经颅多普勒超声检测颈内动脉狭窄患者脑血管反应性和微栓子信号的研究

贾继明，王起，肖天祎，曹守明，丁胜超，李继来

在普通人群中，颈动脉狭窄程度＞50%的发生率为4.2%；在年龄＞70岁人群中，男性这一比例增高至12%，女性增高至7%[1]。颈动脉狭窄侧脑卒中的年发生率为1%～5%，是缺血性脑卒中的独立危险因素[2]。颈动脉狭窄的程度、斑块形态（稳定性）及狭窄部位血栓形成的概率等因素均影响着脑缺血事件的发生[3,4]。近年来的研究已经从对颈动脉狭窄程度和斑块易损性的结构性研究上升到脑血管储备等功能性研究。脑血管反应性（cerebral vascular reactivity，CVR）可用于评价颈动脉狭窄患者的脑血管储备能力及其损害情况。动脉到动脉栓塞是颈动脉狭窄患者发生缺血性脑卒中的主要发病机制，检测到微栓子信号（microembolic signal，MES）是动脉到动脉栓塞的直接证据。经颅多普勒超声（transcranial doppler，TCD）是检测CVR和MES的主要手段。但临床中能够用于预测颈动脉狭窄患者脑缺血性并发症的相关因素仍不明确。本研究拟通过TCD评估症状性和无症状性颈内动脉（internal carotid artery，ICA）狭窄患者的CVR和MES，以期为临床治疗及预防提供依据。

1资料与方法

1.1 一般资料

选择2014年10月至2017年10月在我院神经内科门诊或住院的ICA狭窄患者92例，男52例，女40例；平均年龄（63.32±9.75）岁；根据是否伴有临床症状分为症状组和无症状组。无症状组37例，男20例，女17例，平均年龄（64.46±9.78）岁；有症状组55例，男32例，女23例，平均年龄（62.54±9.75）岁。症状性ICA狭窄定义为：6个月内有缺血性脑卒中、可逆性缺血性神经功能缺损或短暂性脑缺血发作病史。纳入标准：单侧动脉粥样硬化性ICA狭窄≥50%；均经磁共振血管成像（magnetic resonance angiography，MRA）和（或）CT血管成像（computed tomography angiography，CTA）和（或）数字减影血管造影（digital subtraction angiogram，DSA）检查确诊；TCD检测双侧颞窗透声好；患者神志清楚，检查配合，无严重心、肺功能不全。排除标准：非动脉粥样硬化性狭窄者；对侧ICA闭塞或狭窄＞50%；同侧或对侧颅内血管[大脑中动脉（middle cerebral artery，MCA）、大脑前动脉、大脑后动脉]闭塞或狭窄＞50%；存在脑栓塞的其他潜在原因，如二尖瓣和（或）主动脉瓣狭窄、机械心脏瓣膜、既往心肌梗死、卵圆孔未闭或其他缺损、房间隔动脉瘤、心脏粘液瘤、左心室或心房血栓、颈动脉夹层或腔内血栓形成等；不能耐受CO2吸入试验。所有研究对象均接受详细的脑血管病危险因素问卷调查。2组患者的年龄、性别、高血压、糖尿病、冠心病、脂代谢异常、吸烟及饮酒比较，差异无统计学意义（均P＞0.05）。

1.2 方法

1.2.1 ICA病变检测 采用Philips公司IE33型彩色多普勒超声诊断仪检测ICA病变，探头频率为5 MHz。依据北美症状性颈动脉内膜切除试验（NASCET）标准中的ICA狭窄分级，分为ICA狭窄50%～69%组和ICA狭窄≥70%组。根据斑块灰度中位数（GSM），将斑块分为低回声（GSM≤25）斑块组和高回声（GSM＞25）斑块组。根据有无溃疡斑块，分为溃疡性斑块组和非溃疡性斑块组；溃疡性斑块定义为表面不光滑，血流充盈不均匀，可发现溃疡形成的“火山口”征，彩色多普勒显示龛影，溃疡边缘回声较低。

1.2.2 微栓子监测 用EME公司TC-8080 TCD仪，探头频率采用2.0～4.0 MHz，Spencer监护头架固定双颞，同步探测双侧MCA，探测深度为45～55 mm，监测时间为40 min/次。采用第九届国际脑血流动力学会议制订的MES识别标准。

1.2.3 血管储备参数检测 打开数字TCD QL监护软件，激活CO2测试程序，面罩传感器孔连接CO2传感器，试验过程中患者均佩戴带有连接CO2传感器的面罩，可以测量和记录瞬时呼气末CO2分压，然后按照屏气试验、过度换气试验、恢复平静呼吸进行试验，重复3次，期间嘱患者平卧休息至少5 min。CVR包括：①血管运动反应性（vascular motor reactivity，VMR）=[通气不足过程中的MCA平均流速(Vhypo)-过度通气过程中的MCA平均流速(Vhyper)]/平静呼吸时的MCA平均流速(Vnorm)×100%。②脑血流运动储备（cerebrovascular reserve capacity，CRC）=(Vhypo-Vnorm)/Vnorm·二氧化碳分压变化(△PaCO2)×100（%/l kPa），代表每kPa呼气末CO2分压的速度百分率变化。③屏气指数（breath-holding index，BHI）=(Vhypo-Vnorm)/Vnorm×100/屏气时间。

1.3 统计学处理

采用SPSS 13.0软件处理数据。符合正态分布以及方差齐性的计量资料以（±s）表示，组间比较采用独立样本均数t检验；计数资料以率表示，组间比较采用χ2检验；P＜0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1 症状组与无症状组TCD检查结果比较

与无症状组比较，症状组ICA狭窄≥70%以及溃疡性斑块发生率显著升高，差异有统计学意义（均P＜0.01）。2组低回声斑块发生率差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。

2.2 ICA狭窄患者MES检测结果

92例患者完善MES检查，共监测到MES 26例，阳性检出率为28.3%。MES平均检出数为（3.38±1.83）个（中位数3，范围1～9）。症状组、ICA狭窄≥70%组、溃疡性斑块组及低回声斑块组的MES检出率较无症状组、ICA狭窄50%～69%组、非溃疡性斑块组、高回声斑块组均增高，差异具有统计学意义（P＜0.05），见表2。症状组、ICA狭窄≥70%组、溃疡性斑块组及低回声斑块组的平均MES检出数分别为（3.46±1.89）个、（3.50±2.01）个、（3.87±2.13）个及（4.20±3.11）个，与无症状组、ICA狭窄50%～69%组、非溃疡性斑块组及高回声斑块组的（2.50±0.71）个、（3.13±1.46）个、（2.72±1.10）个及（3.19±1.44）个，差别均无统计学意义（P＞0.05）。

表1 症状组与无症状组TCD检查结果比较[例(%)]

表2 ICA狭窄不同特征MES检出情况[例(%)]

2.3 ICA狭窄不同特征CRV比较

症状组VMR、CRC显著低于非症状组（P＜0.05），2组MCA Vmean及BHI差异无统计学意义（P＞0.05）。ICA狭窄≥70%组VMR、CRC和BHI显著低于ICA狭窄50%～69%组（均P＜0.05），2组MCA Vmean差异无统计学意义（P＞0.05）。溃疡斑块组及低回声斑块组VMR、CRC、BHI和MCA Vmean较非溃疡斑块组及高回声斑块组差异无统计学意义（P＞0.05），见表3。

3讨论

颈动脉粥样硬化性狭窄是缺血性脑卒中发生的独立危险因素，动脉到动脉栓塞是颈动脉狭窄患者发生缺血性脑卒中的主要发病机制。TCD检测到的MES是动脉到动脉栓塞的直接证据，被证实为是颈动脉斑块易损性的标志[5]。本研究表明，症状性ICA狭窄患者的MES阳性率显著高于无症状性ICA狭窄患者，提示症状性ICA狭窄斑块多不稳定。本研究亦发现，重度ICA狭窄、溃疡性斑块、低回声斑块患者其MES比例均显著增高，与Puz等[6]研究相一致。但对于斑块的超声特征与MES的关系，目前仍有争议。Zuromskis等[7]对197例症状性重度（≥70%）颈动脉狭窄患者的研究发现，MES阳性率与斑块超声特征无关。这些异质性的结论可能与颈动脉超声对斑块成份的确定仍存在一定局限性。今后可应用高分辨MRI等技术，对颈动脉斑块进行更仔细的分类，进一步确认MES与斑块特征的关系。

ICA狭窄相关的脑缺血性事件少数情况下可因未建立侧支循环，血流量减少导致远端低灌注。由于大脑自动调节机制的存在，尽管存在ICA狭窄，仍可维持适当的脑血流量。我们的研究发现，在狭窄程度≥70%和＜70%的ICA狭窄患者，其MCA平均血流速度没有显著差异。Shakur等[8]亦发现，MCA血流速度与ICA狭窄程度没有直接关联。ICA狭窄不直接影响远端血管的血流动力学，远端血流可通过侧支循环进行补偿，而不会导致颅内血管显著的血流动力学变化。

CRV是反映脑血管调节潜力及衡量脑血管储备能力的重要指标，与缺血性脑卒中的发生、复发及预后密切相关[9,10]。多项研究表明[11,12]，颈动脉血运重建（如颈动脉剥脱术、颈动脉支架术后）可改善颈动脉狭窄的CVR。因此，诸多学者认为ICA狭窄患者的CVR与狭窄程度密切相关。本研究进一步证实重度ICA狭窄患者CVR显著下降。目前，关于ICA狭窄的症状与CRV之间的关系仍有争议。Puz等[6]通过TCD评估症状性与非症状性ICA狭窄患者CRV，结果发现ICA狭窄的症状与CRV之间无明显相关性。而本研究结果显示，症状组CRV较非症状组显著降低。

表3 ICA狭窄不同特征CRV比较（±s）

表3 ICA狭窄不同特征CRV比较（±s）

注：MCAVmean：大脑中动脉平均流速

项目症状是否t值P值狭窄程度50～69%≥70%t值P值溃疡斑块是否t值P值斑块回声低回声高回声t值P值例数5838465020765541 MCAVmean/(cm/s)45.33±10.8848.53±11.681.3340.18548.17±12.1045.08±10.311.3520.18044.50±9.3247.11±11.700.9210.35944.71±11.7749.05±10.12-1.8950.061 VMR/%0.25±0.100.30±0.122.0930.0390.32±0.110.23±0.094.3200.0000.24±0.090.28±0.111.1760.2430.26±0.120.28±0.10-0.8210.414 CRC/(%/l kPa)11.68±3.8413.77±4.032.5670.01213.84±4.4411.28±3.193.2770.00111.11±3.4312.87±4.111.7560.08212.21±4.0512.91±4.02-0.8440.401 BHI 0.68±0.140.71±0.181.0510.2960.73±0.150.66±0.152.2820.0250.64±0.170.70±0.151.6180.1090.68±0.150.71±0.16-0.9870.326

综上所述，MES是不稳定颈动脉粥样硬化斑块的标志物，稳定颈动脉斑块是防治动脉至动脉栓塞的重要措施。CVR降低不仅与ICA狭窄程度密切相关，亦与ICA狭窄的临床症状相关。应用TCD联合检测CRV及MES，有利于指导病情判断与预后评估，可在临床上推广应用。