颈动脉超声血管指数预测冠状动脉造影高风险血运重建的临床价值

陈鸿 王自成 顾聪颖 杜岳武

冠心病与外周动脉粥样硬化本质上具有相同的病理机制，一般认为是多因素和遗传易感性介导的血管内皮结构和功能障碍[1]。颈动脉距离体表最近，超声探头可以轻松获得管腔和管壁的精确视图，从而评估颈动脉斑块形成、管腔狭窄以及管壁增厚[2]。彩色二维多普勒超声和血流频谱已成为全世界范围内筛查和诊断动脉粥样硬化的首选方式。已有研究表明，颈动脉内-中膜厚度（intima-media thickness，IMT）与动脉粥样硬化和冠心病具有密切联系，同时被多国指南推荐作为衡量冠心病临床治疗和预后的预测因子[3-4]。颈动脉超声血管指数（carotid ultrasound vascular index，CUVI）主要衡量颈动脉的粥样硬化水平，其概念综合了多个权重量化指标如IMT、中膜外厚度（extra-media thickness，EMT）、总斑块厚度、最大斑块长度和斑块总面积以及斑块形成[5]。尽管既往研究从不同侧面探讨了颈动脉管壁增厚和斑块特征与冠心病的关系，但结果不完全一致，甚至相互矛盾，尚未形成统一认识[4]，用于临床实践的效能有限，总体AUC低于0.6[5]，临床推广受限。因此，笔者进一步探讨CUVI预测冠状动脉造影高风险血运重建的临床价值，并通过构建定量列线图模型用于临床实践，现将结果报道如下。

1 对象和方法

1.1 对象 收集2020年4月至2022年4月宁波大学附属李惠利医院以冠心病为首发症状患者148 例，男80 例，女68 例，年龄48～78（60.5±11.6）岁。纳入标准：（1）年龄＞18 岁；（2）符合冠心病的诊断标准[6]，根据指南推荐进行血运重建；（3）超声检测颈动脉图像清晰可保存；（4）获取知情同意，统计数据无残缺。排除标准：（1）颈部外伤或者手术史；（2）既往有冠心病史、血运重建史；（3）先天性心脏病、心肌病、心肌炎、心力衰竭；（4）恶性肿瘤、严重肝肾功能障碍、重症感染。本研究经本院医学伦理委员会批准（KY2022PJ211）。

1.2 方法 将经冠状动脉造影评估最终选择血运重建[包括经皮冠状动脉介入（percutaneous coronary intervention，PCI）和冠状动脉旁路移植术（coronary artery bypass grafting，CABG）]的95 例患者作为重建组，其余53 例患者作为未重建组。血运重建的标准参照美国心脏协会血运重建指南推荐意见[6]，采用目测法或者软件定量测量法以靶血管直径狭窄率＞50%且引起主要临床症状作为标准。

统计两组患者人口学资料（包括性别、年龄、BMI、吸烟、高血压病、糖尿病）以及血生化指标（包括FPG、TC、LDL、同型半胱氨酸、CRP、肌酸激酶同工酶和肌钙蛋白T）检测结果，所有患者入院后均采用彩色多普勒超声检测IMT、EMT 和斑块结构。

1.3 超声检查 使用彩色多普勒超声诊断仪（日本东芝公司，型号：Aplio500），线阵探头，频率4～11 MHz。二维图像下依次扫查颈总动脉、颈内动脉、颈总动脉分叉和颈外动脉。取双侧颈总动脉分叉与近心端1.0 cm处测量IMT，连续测定3 个心动周期，取平均值。IMT 定义为管腔内膜界面的前缘到中膜与外膜交界面前缘的垂直距离，＜1.0 mm 为正常，1.0～1.5 mm 为内膜增厚，＞1.5 mm 为斑块形成。EMT 定义为颈总动脉中外膜边缘到颈内静脉管壁的垂直距离。总斑块厚度定义为双侧颈动脉所有斑块厚度累加之和。最大斑块长度定义为双侧颈动脉所有斑块中的最大长度值。斑块总面积（total plaque area，TPA）定义为长轴切面上双侧颈动脉所有斑块的面积累加之和[5]。每例患者均由2 位经验丰富的超声科主治医师独立测量，对血运重建与否不知晓，以平均值作为最终结果，分别进行组间和组内一致性检测，得出一致性指数均＞0.89，满足研究的要求。两组患者颈动脉超声检测见图1。

图1 两组患者颈动脉超声检测所见（A：重建组患者，颈动脉IMT 为1.2 mm；B：非重建组患者，颈动脉IMT 为0.8 mm）

1.4 统计学处理 采用SPSS 20.0 统计软件。计量资料以表示，组间比较采用两独立样本t检验；计数资料以例（%）表示，组间比较采用χ2检验。采用多因素logistic 回归分析筛选血运重建的危险因素；采用R 软件建立列线图模型，绘制ROC 曲线，计算AUC、灵敏度和特异度。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者人口学资料和血生化结果的比较 两组患者人口学资料（包括性别、年龄、BMI、吸烟、高血压、糖尿病）以及血生化（包括FPG、TC、LDL、同型半胱氨酸、CRP、肌酸激酶同工酶和肌钙蛋白T）结果比较差异均无统计学意义（均P＞0.05），见表1。

表1 两组患者人口学资料和血生化结果的比较

2.2 两组患者CUVI 参数的比较 重建组IMT 和EMT明显大于未重建组，斑块形成率增加，总斑块厚度、最大斑块长度和斑块总面积均明显高于未重建组，差异均有统计学意义（均P＜0.05），见表2。

表2 两组患者CUVI 参数的比较

2.3 血运重建的危险因素分析 将上述所有指标作为自变量，血运重建（是=1，否=0）作为因变量纳入多因素logistic 回归。结果显示，IMT、EMT、斑块形成和总斑块厚度是CUVI 预测冠状动脉造影高风险血运重建的独立危险因素（均P＜0.05），见表3。

表3 血运重建的危险因素分析

2.4 CUVI 模型预测冠状动脉造影高风险的列线图建立 根据各危险因素对应β值及权重大小，建立CUVI列线图模型，总分220 分，见图2。

图2 CUVI模型预测冠状动脉造影高风险血运重建的列线图

2.5 CUVI 模型预测冠状动脉造影高风险血运重建的效能分析 将148 例患者的CUVI 模型评分作为诊断指标，血运重建（是=1，否=0）作为诊断结果，ROC 曲线分析显示，CUVI 模型预测冠状动脉造影高风险血运重建的AUC 为0.856（95%CI：0.811～0.901，P＜0.01），灵敏度为0.856，特异度为0.774，最佳截断值为模型评分150 分，见图3。

图3 CUVI模型预测冠状动脉造影高风险血运重建的ROC曲线

3 讨论

心脑血管疾病已成为威胁中老年群体身心健康的主要慢性疾病类型，具有较高的发病率、致死率和致残率[7]。早期筛选冠心病高风险人群，提供无创检查手段指导早期血运重建是改善患者生存预后的关键。鉴于前期大量研究已经证实，颈动脉超声参数与冠心病的发生和临床预后紧密相关，本研究在此基础上，引入CUVI 概念并构建定量模型用于指导临床实践，具有较好的临床实用性。

本研究显示，以冠心病为首发症状患者血运重建率为64.2%（95/148），早期充分血运重建是挽救濒死心肌，改善心功能和患者生存预后的关键[8]。冠状动脉造影是诊断冠心病、评估血管狭窄严重程度以及制定血运重建策略的主要依据，但属于有创检查，对于高龄、肾功能下降以及对比剂过敏患者是相对禁忌[9]。心脏冠脉CT 检查对排除冠脉狭窄具有较高的特异性，对于弥漫性、钙化病变准确率明显下降[10]。颈动脉超声具有分辨率高、重复性好、无创、经济等优点，通过定量检测管壁增厚、管腔狭窄以及斑块形成、斑块结构等评估动脉粥样硬化具有重要的临床应用潜力[11]。

本研究显示，重建组IMT 和EMT 明显大于未重建组，斑块形成率增加，总斑块厚度、最大斑块长度和斑块总面积均明显高于未重建组（均P＜0.05）。IMT 是目前研究最深入反映早期动脉粥样硬化和血管重塑的标志，相较生化指标或其他危险因素，更全面直接反映病情，方便疾病监控管理[12]。Zyriax 等[13]同样指出，IMT 增厚也是健康志愿者心血管疾病的危险因素，是临床监测的重要指标。我国最新指南也主张使用颈动脉IMT 增厚和斑块形成评估疑似稳定性冠心病患者的心血管事件风险（Ⅱa 类推荐，证据水平C）[14]。但是，IMT应用仍有不足，是否包括斑块部位，我国及欧洲国家共识推荐避开斑块处测量IMT[15]，准确性和重复性更高；动脉粥样硬化主要发生在内膜，而IMT 以中膜成分为主，即使已发生粥样硬化，IMT 整体变化值仍很小[16]。EMT可作为IMT的一个重要补充，Karabinus等[17]研究指出，IMT 和EMT 被用作衡量亚临床动脉粥样硬化和心血管疾病风险的重要指标。斑块形成是心脑血管疾病不良预后的有效预测因子。Kablak-Ziembicka等[18]研究证实，超声检测颈动脉内膜-中膜复合体和颈动脉斑块对预测初级和二级护理患者心血管不良事件具有重要的临床意义。除了斑块形成外，对斑块结构进行定量评估如长度、厚度、面积、体积以及内部成分能够提供更丰富的粥样斑块信息。总斑块厚度能够有效评估冠状动脉狭窄程度，预测能力可能优于IMT[19]。有研究发现，斑块沿血管壁的生长速度明显快于增厚速度，最大斑块长度能够更迅速、灵敏地反映动脉粥样硬化的进展情况，预测冠状动脉疾病及严重性方面相较于IMT和总斑块厚度，表现出更好的独立性和增量值，有助于识别高危冠状动脉疾病患者和早期干预[20]。TPA对健康群体首次心肌梗死的预测能力比IMT和LDL-C更强，是冠心病更有力的阴性预测因子[21]。

综上所述，本研究筛选出IMT、EMT 和总斑块厚度增加以及斑块形成是CUVI 预测冠状动脉造影高风险血运重建的独立危险因素。CUVI 列线图模型预测冠状动脉造影高风险血运重建有较高的AUC、灵敏度和特异度。超声定量检测颈动脉多参数对指导临床准确评估冠状动脉造影高风险血运重建具有重要意义，建立CUVI 列线图模型有较好的预测效能。