缺血性脑卒中患者颈动脉斑块的弹性特征

李海欣，何文，张晓蓉，宁彬，阚艳敏，余海歌

1.北京市海淀医院（北京大学第三医院海淀院区）超声科，北京 100080；2.首都医科大学附属北京天坛医院超声科，北京 100050；

脑卒中因其高致残率和高病死率严重影响患者的生活质量，成为危害人类健康的主要病因。缺血性脑卒中是最常见的卒中类型之一，占全部脑卒中的60%～80%。缺血性脑卒中的发生与颈动脉斑块稳定性密切相关。目前认为易损斑块通常具有以下特征：较大的脂质核心及薄或不完整的纤维帽，斑块内有大量新生血管、出血，大量炎症细胞浸润，斑块表面不平整，有溃疡裂隙或表面有结节样钙化等[1-2]。超声可以明确的易损斑块特征主要表现为斑块表面不平整，低回声为主，溃疡及斑块内新生血管丰富等。但目前缺乏对斑块软硬度特征，即弹性特征的评估；而弹性特征作为生物组织的基本属性，在颈动脉斑块不断发展过程中随斑块内成分的变化而变化。本研究拟从斑块弹性特点方面对缺血性脑卒中与非卒中患者的斑块进行比较，探讨缺血性脑卒中患者颈动脉斑块的弹性特征，为临床提供斑块硬度的量化信息。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2016年11月－2017年5月于天坛医院神经内科就诊并诊断为颈动脉粥样硬化斑块患者。纳入标准：颈动脉分叉处单发斑块，斑块位于颈动脉后壁，斑块厚度≥1.5 mm。排除标准：①颅内动静脉畸形、颅内动脉狭窄、闭塞等脑血管病，脑出血、免疫系统疾病及严重心、肾功能不全；②房颤、卵圆孔未闭等；③颈动脉搏动过大、弹性图像不能稳定显示或显示不清者；④含钙化斑块、单侧多发斑块及侧壁和前壁斑块者。最终纳入91例患者，其中男69例，女22例。所有患者均行颈动脉超声及剪切波弹性成像检查，记录斑块厚度及整体杨氏模量（Young’s Modulus，YM）。根据是否出现临床症状分为卒中组及非卒中组。卒中组：经临床诊断为症状性颈动脉斑块患者，即6个月内出现1次或多次发作的短暂性脑缺血发作（transient ischemic attack，TIA）或非致死性脑卒中。身体力量或感觉丧失，可发生于单侧上肢、下肢或双侧肢体，或单侧面部；口齿不清或丧失语言能力；或视觉空间忽视等。非卒中组：过去6个月内无中风或TIA。

卒中组斑块41例，平均年龄（61.20±7.61）岁；非卒中组斑块50例，平均年龄（60.16±6.73）岁。卒中组与非卒中组患者性别、年龄、体重指数、斑块厚度、高血压、高血糖、高血脂等资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 卒中组与非卒中组一般资料比较

1.2 仪器与方法 采用东芝彩色多普勒诊断仪Aplio500，具有剪切波成像技术功能及软件。采用14-L5高频线阵探头，频率4～15 MHz，YM最大设置为180 kPa，最小为 0 kPa。检查过程中保持各参数不变。行常规灰阶超声及彩色多普勒超声检查。患者取平卧位，头略后仰，充分暴露颈部，头偏向检查对侧约45°，呈放松状态，进行常规超声检查，采用横切面测量斑块最厚处的厚度，长轴切面留取斑块完整图像，使斑块长轴及短轴斑块最厚处一致时启动剪切波模式，感兴趣区（ROI）包括整个斑块以及动脉管壁和周边软组织 2～3倍于斑块面积。对于长度超过屏幕显示宽度的斑块，调整ROI的宽度为斑块厚度的 2～3倍，在斑块长轴方向分段测量。嘱患者屏气，待剪切波图像稳定后冻结图像选取心脏收缩期末并进行测量（图1）。手动描绘整个斑块边缘，无论斑块最厚处表面有溃疡及不平整，均沿斑块表面进行手动描记，同一切面3次测量取平均值，得到斑块整体YM值[3]。检查过程中保持图像清晰且探头不施压。

采用双盲法分析，全部操作过程由2名副主任医师独立完成，由另一名医师采集全部患者的病史、临床诊断及影像学资料，并对患者进行分组。

图1 男，56岁，短暂性脑缺血发作。颈动脉斑块剪切波传播图及所选取的心脏收缩期测量，箭示颈动脉斑块

1.3 统计学方法 采用SPSS 21软件。计量资料以±s表示，采用两独立样本t检验，构成比采用χ2检验，采用组内相关系数（ICC）评价剪切波弹性测量的稳定性，一名医师对同一斑块分别进行 3次测量取平均值。ICC＜0.4表示一致性较差、＞0.75表示一致性良好。P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 卒中组与非卒中组斑块YM比较 卒中组斑块41枚，YM为（38.41±16.30）kPa；非卒中组斑块50枚，YM为（51.03±21.46）kPa。两组斑块YM差异有统计学意义（t=-3.1，P＜0.05）。见图2、图3。

图2 男，59岁，动脉粥样硬化，非卒中组低回声斑块YM为47.3 kPa（A）；男，62岁，脑梗死，卒中组低回声斑块YM为13.6 kPa（B）

图3 卒中组与非卒中组颈动脉斑块整体YM箱式图（t=-3.1，P＜0.05）

2.2 剪切波 YM 测量一致性 剪切波弹性成像测量颈动脉斑块组内ICC为0.79，可以认为剪切波YM测量结果一致性良好。

3 讨论

颈动脉斑块易损性的早期评价对缺血性脑卒中的预防至关重要。目前已有影像学方法可对颈动脉斑块的易损性提供诊断信息；但多耗时较长，花费高，部分为有创性检查。

常规超声检查因其无创、便捷、经济等优点，目前已成为颈动脉斑块评估的首选筛查方法[4]；但是对斑块内部成分的评估尚缺乏大量数据证实。本研究应用剪切波弹性成像对斑块弹性值即YM进行评估，较常规超声获得更多的信息，可为判断斑块稳定性提供依据。

剪切波弹性成像是利用马赫锥原理，使聚焦部位的组织粒子产生横向剪切波，通过测量剪切波在组织中的传播速度定量判断组织的硬度，速度越快，组织越硬[4-5]。剪切波技术较早期的超声弹性成像具有较高的可重复性，且较少依赖操作者，可定量评价组织弹性特征[6]。既往研究发现，在相同条件即仪器条件设置不变的情况下，剪切波弹性成像检测颈动脉斑块无论在体外模型、动物体内及人体内均具有较好的重复性及可行性，并有病理成分对照研究[6-14]。

本研究利用非卒中患者作为对照，探讨缺血性脑卒中患者颈动脉斑块硬度的特点。卒中组YM小于非卒中组，提示卒中组斑块较非卒中组质软，推测缺血性脑卒中症状的发生可能与斑块质地较软、更容易受到血流不断冲击剪切应力及环周力作用的影响以及更易破裂导致表面血栓形成并脱落等因素有关。

Ramnarine等[8]对54枚颈动脉斑块研究显示，症状组斑块平均YM为62 kPa、非症状组为88 kPa，症状组小于非症状组，与本研究结果一致；但其所得YM均高于本研究结果，其可能原因为：①Ramnarine等[8]的研究包含了钙化斑块；本研究排除了钙化斑块，而钙化成分的YM通常较高。②Ramnarine等[8]的研究所用仪器为法国声科公司的Aixplorer超声诊断系统，而本研究采用东芝彩色多普勒诊断仪Aplio500，对于不同厂家机器出厂时设定剪切波发射的初始频率不同，也会导致不同仪器所得YM不同。与既往研究选用多个 ROI覆盖斑块不同，本研究采用可以根据斑块形态手动描绘斑块边缘的方式得到斑块整体的ROI，从而减小颈动脉搏动引起取样点位移变化所致误差[9,11]；同时在以往研究的基础上排除了心动周期时相、斑块位置、斑块内钙化等可能影响剪切波传播的干扰因素，选取收缩期，后壁单发斑块，斑块内无钙化成分，并多次测量取平均值，最大程度地排除了影响斑块弹性值的主要因素[15]。

总之，缺血性脑卒中患者颈动脉斑块较非卒中组YM更低，质地更软。本研究在纳入病例选择上可能存在偏倚，尚缺乏病理对照研究，今后将进一步深入探讨。

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