不同超聲技術(shù)評價頸動脈彈性的研究進(jìn)展

董虹美 冉素真

動脈粥樣硬化（atherosclerosis，As）是由多種病因及危險因素引起的可累及全身多處血管的慢性炎癥性疾病，嚴(yán)重威脅人類健康?；趯膊≡缙诜乐蔚脑瓌t，As前期病變的識別和干預(yù)已成為研究熱點，而動脈血管壁彈性降低、硬度增加被認(rèn)為是血管損害的早期表現(xiàn)。頸動脈粥樣硬化包括頸動脈結(jié)構(gòu)和功能的改變，結(jié)構(gòu)改變通常指內(nèi)-中膜厚度（intima-media thickness，IMT）增厚或各類斑塊的形成，可以通過常規(guī)超聲進(jìn)行檢測。而頸動脈功能降低的出現(xiàn)時間早于結(jié)構(gòu)改變，通常指動脈硬度增加、彈性減低。頸動脈位置表淺、固定，且管壁層次清晰，可作為全身動脈檢查的窗口，頸動脈超聲在顯示動脈壁結(jié)構(gòu)、判斷有無斑塊形成及斑塊位置、性質(zhì)、穩(wěn)定性，以及評價血管狹窄程度等方面均有一定優(yōu)勢。近年來，基于脈搏波傳導(dǎo)及血管壁位移等檢測頸動脈彈性功能的新方法在預(yù)測As 的發(fā)生發(fā)展中具有一定作用。本文就不同超聲技術(shù)評估頸動脈彈性的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

一、As的發(fā)病機(jī)制

As 從發(fā)生到最終出現(xiàn)臨床癥狀的病理過程大致分為4 個階段：①多種原因造成的血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷；②脂質(zhì)沉積、單核細(xì)胞黏附及泡沫細(xì)胞形成；③平滑肌細(xì)胞由中層向內(nèi)膜移行、增殖；④動脈粥樣硬化斑塊形成。As在細(xì)胞水平上表現(xiàn)為血管內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞形態(tài)的改變、單核細(xì)胞和淋巴細(xì)胞的局部聚集及泡沫細(xì)胞的形成等；在組織學(xué)上表現(xiàn)為血管膠原纖維和彈力纖維的增加、動脈管壁增厚和動脈狹窄，使所灌注的器官功能減退、衰竭［1-2］。

二、不同超聲技術(shù)評價頸動脈彈性

1.極速脈搏波（ultrafast pulse wave velocity，UFPWV）技術(shù)：傳統(tǒng)的脈搏波傳導(dǎo)速度（pulse wave velocity，PWV）僅能測量兩處血管之間的平均速度和兩點間血管彈性的平均值，且受血壓等因素的影響使得測值的誤差較大［3-4］。UFPWV 可直接測量一個心動周期局部血管收縮期起始（beginning of the systole，BS）的PWV和收縮期結(jié)束（end of the systole，ES）的PWV，以此表示局部血管彈性，一定程度上提高了檢查的準(zhǔn)確性［5］。Mirault等［6］應(yīng)用UFPWV 技術(shù)對健康個體和血管型Ehlers-Danlo 綜合征患者頸動脈舒張收縮特征進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)該方法能有效評價因年齡和膠原蛋白缺陷導(dǎo)致的頸動脈彈性下降。李惠玲等［7］應(yīng)用UFPWV 技術(shù)評價肝炎后肝硬化患者的頸總動脈彈性，結(jié)果顯示其兩側(cè)頸總動脈PWV-BS、PWV-ES 與IMT 均呈正相關(guān)（均P<0.05），提示肝炎后肝硬化患者動脈彈性在頸動脈出現(xiàn)形態(tài)改變前就已經(jīng)降低，且降低程度與肝硬化的病程相關(guān)。黃輝等［8］應(yīng)用UFPWV 技術(shù)檢測As 風(fēng)險組和正常對照組的PWV-BS、PWV-ES，結(jié)果顯示兩組PWV-BS 和PWV-ES 比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P<0.05），提示UFPWV 技術(shù)可作為動脈粥樣硬化風(fēng)險人群的預(yù)測和評估手段。

2.超聲二維應(yīng)變成像技術(shù)：該技術(shù)是應(yīng)用分析軟件對心動周期中所選定感興趣區(qū)的二維圖像進(jìn)行自動分析，自動追蹤不同像素的組織在每一幀圖像的位置，并計算各節(jié)段組織的變形，該方法能準(zhǔn)確獲得該處組織的運(yùn)動位移、速度、應(yīng)變等，多用于研究心肌運(yùn)動［9］。頸動脈是典型的彈性動脈，在心動周期中具有類似心肌的擴(kuò)張及回縮運(yùn)動，以保障血液的持續(xù)前向流動，根據(jù)動脈壁的這種運(yùn)動特點，其彈性功能也可以通過超聲二維應(yīng)變成像技術(shù)進(jìn)行分析。Bj?llmark 等［10］應(yīng)用超聲二維應(yīng)變成像識別特定的聲學(xué)標(biāo)記斑點，在整個心臟周期逐幀跟蹤這些斑點，計算血管組織在心動周期中的運(yùn)動和變形（應(yīng)變），評價不同年齡人群的頸動脈彈性，以檢測頸總動脈彈性隨年齡變化的差異，并與常規(guī)血管硬度測量方法進(jìn)行比較，結(jié)果表明超聲二維應(yīng)變成像技術(shù)評價頸動脈彈性更加敏感。Black 等［11］應(yīng)用二維血管應(yīng)變成像技術(shù)評價急性阻力訓(xùn)練對頸動脈應(yīng)變和應(yīng)變率的影響，結(jié)果表明在一次低強(qiáng)度和中等強(qiáng)度的雙腿按壓運(yùn)動中，頸動脈會發(fā)生收縮期應(yīng)變率的急性變化，而不會發(fā)生舒張期的動脈壁應(yīng)變率力學(xué)變化，提示血管收縮反應(yīng)是運(yùn)動后血管表現(xiàn)出的一種保護(hù)機(jī)制，可以緩沖和抵抗運(yùn)動開始相關(guān)的血壓升高，防止大腦微血管損傷。李秀云等［12］根據(jù)IMT 厚度將2型糖尿病患者分為IMT增厚組和IMT正常組，行6個月規(guī)范化治療后應(yīng)用超聲二維應(yīng)變成像技術(shù)評價兩組治療前后頸動脈彈性，結(jié)果表明規(guī)范化治療可明顯改善糖尿病患者頸動脈彈性功能，而結(jié)構(gòu)改善（IMT厚度變化）不明顯。

3.實時剪切波彈性成像（real-time shear wave elastrography，SWE）技術(shù)：SWE技術(shù)能實時追蹤、捕獲探頭發(fā)射的脈沖激發(fā)組織產(chǎn)生的剪切波，以此判斷組織硬度。動脈的彈性模量按其運(yùn)動方向分為環(huán)向彈性模量和縱向彈性模量，是評估動脈彈性的重要指標(biāo)，其中縱向彈性模量是環(huán)向彈性模量的3 倍［13-14］。李朝軍等［15］應(yīng)用SWE 技術(shù)檢測急性缺血性腦卒中患者和正常對照組雙側(cè)頸動脈彈性模量參數(shù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)腦卒中患者頸動脈縱向彈性模量參數(shù)均大于正常對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P<0.05），證明SWE技術(shù)可以檢測頸動脈縱向彈性模量，評價動脈僵硬度。Alis 等［16］應(yīng)用SWE 測量白塞病患者和正常人群的頸動脈彈性，發(fā)現(xiàn)白塞病患者頸動脈IMT 和血管壁硬度均高于正常人群，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P<0.05），可用于解釋白塞病血管內(nèi)皮功能障礙所導(dǎo)致的動脈硬化，評估心血管疾病的風(fēng)險。楊寒凝等［17］應(yīng)用SWE 和彩色脈搏波成像技術(shù)比較不同程度高血壓病患者頸總動脈縱向和環(huán)向血管壁硬度，結(jié)果顯示隨著高血壓程度的增高，頸總動脈的彈性模量值和脈搏波速度均呈增高趨勢，且兩者具有一致性，為高血壓病的分級診斷提供了有價值的參考。

4.血管回聲跟蹤（echo-tracking，ET）技術(shù)：ET 技術(shù)可對血管壁運(yùn)動軌跡進(jìn)行實時監(jiān)測、描記，并采集信號進(jìn)行分析，計算血管內(nèi)徑的變化，從而獲得壓力-應(yīng)變彈性系數(shù)（Eρ）、順應(yīng)性（AC）、硬化指數(shù)（β）、增大指數(shù)（AI）等反映動脈彈性變化的相關(guān)參數(shù)，并通過血壓值計算血管的硬化程度。另外，射頻信號能更清晰地顯示血管壁結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確測量IMT［18-19］。Yu等［20］應(yīng)用ET 技術(shù)評估接受穩(wěn)定血液透析治療的終末期腎病患者頸動脈Eρ、β與PWV 的關(guān)系，同時檢測血糖、血脂及血清肌酐，結(jié)果發(fā)現(xiàn)頸動脈Eρ、β 與PWV 之間相關(guān)性良好（r=0.456、0.426，均P=0.000）；對多個變量進(jìn)行多元線性回歸分析，發(fā)現(xiàn)糖尿病和年齡是影響血液透析患者動脈彈性的獨立危險因素（均P<0.05），認(rèn)為ET技術(shù)是一種能敏感、準(zhǔn)確評估動脈彈性的方法。Ershova等［21］為評估高血脂對動脈彈性功能的影響，將家族性高膽固醇患者與同一年齡段血脂正常的一級親屬進(jìn)行對比研究，使用ET 技術(shù)對受檢者頸動脈彈性功能進(jìn)行檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)高膽固醇患者頸動脈AC、β、Eρ 及PWV 均顯著低于血脂正常的一級親屬（均P<0.05），證實高脂血癥能引起動脈彈性功能的降低。Yang等［22］應(yīng)用ET技術(shù)檢測經(jīng)冠狀動脈造影證實的冠狀動脈血流緩慢組和血流正常組頸動脈彈性，結(jié)果顯示冠狀動脈血流緩慢組β、Eρ 及局部PWV 均明顯高于血流正常組，而AC 低于血流正常組（均P<0.05），血清高敏感性C反應(yīng)蛋白與頸動脈β、Eρ及PWV 均呈正相關(guān)，與AC 呈負(fù)相關(guān)（均P<0.05）；證明冠狀動脈血流緩慢患者頸動脈硬度增高，且與血清hs-HSCRP 水平相關(guān)。

三、總結(jié)與展望

超聲可以直接反映動脈血管的結(jié)構(gòu)和功能，其評價頸動脈彈性已在臨床廣泛應(yīng)用，為早期發(fā)現(xiàn)動脈彈性的改變及干預(yù)其發(fā)生發(fā)展提供了更多信息，但也存在一定的弊端，UFPWV 技術(shù)檢查的是一個心動周期的局部血管硬度，準(zhǔn)確率較低，需測量多個心動周期后取平均值，且對操作者的手法依賴較大；超聲二維應(yīng)變成像技術(shù)檢測血管壁彈性除受血壓的影響外，還依賴儀器的幀頻，且檢測結(jié)果不能完全代表血管壁的空間位移；SWE 檢測結(jié)果對操作者手法的依賴較大；ET 技術(shù)獲得的血管硬度指數(shù)需結(jié)合測量時的血壓值進(jìn)行推算，故其受血壓的影響較大。相信隨著科技的發(fā)展，超聲對頸動脈彈性的評價將更方便、客觀、準(zhǔn)確。