郭玉平，張春梅，吳向菊，董 丹，陳偉男

（哈爾濱醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院超聲診斷科，黑龍江 哈爾濱 150001）

超聲微血流成像技術檢測頸動脈斑塊內(nèi)新生血管的價值

郭玉平，張春梅，吳向菊，董 丹，陳偉男

（哈爾濱醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院超聲診斷科，黑龍江 哈爾濱 150001）

目的：探討超聲微血流成像（Superb-microvascular imaging，SMI）技術檢測頸動脈斑塊內(nèi)新生血管的價值。方法：選取預行頸動脈內(nèi)膜剝脫術患者30例，頸動脈低回聲、低回聲為主混合回聲及等回聲斑塊33個，術前行常規(guī)超聲、SMI及超聲造影（Contrast enhanced ultrasound，CEUS）檢查，術后采用CD31免疫組化染色檢測斑塊內(nèi)新生血管。結果：30例患者中，SMI檢出新生血管24例，CEUS檢出新生血管27例，病理檢測33個斑塊內(nèi)均存在新生血管；SMI技術及CEUS檢測低回聲及低回聲為主混合回聲斑塊內(nèi)新生血管位置及密度與病理結果有較好一致性，其靈敏度分別為86.3%、90.9%；等回聲斑塊內(nèi)新生血管顯示較少，病理結果顯示等回聲斑塊內(nèi)雖均存在新生血管，但新生血管較前兩者明顯減少。結論：新生血管主要存在于低回聲及低回聲為主混合回聲斑塊中，SMI技術可檢測斑塊內(nèi)新生血管，并同樣可反映斑塊內(nèi)血流動力學特征，初步評估斑塊穩(wěn)定性。

頸動脈硬化；超聲檢查，多普勒，彩色

頸動脈粥樣硬化斑塊在腦卒中發(fā)生、發(fā)展中起著重要的作用，尤其是易損斑塊破裂、繼發(fā)形成血栓導致的急性事件致殘率和致死率高，危害大。有研究證實，易損斑塊與斑塊內(nèi)增加的新生血管密度密切相關[1]，新生血管是評價斑塊易損性的重要標志[2]。由于新生血管細小，血流速度極低，使其檢出難度加大。超聲微血流成像技術 （Superb-microvascular imaging，SMI）是一種高分辨率、高靈敏度的彩色血流成像技術。由于超聲造影對斑塊內(nèi)血流動力學具有獨特顯示效果，是目前檢測斑塊內(nèi)新生血管的主要方法。本研究擬采用SMI技術結合超聲造影（CEUS）觀察頸動脈粥樣硬化斑塊內(nèi)新生血管灌注情況，對照病理結果，對斑塊穩(wěn)定性進行評價。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取2014年10月—2015年10月在我院預行頸動脈內(nèi)膜剝脫術患者30例，其中男24例，女6例，年齡61～79歲，平均（65.7±10.2）歲。臨床表現(xiàn)為不同程度的缺血性卒中、短暫性腦缺血發(fā)作（Transient ischemic attack，TIA）、頭暈等，并除外椎基底動脈系統(tǒng)病變。

1.2 儀器與方法

1.2.1 儀器

采用東芝Apilo500彩色多普勒超聲診斷儀，探頭頻率4～9 MHz，內(nèi)置SMI軟件。

1.2.2 常規(guī)超聲檢查

受檢者取低枕仰臥位，頸部放松，略偏向檢查的對側。掃查患者雙側頸動脈，觀察有無動脈粥樣硬化斑塊。選取低回聲、低回聲為主混合回聲、等回聲斑塊，且斑塊厚度＞3 mm、長度＞15 mm。記錄斑塊的位置、大小、形態(tài)、內(nèi)部回聲情況，彩色多普勒血流成像（CDFI）觀察斑塊有無潰瘍。

1.2.3 SMI檢查斑塊內(nèi)新生血管

啟動SMI模式，對目的斑塊進行掃查，橫斷面自無斑塊連續(xù)掃查直至斑塊消失，結合縱斷面連續(xù)掃查，觀察斑塊肩部（近心端、遠心端）、基底部及頂部有無血流信號。斑塊內(nèi)新生血管的SMI分級標準：0級：斑塊內(nèi)未見血流信號；1級：斑塊肩部、基底部或頂部可見點狀血流信號；2級：介于1分和3分之間，斑塊肩部、基底部或頂部可見點狀、短線狀血流信號；3級：斑塊肩部、基底部或頂部可見豐富血流信號。采用單盲法由2名有經(jīng)驗的超聲醫(yī)師分別對同一斑塊評分。

1.2.4 頸動脈CEUS檢查斑塊內(nèi)新生血管

經(jīng)肘正中靜脈建立靜脈通道，取充分震蕩聲諾維1.6 mL注入，啟動造影模式并同步記時和圖像動態(tài)存儲。15～20 s后，出現(xiàn)造影劑微氣泡灌注，隨即觀察頸動脈斑塊肩部（近心端、遠心端）、基底部、頂部有無微氣泡灌注，并觀察病人生命體征，有無異常反應，1.5 min左右再次重復進行。造影完畢后留置靜脈通道，繼續(xù)觀察15 min，待患者無異常后返回病房。超聲造影評分標準[3]：0分，斑塊無增強；1分，斑塊內(nèi)有點狀增強；2分，介于1分和3分之間，可見點狀及1～2條短線樣增強；3分，斑塊內(nèi)可見線狀增強，并貫穿或大部貫穿斑塊，或有血液流動征。采用單盲法由2名有經(jīng)驗的超聲醫(yī)師分別對同一斑塊評分。

1.2.5 病理檢測

獲取與行SMI、CEUS技術觀察部位一致的行剝脫術的動脈粥樣硬化斑塊，石蠟包埋后連續(xù)切成5 μm切片，行HE染色及抗CD31抗體免疫組化以標記新生血管，以200倍顯微鏡視野下每個視野內(nèi)CD31染色陽性血管密度及分布情況。

1.3 數(shù)據(jù)分析

以病理檢查結果為準，計算SMI、CEUS檢測斑塊內(nèi)新生血管的靈敏度與特異度，其中靈敏度=（真陽性例數(shù)/（真陽性例數(shù)+假陰性例數(shù)））×100%；特異度=（真陰性例數(shù)/（真陰性例數(shù)+假陽性例數(shù)））× 100%。

2 結果

30例患者中共發(fā)現(xiàn)目的斑塊33個，其中低回聲斑塊9個，低回聲為主混合回聲斑塊13個，等回聲斑塊11個，其中SMI顯示斑塊內(nèi)有新生血管24個，CEUS顯示斑塊內(nèi)有新生血管27個，病理顯示所檢斑塊內(nèi)均存在新生血管（圖1）。其中SMI技術對低回聲及低回聲為主混合回聲斑塊檢測靈敏度86.3%，與CEUS、病理結果較一致，等回聲斑塊SMI技術及CEUS新生血管檢出率較低（表1）。

圖1a～1c 分別為SMI（圖1a）、CEUS（圖1b）、病理（圖1c）顯示斑塊內(nèi)新生血管（斑塊內(nèi)可見細線樣血流灌注）。Figure 1a～1c. SMI(Figure 1a),CEUS(Figure 1b),pathology(Figure 1c)showed the new blood vessels within plaques(thin lines can be seen in the plaque sample).

表1 SMI、CEUS、病理顯示具有血流信號的斑塊類型

3 討論

研究證實，斑塊破裂所致臨床事件起決定作用的是斑塊的穩(wěn)定性,而并非斑塊所致的血管腔狹窄程度[4]。大部分易損斑塊并不導致明顯的血管狹窄，患者臨床癥狀亦不明顯，但斑塊容易破裂，繼發(fā)血栓形成，可迅速進展為致命性臨床事件，目前研究集中于早期發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定患者存在的易損斑塊，從而預防、延緩疾病的發(fā)生。近年來多項研究證實，斑塊內(nèi)新生血管可誘發(fā)斑塊內(nèi)出血、斑塊破裂及其并發(fā)癥的發(fā)生，是斑塊破裂的有力預測因子[5-6]。新生血管對于頸動脈粥樣硬化斑塊穩(wěn)定性的影響已經(jīng)得到重視。傳統(tǒng)影像學方法的局限性使得新生血管的早期檢測受到了極大的限制，隨著相關成像技術的進一步發(fā)展，新的成像技術必將提供更加準確的信息，更多、更可靠地用于新生血管的檢測。

病理是檢測斑塊內(nèi)新生血管的金標準，但該方法僅適用于內(nèi)膜剝脫術的患者，使其應用受到了極大的限制。國內(nèi)外學者進行了多方面嘗試，隨著CT和MRI技術的不斷發(fā)展，其時間及空間分辨率已明顯提高，已被用于區(qū)分和定量分析動脈粥樣硬化斑塊組成。CT技術用于動脈粥樣硬化斑塊內(nèi)新生血管的研究較少，有學者發(fā)現(xiàn)早期組織增強幅度可較準確反映組織內(nèi)微血管情況,其可靠性有待于進一步證實。Kerwin等[7]對小鼠體外頸動脈粥樣硬化斑塊病理切片發(fā)現(xiàn)，斑塊內(nèi)新生血管與DCE-MRI參數(shù)血漿容積Vp呈正相關，可見DCE-MRI能夠反映頸動脈粥樣硬化斑塊內(nèi)新生血管水平。但其價格昂貴、耗時、體內(nèi)有金屬異物者無法進行檢查，使其難以廣泛推廣。光學相干斷層掃描技術 （Optical coherence tomography，OCT）技術，被稱為活體內(nèi)的“光學活檢”，Kitabata等[8]用OCT觀察冠狀動脈粥樣硬化內(nèi)新生血管，發(fā)現(xiàn)新生血管多的斑塊其纖維帽厚度薄、正性重構多、超敏C反應蛋白（hs-CGP）水平高，從而可對易損斑塊進行鑒別。但對組織穿透力較差和衰減及光散射等，檢查有創(chuàng)且價格昂貴，使得廣泛應用于臨床受到極大限制。人們又將分子生物學技術和現(xiàn)代醫(yī)學影像學相結合形成分子影像學，借助影像學手段反映活體狀態(tài)下分子水平變化，對于動脈粥樣硬化斑塊內(nèi)新生血管的研究無疑提供了新的方法。

超聲造影可用于功能顯像，近年來將其用于斑塊內(nèi)新生血管的研究中，結果新生血管的檢出率與病理結果、患者臨床癥狀具有明顯相關性[10]。當前一些新的相關技術方法，已發(fā)展到更精確的顯示斑塊內(nèi)新生血管的特點，如三維超聲造影、靶向超聲造影，目前研究多用于動物實驗，成熟應用于臨床還有許多挑戰(zhàn)，需進一步研究。我們在臨床研究中遇到的主要問題：超聲造影劑相對成本較高，加重患者經(jīng)濟負擔；少數(shù)患者出現(xiàn)不同程度過敏反應；超聲造影檢測斑塊內(nèi)新生血管的觀念尚不能為廣大患者所接受，使得超聲造影檢查受到了一定限制。SMI技術是極具創(chuàng)新性的血流成像技術，具有成像幀頻高、實時性佳、空間分辨率和血流敏感性高、運動偽像少，在不使用造影劑的情況下，提取出傳統(tǒng)多普勒當做噪聲濾去的低速血流信號，做到了對微細且更低流速的血流信息進行清晰顯示。SMI技術及超聲造影檢查低回聲及低回聲為主混合回聲斑塊內(nèi)新生血管位置及密度與病理結果有較好一致性，但對等回聲斑塊內(nèi)新生血管顯示較少，病理結果顯示等回聲斑塊病理成分以纖維成分為主，雖存在新生血管，但新生血管較前兩者明顯減少，初步評估等回聲斑塊內(nèi)新生血管較少導致檢出率降低。以往研究顯示強回聲斑塊病理成分主要以鈣鹽成分為主，相對穩(wěn)定，本研究未予以考慮。勇強等[9]研究證實新生血管主要存在于低回聲斑塊及低回聲為主混合回聲斑塊，本研究結果與其相近。本研究證實SMI技術可檢測斑塊內(nèi)新生血管，在不使用超聲造影劑條件下可媲美超聲造影檢查，與病理結果較為一致，可行性較高，為斑塊內(nèi)新生血管檢測提供了新的方法，可用于評估斑塊穩(wěn)定性。

總之，SMI可簡便、準確、無創(chuàng)的成像方法對新生血管進行檢測，評估斑塊的穩(wěn)定性并早期干預，對疾病的防治有著重要意義。

[1]Staub D,Partovi S,Schinkel AF,et al.Correlation of carotid artery atherosclerotic lesion echogenicity and severity at standard US with intraplaque neovascularization detected at contrast-enhanced US[J].Radiology,2011,258(2):618-626.

[2]Staub D,Schinkel AF,Coll B,et al.Contrast-enhanced ultrasound imaging of the vasa vasorum:from early atherosclersis to the identification of unstable plaques[J].JACC Cardiovasc Imaging,2010,3(7):761-771.

[3]Shah F,Balan P,Weinberg M,et al.Contrast-enhanced ultrasound imaging of atherosclerotic carotid plaque neovascularization [J].Vasc Med,2007,12(4):291-297.

[4]Stou G,Jander S,Sitzer M,et al.Unstable carotid stenosis:Aninflammatory disease[J].Nervenarzt,2010,71（12）:955-9621.

[5]Purushothaman KR,Purushothamann M,Muntner P,et al.Inflammation,neovascularization and intra-plaque hemorrhage are associated with increased reparative collagen content:implication for plaque progression in diabetic atherosclerosis[J].Vasc Med, 2011,16(2):103-108.

[6]Partovi S,Loebe M,Noon GP,et al.Detection of adventitial vasa vasorum and intraplaque neovascularization in carotid atherosclerotic lesions with contrast-enhanced ultrasound and their role in atherosclerosis[J].Methodist Debakey Cardiovasc J,2011,7(4): 37-40.

[7]Kerwin WS.Carotid artery disease and stroke:assessing risk with vessel wall MRI[J].ISRN Cardiol,2012,2012:180710.

[8]Kitabata H,Tanaka T,Kubo T,et al.Relation of microchannel structure identified by optical coherence tomography to plaque vulnerability in patients with coronary artery disease[J].Am J Cardiol,2010,105(12):1673-1678.

[9]勇強，張蕾，袁嘉，等.超聲微血流成像技術診斷頸動脈斑塊新生血管的價值[J].中國超聲醫(yī)學雜志，2014，30（12）：1061-1063.

[10]Coli S,Magnoni M,Sangiorgi G,et al.Contrast enhanced ultrasound imaging of intraplaque neovascularization incarotid arteries [J].J Am Coll Cardiol,2008,52(3):223-230.

The value of SMI in detection of carotid artery plaque neovascularization

GUO Yu-ping,ZHANG Chun-mei,WU Xiang-ju,DONG Dan,CHEN Wei-nan
(Department of Ultrasound Diagnostics,the First Affiliated Hospital of Harbin Medical University,Harbin 150001,China)

Objective:To investigate the value of ultrasound microflow imaging superb-microvascular imaging(SMI)in carotid plaques neovascularization.Methods:Thirty patients with carotid endarterectomy were enrolled.The hypoechoic,hybrid echo mainly hypoechoic plaques and other isoechoic plaque in total 33,preoperative routine ultrasound,SMI and contrast enhanced ultrasound(CEUS)examination,after operation immunohistochemical staining plaque neovascularization within CD31 were performed.Results:Of 30 patients,SMI detected 24 cases,CEUS detected 27 cases,the presence of pathological neovascularization were detected within 33 plaques;SMI technology and CEUS in the low echo and hybrid echo mainly hypoechoic plaques based location and density of vascular pathology in neonatal echo plaques have better consistency,the sensitivity was 86.3%and 90.9%.The other echo plaque neovascularization show less,pathology results showed that although neovascularization existed within all isoechoic plaque,but decreased significantly compared with two former.Conclusions:Neovascularization mainly exist in the low echo and hybrid echo mainly hypoechoic plaques,SMI technology can detect plaque neovascularization,and may reflect plaque hemodynamic characteristics.

Carotid artery diseases;Ultrasonography,Doppler,color

R743；R543.5；R445.1

A

1008-1062（2016）06-0400-03

2015-11-09

郭玉平（1988-），女，黑龍江七臺河人，在讀碩士研究生。E-mail：317883411@qq.com

張春梅，哈爾濱醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院超聲診斷科，150001。E-mail：zhangcm888@sina.com

黑龍江省教育廳科學技術研究項目（No.11551288）；哈爾濱醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院科研基金（No.2009B26）。