常規(guī)超聲、超微血管成像和超聲造影診斷頸動(dòng)脈狹窄的對比研究*

王華，李天天

（1.鄭州大學(xué)附屬洛陽中心醫(yī)院 超聲科，河南 洛陽471000；2.新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng)453303）

近年來，腦血管疾病的發(fā)病率隨著全球老齡化程度的增加不斷上升，對醫(yī)療保健造成極大負(fù)擔(dān)[1]。有研究認(rèn)為，缺血性腦血管病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)與血管狹窄或閉塞存在一定的相關(guān)性[2]。頸動(dòng)脈狹窄是誘發(fā)心腦血管疾病的主要因素之一，約占7%缺血性腦卒中[3]。對無癥狀患者實(shí)施臨床干預(yù)措施能夠有效減少腦卒中的風(fēng)險(xiǎn)，具有重要的臨床意義。在頸動(dòng)脈狹窄率為50%～99%的患者中，8%～15%患者會(huì)在標(biāo)志性癥狀出現(xiàn)的72 h 內(nèi)出現(xiàn)腦梗死[4]。盡早評估無癥狀患者管腔狹窄程度，可篩查識別有心血管疾病和中風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)的患者，從而進(jìn)行早期干預(yù)治療。

快速發(fā)展的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)在頸動(dòng)脈狹窄的診斷中獲得突破性進(jìn)展。包括二維超聲、計(jì)算機(jī)體層攝影血管造影（computed tomography angiography, CTA） 和磁共振血管成像（magnetic resonance angiography, MRA）在內(nèi)的無創(chuàng)診療技術(shù)不僅為血管病變診斷提供可靠的依據(jù)，而且能夠指導(dǎo)臨床用藥及療效評估[5]。傳統(tǒng)的數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angiography, DSA）是診斷頸動(dòng)脈狹窄的金標(biāo)準(zhǔn)[6]，然而這種有創(chuàng)的診斷方法存在0.1%～0.5%的腦卒中風(fēng)險(xiǎn)。二維超聲由于其低輻射、無創(chuàng)等特點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用，但該方法對頸動(dòng)脈狹窄的敏感性和特異性并不高，往往需要第2 次檢測來證實(shí)。CTA 能夠提供頸動(dòng)脈病變的詳細(xì)信息，但也存在輻射暴露和使用碘化對比劑的風(fēng)險(xiǎn)。MRA 對重度頸動(dòng)脈狹窄的治療效果優(yōu)于二維超聲技術(shù)，但是MRA 增強(qiáng)對狹窄程度評估的特異性不足[7]。因此，臨床上需要尋求一種無創(chuàng)、經(jīng)濟(jì)、安全可靠、操作簡便、準(zhǔn)確率高的檢測方法，為腦血管疾病風(fēng)險(xiǎn)的評估提供參考依據(jù)。

隨著醫(yī)學(xué)影像學(xué)的發(fā)展，超微血管成像（superb microvascular imaging, SMI）和超聲造影（contrast-enhanced ultrasound, CEUS）技術(shù)廣泛用于頸動(dòng)脈斑塊篩查及評估頸動(dòng)脈斑塊的穩(wěn)定性[8]。SMI 是基于彩色多普勒原理基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種超聲血流顯像技術(shù)，采用自適應(yīng)計(jì)算方法，能夠有效去除組織運(yùn)動(dòng)偽像，較傳統(tǒng)彩色血流顯像技術(shù)有更高敏感性及分辨率，能更敏感地捕捉真實(shí)低速血流[9]。CEUS 技術(shù)廣泛用于動(dòng)脈粥樣硬化斑塊新生血管的診療，通過造影劑來檢測患者斑塊內(nèi)新生血管的分布及走行，能夠定量評估診斷效果，具有很高的敏感性，對腦血管病變評估具有較好的臨床診斷價(jià)值[10]。

目前，國內(nèi)外尚未見SMI 和CEUS 診斷頸動(dòng)脈狹窄程度的對比研究。本研究通過對比分析常規(guī)超聲、SMI 和CEUS 對頸動(dòng)脈狹窄程度的診斷價(jià)值，旨在尋求一種更具有臨床推廣意義的腦血管相關(guān)疾病的診斷方法。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取2018年1月—2018年12月因頸動(dòng)脈、鎖骨下動(dòng)脈、椎動(dòng)脈重度狹窄或閉塞在鄭州大學(xué)附屬洛陽中心醫(yī)院住院的患者100 例。所有患者行頸動(dòng)脈DSA 檢測，再進(jìn)行常規(guī)超聲、SMI 及CEUS 檢查。其中，男性56 例，女性44 例；年齡39～77 歲，平均（56.2±10.6）歲。研究經(jīng)醫(yī)院的醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（審批號：2020-07-13），家屬均簽署知情同意書。

1.2 納入和排除標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1 納入標(biāo)準(zhǔn)①常規(guī)超聲診斷頸動(dòng)脈、鎖骨下動(dòng)脈、椎動(dòng)脈重度狹窄或閉塞患者。②年齡>18歲。③簽署頸動(dòng)脈超聲造影檢查知情同意書。

1.2.2 排除標(biāo)準(zhǔn)①嚴(yán)重心、肝及腎功能不全者。②意識不清不能配合檢查者。③有超聲造影劑使用禁忌證患者，包括已知對六氟化硫或造影劑其他組份有過敏史；近期急性冠脈綜合征或臨床不穩(wěn)定性缺血性心臟??；正漸變或進(jìn)行性心肌梗死；過去7 d 內(nèi)心臟癥狀出現(xiàn)明顯惡化；剛接受冠狀動(dòng)脈介入手術(shù)或其他提示臨床不穩(wěn)定的因素；急性心力衰竭，心功能Ⅲ級、Ⅳ級及嚴(yán)重心律紊亂；伴有右向左分流的心臟病、重度肺動(dòng)脈高壓（肺動(dòng)脈壓>90 mmHg）、未控制的系統(tǒng)高血壓及成人呼吸窘迫綜合征；孕婦及哺乳期婦女。

1.3 儀器設(shè)備

采用日本東芝Aplio500 彩色超聲診斷儀，線陣探頭，頻率4～11 MHz；SMI 檢查的參數(shù)設(shè)置：1.50，深度3～5 cm；超聲造影機(jī)械指數(shù)為0.07，動(dòng)態(tài)范圍為65 dB，幀頻為10 fps。

1.4 方法

常規(guī)超聲檢查篩選頸動(dòng)脈、鎖骨下動(dòng)脈、椎動(dòng)脈重度狹窄或閉塞患者，并同時(shí)行SMI 檢查及CEUS 檢查。以DSA 為金標(biāo)準(zhǔn)，將常規(guī)超聲檢查、SMI 及CEUS 檢查結(jié)果與DSA 結(jié)果進(jìn)行對比分析。所有檢測圖像均由2 位神經(jīng)科主任醫(yī)師在不知任何臨床信息的前提下，獨(dú)立完成閱片，有不同意見時(shí)相互討論并得出結(jié)論，計(jì)算研究對象的頸動(dòng)脈狹窄程度。

1.4.1 DSA 檢測采用德國西門子公司Artist.zee數(shù)字血管造影機(jī)，通過Sedinger 穿刺技術(shù)行右側(cè)股動(dòng)脈穿刺，插5 F 造影導(dǎo)管，在影像示蹤圖及超滑導(dǎo)絲引導(dǎo)下，導(dǎo)入雙側(cè)鎖骨下動(dòng)脈，行常規(guī)雙側(cè)頸總動(dòng)脈、頸內(nèi)動(dòng)脈及雙側(cè)椎動(dòng)脈血管造影。多角度顯示狹窄處頸動(dòng)脈血管，采集并重建圖像。

1.4.2 常規(guī)超聲檢測選用日本東芝Aplio 500 超聲診斷儀，探頭頻率為4～9 MHz，具備SMI 及CEUS 功能?；颊呷〉脱雠P位，先采用常規(guī)超聲長軸和短軸掃查雙側(cè)頸總動(dòng)脈及頸內(nèi)動(dòng)脈，雙側(cè)鎖骨下動(dòng)脈、雙側(cè)椎動(dòng)脈的起始段，記錄超聲圖像上血管狹窄部分的形態(tài)、內(nèi)徑及遠(yuǎn)端正常血管直徑，計(jì)算狹窄率。

1.4.3 SMI 檢測進(jìn)行常規(guī)超聲檢查后，啟動(dòng)對狹窄部位內(nèi)新生血管形成更為敏感的mSMI 模式。將探頭固定在動(dòng)脈斑塊最厚處，在此切面檢測斑塊內(nèi)的增強(qiáng)情況即低速血流顯像，設(shè)置參數(shù)，持續(xù)觀察并記錄血管狹窄部位的低速血流信號。記錄狹窄血管的位置、形態(tài)、內(nèi)徑及遠(yuǎn)端正常血管直徑，并計(jì)算狹窄率。

1.4.4 CEUS 檢測在各血管狹窄處固定探頭，啟動(dòng)CEUS模式，設(shè)置參數(shù)：MI 0.15，深度3～5 cm，頻率2～3.7 MHz。采用六氟化硫微泡作為造影劑，按比例配制Sono Vue 混懸液，混勻后，通過管針將2～3 ml 造影劑經(jīng)肘正中靜脈推注，隨后注入3 ml生理鹽水沖洗，觀察并記錄察頸動(dòng)脈腔內(nèi)造影劑顯影效果。采用定量分析軟件分析斑塊內(nèi)造影感興趣區(qū)域，準(zhǔn)確測量狹窄血管內(nèi)徑及遠(yuǎn)端正常血管直徑，并計(jì)算狹窄程度。

1.5 血管狹窄程度的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)北美癥狀性頸動(dòng)脈內(nèi)膜切除術(shù)試驗(yàn)協(xié)作組的NASCET 法來計(jì)算狹窄率[11]，狹窄率（%）=（1-最狹窄處管腔直徑/狹窄遠(yuǎn)端正常血管直徑）×100%。依據(jù)狹窄率將頸動(dòng)脈狹窄分為輕度狹窄（<30%）、中度狹窄（30%～<70%）、重度狹窄（70%～<100%）和閉塞（100%）。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 17.0 統(tǒng)計(jì)軟件。以DSA 為金標(biāo)準(zhǔn)，用Cohen's Kappa 系數(shù)進(jìn)行檢查方法的一致性檢驗(yàn)；狹窄程度的一致性采用Kappa 檢驗(yàn)：κ ≥0.75 表明一致性好；κ 0.40～<0.75 表明一致性良好；κ <0.40 表明一致性差；3 種檢查方法的敏感性、特異性及準(zhǔn)確性比較，用χ2檢驗(yàn)，P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 二維超聲與DSA診斷頸動(dòng)脈狹窄程度

常規(guī)超聲與DSA 診斷頸動(dòng)脈狹窄情況見表1，經(jīng)Kappa 檢驗(yàn)，2 種檢查方法診斷頸動(dòng)脈不同程度狹窄的一致性較好（κ=0.862，P=0.042）。常規(guī)超聲診斷頸動(dòng)脈重度狹窄及閉塞（以>70%為切點(diǎn)）的敏感性為90.0% （95% CI：0.86，0.94），特異性為94.0%（95%CI：0.91，0.97），準(zhǔn)確性為90.0%。

表1 常規(guī)超聲與DSA診斷頸動(dòng)脈狹窄的一致性比較 例

2.2 SMI與DSA診斷頸動(dòng)脈狹窄程度

以DSA 診斷為金標(biāo)準(zhǔn)，對頸動(dòng)脈狹窄程度的診斷進(jìn)行組間比較，2 種檢查方法診斷頸動(dòng)脈不同程度狹窄的一致性較好（κ =0.958，P=0.024）。以重度狹窄率為70%作為切分點(diǎn)，頸動(dòng)脈狹窄SMI 診斷的敏感性為96.0%（95% CI：0.93，0.99），特異性為97.0%（95%CI：0.95，1.00），準(zhǔn)確性97.0%。見表2。

表2 SMI與DSA診斷頸動(dòng)脈狹窄的一致性比較 例

2.3 CEUS與DSA診斷頸動(dòng)脈狹窄程度

CEUS 與DSA 診斷頸動(dòng)脈狹窄情況見表3，經(jīng)Kappa 檢驗(yàn)，兩種檢查方法診斷頸動(dòng)脈不同程度狹窄的一致性較好（κ=0.903，P=0.035）。CEUS 診斷斑塊內(nèi)新生血管的敏感性為96.0%（95% CI：0.93，0.98），特異性為94.0%（95%CI：0.90，0.98），準(zhǔn)確性為94.0%。

表3 CEUS與DSA診斷頸動(dòng)脈狹窄的一致性比較 例

2.4 3 種檢查方法診斷頸動(dòng)脈重度狹窄及閉塞的一致性比較

3 種影像學(xué)檢查方法診斷頸動(dòng)脈重度狹窄及閉塞的敏感性、特異性及準(zhǔn)確性比較，經(jīng)χ2檢驗(yàn)，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=1.183、1.238 和1.824，P=0.071、0.083 和0.093）。見表4。

表4 3種檢查方法對頸動(dòng)脈重度狹窄及閉塞的診斷價(jià)值比較 （%）

3 討論

腦卒中是重大的全球健康問題，目前已成為世界人口的第2 大死因，僅次于缺血性心臟病。非致命性中風(fēng)患者的恢復(fù)期較長，花費(fèi)較高，且存在潛在的獨(dú)立性喪失等風(fēng)險(xiǎn)，顯著影響患者的生活質(zhì)量。鑒于面臨醫(yī)療預(yù)算的巨大壓力，在出現(xiàn)臨床癥狀之前進(jìn)行低成本、高效益的預(yù)防已成為醫(yī)療實(shí)踐的重要組成部分。頸動(dòng)脈狹窄是動(dòng)脈粥樣硬化早期階段的表現(xiàn)之一，對腦血管疾病的預(yù)測起到重要作用[12]。非對稱性頸動(dòng)脈狹窄會(huì)在非腦卒中或局灶性神經(jīng)功能缺損的前6 個(gè)月出現(xiàn)頸動(dòng)脈狹窄。研究表明，每年中度狹窄（狹窄率>50%）的中風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)<1%，而>80%狹窄率的中風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)高達(dá)5%[13]。

頸動(dòng)脈成像和狹窄程度的測量具有重要的臨床價(jià)值。影像學(xué)成像技術(shù)的篩查可早期判斷頸動(dòng)脈血管的狹窄率，便于盡早采取臨床治療措施，降低缺血性腦卒中的發(fā)病率[14]。動(dòng)脈DSA 是一項(xiàng)昂貴且有潛在高風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)，因此不能作為頸動(dòng)脈狹窄的篩查工具。目前針對頸動(dòng)脈狹窄的影像學(xué)檢測方法有很多，無創(chuàng)超聲技術(shù)可用于判斷影響頸動(dòng)脈分叉的狹窄程度，是目前應(yīng)用最廣泛的成像技術(shù)。然而，無創(chuàng)超聲技術(shù)不能準(zhǔn)確地評估顱內(nèi)血管的狹窄程度，尤其在血管嚴(yán)重鈣化的情況下評估更為困難[15]。CTA 和MRA 能夠觀察顱內(nèi)外血管情況，從而直接測量頸動(dòng)脈狹窄率[16-17]。CTA是一種非?？焖俚膭?dòng)脈觀察方法，可以識別頸動(dòng)脈疾病的并發(fā)癥，如夾層和假性動(dòng)脈瘤。MRA 與CTA 具有相似的敏感性和特異性，且受周圍骨骼或鈣化的影響較小，可以顯示斑塊特征及穩(wěn)定性。然而，這些篩查方法的適用性受其成本、靜脈造影劑和電離輻射相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)的限制。

近年來，SMI 和CEUS 可有效檢測血管狹窄處的超微血管，顯示斑塊內(nèi)新生血管形成，判斷狹窄率，具有更高的敏感性和準(zhǔn)確性，可更好地用于腦血管疾病的篩查[18-19]。其中SMI 無需使用造影劑，且與頸動(dòng)脈超聲造影在顯示斑塊內(nèi)新生血管部位方面有良好的一致性，可以初步評估斑塊內(nèi)新生血管情況，進(jìn)而評價(jià)斑塊的穩(wěn)定性。SMI 具有2 種檢測模式，可以實(shí)現(xiàn)高幀率、高分辨率的可視化，但SMI 對頸動(dòng)脈斑塊內(nèi)新生血管的敏感性和檢出率并不高。盡管CEUS 可以清晰地顯示頸動(dòng)脈內(nèi)的血流情況，提高斑塊的檢出率，但是不能對動(dòng)脈粥樣硬化性及血栓性疾病進(jìn)行量化評估，并且少部分患者在使用造影劑后會(huì)出現(xiàn)頭痛、惡心等不良反應(yīng)，且費(fèi)用相對較高。此外，CEUS 在操作上至少需要2 名放射科技術(shù)人員共同完成，臨床應(yīng)用價(jià)值有限。

血管狹窄程度可分為輕度、中度、重度及閉塞。本研究應(yīng)用常規(guī)超聲、SMI 和CEUS 對100 例頸動(dòng)脈、鎖骨下動(dòng)脈、椎動(dòng)脈重度狹窄及閉塞患者進(jìn)行檢查，并以DSA 技術(shù)為金標(biāo)準(zhǔn)對比評估常規(guī)超聲、SMI 及CEUS 在診斷頸動(dòng)脈、鎖骨下動(dòng)脈、椎動(dòng)脈重度狹窄及閉塞中的價(jià)值，發(fā)現(xiàn)3 種檢查方法與DSA 診斷頸動(dòng)脈狹窄程度具有較高的一致性。進(jìn)一步評估3 種檢查方法診斷頸動(dòng)脈重度狹窄及閉塞的準(zhǔn)確性、敏感性及特異性，SMI 的準(zhǔn)確性為97.0%，敏感性為96.0%，特異性為97.0%，有助于評估患者頸動(dòng)脈狹窄的嚴(yán)重程度。因此，無創(chuàng)、經(jīng)濟(jì)、簡便的SMI 評價(jià)斑塊內(nèi)新生血管的準(zhǔn)確性較高，可為臨床提供更可靠的影像學(xué)信息。

超聲可動(dòng)態(tài)反映動(dòng)脈管壁的形態(tài)學(xué)變化，CEUS 量化分析可準(zhǔn)確檢測病變不同階段血管新生情況。CEUS 能夠通過顯示動(dòng)脈粥樣斑塊內(nèi)新生血管的分布情況，用于評估斑塊的穩(wěn)定性[2]，CEUS定量分析方法較半定量分級方法對造影后斑塊增強(qiáng)程度的評估更客觀、精確。雖然使用SMI 也可能無法檢測超慢的血流，并且在沒有SMI 檢測到血流信號的情況下，還需要CEUS 輔助確認(rèn)檢查，但是而隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，SMI 的敏感性有望得到提高[20]。本研究結(jié)果表明，3 種檢查方法診斷頸動(dòng)脈狹窄程度具有較高的一致性，其中SMI 作為一種更簡單、經(jīng)濟(jì)、無創(chuàng)的方法，有助于進(jìn)一步可視化頸動(dòng)脈狹窄部位，提高頸動(dòng)脈斑塊臨床評價(jià)的穩(wěn)定性。SMI 未來的發(fā)展包括結(jié)合三維成像能力和增加量化功能，這將有助于消除其當(dāng)前診斷的局限性及提高整體臨床診斷水平，有望最終取代CEUS 在動(dòng)脈粥樣硬化、血脂異常、高血壓等疾病干預(yù)治療中的應(yīng)用。