高血压伴脑梗死患者颈动脉易损斑块的力学分析研究

阚艳敏，王艺桦，马琳，安明华，孙玉伟

高血压伴脑梗死严重威胁着人们的健康，血压升高，血流对血管壁的机械性作用、对血管内皮的切应力以及血管周围组织对血管壁的牵张力均会对血管内膜造成损害，血液中脂质成分沉积在血管壁，从而导致动脉粥样硬化。颈部动脉粥样硬化是高血压患者脑梗死发病的主要病理基础［1］，因此，预防和早期诊治动脉粥样硬化性疾病应受到高度重视。在动脉粥样硬化过程中形成的斑块统称为动脉粥样硬化斑块，包括稳定斑块和不稳定性斑块。低回声斑块和以低回声为主的混合回声斑块通常被认为是不稳定性斑块，即易损斑块。速度向量成像（VVI）技术既能早期检测血管内皮功能的改变，还能通过分析斑块的运动速度、应变力、应变率的变化情况，进一步评价斑块稳定性。本研究综合运用二维超声和VVI技术对高血压伴脑梗死患者的颈动脉易损斑块进行检测，观察斑块的发生部位，分析其力学情况以及斑块自身各部位的应变情况，为临床预防心脑血管疾病的发生、发展以及监测治疗效果提供客观依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象 排除标准：同型半胱氨酸＜15 μmol/L、服用逆转斑块药物（如他汀类）、年龄＞75岁、由其他原因引起的缺血性脑血管疾病、颈动脉斑块致使管腔严重狭窄甚至阻塞、心源性脑栓塞（由心房颤动、风湿性心脏病史、瓣膜置换术史等导致）或其他明确原因的脑栓塞、出血性脑血管疾病。选取2016年5月—2017年6月华北理工大学附属医院接诊的伴有动脉粥样硬化斑块形成的高血压伴脑梗死患者98例为病例组，同期因健康查体就诊的伴有动脉粥样硬化斑块形成的高血压患者70例为对照组。高血压患者均符合世界卫生组织（WHO）高血压防治指南的血压分型标准，即收缩压（SBP）≥ 140 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）和 /或舒张压（DBP）≥90 mm Hg，经常规血管超声检查颈动脉均未发现管腔严重狭窄甚至阻塞［2］。脑梗死诊断符合1995年第四届全国脑血管病学术会议修订诊断标准［3］，并经颅脑CT或MRI证实，临床上均有不同程度的一侧肢体活动障碍或反复发作的短暂性脑缺血。研究对象均签署知情同意书。本研究经华北理工大学附属医院伦理委员会批准。

1.2 研究方法 血压及心率（HR）测量：患者在测量血压前30 min内不能吸烟、喝浓茶或咖啡等，并排空膀胱，在安静环境中坐在有靠背的椅子上休息至少5 min，统一采用袖带加压法使用血压计测量，并测量HR，均测量3次取平均值。从病历资料中收集患者性别、年龄、吸烟率、饮酒率以及入院第1周的空腹血糖（FPG）、总胆固醇（TC）、三酰甘油（TG）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）。

使用德国西门子Acuson Sequoia 512彩色多普勒超声诊断仪，选用15L8W浅表器官探头，工作频率为8.0～12.0 MHz，配备VVI软件。运用二维超声观察易损斑块的好发部位，主要包括颈总动脉、颈动脉分叉处、颈内动脉颅外段，因颈外动脉主要供应颌面部血流，故不纳入研究。采用VVI技术获取动脉管壁及斑块局部组织的主要指标包括：运动速度、应变力、应变率等（见图1），其中运动速度指收缩期该处血流的速度，应变力指物体在力的综合作用下发生的形状变化，应变率指物体产生形状改变所需要的时间。在斑块长轴方向描迹斑块表面5个测定点：近心端内膜面、近心端肩部（即近心端内膜与易损斑块交接处）、斑块顶端、远心端肩部（即远心端内膜与斑块交接处）、远心端内膜面。连接心电图，进入VVI模式，清晰显示所要采集切面的动态二维图像，采集切面包括颈动脉前壁、后壁的易损斑块长轴二维图像及最大厚度处长轴动态二维图像，采集时要求研究对象处于屏气状态，并连续存储3个心动周期。检查操作均由高年资医师完成。

图1 VVI技术的主要指标分析图Figure 1 The main parameter index analysis chart of VVI technology

1.3 统计学方法 采用Excel 2003建立数据库，采用SPSS 17.0软件进行统计学分析。计量资料以（±s）表示，两组间比较采用独立样本t检验；计数资料的分析采用χ2检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组一般资料比较 病例组高血压病程≤10年者72例（73.5%），＞10年者26例（26.5%）；对照组高血压病程≤10年者58例（82.9%），＞10年者12例（17.1%）。两组性别、年龄、SBP、DBP、HR、吸烟率、饮酒率、FPG、TC、TG、HDL-C、LDL-C比较，差异均无统计学意义（P＞0.05，见表1）。

2.2 易损斑块好发部位 两组患者中颈动脉分叉处斑块发生率为52.4%（88/168），以易损斑块为主；颈总动脉斑块发生率为17.8%（30/168）；颈内动脉颅外段斑块发生率为29.8%（50/168）。

2.3 两组间斑块分布比较 病例组低回声斑块50例（51.0%），混合回声斑块48例（49.0%）；对照组低回声斑块38例（54.3%），混合回声斑块32例（45.7%）。两组低回声斑块、混合回声斑块分布比较，差异均无统计学意义（P＞0.05，见表2、3）。

2.4 两组低回声斑块的主要参数指标比较 病例组患者近心端内膜面、近心端肩部、斑块顶端、远心端肩部、远心端内膜面的低回声斑块的运动速度、应变力、应变率均高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05，见表4）。

表2 两组低回声斑块分布比较〔n（%）〕Table 2 Comparison of the hypoechoic plaques distribution between two groups

2.5 两组混合回声斑块的主要指标比较 病例组患者近心端内膜面、近心端肩部、斑块顶端、远心端肩部、远心端内膜面的混合回声斑块的运动速度、应变力、应变率均高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05，见表5）。

3 讨论

高血压是动脉粥样斑块形成的独立危险因素［4］，高血压患者血管的病理改变主要以动脉粥样硬化为主，血压的持续升高、血液流动对血管壁的机械性作用、对血管壁的切应力以及血管周围组织对血管壁的牵张力会对血管壁造成损害，血管壁的功能受损后，血液中包含的脂质成分更加容易沉积在血管壁，对动脉粥样硬化的发生及发展起到不可或缺的推动作用。脑梗死的病理生理过程本质上是以动脉粥样硬化为基础，脑组织发生的局部缺血缺氧、软化坏死。而颈部动脉粥样硬化是高血压患者脑梗死发病的主要病理生理学基础［5］，其致残率和病死率极高。因此，准确地评价动脉血管弹性，在动脉粥样硬化早期进行有效干预，降低心脑血管事件的发生危险是医学界研究的重点课题。

表3 两组混合回声斑块分 布比较〔n（%）〕Table 3 Comparison of the heterogeneous plaques distribution between two groups

表1 两组一般资料比较Table 1 Comparison of generral information between control group and case group

表4 两组低回声斑块的主要指标比较（±s）Table 4 Comparison of main parameters of hypoechoic plaque between two groups

表4 两组低回声斑块的主要指标比较（±s）Table 4 Comparison of main parameters of hypoechoic plaque between two groups

注：A=近心端内膜面，B=近心端肩部，C=斑块顶端，D=远心端肩部，E=远心端内膜面

组别 例数运动速度（10-2cm/s）A B C D E对照组低回声斑块患者 38 18.3±2.6 16.2±4.0 15.0±4.3 13.8±3.3 17.3±2.3病例组低回声斑块患者 50 19.6±2.4 18.0±3.6 16.9±3.9 15.3±3.6 18.4±2.1 t值 -2.460 -2.182 -2.120 -2.107 -2.457 P值 0.016 0.032 0.037 0.038 0.016组别 应变力（%） 应变率（1/s）A B C D E A B C D E对照组低回声斑块患者 7.5±1.8 8.7±1.4 6.2±1.1 5.1±1.2 5.6±1.0 0.66±0.08 0.80±0.08 0.58±0.08 0.43±0.07 0.50±0.10病例组低回声斑块患者 8.5±1.3 9.9±1.4 7.0±1.1 6.0±1.0 6.3±1.6 0.72±0.08 0.87±0.06 0.63±0.09 0.50±0.08 0.58±0.09 t值 -3.091 -3.716 -3.526 -3.329 -2.426 -3.261 -4.480 -2.420 -3.565 -3.566 P 值 0.003 ＜0.001 0.001 0.001 0.017 0.002 ＜0.001 0.018 0.001 0.001

表5 两组混合回声斑块的主要参数指标比较（±s）Table 5 Comparison of main parameters of the heterogeneous plaques between two groups

表5 两组混合回声斑块的主要参数指标比较（±s）Table 5 Comparison of main parameters of the heterogeneous plaques between two groups

组别 例数运动速度（10-2cm/s）A B C D E对照组混合回声斑块患者 32 18.3±2.6 16.2±4.0 15.0±4.3 13.8±3.3 17.3±2.3病例组混合回声斑块患者 48 19.6±2.4 18.0±3.6 16.9±3.9 15.3±3.6 18.4±2.1 t值 -2.460 -2.182 -2.120 -2.107 -2.457 P值 0.016 0.032 0.037 0.038 0.016应变率（1/s）A B 组别 应变力（%）C D E A B C D E对照组混合回声斑块患者 6.5±1.2 7.4±1.4 5.5±1.1 4.5±1.0 5.0±1.1 0.62±0.09 0.71±0.07 0.55±0.08 0.39±0.10 0.42±0.11病例组混合回声斑块患者 7.6±1.2 8.9±1.3 6.6±1.1 5.4±1.2 6.2±1.3 0.69±0.07 0.81±0.05 0.61±0.08 0.49±0.10 0.54±0.10 t值 -3.943 -4.779 -4.467 -3.561 -4.318 -4.052 -7.102 -3.192 -3.865 -4.972 P 值 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 0.002 ＜0.001 ＜0.001

最近发展起来的VVI技术可较准确地反映并监测动脉管壁的功能变化［6-8］，通过定量分析血管壁或动脉粥样硬化斑块各对应点血流速度、应变力、应变率，进而对血管壁［9］或斑块［10-12］进行定性评价，能反映出动脉粥样硬化斑块的薄弱点及斑块是否容易破损等，及时指导临床在斑块脱落前采取预防措施，从而有效地减少心脑血管疾病事件的发生，已逐渐引起研究者的重视。

本研究中高血压伴/不伴脑梗死患者颈动脉分叉处易损斑块的检出率最高，与姜玉新等［13］、张明明等［14］研究结果一致，分析其可能的原因是该处为血管分叉处，受血管角度影响，该部位血流为湍流并非层流，该部位内径宽，局部血流速度慢，血流方向复杂，脂质的停留时间延长，血管切应力、冲击力与颈内动脉形成落差，更易形成脂质沉积，另外在较弯曲的血管处，即使很小的剪切力也会造成血管壁受损，导致动脉粥样硬化的发生［13］。

本研究中两组低回声斑块、混合回声斑块的VVI指标比较，病例组斑块各对应点血流速度、应变力较对照组增高，斑块的稳定性相对较差。病例组即以高血压为基础同时伴发脑梗死的患者，其颈动脉易损斑块的稳定情况较高血压患者更差，高血压伴脑梗死患者再次发生脑梗死的概率大，颈部动脉粥样硬化斑块的破损脱落更容易导致颅内的血流动力学改变及栓塞事件的发生，血管随着血压升高，其剪切力也会相应增加，对斑块表面纤维帽造成冲击的同时，也会促使斑块本身的组成成分发生变化，使斑块发生形变，纤维帽的炎性细胞浸润和胶原降解加重，并增加黏附分子和趋化因子的分泌，斑块的稳定性差［15-16］，易发生破损脱落。脑梗死的发生可能与高血压伴动脉粥样硬化、动脉管腔狭窄存在相关性，脑梗死的发生预示颈部动脉易损斑块表面可能已经破损，在此基础上，易损斑块容易再次发生破损、脱落，从而脑卒中发生率增加，与国内外部分学者的报道［17-19］相一致。

由于本研究观察时间较短，样本量上可能不具备普遍性，同时因颈动脉斑块自身具有体积小、比较薄、非均质性、密度变化较大、形状不规则、斑块厚度不同、斑块黏附性、黏弹性等差异，一定程度上会产生不足和偏倚，需扩大样本量、延长研究时间进一步分析。

综上所述，高血压伴脑梗死患者颈动脉易损斑块稳定性较高血压患者差，在高血压伴脑梗死患者病程中应用VVI技术反映并监测动脉管壁的功能变化，可以提示临床早期防治高血压，降低脑梗死复发率，提高患者生活质量。

作者贡献：阚艳敏、马琳进行文章的构思与设计，结果的分析与解释；孙玉伟进行研究的实施与可行性分析；王艺桦、安明华进行数据收集，数据整理；阚艳敏、孙玉伟进行统计学处理；阚艳敏、王艺桦、马琳、安明华撰写论文；马琳进行论文的修订；阚艳敏负责文章的质量控制及审校，对文章整体负责，监督管理。

本文无利益冲突。

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