斑块上的诊断效能，结果显示，实时超声弹性成像联合超声造影在判定易损斑块上的AUC 为0.912，高于单一实时超声弹性成像和单一超声造影（分别为0.764、0.837）。此外，二者联合在判定易损斑块上的敏感度、特异度和准确度（分别为90.98%、94.44%和91.98%）也均明显高于单一实时超声弹性成像和单一超声造影（分别为76.69%、74.07%、75.94%和81.20%、79.63%、80.75%）。

综上所述，实时超声弹性成像联合超声造影能够从多个角度对颈动脉斑块的稳定性进行综合性评价，对于评估颈动脉硬化斑块稳定性以及脑梗死等心脑血管疾病的防治都具有积极的指导意义。