超声造影观察颈动脉斑块易损性的研究

丁 昱 DING Yu

冯 蕾1 FENG Lei

张海钟2 ZHANG Haizhong

孙 琰1 SUN Yan

林翠云1 LIN Cuiyun

韩剑虹3 HAN Jianhong

超声造影观察颈动脉斑块易损性的研究

丁 昱1DING Yu

冯 蕾1FENG Lei

张海钟2ZHANG Haizhong

孙 琰1SUN Yan

林翠云1LIN Cuiyun

韩剑虹3HAN Jianhong

作者单位
1. 昆明医科大学第二附属医院超声科 云南昆明 650000
2. 解放军总医院口腔颌面外科 北京 100853
3. 昆明医科大学第二附属医院神经内科云南昆明 650000

目的 探讨超声造影评估颈动脉粥样硬化斑块易损性的可行性。资料与方法 选取经颈动脉超声检查发现动脉粥样硬化斑块的34例患者，均行超声造影检查，观察斑块内有无造影剂增强及增强特征，应用时间-信号强度曲线计算斑块峰值强度（PI）、达峰时间（TTP）、增强密度（DE）。结果 软斑组及混合斑组造影剂增强比率分别为100.0%（18/18）、85.7%（12/14），差异无统计学意义（χ2=0.847，P＞0.05）。肩部、基底部、尾部增强斑块分别为70.0%、23.3%、6.7%，差异有统计学意义（χ2=29.100，P＜0.001），增强斑块在各部位分布比率从高到低依次为肩部＞基底部＞尾部。增强斑块与部位顺序呈正相关（r=0.404，P＜0.01）。软斑组与混合斑组的TTP比较，差异无统计学意义（t=0.479，P＞0.05）。软斑组及混合斑组的PI及DE比较，差异有统计学意义（t=7.497、12.224，P＜0.05）。结论 超声造影能够显示颈部动脉粥样硬化斑块内的新生血管，有助于斑块易损性的评估。

颈动脉疾病；动脉粥样硬化；新生血管化，病理性；超声检查，多普勒，彩色；超声造影

不稳定斑块即易损斑块，是急性冠状动脉和脑血管病变的主要病理基础及最重要的始动环节。动脉粥样硬化斑块内常出现病理性新生血管，新生血管与斑块稳定性有密切联系[1]。评估斑块易损性的指标除斑块坏死核心大小、炎症细胞浸润数量及纤维帽厚度外，斑块内新生血管的密度也可能是衡量斑块稳定性的新指标[2]，因此，动脉粥样硬化斑块内新生血管的评估成为临床医师关注的重点。虽然病理检查是鉴定斑块易损性的“金标准”，但是该方法在临床应用中有一定的局限性，目前大多以病理检测内膜剥离术或尸解标本中斑块内新生血管来评估斑块的稳定性。超声造影剂的应用及发展使超声成像技术能够显示组织内微小血管的灌注，本研究旨在探讨超声造影评估颈动脉粥样硬化斑块易损性的可行性。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选取2010年12月—2012年1月就诊于昆明医科大学第二附属医院经颈动脉超声检查发现动脉粥样硬化斑块的34例患者，其中男21例，女13例；年龄48～76岁，平均（65.78±10.30）岁。根据《血管和浅表器官超声检查指南》[3]将局限性内-中膜厚度≥1.5 mm定义为斑块。纳入标准：均满足颈动脉粥样硬化斑块厚度≥1.5 mm（包括软斑、硬斑及混合斑），并无超声造影剂声诺维使用禁忌证者。对于颈动脉多发斑块患者，选取超声测量前后径最大的斑块纳入造影观察。

1.2 仪器与方法 采用Philips iU 22彩色多普勒超声诊断仪，L9-3线阵探头，频率8～14 MHz。患者取平卧位，头略后仰偏向检查对侧。造影剂采用Bracco公司的SonoVue（声诺维）。观察斑块表面、形态、内部回声，在最大长轴切面测量斑块长径及面积，并用“十字交叉”法显示斑块短轴切面后测量斑块最大厚度并记录。将仪器预设值调至双幅显示的造影条件，机械指数（mechanical index，MI）设为0.07，聚焦点置于斑块后缘。抽取已配制好的声诺维混悬液1.2 ml，采用19G静脉留置针经肘前静脉团注后，以5 ml 0.9%氯化钠注射液冲管。团注造影剂即刻同步记时，观察超声造影的全过程，观察时间为3 min。将超声图片保存至PIH超声造影软件及QLAB定量分析软件。

1.3 斑块的分类和分部标准 根据斑块回声图像的特点把斑块分为3种类型：①软斑：斑块内回声低于血管壁回声，且后方无声影（包括溃疡斑）；②硬斑：斑块回声与管壁回声接近或强于管壁，后方伴或不伴声影（包括钙化斑）；③混合斑块：斑块内既有强回声又有低回声，后方伴或不伴声影[3]。斑块的分部：①斑块肩部：斑块靠近管腔面的部分，其中靠近近心端称为近心端肩部，靠近远心端称为远心端肩部；②斑块基底部：斑块接近内中膜区域；③斑块头部：斑块近心端与正常内膜交界处；④斑块尾部：斑块远心端与正常内膜交界处[4]。见图1、2。

图1 右侧颈总动脉软斑造影显示斑块近心端肩部点状增强（箭）

图2 右侧颈总动脉分叉处前壁软斑造影显示斑块基底部点状增强（箭）

1.4 图像后处理 由2名具有3年以上超声造影经验的主治医师分析观察斑块内有无增强。在检查当日或3 d内进行超声造影定量分析。启动QLAB定量分析软件自动生成斑块时间-信号强度曲线（TIC）；再选取与斑块同一切面的管腔适当区域（即在长轴切面尽可能与斑块处于同一节段水平）作为对比区。将斑块感兴趣区（ROI）设定为ROI1，对比区ROI设定为ROI2，ROI2与ROI1大小基本一致，通过TIC分别记录颈动脉及斑块内斑块峰值强度（peak intensity，PI）、达峰时间（time to peak，TTP），并计算出增强密度（density echo，DE）：DE=PI／斑块面积（A）。

1.5 统计学方法 采用SPSS 11.5软件，软斑和混合斑的TTP、PI、DE比较采用两独立样本t检验，采用χ2检验比较增强斑块在不同部位的分布比率，对增强斑块与部位（基底部→尾部→肩部）行Spearman相关分析，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 斑块造影增强特征 本研究根据斑块回声图像的特点将斑块分为软斑18例，混合斑14例，硬斑2例。2例硬斑因呈较强回声，使斑块后缘受声影遮挡，无法观察斑块内造影剂增强的情况。18例软斑和12例混合斑内均可见造影剂不同程度的增强，另外2例混合斑未见明显增强（图3、4）。软斑及混合斑造影剂增强比率比较，差异无统计学意义（χ2=0.847，P＞0.05），见表1。增强斑块在肩部、基底部、尾部所占百分比分别为70.0%、23.3%、6.7%，差异有统计学意义（χ2=29.100，P＜0.001）；增强斑块在各部位分布百分比从高到低依次为肩部＞基底部＞尾部，见表2。增强斑块与部位（斑块基底部→斑块尾部→斑块肩部）行Spearman相关分析显示，增强斑块与部位顺序呈正相关（r=0.404，P＜0.001）。

表1 软斑和混合斑超声造影增强例数比较[n（%）]

表2 增强斑块在不同部位比率比较

图3 男，61岁，右侧颈总动脉膨大处软斑。软斑造影TIC图，红色三角形代表斑块内增强的ROI1，黄色三角形代表颈动脉内增强ROI1的对比区ROI2，TIC的纵坐标代表造影剂增强强度，横坐标代表增强时间

图4 女，58岁，右侧颈总动脉主干后壁混合性斑块。混合性斑块造影TIC图，红色三角形代表斑块内增强的ROI1，黄色三角形代表颈动脉内增强ROI1的对比区ROI2，TIC中的纵坐标代表造影剂增强强度，横坐标代表增强时间

2.2 斑块超声造影定量分析结果 造影剂增强斑块的TIC定量分析见图3、4。软斑组与混合斑组TTP比较，差异无统计学意义（t=0.479，P＞0.05）。软斑组与混合斑组PI、DE比较，差异有统计学意义（t=7.497、12.224，P＜0.05）。见表3。

表3 软斑和混合斑TTP、PI、DE比较

3 讨论

动脉粥样硬化是导致心脑血管疾病最重要的危险因素，其中斑块的性质与心脑血管疾病发生关系密切。易损斑块是引起急性心脑血管事件的重要原因[5]。急性冠状动脉综合征和卒中的主要病理基础是易损斑块表面溃疡形成、破裂与糜烂而继发血栓形成和动脉管腔闭塞[6]，而与动脉粥样硬化导致的管腔狭窄程度并无显著相关性[7-8]。既往研究报道，无创性影像学检查方法对易损斑块的检测能力虽然不如有创检查方法，但具有价格较低廉、阴性预测值较高等优势，对于高危人群而言，结合其他检测方法如血清炎症标志物、功能性检查等进行筛查可以提高发现易损斑块的能力[9]。目前，超声造影技术已经较成熟地用于评价肿瘤内的新生血管[10]和心肌梗死缺血区的血流灌注[11]，不但能准确定性有无新生血管，还可以应用随机的定量分析软件对新生血管造影剂灌注情况进行定量分析。

3.1 斑块造影增强特征 本组中2例硬斑在仪器设置满足造影条件状态下仍呈较强回声，使斑块后缘受声影遮挡，无法观察斑块内造影剂增强情况，提示动脉粥样硬化硬斑不适合应用超声造影技术观察斑块内新生血管情况。本研究结果显示，软斑组及混合斑组造影剂增强比率差异无统计学意义（χ2=0.847，P＞0.05）。通过动态图像仔细观察，发现混合斑增强部位为二维声像图低回声区域，因此推测新生血管主要存在于低回声区，而低回声斑块是易损斑块，混合斑的易损性与混合斑中低回声区域所占比例有关，即低回声所占比例越大，新生血管越多，斑块越趋于不稳定。

本研究中，斑块增强部位比率由高到低依次为斑块肩部＞斑块基底部＞斑块尾部，其中斑块肩部增强以近心端肩部增强为主，各增强部位间的差异有统计学意义。斑块不同部位造影增强程度有明显差别，斑块周边较内部明显；在斑块头部以及近心端肩部的造影增强亦较为明显，说明斑块不同部位的新生血管密度不同，稳定性亦不尽相同。邹春鹏等[12]对斑块内新生血管三维图像进行观察并计数发现，在同一斑块内，斑块增强的部位主要位于斑块的肩部和斑块周边，说明斑块的纤维帽及肩部病理性新生血管较多，不稳定性更高。斑块肩部炎症因子最活跃、易诱发炎症反应及新生血管，且最易破裂。本研究结果与邹春鹏等[12]对斑块内新生血管三维图像观察结果相符，即低回声斑块内新生血管多呈散在分布，但斑块边缘区域较中心区域密集。周巧兰等[13]的研究发现，斑块破裂易发生于近心端肩部，原因可能是该处血流易变切应力最明显，纤维帽最薄，是炎症细胞聚集区，因此也易诱发新生血管。

3.2 斑块超声造影定量结果分析 本研究结果显示软斑与混合斑的TTP比较差异无统计学意义，即斑块内新生血管灌注速度无明显差异。原因可能与研究对象样本量太少、TTP易受操作者操作时影响[5]有关；也与本研究采用二维造影技术有关，因为每条新生血管的走行是纡曲的[14]，仅凭超声二维图像来判定斑块的TTP可能不全面。本研究结果显示软斑及混合斑的PI存在差异，但PI只能反映斑块特定ROI内新生血管的多少，不能准确评价整个斑块内新生血管的密度[4]，因此本研究还进行了DE比较，以消除因斑块大小及新生血管分布情况的不同而造成的IE值误差。本研究结果显示，软斑的DE高于混合斑块，差异有统计学意义，这与既往研究结果一致[5,15]。软斑PI及DE均高于混合斑，进一步说明了软斑是更为易损的斑块，斑块的增强强度与新生血管的多少及密度有关。

总之，超声造影发现颈动脉斑块的增强强度与新生血管有关。颈动脉的超声造影技术是一种方便、直观的新兴技术，可以更好地帮助分析斑块形态，并确定和量化新血管存在和形成的程度，从而对潜在的脑血管等风险做出进一步评估。

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（本文编辑 冯 婕）

Vulnerability of Atherosclerotic Plaque Through Contrast-enhanced Ultrasonography

Purpose To investigate the feasibility to diagnose and evaluate the vulnerability of the atherosclerotic plaque through contrast-enhanced ultrasonography. Materials and Methods Thirty-four patients with carotid atherosclerosis were enrolled in the study to take contrast-enhanced ultrasonography and were observed on whether the plaque was enhanced and the features of its enhancement. The peak intensity (PI), time to peak (TTP), and density echo (DE) were calculated according to the time-intensity curve with QLAB software. Results The ratio of enhanced malacoplakia and the mixed plaque showed no difference (χ2=0.847, P＞0.05). The percentages of enhanced plaque distributed on the base, tail and the shoulder were 70.0%, 23.3% and 6.7%, respectively with significant difference (χ2=29.100, P＜0.001); the distribution ratio of enhanced plaque from high to low were as follows: the plaque on the shoulder ＞ the plaque on the base＞ the plaque on the tail. It was positively correlated between enhanced plaque and its distribution (r=0.404, P＜0.01). The TTP of the ROI between the malacoplakias and the mixed plaques showed no difference (t=0.479, P＞0.05). The PI and DE of the ROI in the malacoplakia and the mixed plaques were analyzed by the time-intensity curve and the differences proved to be statistically significant (t=7.497 and 12.224, P＜0.05). Conclusion Contrast-enhanced ultrasonography could present the neovessels in the atherosclerotic plaque, which is helpful in evaluating the vulnerability of atherosclerotic plaque.

Carotid artery diseases; Atherosclerosis; Neovascularization, pathologic; Ultrasonography, Doppler, color; Ultrasound contrast

10.3969/j.issn.1005-5185.2015.04.013

冯 蕾

Department of Ultrasound, the Second Affiliated Hospital of Kunming Medical University, Kunming 650000, China

Address Correspondence to: FENG Lei E-mail: 2369355987@qq.com

国家自然科学基金项目（31271004）。

R445.1

2014-10-22

修回日期：2015-02-02

中国医学影像学杂志

2015年 第23卷 第4期：298-301

Chinese Journal of Medical Imaging

2015 Volume 23(4): 298-301