三维超声血管斑块定量技术对缺血性脑卒中预警分析研究

李 霞

（长江航运总医院超声影像科 湖北 武汉 430014）

最近几年，缺血性脑卒中疾病发生率呈现出逐渐上涨的发展趋势，而在早期阶段针对斑块实施易损性评估，同时进行有效诊治，能够在一定程度上预防且降低缺血性脑卒中的发生率[1]。针对颈动脉存在多种不同的检测方式，超声是其中比较简便且安全的检查方法，同时具有较好的重复性特点，伴随技术的不断进步，其具有的分辨力也得以提升，相应的斑块检出率也与之提升。此次研究选取长江航运总医院收治的162例患有颈动脉斑块的患者，分析三维超声血管斑块定量技术对缺血性脑卒的预警价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2020年4月—2021年4月长江航运总医院收治的162例患有颈动脉斑块患者，将临床中确诊为急性缺血性脑梗死，同时经CT或是MRI检查梗死灶和颈动脉斑块处于同一侧的患者归入脑梗死组（82例，96个斑块），颅脑经CT或是MRI检查没有梗死灶或是颈动脉斑块和梗死灶没有处于同一侧的患者归入非脑梗死组（80 例，86 个斑块）。脑梗死组包括68例男性，14例女性，患者年龄为45～80岁。非脑梗死组包括48例男性，32 例女性，患者年龄为47～81岁。两组患者的一般资料不存在显著差异（P＞0.05），具有可比性。

脑梗死组纳入标准：①结合患者的相关临床症状或是体征及其影像学方法确切诊断是急性缺血性脑梗死的患者；②斑块所处的部位和CT或是MRI影像中显示的责任梗死灶均处在左侧位置或是右侧位置；③梗死灶同一侧颈动脉如果存在多发性斑块，需对最低回声的斑块进行采集；④三维状况下斑块能够清晰显示的患者。排除标准：①患有心源性脑梗死的患者；②患者相关资料不全或是临床中没有相关诊断根据者；③斑块位置过深或是其他因素所造成的图像采集不完全的患者。

非脑梗死组纳入标准：①经头部CT或是MRI检查没有出现梗死灶，或是梗死灶和硬化斑块没有处在相同侧；②三维条件下斑块显示较为清晰的患者。排除标准：斑块位置过深或是其他因素造成图像采集不完全的患者。

1.2 方法

研究对象采用仰卧体位，双臂自然平放在患者身体的两侧位置，去枕，头部后仰稍微转向检查对侧，使其颈部位置得到较为充分地暴露[2]。首先使用L12-3探头实施颈动脉的横切面扫描，然后对探头进行逆时针方向的旋转，到可以显示颈动脉长轴实施纵切面扫描，顺沿患者颈总动脉近心端渐渐向头部方向移动，对颈总动脉及其分叉位置、颈内动脉颅外段和颈外动脉进行实际检查。对各血管的内径加以测量，并进行颈动脉内中膜厚度的记录，进行三次平均值的测量，然后观察、测量且记录斑块所述的位置、大小、数量和回声等众多方面的信息。针对存在斑块的患者，应用VL13-5探头，并采用3D模式。横切颈动脉，使得斑块最佳横切面得以显示，对机器相关参数进行调节，实现对图像的优化处理，确保斑块的成像更加清晰，start键自动完成斑块三维容积相关信息的采集，尽量实现对斑块整体的覆盖。应用Q App VPQ软件对采集的图像进行回放，选择斑块图像清晰的予以细致分析，对斑块位置和颈动脉IMT平均厚度相关信息进行输入。起始帧是斑块开始产生一帧图像的前一帧，结束帧是斑块消失一帧图像相应的后一帧，关键帧是斑块厚度最大的一帧，逐一针对所选择的图像实施斑块的勾勒，首先对动脉外膜进行勾勒，软件结合预先输入的内膜厚度自动进行内膜与斑块相应的勾勒，如果出现一定的误差，那么使用软件中的平滑度与敏感性对勾勒曲线加以调节，确保斑块的识别尽量保持准确，机器自动识别误差比较大者，可以采用手动调节的方式，进行斑块的描记。最后对calculate进行点击，斑块GSM、TPV、PT、PA、WA、LA及NWI会被软件自动计算，且在右侧栏里加以显示。针对结果采用表格的形式进行输出，入组的各斑块都进行三次的勾勒分析，最终取平均值。

1.3 统计学方法

采用SPSS 21.0统计软件进行数据分析，符合正态分布的计量资料以（）表示，行t检验，P＜0.05则差异存在统计学意义。不符合正态分布的计量资料应用两Wilcoxon秩和检验。进行ROC曲线的绘制，并结合曲线下面积对相关参数所具有的诊断价值加判定，获取最佳截点和相应的特异度、敏感度。AUC＜0.7代表这一诊断方法价值比较小，处于0.7～0.9范围内代表这一诊断方法具有一定的准确性，大于0.9时代表具有较高的诊断价值。

2 结果

2.1 两组GSM和LA（mm2）情况

两组患者GSM值比较差异显著（P＜0.05）。两组患者LA值差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 两组GSM和LA情况对比（）

表1 两组GSM和LA情况对比（）

组别 GSM LA/mm2脑梗死组 47.51±14.92 38.41±18.84非脑梗死组 111.51±33.25 44.70±15.11 t-12.01 -1.74 P 0.000 0.081

2.2 两组TPV、PT、PA、WA和NWI比较

脑梗死组NWI秩均值和WA秩均值显著高于非脑梗死组（P＜0.05）。两组TPV、PT、PA值比较无显著差异（P＞0.05）。见表2。

表2 两组TPV、PT、PA、WA和NWI对比

表2（续）

2.3 ROC曲线结果

GSM：曲线下面积AUC=0.990，95%CI0.980～1.000，P=0.000。在GSM=69.5时，对应的特异度是0.935，敏感度是0.974。NWI和WA对应的曲线下面积分别是0.641和0.621。见表3。

表3 ROC曲线结果分析

3 讨论

针对颈动脉易损斑块，因为具有较高的脂质含量，或是斑块中出血，通常会显示为极低回声，或是主要是极低回声的混合回声。然而基于二维条件，因为受到超声检查仪器条件设置、操作者和参数调节等众多方面因素的影响，相应的评估结果也会出现产生一定的误差[3]。而3D-US-VPQ技术成像较快，可以实现一键操作，实时性地在机测量，能够全方位且迅速地自动扫描采集探头整体长度下的血管与斑块相应的三维数据，从而根据每一层面的灰阶值定量对斑块中的成分加以分析，这样便将二维超声检查作为基础，进行了更为深入的补充诊断。

GSM定义是整体斑块图像中全部像素灰度值相应的中位数，GSM大者回声相对较强，GSM小者回声相对较弱。为了对GSM加以规范，确保且在斑块的分析中具有更高的准确性，相关研究人员将血管内血液与血管外膜作为参考，把没有回声的血液GSM定义作0，强回声的血管外膜GSM定义作190。有研究团队针对源自3D-US与MRI两种不同检查方法的同一组颈动脉斑块图像进行逐一切面的对比，观察到3D-US检查结果和MRI检查结果存在比较好的一致性与相关性[4]。同时钙化组和脂质核组的GSM差异显著（P＜0.05）。这初步说明了3D-US-VPQ中的GSM可以对斑块可否是易损斑块加以评估，同时可以当作预测缺血性脑卒中风险的一种新型方法。也有研究人员应用其他斑块定量分析软件联合斑块的病理得出，脂质样、血液氧、钙化样灰阶值会依次递增[5]。这些研究都充分说明了GSM值比较小者表示斑块中脂质成分比较多，或是具有斑块内出血的情况，也就是斑块所具有的稳定性比较差。本次研究中，脑梗死组颈动脉斑块GSM值显著低于非脑梗死组（P＜0.05）。但本次研究中的非脑梗死斑块对应的GSM值要高于其他相关研究，也许是因为选取的样本量比较少，同时具有单一性的特点，在人群的选取上存在偏倚，纳入组内斑块集中在钙化成分含量较高者所造成。通过ROC曲线的描绘观察到AUG是0.990，充分斑块的灰阶中位数参数可以提示缺血性脑血管疾病的发生具有更高的准确性，同时在斑块GSM＜69.5的情况下斑块发生破裂的情况造成缺血性脑血管事件的发生具有更高的可能性，对应的敏感度是0.974，特异度是0.935，同过往相关研究比略高，但将GSM=69.5作为节点对斑块发生破裂风险进行判定的情况下，真阳性率与真阴性率都高于过往相关研究，能够较好地对缺血性脑血管疾病的发生风险加以评估，充分说明临床早期阶段实施一定的干预措施，可以有效规避不可逆损伤问题的产生。

Q App VPQ软件也能够采集对部分评估斑块风险存在一定意义的血管和斑块形态学相关参数加以采集，例如LA、WA和NWI等都能够用以对斑块负荷的实际大小加以评估。动脉粥样硬化会导致血管结构发生一定的变化，血管管壁出现扩张，这样便会导致血管总面积有所变大，血管向外扩张和内部厚度加大的正向作用下，会导致管壁面积有所加大[6]。血管向外扩张和内壁厚度的加大相互之间抵消，会导致动脉管腔面积产生一定的变化。相关研究认为斑块符合能够对血管相应结构变化的程度加以反映。过往一般都是通过MRI对NWI等参数进行实际获取，然而由于磁共振需要成像需要较长的检查时间，患者花费的检查费用比较高，因而无法得到全面推广。当前，伴随科学技术水平的逐渐提升，3D-US-VPQ技术也获取了较为明显的进步[7]。相关研究针对24例存在颈动脉斑块的患者，分别进行MRI与3D-US-VPQ检查，并获取相应的WA、NWI和LA等相关参数，观察到WA和LA相互间具有较好的相关性（r=0.89、0.73，P＜0.05），然而一致性具有一定的差异，但NWI的相关性与一致性良好（r=0.75，P＜0.05），且有研究显示针对超过50岁存在颈动脉斑块的患者，NWI能够较为精准地对其血管所承受的负荷加以评估[8]。本次研究通过Q App VPQ对采集血管和斑块相关数据信息进行描记，脑梗死组患者NWI值和WA值显著高于非脑梗死组（P＜0.05）。同过往研究人员所获取的结果具有较好的一致性。对两组患者的ROC曲线进行分析，获知WA与NWI对应的AUC分别是0.621与0.641。尽管WA与NWI针对缺血性脑卒中发生风险的预测价值不是很高，然而这一趋势应在检查中予以充分重视。

3D-US-VPQ技术能够从某种程度上实现针对二维超声检查对于斑块稳定性评估的有效弥补，然而依然具有自身的缺点。由于分辨力方面受到一定的限制，3D-US并无法实现对纤维膜相应的厚度加以显示，特别是钙化程度比较严重的斑块，相应后方的衰减会导致图像的分析存在一定的困难。与此同时，由于三维容积探头具有较高的体积，针对颈部很难容下探头的患者斑块图像的显示效果不是十分良好。本次研究针对超出探头相应范围的斑块予以剔除，所以在对比纳入研究中两组患者颈动脉斑块总体上的结果与其他相关研究之间具有一定的出入。另外，本次研究样本数量较少，同时都没有经过病理研究，日后应加大样本数量，同时与患者的病理检查结果相结合进行深入的研究，以证实三维超声血管斑块定量技术在缺血性脑卒中的预警中是否具有确切价值。