剪切波弹性成像技术定量评价亚临床性甲状腺功能减退症患者颈动脉弹性

冯晓蕾，何 鑫，周 琦，姜 珏

(西安交通大学第二附属医院超声研究室，陕西 西安 710004)

亚临床性甲状腺功能减退症(subclinical hypothyroidism， SCH)是由多病因导致的临床综合征，多无明显临床症状，仅在体检时偶然发现。一般认为SCH可通过多种途径，如损伤内皮细胞功能[1]，诱发脂代谢紊乱[2]、氧化应激反应[3]或血管炎性反应等[4]诱发或加重动脉粥样硬化；但也有学者[5]主张SCH与动脉粥样硬化无明显相关。颈动脉弹性模量(modulus of elasticity， ME)包括环向及纵向2个方向，纵向ME是环向ME的3倍。传统射频超声技术通过接受完整的射频信号而自动追踪血管全段管壁运动，以获取动脉环向ME[6]，其中脉搏波传导速度(pulse wave velocity， PWV)是评价动脉硬化的“金标准”[7]。剪切波弹性成像(shear wave elastography， SWE)技术可实时追踪、捕获剪切波速度(shear wave velocity， SWV)，定量评估动脉壁纵向ME[8]。本研究对比SWE与射频超声技术评价SCH患者颈动脉弹性的价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 前瞻性纳入2018年12月—2019年12月西安交通大学第二附属医院84例SCH患者(观察组)，均为女性，年龄30～50岁，平均(40.6±5.4)岁。纳入标准：符合SCH参考2017版《成人甲状腺功能减退症诊治指南》[9]诊断标准，6个月内至少接受2次甲状腺功能检测，仅血清促甲状腺激素(thyroid-stimulating hormone， TSH)水平升高，游离三碘甲腺原氨酸(free triiodothyronine， FT3)和游离甲状腺素(free thyroxine， FT4)未见明显异常。排除标准：①严重肝肾功能异常；①罹患心、脑血管等疾病；③合并高血压或糖尿病；④近6个月服用过降血脂药物。以同期性别及年龄相匹配的82名健康志愿者为对照组，年龄30～50岁，平均(41.0±3.4)岁。本研究通过医院伦理委员会批准(伦理编号：2019-194)。检查前受试者均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法

1.2.1 射频超声 采用Esaote Mylab Twice彩色多普勒超声诊断仪，LA523高频线阵探头，频率4.0～13.0 MHz，内置QIMT及QAS分析软件。嘱受试者检查前12 h内禁止吸烟、禁酒及咖啡等刺激性饮品，于平静状态下仰卧于检查床。由2名具有3年以上工作经验的超声科医师常规扫查双侧颈动脉，将QIMT及QAS技术取样框参考线置于颈总动脉窦下缘1.0～1.5 cm处，调整取样框红线，使之紧贴颈动脉内中膜，系统自动实时跟踪测定血管内中膜厚度(intima-media thickness， IMT)及弹性参数，包括顺应性指标[膨胀系数(distention coefficient， DC)、顺应系数(compliance coefficient， CC)]及僵硬度指标(α系数、β系数、PWV)。

1.2.2 SWE 换用Supersonic Imagine Aixplore彩色多普勒超声诊断仪，L15-4线阵探头，频率4～15 MHz。启用SWE功能，于颈动脉前后壁选取10个直径为1 mm的圆形ROI，仪器自动测量每个ROI的平均ME(mean ME， MEmean)、最大ME(maximum ME， MEmax)和最小ME(minimum ME， MEmin)。每名医师对以上参数均测量3次，取双侧颈动脉参数的平均值作为结果。见图1、2。

图1 患者女，45岁，SCH(观察组) A.射频超声测量DC、CC、α系数、β系数及PWV分别为0.01 mm2/kPa、0.77 mm2/kPa、6.56、11.28及8.15 m/s； B.SWE测量MEmean、MEmax及MEmin分别为79.5 kPa、87.2 kPa及71.2 kPa

1.3 统计学分析 采用SPSS 13.0统计分析软件，以±s表示计量资料，以独立样本t检验比较组间超声参数的差异。采用线性回归评价各射频超声参数与MEmean间相关性，r值>0为正相关，r值<0为负相关。绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic， ROC)曲线，计算曲线下面积(area under the curve， AUC)，评价MEmean诊断SCH患者动脉弹性改变的效能。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料 2组受试者年龄差异无统计学意义(t=0.410，P=0.809)。

2.2 射频超声参数 组间IMT差异无统计学意义(P>0.05)；观察组DC、CC均低于对照组(P均<0.05)，α系数、β系数、PWV均高于对照组(P均<0.05)，见表1。

表1 2组受试者颈动脉射频超声参数比较(±s)

表1 2组受试者颈动脉射频超声参数比较(±s)

组别IMT(μm)DC(mm2/kPa)CC(mm2/kPa)α系数β系数PWV(m/s)观察组(n=84)513.203±88.9020.014±0.0070.789±0.1738.252±0.85610.953±1.5468.927±1.354对照组(n=82)512.451±107.8810.022±0.0040.907±0.3496.111±0.7028.484±2.2176.816±1.267t值1.9102.3742.4352.7113.0103.402P值0.0760.0200.0180.0080.0030.001

2.3 SWE参数 观察组MEmean及MEmax均高于对照组(P均<0.05)；组间MEmin差异无统计学意义(P>0.05)，见表2。

表2 2组受试者颈动脉SWE参数比较(±s，kPa)

表2 2组受试者颈动脉SWE参数比较(±s，kPa)

组别MEmeanMEmaxMEmin观察组(n=84)74.55±20.4389.19±23.7255.69±19.55对照组(n=82)62.26±18.8770.30±28.1856.18±21.23t值3.0543.4021.291P值0.0030.0010.209

图2 患者女，46岁，健康人(对照组) A.射频超声测量DC、CC、α系数、β系数及PWV分别为0.02 mm2/kPa、0.86 mm2/kPa、4.62、9.41及7.47 m/s； B.SWE测量MEmean、MEmax、MEmin分别为32.3 kPa、34.6 kPa及31.4 kPa

2.4 相关性分析 观察组α系数、β系数及PWV均与MEmean呈正相关(r=0.453、0.521、0.717，P均<0.05)；DC、CC与MEmean均无明显相关(r=0.133、0.175，P均>0.05)。

2.5 诊断效能 MEmean诊断SCH患者动脉弹性改变的AUC为0.822，截断值取64.70 kPa时，敏感度为76.2%，特异度为63.8%(图3)。

图3 MEmean评价SCH患者动脉弹性改变的ROC曲线

3 讨论

本研究观察组与对照组颈动脉IMT差异无统计学差异(P>0.05)，而其余射频超声弹性参数组间差异均有统计学意义(P均<0.05)，原因可能在于动脉弹性硬度变化与IMT变化不同步，弹性参数早于IMT发生改变[10]，提示应以弹性硬度改变作为首要观察指标评价动脉硬化。

甲状腺激素可增强骨骼肌中脂蛋白酯酶活性，加快血清甘油三酯清除速度[11]。SCH患者甘油三酯降解作用减弱，导致高脂血症[12]，而高脂血症是发生动脉粥样硬化的主要危险因素[13]。SCH可致血管内皮细胞释放NO减少、内皮素-1增加，造成血管内皮细胞功能失调[1]；可激活巨噬细胞中的丝裂原活化蛋白激酶和核转录因子通路，增加炎症细胞因子、启动单核细胞炎症性募集[4]；还可致纤维蛋白原异常增加，凝血因子Ⅶ增多，而凝血因子Ⅶ活性紊乱将使血管呈高凝状态[14]。本研究观察组僵硬度指标α系数、β系数、PWV、MEmean及MEmax均较对照组明显升高，而顺应性DC及CC明显降低，提示SCH可改变动脉壁弹性，增加动脉僵硬度，提高动脉的纵向和环向ME，加速颈动脉粥样硬化，与既往报道[11-13]相符；但组间MEmin无明显差异，可能与样本量较少有关。

PWV为评价早期血管壁弹性改变的敏感指标，其与α系数、β系数升高均可反映动脉硬度升高。本研究中α系数、β系数及PWV均与MEmean呈正相关，提示MEmean随血管硬度增加而上升，以SWE技术检测SCH患者颈动脉纵向ME与射频超声技术检测环向ME评价动脉弹性变化的结果具有一致性；MEmean预测SCH动脉弹性改变的AUC为0.822，诊断效能较高，与杨寒凝等[15]研究结果相符。

综上所述，SCH患者颈动脉弹性硬度高于健康人，SWE技术可反映血管纵向ME，与射频超声技术均可量化评价SCH患者颈动脉硬度改变。但本研究样本量较少，SWE技术与射频超声技术联合检测SCH患者动脉弹性的效能尚待进一步观察。