·论 著·

实时剪切波弹性模量值与颈动脉斑块稳定性的相关研究

邵玉薇1,赵家慧2
(1.河北省保定市第一医院功能科,河北 保定 071000;2.河北大学医学院2014级临床3班,河北 保定 071000)

[摘要]目的探讨实时剪切波弹性成像技术(shear wave elastrography SWE)弹性模量值与颈动脉粥样斑块稳定性的相关性。方法选择脑梗死患者45例为观察组,存在颈动脉粥样硬化斑块且无脑梗死患者40例为对照组。2组均采用常规超声与实时SWE检查。比较2组颈动脉斑块类型、斑块平均杨氏模量值(Q-Box1)、斑块近心端杨氏模量值(Q-Box2)及两者模量比。结果观察组颈动脉斑块多为脂质型(62.22%),对照组颈动脉斑块多为混合型(47.50%),2组颈动脉类型差异有统计学意义(P<0.05)。观察组Q-Box2模量值明显低于对照组,模量比明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。2组Q-Box1模量值差异无统计学意义(P>0.05)。结论实时SWE在颈动脉粥样硬化斑块稳定性评估中具有显著的应用价值,可准确反映弹性图像特点,测定不同斑块弹性模量值,定量评估斑块稳定性,值得推广应用。

[关键词]脑梗死;斑块,动脉粥样硬化;弹性成像技术

脑血管病已成为我国国民第一位致残和致死原因,未来我国脑血管发病率将呈现高发病率、高致残率、高复发率、高病死率。颈动脉粥样硬化是造成缺血性脑卒中的重要因素,可引起急性脑血管疾病,但血管狭窄不是导致脑卒中的唯一原因,许多中-重度颈动脉狭窄患者并无脑血管疾病,颈动脉不稳定斑块是引起脑卒中的重要原因,因此重视动脉斑块稳定性对预防脑血管病有重要意义[1]。如颈动脉粥样硬化斑块破裂可导致脑梗死,血流动力学的变化与血管形变均可造成过高的管壁切应力进而引起斑块破裂[2]。斑块的稳定性主要受其组成成分影响。近年来,随着脑血管疾病发病率的不断增高,关于颈动脉粥样硬化斑块成分的测定与评估逐渐引起临床高度重视[1-3]。目前,实时剪切波弹性成像技术(shear wave elastrography,SWE)主要用于肝脏、乳腺、甲状腺、外周淋巴结和前列腺等[4-6],定量评价其弹性模量值以指导疾病的诊断、预防和治疗。本研究采用SWE检测颈动脉粥样斑块成分,旨在为临床准确评估患者斑块稳定性提供参考。报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2015年5月—2016年7月河北省保定市第一医院收治的脑梗死患者45例为观察组,男性26例,女性19例;年龄55~76岁,平均(68.32±5.28)岁。另选择同期经超声检测证实存在颈动脉粥样硬化斑块且无脑梗死患者40例为对照组,男性24例,女性16例;年龄56~78岁,平均(69.44±5.32)岁。2组性别、年龄等一般资料差异无统计学意义(P>0.05),具有可对比性。

本研究获医院伦理委员会批准。所有患者均同意参与研究并签署知情同意书。

1.2 纳入标准和排除标准 ①纳入标准:观察组患者均经头颅CT或MRI诊断为脑梗死,符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2014》[9]相关诊断标准,且梗死部位明确;对照组患者经头颅CT与MRI证实无脑梗死,经超声检测确认存在颈动脉粥样硬化斑块。②排除标准:心房纤颤、心瓣膜病、认知功能不全或精神障碍无法有效配合随访者。

1.3 方法

1.3.1 常规颈动脉超声检查 应用法国声科公司Aiplorer彩超诊断仪,SL15-4 MHz高频探头,患者头略向后仰,取低枕卧位,放松颈部,向检查对侧略偏,将检查部位充分暴露,常规检查双侧颈动脉走行、管径、内-中膜厚度,记录斑块位置、形态、大小及回声,判断其类型,并存储二维、彩色多普勒血流成像(colour Doppler flow imaging,CDFI)及频谱图。

1.3.2 SWE检查 于检测部位放置探头,且保持探头垂直于检查部位,取得最优的超声图像,然后启动实时SWE,移动取样框至感兴趣斑块处,保持取样框大小一致(使用默认设置2.3 cm×1.75 cm),调节仪器设置,取样框正常充盈,同时无噪声干扰后,告知患者屏气,图像稳定后进行定帧。启用定量分析系统Q-Box,分别测量颈动脉斑块感兴趣区平均杨氏模量值(Q-Box1)及斑块近心区杨氏模量值(Q-Box2),机器可立即显示出Q-BOX1和Q-Box2的最大、最小、平均杨氏模量值及两者杨氏模量比,并存储图像。

1.4 观察指标 比较2组常规超声检查和SWE检查结果,常规超声检查中斑块类型包括脂质型、混合型、钙化型。其中脂质型斑块成分主要为脂质,呈不均质中、低回声或低回声灰阶图像,弹性图呈黄色、蓝色;混合型斑块组成部分为出血、坏死、钙化或附壁血栓,混杂低、中、强回声,弹性图呈不均匀红色、黄色或红黄相间且不规则;钙化型斑块组成成分为钙质,表现为强回声,主要呈红色。Q-Box检查指标包括Q-Box1及Q-Box2杨氏模量值及杨氏模量比。

1.5 统计学方法 应用SPSS 21.0统计学软件进行数据处理。计量资料比较采用t检验;计数资料比较采用χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 常规颈动脉超声检查 观察组颈动脉斑块多为脂质型(62.22%),对照组颈动脉斑块多为混合型(47.50%),2组颈动脉类型差异有统计学意义(P<0.05),见表1。

表1 2组常规颈动脉超声检查比较 (例数,%)

组别例数脂质型混合型钙化型对照组4012(30.00)19(47.50)9(22.50)观察组4528(62.22)9(20.00)8(17.78)χ29.770P0.008

2.2 SWE检查 观察组Q-Box2模量值明显低于对照组,模量比明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);2组Q-Box1模量值差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 2组SWE检查比较

组别例数Q-Box1模量值Q-Box2模量值模量比对照组4083.48±35.6269.27±26.741.21±0.27观察组4582.59±27.4650.08±22.351.67±0.35t0.1293.6036.721P0.8970.0000.000

3 讨 论

弹性成像技术是探测组织内部弹性模量等力学属性的重要方法,超声弹性成像的基本原理是对组织施加一个外部的或内部的动态或静态激励,使组织产生位移或速度方面的响应,弹性模量大,即硬度大的组织响应幅度小,反之亦然。既往采用的弹性成像技术多为准静态或静态,需人工手动增压,对操作者的技术要求很高。声脉冲激励利用脉冲(“推力波-push pulse”)声能加压,使组织内产生瞬时剪切波,使用超高频(10 000帧/s)的超快速超声成像系统采集射频数据,采用互相关方法得到剪切波在组织内的传播速度,其速度与组织的弹性模量直接联系。超声弹性成像从静态弹性成像发展到目前的实时剪切波弹性成像SWE,开创了一种全新的成像模式,能够为临床提供与超声、CDFI图像等完全不同的组织成分信息,SWE成像无需压迫,对操作者依赖性小,所以操作相对容易,且具有可重复性。多项研究结果显示不同组织成分斑块的杨氏模量值及杨氏模量比不同,SWE技术可用于评价颈动脉斑块硬度及稳定性[7]

颈动脉粥样硬化斑块与脑血管疾病的发生紧密相关,斑块的组成成分与形态学特征是其易损性的重要评估指标,斑块内出血情况、脂质坏死核体积及纤维帽薄度等内部组织结构特征决定了颈动脉斑块的稳定性,而易损斑块对脑梗死的发生、进展具有关键性的影响[8]。因此,准确观察颈动脉内部结构组织,判断是否为易损斑块,评估斑块稳定性对及时了解脑梗死进展及预后具有重要意义。

随着超声背向散射积分、速度向量成像技术以及灰阶中位数等技术的快速发展,无创性超声检查在颈动脉粥样硬化斑块稳定性中应用价值逐渐得到临床认可,其通过对斑块内部组织结构病理部分进行研究,能够对斑块稳定性展开初步的评估,有效预测脑梗死[9]。临床研究显示,急性脑梗死患者主要表现为低回声软斑块,而无梗死者多为强回声硬斑块[10]。颈动脉斑块严重不规则的表面对缺血性脑血管病的发作具有一定影响[11]。本研究结果显示,观察组颈动脉斑块以脂质型为主,对照组以混合型斑块为主,提示斑块组织成分是脑梗死发生的重要基础。但二维超声依据斑块形态结构与回声进行斑块组织成分的判断,仅可反映组织的声阻抗与密度,无法完全显示组织质地,故难以对颈动脉斑块的稳定性进行量化评估。本研究SWE检查结果显示,观察组Q-Box2模量值低于对照组,模量比高于对照组,提示SWE能够通过组织弹性模量值反映物质本身弹性性质,即模量值越高,物质硬度越大。因此,SWE可对斑块稳定性进行良好的量化评估。这主要是斑块纤维帽受到不同的切应力造成的。肩部存在更为明显的易变切应力。而易变切应力降低了斑块肩部纤维帽密度,增加了斑块内部脂质沉积,进而增加弹性,增强压缩性与柔软度。在应激作用下,斑块难以承受高脉压,导致斑块破裂、血栓形成的概率增加,进而造成脑梗死。而本研究中2组Q-Box1相近,进一步证实了斑块近心端肩部易损部位弹性变化早于斑块剪切波弹性变化的平均情况。该项技术的优势还在于经系统对定量进行分析,可获得组织弹性模量值及模量比,以避免组织和操作者主观因素对检查结果造成干扰,故能够获取相对客观的弹性图像及模量值。本研究局限在于:未探讨实时SWE检测颈动脉粥样硬化斑块的一致性与重复性;病灶大小及周边组织是否影响杨氏模量值尚需深入分析;未考虑血管搏动对检测值的影响。

综上所述,通过超快速成像系统获取剪切波传播速度,从而获得实时的弹性成像图,并计算组织硬度的绝对值,与同类检测技术相比,其优点为无创、成本低。通过测得的斑块弹性模量值能够定量评估斑块稳定性,为防治脑梗死提供合理指导。

[参考文献]

[1] 何文.重视颈动脉斑块稳定性研究[J].中国医学影像技术2015,31(5):643-646.

[2] 王伟杰,何岩莉.超声造影对颈动脉粥样斑块稳定性的评估价值[J].中国中西医结合影像学杂志,2016,14(4):444-446.

[3] 高振洋,孙正辉,罗渝昆,等.实时剪切波弹性成像技术检测颈动脉斑块弹性参数的对照研究[J].海南医学,2015,26(9):1285-1289.

[4] Guibal A,Boularan C,Bruce M,et al. Evaluation of shearwave elastography for the characterization of focal liver lesions on ultrasound[J]. Eur Radiol,2013,23(4):1138-1149.

[5] 黄浪,朱才义.实时剪切波弹性成像的临床应用进展[J].临床超声医学杂志,2013,15(7):483-485.

[6] Ramnarine KV,Garrard JW,Dexter K,et al. Shear wave elastography assessment of carotid plaque stiffness: in vitro reproducibility study[J].Ultrasound Med Biol,2014,40(1):200-209.

[7] 中华医学会神经病学分会,中华医学会神经病学分会脑血管病学组.中国急性缺血性脑卒中诊治指南2014[J].中华神经科杂志,2015,48(4):246-257.

[8] 胡小丽,车正兰.超声弹性成像在颈动脉斑块中的诊断价值[J].临床超声医学杂志,2015,17(3):215-216.

[9] 敬雷,叶新华,董叶,等.剪切波弹性成像评价不同回声颈动脉斑块的弹性特征[J].临床超声医学杂志,2016,18(7):459-462.

[10] 于明月.超声弹性成像技术诊断脑梗死病人颈动脉斑块稳定性的临床价值[J].临床和实验医学杂志,2015,14(1):43-45.

[11] 陈红,胡松筠.彩色多普勒超声检测急性脑梗死与颈动脉硬化斑块相关性研究[J].河北医科大学学报,2013,34(1):30-32.

(本文编辑:赵丽洁)

[收稿日期]2017-04-07;

[修回日期]2017-05-03

[作者简介]邵玉薇 (1975-),女,河北安国人,河北省保定市第一医院副主任医师,医学学士,从事超声医学诊断研究。

[中图分类号]R743.33

[文献标志码]B

[文章编号]1007-3205(2017)07-0844-03

doi:10.3969/j.issn.1007-3205.2017.07.026