血管超声评估颈动脉斑块易损性的研究进展
2025-05-20 来源:中国超声医学杂志

作者:崔柳平,周福波,潘希娟,邢英琦,首都医科大学宣武医院

 

在全球范围内,卒中是死亡的第二大原因,也是残疾的第三大原因,导致经济负担沉重(每年约340亿美元);在中国,最新统计显示,缺血性卒中占所有卒中的82.6%,是中老年人生活质量下降的主要原因。动脉粥样硬化是中老年人发生心脑血管事件的重要原因,颈动脉作为整个循环系统的“窗口”,对其成像在评估卒中和总体心血管风险方面将增加重要信息。欧洲血管外科学会指出,除了评估患者的狭窄程度,还应考虑颈动脉斑块的组成成分和形态特征,识别缺血性脑卒中高风险患者,帮助临床医师进行治疗决策。

 

血管超声不仅能评估狭窄程度,还可表征斑块易损性[斑块厚度及负荷、回声、表面形态和斑块内新生血管(intraplaque neovascularization, IPN)]。文献表明,血管超声检测的颈动脉狭窄程度及多个斑块特征均与缺血性脑卒中的发生密切相关。本研究总结了常用的血管超声技术评估颈动脉斑块易损性的研究进展。

 

1.颈动脉狭窄程度

 

据统计,全球范围内,30~79岁男性颈动脉狭窄患病率为1.8%,女性为1.2%。其中,30~34岁男性的患病率为0.5%,75~79岁为6.9%,而女性的患病率从30~34岁的0.3%到75~79岁的4.3%。超声放射科医生协会根据血流动力学参数及管径大小,对狭窄程度做出以下分级:正常、<50%、50%~69%、70%~99%和闭塞。三维超声(three-dimensional ultrasonography, 3D-US)可直观显示颈动脉颅外段的三维解剖结构,对于超过70%的颈动脉重度狭窄,3D-US与数字减影脑血管造影的一致性为0.908,可较准确判定狭窄程度。

 

此外,准确诊断颈动脉重度狭窄与闭塞对于决定治疗方案具有临床意义,重度狭窄可行支架或者颈动脉内膜切除术,而闭塞需要复合手术或搭桥手术,因此,准确诊断对治疗至关重要。对比增强超声造影(contrast-enhanced ultrasound, CEUS)可通过微泡造影剂及专有软件评估细微血流及组织灌注情况。研究报道,CEUS能显著提高颈动脉狭窄和闭塞的检出率,尤其适用于颈动脉严重狭窄、血流缓慢或颈动脉超声探测不清的患者。

 

2.斑块厚度及负荷

 

在30~79岁人群中,颈动脉粥样硬化全球发病率估计为21.2%,由此可见动脉粥样硬化负担在世界范围内显著增加。研究发现,在调整患者年龄、性别和种族后,颈动脉斑块的存在仍与心脑血管风险增加独立相关。

 

在一项大型社区人群研究中,研究者发现与没有颈动脉粥样硬化的参与者相比,两侧最大斑块厚度之和与3年内心血管事件的发生与复发风险增加有关;此外,斑块总面积也是心血管发生与复发风险的独立预测因子。由于3D-US具有显示斑块立体形态的优势,在一项对参与者进行了10年随访的大型研究中发现,3D-US评估的斑块总体积与心血管发生风险相关(P<0.01)。

 

研究者提出“治疗动脉”的观点,建议对颈动脉斑块负荷进行监测评估,并结合生活方式干预和药物治疗,可改善动脉粥样硬化疾病的治疗效果;其中一个重要原因是展示斑块进展可提高患者对生活方式改变和药物治疗的依从性。据报道,阿根廷实施了“治疗动脉”,在2011年至2015年间,年龄>65岁患者的心血管事件的年风险率从5.85%下降到2.35%;在德国,依据颈动脉斑块负荷和血脂水平接受降脂药物的患者在3.9年内发生心血管事件的风险远低于仅根据血清胆固醇治疗的患者。

 

3.斑块回声

 

部分研究通过颈动脉内膜切除术后的斑块标本与颈动脉超声二维模式下的斑块进行对比,将斑块回声性分为5种类型[均匀低回声、主要为低回声、主要为高回声、均匀高回声、强回声(由于声影干扰而无法分类)]。荟萃分析表明,低回声斑块可预测无症状患者的脑缺血事件和当前有症状患者的脑缺血事件复发;即使对颈动脉狭窄程度进行分层分析,低回声斑块的预测价值仍然存在。我国研究者研究发现,根据3D-US显示斑块形态、均质性、回声特征及血管狭窄程度计算责任斑块综合评分,并与术后斑块病理学结果对照,3D-US诊断斑块易损性的曲线下面积(AUC)可达0.907。

 

低回声斑块不仅与脑缺血事件的发生有关,伴有斑块内出血和富含脂质的坏死核心的低回声斑块可能会导致脑细小动脉出现微栓塞现象;表现为低回声斑块的无症状患者在脑磁共振成像的T2序列更可能出现室周和皮质下白质高信号、腔隙性梗死灶或脑微出血。此外,低回声斑块与接受颈动脉支架置入术的患者卒中风险增加有关,并与动脉内膜切除术后新发脑缺血病变有关。

 

另一个广泛用于评估斑块回声性的参数是灰阶中位数(gray scale median, GSM),它可以更客观地量化斑块回声,具有操作者依赖性小和可重复性好等优点。针对二维超声的研究表明,GSM较低的颈动脉斑块更容易破裂,被认为是缺血性脑卒中的独立危险因素。对3D-US的相关研究发现,利用血管斑块定量软件计算的GSM与临床血清学指标预测脑卒中的灵敏度为90.91%,特异度为66.67%。然而,3D-US仍具有一定的局限性,钙化斑块后方声影可能影响图像分析;此外,体积较大的颈动脉斑块会超出探头测量范围,导致测量误差较大。

 

随着超声技术的进步,弹性成像应运而生。超声弹性成像和二维超声联合使用时,检测颈动脉易损斑块的受试者工作特征(ROC)曲线高于单独使用每种方法(P<0.001);灵敏度为71.6%,特异度为79.3%。此外,实时超声弹性成像技术分析颈动脉斑块的研究发现,斑块的不同回声类型与弹性应变值比值显著正相关。

 

4.斑块表面形态

 

溃疡斑块的定义与使用的技术及诊断标准有关。对于颈动脉超声来说,目前最广泛使用的斑块溃疡定义是:①长度和深度至少2 mm; ②在二维模式下可看到清晰的后壁;③在彩色多普勒模式下显示内部血流方向逆转。我国研究者提出诊断斑块溃疡的要点:①颈动脉斑块的表面凹陷至少在2个不同的切面可以清晰显示;②凹陷处有明确的边界及凹陷内部有血流信号充盈;③斑块内频谱为低速、杂乱的动脉频谱。3D-US检测溃疡的准确度高于二维超声,可区分斑块溃疡和斑块间隙,但其容易受超声医师对三维图像解读能力的影响。

 

目前,可用CEUS检测颈动脉斑块表面形态。Hamada等将颈动脉斑块病理组织学与颈动脉超声和CEUS进行了比较,证实了CEUS检测斑块表面形态的优越性,若造影剂微泡在斑块内形成的增强尺寸大于1 mm×1 mm, 则判断为溃疡形成。在有症状的患者中,CEUS检测溃疡的灵敏度为88%,而常规颈动脉超声的灵敏度为29%;在所有患者中的灵敏度为94.1%,而颈动脉超声的灵敏度为41%。最近的一项研究表明,微泡造影剂移动的方向与斑块破裂的风险和斑块易损特征有关,微泡从管腔移向斑块中心表明该斑块纤维帽不完整,灵敏度为87.5%,特异度为92.6%。

 

斑块溃疡的临床意义已通过大量研究得到证实。斑块溃疡与脑卒中风险密切相关,溃疡斑块在症状性颈动脉狭窄中的比例高于无症状患者,并与狭窄程度呈正相关。此外,溃疡斑块也与患者发生缺血事件的风险增加有关,即使在颈动脉轻度狭窄患者中也是如此。

 

5.斑块内新生血管

 

目前研究中最常将斑块内新生血管(intraplaque neovascularization, IPN)半定量分为3级(0级:斑块内未见到移动的微泡,1级:微泡的移动局限于斑块肩部,2级:有明显可见的微泡在斑块内部移动)。此外,部分研究通过分割整个心动周期中所有斑块内累积的强化面积除以斑块面积对IPN进行定量分析。一项荟萃分析显示,半定量分级和定量分析对诊断IPN均具有高灵敏度和特异度。

 

CEUS检测的IPN与颈动脉内膜切除术得到的斑块标本中的新生血管进行比较发现,CEUS可评估斑块内新生血管分布情况,新生血管分级较高时斑块破裂出血的可能性增加。临床研究表明,与无症状颈动脉狭窄患者相比,症状性颈动脉狭窄患者发现IPN的比例更高,且在低回声斑块中检测到更多的IPN。此外,斑块厚度与IPN分级呈显著正相关。前瞻性研究表明,CEUS检测的IPN是缺血性脑卒中复发的独立预测因子。

 

微血流成像(superb microvascular imaging, SMI)可在不注射造影剂的情况下实现IPN的可视化。研究者比较了CEUS和SMI评估IPN的能力,结果表明SMI与CEUS检测IPN的一致性指数为0.72。此外,低回声斑块及以低回声为主的混合回声斑块内新生血管密度与颈动脉狭窄程度呈正相关。研究表明,对于动脉粥样硬化狭窄患者,IPN分级、斑块表面形态及颈动脉狭窄程度三者联合可对易损斑块的危险分层提供有利价值。荟萃分析也表明,SMI和CEUS在检测IPN方面显示出良好的一致性,SMI可能是一种很有前途的检测IPN的方法,但仍需要多中心、大样本的研究验证其临床可用性。

 

颈动脉超声作为动脉粥样硬化的一线检查工具,可快速、便捷地对颈动脉斑块进行评估;随着超声技术的发展和设备的升级,颈动脉超声(二维和三维模式)可在评估斑块狭窄程度、斑块厚度和斑块回声的基础上,通过新技术进一步对斑块易损性进行更准确的评估。弹性成像与斑块回声性的结合有望改善定性评估斑块回声性操作者的主观性;CEUS和SMI的应用可提高对斑块表面形态的诊断准确度,并对IPN进行可视化和半定量,从而更全面地对斑块易损性进行综合评估,为临床诊断和治疗提供更丰富的证据。

 

来源:崔柳平,周福波,潘希娟,等.血管超声评估颈动脉斑块易损性的研究进展[J].中国超声医学杂志,2024,40(03):352-355.


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