剪切波弹性成像技术评估急性期川崎病患儿颈总动脉弹性的可行性△

陈思艳，郭道宁，邹晓攀，卫云峰，漆家高，邓紫茸

电子科技大学医学院附属绵阳医院•绵阳市中心医院超声医学科，四川 绵阳 621000

川崎病（Kawasaki disease，KD）是一种以全身中小血管炎为主要病理表现的急性发热性疾病，多发生于5岁以下小儿，最易造成冠状动脉扩张及冠状动脉瘤形成，严重影响患儿的预后[1]。KD所致的冠状动脉病变已成为亚临床冠状动脉粥样硬化的重要原因之一[2-3]，因此，准确评价KD患儿的血管受损程度至关重要。本文应用剪切波弹性成像（shear wave elastography，SWE）技术对KD及其他发热性疾病患儿的颈总动脉弹性进行评估，旨在探讨SWE技术对急性期KD患儿颈总动脉弹性的评估价值，现报道如下。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2021年6月至2022年3月于电子科技大学医学院附属绵阳医院•绵阳市中心医院住院治疗的103例发热患儿。纳入标准：（1）符合相关诊断标准[4]；（2）临床资料完整。排除标准：（1）有其他先天性冠状动脉疾病；（2）有其他全身性内分泌疾病，如糖尿病、高血压及高脂血症等；（3）哭闹不止，不能有效配合检查及颈动脉图像不清晰。根据临床确诊结果将其分为KD组（n=68）和发热性疾病组（n=35）。KD 组中，男性46例，女性22例；年龄3~5岁，平均（3.50±0.72）岁；身高89~98 cm，平均（93.15±3.25）cm；体重14~19 kg，平均（16.24±2.86）kg。发热性疾病组中，男性16例，女性19例；年龄3~5岁，平均（3.87±0.43）岁；身高90~100 cm，平均（95.65±4.26）cm；体重11~20 kg，平均（15.81±3.76）kg。另选取同期性别、年龄相匹配的门诊健康体检儿童作为对照组（n=34），其中，男性20例，女性14例；年龄3~5岁，平均（3.44±0.68）岁；身高90~100 cm，平均（94.12±3.68）cm；体重15~20 kg，平均（17.56±2.41）cm。 3组儿童的性别、年龄、身高、体重比较，差异均无统计学意义（P﹥0.05）（表1），具有可比性。本研究经过医院医学伦理委员会审核通过。

表1 3组儿童实验室指标的比较（±s）

表1 3组儿童实验室指标的比较（±s）

注：与发热性疾病组比较，aP<0.05；与对照组比较，bP<0.05

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1.2 仪器与方法

设备选择SWE超声诊断仪，SL4-15型线阵探头，探头频率为4~15 MHz。患儿均取仰卧位，在安静状态下平静呼吸时将探头垂直轻放于一侧颈部，先横切进行二维超声扫查，找到颈总动脉并测量管腔横断面积，随后将探头旋转90˚进行长轴扫查，测量颈总动脉后壁内中膜厚度（carotid intima-media thickness，CIMT），然后固定探头并切换至SWE模式，获得理想图像后冻结，启动弹性成像功能并放置于颈总动脉后壁内中膜处。测量感兴趣区域（region of interest，ROI）内颈总动脉后壁弹性模量最大值（elastic modulus maximum，Emax）和弹性模量平均值（elastic modulus mean，Emean）。超声图像的操作和采集均由一位有丰富弹性成像经验的高年资医师独立完成。所有参数均测量3次，取平均值，保存图像和数据，便于后续分析。

1.3 观察指标

比较3组儿童的实验室指标，包括白细胞计数（white blood cell count，WBC）、C反应蛋白（C-reactive protein，CRP）、血小板计数（platelet，PLT）及白细胞介素-6（interleukin-6，IL-6）。比较3组儿童的CIMT、管腔横断面积、Emax、Emean，分析典型颈总动脉弹性图像。分析各实验室指标与Emean的相关性以及评估颈总动脉Emean对急性期KD的诊断效能。绘制受试者工作特征（receiver operator characteristic，ROC）曲线，选取最佳截断值，通过灵敏度、特异度及曲线下面积分析Emean对急期期KD的诊断价值。

1.4 统计学方法

应用SPSS 21.0软件对数据进行统计学分析。所有资料均行正态分布及方差齐性检验。计量资料以（±s）表示，多组间比较采用单因素方差分析，多组间两两比较采用LSD-t检验；计数资料以n（%）表示，组间比较采用χ2检验。绘制ROC 曲线，评估颈总动脉Emean对急性期KD的诊断效能。采用Pearson法进行相关性分析。P﹤0.05为差异有统计学意义。

2 .结果

2.1 实验室指标的比较

3组儿童的血清WBC、PLT、CRP水平、IL-6水平比较，差异均有统计学意义（P﹤0.05）。KD 组和发热性疾病组的血清WBC、PLT、CRP水平、IL-6水平均高于对照组儿童；KD组的血清PLT、CRP水平、IL-6水平均高于发热性疾病组，血清WBC低于发热性疾病组，差异均有统计学意义（P﹤0.05）。（表1）

2.2 CIMT、管腔横断面积及颈总动脉弹性的比较

3组儿童的CIMT、管腔横断面积比较，差异均无统计学意义（P﹥0.05）。3组儿童的Emax、Emean比较，差异均有统计学意义（P﹤0.05）。KD 组的Emax、Emean均高于发热性疾病组儿童，发热性疾病组的Emax、Emean均高于对照组儿童，差异均有统计学意义（P﹤0.05）。（表2）

表2 3组儿童CIMT、管腔横断面积及颈总动脉弹性模量值的比较（±s）

表2 3组儿童CIMT、管腔横断面积及颈总动脉弹性模量值的比较（±s）

注：与发热性疾病组比较，aP<0.05；与对照组比较，bP<0.05

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2.3 3 组儿童的典型颈总动脉弹性图像

KD组中3岁女性患儿，左侧颈总动脉内中膜厚度为0.071 cm，Emax 为59.28 kPa，Emean为33.08 kPa（图1A）。发热性疾病组4岁男性患儿，左侧颈总动脉内中膜厚度为0.068 cm，Emax为39.37 kPa，Emean为23.35 kPa（图1B）。对照组3岁男性患儿，左侧颈总动脉内中膜厚度为0.063 cm，Emax 为39.37 kPa，Emean为20.47 kPa（图1C）。

图1 3组儿童的典型颈总动脉弹性图像

2.4 各实验室指标与Emean 的相关性

相关性分析结果显示，血清CRP、IL-6水平与Emean均呈正相关（r=0.536、0.622，P﹤0.05），血清WBC、PLT与Emean均无相关性（P﹥0.05）。

2.5 颈总动脉Emean 对急性期KD 的诊断价值

ROC曲线分析结果显示，当截断值取29.6 kPa时，颈总动脉Emean诊断急性期KD 的曲线下面积为0.92（95%CI：0.88~0.99），灵敏度为73.50%，特异度为91.40%，约登指数为0.70。（图2）

图2 颈总动脉Emean诊断急性期KD的ROC曲线

3 讨论

KD是一种以全身性血管炎为主的急性发热性疾病，主要累及中小动脉，多发生于5岁以下小儿[5]。研究发现，KD 患儿无论是否合并冠状动脉异常，均可造成CIMT增厚[6-7]。CIMT作为动脉粥样硬化的可靠标志物之一，与心血管疾病的发生密切相关[8]。另有研究显示，急性期组和远期组KD患儿的CIMT 均高于正常儿童，这一结果与Fujiwara等[9]的研究对KD 患儿的尸检结果相似，说明患儿的血管内皮功能在发病早期就已经开始紊乱。由于各种炎症因子刺激动脉内中膜管壁，低密度脂蛋白和乳糜微粒聚集造成内膜广泛肿胀、纤维性增厚，提示KD可能是导致动脉粥样硬化发生的危险因素，亦可能加速冠状动脉粥样硬化的进程[10]。本研究通过应用SWE测量KD患儿、发热性疾病患儿及健康儿童颈总动脉后壁弹性并进行比较，分析3组儿童颈总动脉后壁的弹性。

本研究显示，KD 组的血清CRP、PLT、IL-6水平均高于发热性疾病组，而血清WBC 低于发热性疾病组，这与既往的研究结果[11]一致，说明KD 作为全身性血管炎性疾病释放大量的炎症因子，导致血管内皮细胞受损，血小板大量释放，黏附聚集于损伤处，从而产生免疫应激反应。另外，本研究发现，3组儿童的CIMT、管腔横断面积比较，差异均无统计学意义，这可能是由于KD 急性期时血管内皮处于氧化应激初期，仅有内膜炎细胞浸润及内皮细胞弹力层崩解，且纤维瘢痕组织还未完全形成，尚未累及中外膜所致，但需要更多的病理学研究支撑此观点。

SWE技术作为近年来新兴的超声新技术，具有操作简便、费用低及无创定量测量等优势，在乳腺、甲状腺等器官的检查中已成熟应用[12-15]。由于不需要外力压迫组织便可得到组织的杨氏模量值，这极大提高了弹性成像的准确性，从而精确定量评估组织弹性[16]。本研究发现，3组的颈总动脉弹性模量值存在明显差异，其中，KD组的Emax、Emean均高于发热性疾病组儿童，发热性疾病组的Emax、Emean均高于对照组儿童，差异均有统计学意义，该结果可能是由于内膜崩解破坏，大量的炎细胞聚集浸润，部分纤维蛋白形成，导致内膜硬度增加所致，提示KD 患儿的血管内皮功能在急性期已存在受损的表现。另外，本研究发现，当Emean值取29.6 kPa 时，颈总动脉Emean诊断急性期KD的灵敏度为73.50%，特异度为91.40%。由此可见，测定KD患儿的颈总动脉弹性是一种切实可行的方法，亦对临床鉴别KD与发热性疾病具有良好的辅助作用。本研究通过相关性分析发现，血清CRP、IL-6水平均与Emean呈正相关，提示KD患儿的血清CRP、IL-6水平与颈总动脉内中膜是否发生病变及病变程度的关系密切，且颈总动脉血管壁弹性值可提示患儿近期的病情控制情况，对临床具有较大的指导意义。

SWE技术可以合适地反映动脉壁应力变化和血管弹性。与颈动脉僵硬度系数相比，SWE不但简单易行，数据受其他因素的影响较小[17-19]，而且重复性与操作者间的一致性均较高[20]。通过SWE技术测量颈总动脉壁弹性可以反映颈总动脉弹性功能的变化，从而作为检测KD 患儿动脉弹性的有效指标。

本研究还存在以下局限性：（1）由于样本量不够大，各组的样本分布不均匀，在一定程度上导致了超声测量值的显著不同。（2）主要纳入了急性期KD患儿，但未纳入长期随访的KD患儿，今后将对不同病程KD患儿颈总动脉超声影像及弹性值进行详细分析。

综上所述，SWE 技术可用于评估急性期KD 患儿动脉病变的血管壁硬度，为临床诊断及鉴别诊断急性期KD提供影像学参考依据，具有一定的临床应用价值。