高分辨率超声测量动脉内膜厚度的影响因素及其诊断冠心病的价值

林培鑫，万晓钰，徐铭俊，张 瑜，张 运，张 梅*

(1.山东省妇幼保健院超声科，山东 济南 250000；2.山东大学齐鲁医院心内科，山东 济南 250000)

动脉粥样硬化(atherosclerosis， AS)为全身性疾病。受高血压、高血脂、吸烟等刺激而损伤后，血管内皮细胞功能发生改变，其通透性增加，脂质异常沉积于内皮下，引起动脉内膜增厚；同时，中膜平滑肌细胞迁移入内膜出现轻微增殖并合成胶原纤维，故AS早期主要累及动脉内膜。因分辨率和频率受限，目前临床常用超声技术无法单独识别内膜，仅能测量动脉内-中膜厚度(intima-media thickness， IMT)，判断早期AS及预测临床事件均存在一定局限性[1]；而外周动脉，如桡动脉、足背动脉[2]，可能成为评估AS的新窗口。本研究采用新型24 MHz高分辨率超声技术测量颈动脉和外周动脉内膜厚度，分析相关影响因素，观察以内膜厚度诊断冠心病(coronary heart disease， CHD)的价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 回顾性分析2019年5月—11月95例于山东大学齐鲁医院就诊的CHD患者(CHD组)，男52例，女43例，年龄37～84岁，平均(63.5±9.6)岁；平均体质量指数(body mass index， BMI)为(25.99±4.05)kg/m2；均符合美国心脏病学会、美国心脏协会等制定的CHD诊断标准[3-4]。排除标准：①曾接受颈动脉支架植入术或内膜剥脱术；②合并严重心律失常、肝肾功能异常、感染、自身免疫疾病、外周血管疾病及恶性肿瘤；③图像质量不佳。同期纳入50例非CHD患者作为对照组，男26例，女24例，年龄44～74岁，平均(59.7±7.7)岁；平均BMI为(23.98±2.70)kg/m2。本研究通过院伦理委员会批准[编号：(科)伦审第2019(211)号]，检查前患者均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用Canon Aplio i900彩色多普勒超声仪，i24Lx8线阵探头，频率24 MHz。嘱患者仰卧，同步连接心电监护，储存至少3个心动周期的动态和静态图像。分别留存血管长轴切面上距双侧颈总动脉分叉处1 cm及2 cm处的颈动脉后壁的声像图、双侧桡骨茎突上方1～2 cm处桡动脉声像图及双侧内外踝连线下方2～3 cm处的足背动脉声像图。于心电图R波峰值时刻放大声像图，测量颈动脉/桡动脉/足背动脉IMT(carotid/radial artery/dorsal pedis artery IMT， cIMT/rIMT/pIMT)、颈动脉内膜/中膜厚度(carotid intima/media thickness， cIT/cMT)、桡动脉内膜/中膜厚度(radial artery intima/media thickness， rIT/rMT)及足背动脉内膜/中膜厚度(dorsal pedis artery intima/media thickness， pIT/pMT)；管壁内层强回声带代表内膜，即管腔与内膜交界处至内膜与中膜交界处，以中层低回声带为中膜(图1)。由2名具有5年以上工作经验的超声科医师测量以上参数，其中1名医师间隔1周后再次进行分析，以3次双侧测量结果的平均值为最终结果。

1.3 基本资料 记录患者高血压、高血脂、糖尿病史、吸烟史、他汀类药物用药史及实验室检查指标，包括总胆固醇(total cholesterol， TC)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol， LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol， HDL-C)、甘油三酯(triglyceride， TG)及同型半胱氨酸(homocysteine， HCY)。

1.4 统计学分析 采用SPSS 23.0统计分析软件。以±s表示符合正态分布的计量资料，组间比较采用独立样本t检验；以频数和百分率表示计数资料，组间比较采用χ2检验。以差异有统计学意义的临床参数为变量，行多元线性回归分析，筛选影响内膜厚度的因素。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)，评价各超声参数诊断CHD的价值，并以MedCalc 19统计软件比较其差异。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 基本资料 CHD组患者年龄及BMI均高于对照组(t=2.39、3.45，P=0.018、0.001)，而组间性别差异均无统计学意义(χ2=0.10，P>0.05)；CHD组高血压、高血脂、糖尿病史及服用他汀类药物者占比均高于对照组(P均<0.05)，TG、HCY水平高于对照组(P均<0.05)，而TC、HDL-C、LDL-C水平低于对照组(P均<0.001)；组间吸烟史比例差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1 CHD组与对照组患者基本资料比较

2.2 超声参数 与对照组相比，CHD组cIT、rIT、pIT、cIMT、rIMT及pIMT均增厚(P均<0.05)；组间cMT、rMT、pMT差异均无统计学意义(P均>0.05)，见表2。

表2 CHD组与对照组患者动脉内、中膜厚度比较(mm)

2.3 回归分析 影响cIT的主要因素包括患者年龄、高血压史、吸烟史及HDL-C水平(P均<0.05)；影响rIT的主要因素为患者年龄、BMI、高血压史、糖尿病史、吸烟史及HDL-C水平(P均<0.05)；影响pIT的主要因素为患者年龄、BMI、糖尿病史、吸烟史及HDL-C水平(P均<0.05)。

2.4 诊断效能 超声模型(cIT+rIT+pIT)诊断CHD的效能优于单一cIT、rIT及pIT(P均<0.05)，见表3及图2。相比单一临床模型(高血压史、高血脂史、糖尿病史、吸烟史及BMI≥28 kg/m2)，临床模型分别联合cIT、rIT、pIT及超声模型后，诊断效能均有提高(P均<0.05)；但临床-超声模型与临床模型单独联合cIT、rIT、pIT相比诊断效能差异均无统计学意义(P均>0.05)，见表3及图3。对于判断同一动脉的内膜厚度及IMT，cIT的效能优于cIMT(AUC=0.919、0.773，P<0.05)，rIT优于rIMT(AUC=0.879、0.732，P<0.05)，pIT优于pIMT(AUC=0.833、0.608，P<0.05)，见图4及表3。

表3 临床及超声参数诊断CHD的ROC曲线分析结果

3 讨论

目前临床常以5～10 MHz线阵探头检测浅表动脉，难以显示管壁细微结构，无法区分内膜与中膜。本研究所用新型24 MHz高分辨率超声的分辨率约60 μm，精度可达0.01 mm，可清晰区分内膜与中膜，穿透力可满足同时探查外周浅表动脉和颈动脉的需求，成像质量好，可清晰显示管壁各层[5-6]。

作为早期筛查AS的指标，cIMT对于预测心脑血管疾病及评估冠脉斑块稳定性具有一定价值[7]。本研究结果显示，cIT的主要影响因素包括患者年龄、高血压史及吸烟史等；CHD组cIT较对照组显著增厚，而组间cMT无明显差异，且cIT诊断CHD的效能高于cIMT，提示以内膜厚度诊断CHD较IMT更具优势，cIT或可替代cIMT成为无创预测冠状动脉疾病的方法，为干预早期冠状动脉AS病变和管理相关人群提供可靠依据。

作为外周肌性动脉，桡动脉同样是AS好发部位。既往研究[8]证实，桡动脉粥样硬化程度与冠状动脉及颈动脉病变程度均呈正相关。MYREDAL等[9]采用55 MHz超声测量rIT，证实CHD患者rIT明显增厚，而rMT与CHD无显著相关；XU等[10]亦认为rIT诊断冠脉疾病价值较高。本研究结果显示，CHD组rIT高于对照组，以rIT诊断CHD的敏感度和特异度均较高；与上述研究结果相符。足背动脉是糖尿病大血管并发症的好发部位，其病理基础仍为AS，但目前对于足背动脉与CHD的关系研究尚不充分。本研究中CHD组pIT高于对照组，以pIT诊断CHD的AUC达0.833，提示pIT同样对诊断冠状动脉早期AS有一定价值；回归分析结果显示，影响rIT及pIT的主要因素包括患者年龄、高血压史、糖尿病史及吸烟史等，均与cIT相似。

综上所述，影响cIT、rIT及pIT增厚的因素相似，主要包括患者年龄、BMI及高血压史等；cIT、rIT及pIT对CHD具有较高的独立和联合诊断价值，优于IMT，提示在传统临床危险因素基础上引入内膜厚度可提高诊断CHD效能。但本研究为单中心横断面观察，样本量较小，且未能根据CHD冠状动脉病变严重程度进行细化分组分析；对CHD危险因素与治疗方法的关系分析较为粗略，尤其CHD组应用他汀类药物者占比高达49.47%，难以避免选择性偏倚，有待进一步完善。