三维超声血管斑块定量分析诊断颈动脉斑块性质的临床价值

吴晓燕，姥 义，王玉海

动脉粥样硬化是一种累及多血管床的慢性全身性疾病，与脑梗死、心肌梗死等疾病发生密切相关[1]。颈动脉是动脉粥样硬化常累及的部位，颈动脉斑块是动脉粥样硬化的早期体征，是评估血管疾病危险因素的敏感指标[2]。颈动脉位置表浅，易被体表超声探测，是超声检查全身动脉硬化的窗口[3]。因此，早期准确评估颈动脉斑块的性质，并对其进行临床处理，可发挥预防和治疗急性心脑血管事件发生的作用[4]。超声作为一种无创、简便易行和可重复进行的辅助检查手段，是筛查和评估颈动脉斑块性质的首选手段[5]。利用三维超声血管斑块定量分析颈动脉斑块性质的评估及可行性方面的研究较少。本研究收集我院超声科行颈动脉斑块性质检查的门诊和住院病人114例，根据病人术前6个月内是否为首发缺血性脑卒中病人分为缺血组(72例)和非缺血组(42例)，分析三维超声评估颈动脉斑块性质的临床价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2019年2月—2020年6月我院超声科行颈动脉斑块性质超声检查的门诊和住院病人114例，根据术前6个月内是否为首发缺血性脑卒中病人分为缺血组和非缺血组。缺血组72例，男43例，女29例；年龄(67.5±8.4)岁；颈动脉斑块76个；合并高脂血症68例，高血压48例，糖尿病39例；饮酒54例，吸烟50例。非缺血组42例，男28例，女14例；年龄(66.3±9.2)岁；颈动脉斑块45个；合并高脂血症31例，高血压27例，糖尿病23例；饮酒29例，吸烟22例。两组临床资料比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。本研究获得医院伦理委员会批准。

1.2 纳入与排除标准

1.2.1 纳入标准 缺血性脑卒中符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2010》制定的诊断标准；有颈动脉斑块形成，且位置表浅，通过超声检查可清晰成像，大小不超出探头范围；均接受三维超声血管斑块定量检查；行颈动脉内膜剥脱术；对本研究均知情，并签署知情同意书。

1.2.2 排除标准 因颈动脉发生夹层或大动脉炎等致颈动脉狭窄的病人；颈部粗短，三维超声探头无法放置的病人；曾接受颈动脉内膜剥脱术或颈动脉支架术病人；超声检查声窗不佳致使图像质量较差的病人；病变部位超过第二颈椎椎体的病人；纳入本研究前已接受过药物等其他方式治疗的病人；临床资料不完整或不愿接受本研究、退出研究的病人。

1.3 三维超声血管斑块定量分析 所有病人均接受三维超声血管斑块定量分析检查，检查仪器为Philips EPIQ5彩色多普勒超声，探头为三维全容积高频探头，型号：VL13-5，频率：5～13 MHz，同时配有Qlab 10.3.2版血管斑块定量分析软件。检查时嘱病人取平卧位，要求病人头颈部尽量向后仰伸以充分暴露颈部。检查时首先使用二维及彩色超声进行检查，收集病人颈动脉内中膜最厚处血管长轴图像，测量该部位内中膜厚度；之后获取斑块处血管长轴与短轴的切面图像，测量斑块长度、厚度及位置，并获取斑块最厚位置处的彩色血流图像，观察局部血流情况。使用三维全容积高频探头采集斑块最厚处短轴的切面图像，调节增益进行优化，利用Qlab 软件进行定量分析，首先根据血管内中膜厚度(intima-media thickness，IMT)自动分析血管内膜、外膜及斑块边界，手动调节平滑度和敏感度，以便准确识别斑块，计算斑块厚度、斑块最大面积狭窄率、最窄处斑块厚度、标化壁指数(normalized wall index，NWI)和灰阶中位数(gray scale median，GSM)等。

1.4 颈动脉内膜剥脱术手术及病理组织学检查 所有病人均于超声检查后24 h内进行颈动脉内膜剥脱术，于术后将斑块标本冰冻及脱水，之后采用石蜡包埋并切片，于苏木精-伊红(HE)染色镜下观察，观察斑块纤维帽、钙化、脂质坏死核心、斑块内出血或血栓等。

1.5 观察指标 ①对不同性质血管斑块定量分析结果进行比较，参数包括最大面积狭窄率、斑块厚度、斑块体积、NWI和GSM。②对不同狭窄程度血管斑块定量分析结果进行比较，分析指标包括IMT、最窄处斑块厚度、NWI和斑块回声强度，其中血管狭窄程度分级标准按颈动脉直径狭窄率标准进行划分，轻度狭窄为狭窄率<30%，中度狭窄为狭窄率30%～69%，重度狭窄为狭窄率70%～99%。③分析缺血组与非缺血组易损斑块与稳定斑块分布情况。④分析颈动脉斑块NWI和GSM诊断易损斑块的临床价值。

2 结 果

2.1 不同性质血管斑块定量分析结果比较 114例病人共发现121个颈动脉斑块，病理组织学诊断显示，易损斑块64个，稳定斑块57个，详见图1、图2。易损斑块与稳定斑块斑块厚度、体积和最大面积狭窄率比较，差异均无统计学意义(P>0.05)；易损斑块NWI高于稳定斑块，易损斑块GSM低于稳定斑块，差异有统计学意义(P<0.001)。详见表1。

图1 颈动脉斑块横断切面图(斑块内无回声，为易损斑块)

图2 HE染色图(新鲜血栓和陈旧性血栓，即易损斑块)

表1 不同性质血管斑块定量分析结果比较(±s)

2.2 不同狭窄程度血管斑块定量分析结果比较 不同狭窄程度病人IMT、最窄处斑块厚度和斑块回声强度比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。不同狭窄程度病人NWI比较，差异有统计学意义(P<0.01)；中度狭窄NWI高于轻度狭窄，重度狭窄NWI高于轻度狭窄和中度狭窄病人，差异均有统计学意义(P<0.05)。详见表2。

表2 不同狭窄程度血管斑块定量分析结果比较(±s)

2.3 缺血组与非缺血组不同性质斑块分布情况比较 缺血组易损斑块检出率(89.5%)高于非缺血组(4.4%)，差异有统计学意义(P<0.001)。详见表3。

表3 缺血组与非缺血组不同性质斑块分布情况比较 单位：个(%)

2.4 颈动脉斑块NWI和GSM诊断易损斑块的临床价值 颈动脉斑块NWI和GSM诊断易损斑块的临床价值结果显示：以GSM>34为易损斑块的截断值，诊断易损斑块的灵敏度为78.1%，特异度为80.7%，正确指数为58.8%，阳性预测值为82.0%，阴性预测值为76.7%，ROC曲线下面积为0.794。以NWI≥0.645为易损斑块的截断值，诊断易损斑块的灵敏度为64.1%，特异度为78.9%，正确指数为43.0%，阳性预测值为77.4%，阴性预测值为66.2%，ROC曲线下面积为0.715。详见表4、图3。

表4 颈动脉斑块NWI和GSM诊断易损斑块的临床价值 单位：个

图3 NWI和GSM诊断颈动脉易损斑块的ROC曲线图

3 讨 论

颈动脉粥样斑块分为稳定斑块和易损斑块，易损斑块是脑缺血性疾病发生的独立危险因素[6]。颈动脉狭窄程度与脑梗死发生呈正相关，狭窄程度>70%的病人年脑卒中发生率为10%～18%[7]。因此，准确评估及动态监测颈动脉斑块性质对病情的判断和治疗的指导具有重要的临床意义[8]。颈动脉斑块检查常用的方法是二维超声，可观察斑块形态结构、位置、大小和回声等，具有无创、方便等优点[9]。由于斑块形态不规则，二维超声仅显示切面信息，具有局限性，难以全面显示斑块面积和观察斑块结构，诊断准确性欠佳[10]。随着超声技术的不断发展，有研究表明，三维重建技术诊断颈动脉斑块可提供丰富、详尽的信息，对颈动脉斑块的诊断具有可行性，且定量分析准确[11]。三维超声血管斑块定量分析技术诊断颈动脉斑块性质的临床价值相关研究报道较少。本研究收集我院超声科行颈动脉斑块性质检查的门诊和住院病人114例，所有病人均接受三维超声血管斑块定量分析技术检查，以颈动脉内膜剥脱术及病理学诊断为诊断标准，分析其诊断价值，旨在为诊断颈动脉斑块提供参考。

本研究结果显示，缺血组易损斑块检出率(89.5%)高于非缺血组易损斑块检出率(4.4%)，且易损斑块NWI高于稳定斑块，易损斑块GSM低于稳定斑块。轻度狭窄、中度狭窄、重度狭窄病人NWI不同，随着血管狭窄程度加重NWI增大，差异有统计学意义(P<0.001)。以GSM>34为易损斑块的截断值，诊断易损斑块的灵敏度为78.1%，特异度为80.7%，ROC曲线下面积为0.794；以NWI≥0.645为易损斑块的截断值，诊断易损斑块的灵敏度为64.1%，特异度为78.9%，ROC曲线下面积为0.715。说明三维超声血管斑块定量分析技术中的NWI和GSM可诊断斑块性质及狭窄程度，对易损斑块的诊断价值较高。分析可能与以下几方面原因有关：①三维超声血管斑块定量分析技术不仅可立体显示斑块空间结构、动脉管腔结构及血流情况等，还可自动获取截断面的容积数据，定量分析斑块的多个物理参数，准确识别和量化斑块回声，对斑块性质，特别是易损斑块能综合分析并客观量化分析，进而提高诊断价值[12]。②利用三维超声血管定量分析技术可自动测量血管最窄处斑块的厚度，数据准确客观，避免了二维超声人为判断的主观性缺点[13]。③三维超声血管定量分析技术中的NWI可反映血管负荷变化，且NWI不受性别等因素影响，可重复性强，对动脉粥样硬化进程、血管重塑的定量评价临床价值较高，对斑块性质的诊断价值较高[14]。④GSM利用的是像素分布技术分析二维灰阶图像，根据不同组织成分呈现不同回声进行量化，进而获取组织的回声中位数。不同性质的斑块回声不同，易损斑块回声较低，GSM较低；稳定斑块回声较高，GSM较大。通过对不同组织成分的颈动脉斑块回声进行定量分析获取GSM，根据GSM评估斑块性质，诊断价值较高[15]。⑤三维超声对颈动脉斑块体积及其形态等组间和组内评估的重复性较二维超声高。

综上所述，三维超声血管斑块定量分析技术中的NWI和GSM可辅助诊断斑块性质及狭窄程度，对易损斑块的诊断价值较高。