超声造影斑块强化度与前循环脑梗死的相关性研究

王 华 李 伟 苏 杭 孙 雪 王燕华 秦志平

郑州大学第二附属医院，河南 郑州 450003

脑梗死是临床上常见的一种脑血管病变，是脑卒中最常见的一种病变类型［1］，极大威胁人类身心健康及生活质量。颈动脉粥样硬化斑块可导致颈动脉管腔狭窄，当血液流经狭窄部位时，血流受阻甚至完全堵塞。脑梗死患者主要的临床症状为记忆力和定向力减退、意识障碍、头晕、短暂性失明、无法讲话等，斑块一旦发生破裂出血，将给患者带来致命危险［2-3］。随着急救与医疗水平的不断提高，脑卒中的临床病死率得到有效控制，但仍为致残率较高的一类脑血管疾病［4-5］。因此，脑卒中的预防及尽早确诊、尽早有效治疗是临床防治的重点，也是尽可能改善患者预后的基础。脑前循环是指颈内动脉血供系统，约占脑血供系统的3/5，主要包括眼部、大脑半球的额叶、颞叶、岛叶、顶叶皮质、白质与基底节等。前循环脑梗死在脑梗死中较为常见，其发生与颈动脉及前循环血管粥样硬化斑块导致血管闭塞、重度阻塞或血管内斑块脱落、破溃阻塞血管相关［6-7］，其中又以颈动脉作为责任血管的前循环脑梗死较为常见。影像学检查对于检出颈动脉斑块、评价斑块易损性、进而预防脑卒中的发生具有很高的临床价值。常规超声检查可以观察斑块内部回声及表面形态特征，是评价颈动脉斑块的首选方法［8］。研究认为，低或无回声斑块与缺血性脑卒中的发生有良好相关性，其内含有丰富的脂质，临床普遍认为此类斑块较其他回声斑块更加高危［9］。此类斑块在常规超声检查中易漏诊，常需借助彩色多普勒血流才能更好显示。斑块在形成及发展的过程中，内部回声及表面形态并不是一成不变的，血管外膜也会向坏死组织内形成新生微血管以满足代谢需求，新生血管脆弱易破裂，容易形成斑块内出血，导致更多炎性细胞浸润，也使斑块的易损性评估更加复杂［10］。随着超声造影（contrast-enhanced ultrasound，CEUS）技术的发展，超声检查可以提供更多参数用于评估斑块易损性，尤其对于评价斑块内部异常新生血管极具价值［11］。本文旨在应用CEUS研究颈动脉斑块强化度与前循环脑梗死的相关性。

1 资料与方法

1.1 一般资料回顾性分析2017-01—2020-01 郑州大学第二附属医院收集的70 例颈动脉斑块患者的CEUS资料，其中41例颈动脉狭窄患者纳入斑块组，29 例前循环脑梗死患者纳入脑梗组。斑块组男23例，女18例；年龄49～76（62.74±8.19）岁。脑梗组男17例，女12 例；年龄49～78（63.02±8.31）岁；病程1～7（3.29±1.78）d。2 组患者性别构成、年龄结构等差异均无统计学意义（P>0.05）。

诊断标准：（1）符合《颈动脉狭窄患者的诊断和检查》；（2）符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2014》。纳入标准：（1）斑块组符合诊断标准，脑梗组符合诊断标准；（2）经颅脑磁共振成像确诊梗死灶责任血管位于颈内动脉系统的血供范围内；（3）CEUS资料完整；（4）首诊患者。排除标准：（1）既往脑卒中、急性心肌梗死史患者；（2）低血压性脑梗死、心源性脑梗死、病灶位于非脑前循环系统的脑梗死患者；（3）合并脑血管先天畸形、脑血管其他病变者；（4）造影剂过敏或有CEUS禁忌证者；（5）脑梗组发病至就诊＞14 d者。

1.2 方法所有患者接受CEUS 检查。仪器选用西门子公司生产Sequoia 512型彩色多普勒超声诊断仪检查，使用15L8线阵探头，频率设置8～14 MHz。采用自带对比脉冲序列CEUS 处理软件。造影剂使用优维显，常规稀释后备用。检查时患者取仰卧位，充分显露颈部，必要时使用小颈枕垫于颈下；自患者一侧颈总动脉开始，依次对颈总动脉、颈内动脉、颈外动脉、椎动脉从下至上顺序使用探头扫描。观察是否存在斑块、管腔的狭窄程度，获取二维超声图像（图1A）、彩色多普勒血流图像（图1B）。观察颈内外动脉分叉处是否有斑块，发现斑块后观察斑块的形态及与周围组织的关系，测量斑块大小、厚度。获取清晰二维超声图像后，放大斑块局部，切换至Cadence造影模式，选用MIX或CA图像模式；探头的输出功率设置为15～21 dB，机械指数为0.18～0.35；自动优化图像。嘱患者平静呼吸，于右肘静脉处注入造影剂，同步计时，观察超声造影对比图像（图1C）。以超声定量分析软件选取感兴趣区域，记录相关参数：造影剂到达时间（arrival time，AT）、造影剂达峰值时间（time to peak，TTP）、斑块面积（A）、斑块基础强度（base intensity，BI）、斑块峰值强度（peak intensity，PI）。根据公式：斑块AT—颈动脉AT计算造影剂达到时间差（difference of arrival time，DAT）；根据公式：斑块TTP—颈动脉TTP计算造影剂达峰时间差（difference of time to peak，DTTP）；根据公式：PI—BI计算斑块增强强度（enhanced intensity，EI）；根据公式：IE÷A计算斑块增强密度（enhanced density，ED）。

图1 A：颈动脉斑块二维超声图像；B：颈动脉斑块彩色多普勒图像；C：颈动脉斑块超声造影对比图像（左：二维图；右：造影图）。箭头所示：颈总动脉斑块；CCA：颈总动脉；ICA：颈内动脉；ECA：颈外动脉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 斑块强化程度标准斑块强化程度标准：1级为可见斑块局部增强；2级为可见斑块肩部或基底部增强；3级为斑块肩部与基底部均可见增强；4级为斑块肩部、基底部、内部均可见增强。

1.4 观察指标对比斑块组与脑梗组患者CEUS 参数。根据斑块强化度将患者分为4级，对比各级强化度间CEUS参数的差异。分析CEUS 斑块强化度与患者各项CEUS 参数、前循环脑梗死发生的相关性。

1.5 统计学处理使用SPSS 21.0 软件进行统计学处理。计量数据采用均数±标准差（±s）描述，2组对比采用独立样本t检验，多组对比采用单因素方差分析，进一步的多重比较采用LSD-t 检验。相关性采用Spearman 分析，以|r|≥0.3为有相关性。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2组CEUS参数对比脑梗组斑块厚度、EI、ED、颈动脉狭窄率均高于斑块组（P<0.05），DAT、DTTP 均短于斑块组（P<0.05），2组A比较差异无统计学意义（P>0.05）。见表1。

表1 2组CEUS参数对比 （±s）Table 1 Comparison of CEUS parameters between the two groups （±s）

表1 2组CEUS参数对比 （±s）Table 1 Comparison of CEUS parameters between the two groups （±s）

组别斑块组脑梗组t值P值n 41 29斑块厚度/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颈动脉狭窄率/%71.94±6.10 88.58±7.34 10.330＜0.001

2.2 不同强化度斑块CEUS参数对比不同强化度患者各项斑块CEUS 参数差异均有统计学意义（P<0.05），进一步多重比较差异亦有统计学意义（P<0.05）。见表2。

表2 不同强化度斑块CEUS参数对比 （±s）Table 2 Comparison of CEUS parameters in plaques with different intensities （±s）

表2 不同强化度斑块CEUS参数对比 （±s）Table 2 Comparison of CEUS parameters in plaques with different intensities （±s）

强化度1级2级3级4级F值P值n 31 19 14 6斑块厚度/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 相关性分析强化度按等级赋值，强化度与斑块厚度、DAT、DTTP、EI、ED及前循环脑梗死的发生均具有相关性（|r|≥0.3，P<0.05）。见表3。

表3 强化度与斑块CEUS参数、前循环脑梗死发生的相关系数Table 3 Correlation coefficient between degree of plaque enhancement，CEUS parameters and occurrence of anterior circulation cerebral infarction

3 讨论

前循环脑梗死又称缺血性脑卒中，是指因脑部血液循环障碍、缺血、缺氧所致的局限性脑组织的缺血性坏死或软化，患者常出现运动、语言、认知等功能障碍，其形成与进展均以颈动脉的粥样硬化斑块为基础［12-14］。当斑块发生破溃、脱落后会形成血栓阻塞血管，同时血管内壁由于斑块破溃脱落出现损伤，血小板过度聚积加重血管阻塞，并可诱发血管炎性反应引起血管内皮功能损伤，最终形成脑梗死［15-17］。一般认为脑梗死的发生与颈动脉粥样硬化斑块有非常密切的联系，斑块破裂或脱落是导致脑梗死的主要因素。颈动脉是脑部主要的供血血管之一，如果人体脂质代谢障碍发生粥样硬化，将会导致颈动脉狭窄［18-19］。颈动脉狭窄患者由于脑部供血减少，轻则出现头晕、记忆力下降、肢体麻木等症状，重者会出现短暂性脑缺血发作以及脑卒中，危及患者的生命安全［20-22］。因此，需要尽早检出颈动脉斑块，通过临床干预提高斑块的稳定性，以降低脑梗死发生风险［23-25］。临床上多数脑血管不良事件均为动脉栓塞诱发［26-28］，其中低或无回声斑块者同侧颈动脉诱发脑梗死的风险更高，而高或强回声斑块则相对低风险［29-31］。

影像学作为评估颈动脉粥样硬化病情的常用诊断方法，目前在临床已经广泛应用并不断发展，其中不乏不断更新的新技术，包括超声造影技术、计算机体层摄影血管造影和磁共振血管成像在内的无创诊疗技术，不仅为血管病变诊断提供可靠的依据，而且能够指导临床用药及疗效评估［32］。CEUS技术属于一种微血管显影技术，已广泛用于评估动脉斑块新生血管及斑块内炎症情况，不仅能够对颈动脉斑块及其内部情况进行清晰显像，而且可定量、定性评估斑块的稳定程度［33-35］。有研究应用颈动脉超声造影观察斑块内是否出现点状强回声从外膜进入到斑块内，以显示斑块内微血流，结果显示微血流丰富的斑块与心血管疾病的发生具有良好相关性［36］。CEUS的基础原理为背向散射，使用与软组织回声不同、声阻抗不同的微气泡为造影剂，可通过血管通道到达斑块组织，同时显著增强动脉血流的多普勒信号强度，提高多普勒信噪比。斑块内的血管内皮细胞可通过出芽和增殖等方式产生螺旋状的新生血管，而新生血管多由单层内皮细胞构成，细胞之间无紧密的连接结构，细胞周围无结缔组织支撑，故炎症细胞可进入细胞外基质［37］。炎症细胞的渗出又可激活细胞因子，诱导巨噬细胞及平滑肌细胞凋亡引起斑块破裂，因此斑块内新生血管的数量及斑块内炎症情况会显著影响斑块稳定性，而CEUS通过二次谐波成像技术显示斑块内新生血管，可实时显示斑块内的血供情况，在斑块相关疾病的检查、病情分析、疾病诊断及评价疗效方面具有明确优势。CEUS对于颈动脉斑块诊断的准确率可高达90%以上，是斑块研究的一种重要医学影像学手段［38-40］。运用CEUS的强化度对斑块进行分级，能够将患者斑块的稳定进行定性评估，从而为后续治疗提供必要参考［41-43］。

超声造影检查颈动脉斑块也有一些不足之处，如存在假性增强伪像、斑块内钙化会干扰造影的显示、对检查医师水平依赖性高等问题，因此超声造影可为评估脑卒中提供依据和重要线索，并不能作为金标准。但超声检查由于操作便捷、检查耗时短、可实时观察等优势，在颈动脉斑块评价中依然占有重要地位并广泛应用。

本研究表明，脑梗组患者的CEUS参数EI与ED均高于斑块组，颈动脉狭窄率、斑块厚度也高于斑块组，提示斑块的整体形态特征、斑块内部回声的强弱、表面的光滑度及平整度、残余管腔的大小及动脉管腔内彩色多普勒血流信号对于脑梗死形成具有一定参考价值。脑梗组患者的CEUS 参数，如DAT、DTTP 均低于斑块组，DAT是反映造影剂到达斑块以前的声学强度，斑块回声的强弱不同而随之声学强度也不同，而DTTP 是反映斑块内部新生血管血流情况的参数，这两项参数的降低标志着斑块血流具有进出速度迅速的特点，导致斑块的稳定性降低。在颈动脉斑块有症状患者中CEUS查检可见斑块强化程度更高［44-49］。本研究表明，随着斑块强化度的升高，CEUS 参数DAT与DTTP逐渐降低，斑块厚度、EI、ED的水平则逐渐升高，脑梗死的发生风险亦逐渐上升，主要是由于斑块肩部的血管增强较显著，此处的炎症因子活性较高，也是最易出现破溃的位置，斑块内部的血管强度相对较弱，强化度越高斑块的稳定性也越差，发生脑梗死的风险也就越高。

超声造影下脑梗死患者与颈动脉斑块患者的各项参数差异有统计学意义，为超声造影预估、诊断前循环脑梗死提供了理论支持。超声造影下斑块强化度与脑梗死的发生具有明确相关性，随着强化度的升高斑块的稳定性有所下降，脑梗死的发生风险逐渐上升，斑块强化度可作为预测前循环脑梗死的重要参考指标。