曾蘭芬，趙　萍，潘瑩瑩（廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院醫(yī)技科，廣東廣州50405）

·論著·

速度向量成像技術(shù)評價(jià)頸動脈軟斑塊穩(wěn)定性研究

曾蘭芬1，趙萍2，潘瑩瑩3（廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院醫(yī)技科，廣東廣州510405）

目的初步探討速度向量成像技術(shù)（VVI技術(shù)）分析評價(jià)原發(fā)性高血壓合并2型糖尿病患者頸動脈軟斑塊穩(wěn)定性的臨床應(yīng)用價(jià)值。方法選取研究對象60例，分為原發(fā)性高血壓組（n=20）、高血壓合并2型糖尿病組（n=20），對照組（n=20）；運(yùn)用VVI軟件計(jì)算斑塊肩部、頂部及同一切面內(nèi)膜對應(yīng)點(diǎn)應(yīng)變峰值及應(yīng)變率，并與正常對照組動脈壁運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行比較。結(jié)果最大厚度單層短軸切面：對照組患者血管內(nèi)膜1-6點(diǎn)應(yīng)變峰值比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），原發(fā)性高血壓組和高血壓合并2型糖尿病組患者斑塊段血管內(nèi)膜1-6點(diǎn)應(yīng)變峰值比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），即斑塊處肩峰、頂部內(nèi)膜應(yīng)變峰值顯著高于同一切面對應(yīng)點(diǎn)內(nèi)膜測值（P＜0.05）。高血壓合并2型糖尿病組與高血壓組斑塊處肩峰、頂部血管內(nèi)膜應(yīng)變峰值比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論VVI技術(shù)可以檢測頸動脈軟斑塊的應(yīng)變及應(yīng)變率來評估斑塊的穩(wěn)定性，為易損斑塊的檢測提供了新的方法。

糖尿病，2型；診斷顯像；向量心電描記術(shù)；頸動脈；高血壓

高血壓、糖尿病、高脂血癥等是動脈粥樣硬化的危險(xiǎn)因子，是老年人發(fā)生心腦血管意外的重要原因之一。流行病學(xué)研究和臨床試驗(yàn)證實(shí)動脈粥樣硬化斑塊破裂是心腦血管病患者死亡的獨(dú)立預(yù)測因素［1］，而軟斑塊的破裂被認(rèn)為是導(dǎo)致心腦血管疾病最危險(xiǎn)的因素。目前臨床上對動脈粥樣硬化斑塊的研究大多是定性研究，定量研究的方法還比較少，本文將速度向量成像技術(shù)（VVI技術(shù)）應(yīng)用于不同疾病頸動脈軟斑塊的應(yīng)變研究，旨在通過定量分析，探討評價(jià)易損斑塊的新方法，為臨床及早干預(yù)和治療提供更多影像學(xué)依據(jù)。

1　資料與方法

1.1資料

1.1.1一般資料選擇2014年7月至2015年3月在廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院就診患者，其中高血壓組患者20例，男11例，女9例，平均年齡（55.8±4.8）歲脈壓差（41.3±6.5）mm Hg，心率（71.0±9.5）次/分；原發(fā)性高血壓合并2型糖尿病組患者20例，男12例，女8例，平均年齡（55.3±4.6）歲，脈壓差（42.0±6.3）mm Hg，心率（72.0± 9.8）次/分；對照組為同期正常志愿者20例，男10例，女10例，年齡（52.7±5.9）歲，脈壓差（42.8±6.6）mm Hg，心率（74.0±9.6）次/分。三組研究對象性別、年齡心率等指標(biāo)比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），兩組高血壓患者脈壓差比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

1.1.2納入排除標(biāo)準(zhǔn)原發(fā)性高血壓診斷參照2007年《中國高血壓病防治指南》，2型糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)參照1999年WHO關(guān)于2型糖尿病的診斷。斑塊診斷參照《超聲醫(yī)學(xué)》第5版的超聲診斷標(biāo)準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn)：剔除妊娠期或哺乳期婦女不能配合檢查者；頸動脈超聲顯示管腔內(nèi)斑塊導(dǎo)致嚴(yán)重血流阻塞或完全無斑塊形成；斑塊超過管腔中心的患者；合并重度心肺功能不全、重度心律失常；嚴(yán)重肝腎功能不全；全身免疫性疾?。粐?yán)重感染；惡性瘤；急性冠脈綜合征；急性腦卒中。

1.2方法

1.2.1儀器采用西門子Sequoia 512超聲診斷儀，15L8w淺表器官探頭，頻率14MHz，配備西門子公司VVI軟件。

1.2.2圖像采集在同一超聲條件下掃查雙側(cè)頸動脈。患者取仰臥位，頭后仰，充分暴露頸前部。從頸動脈根部開始，依次向上檢查頸總動脈至分叉處，以頸動脈內(nèi)膜-中膜厚度（IMT）＞1.2 mm作為斑塊篩查標(biāo)準(zhǔn)。連接心電圖導(dǎo)聯(lián)，采用局部放大功能，清晰顯示具有斑塊的血管短軸切面，囑患者屏住呼吸，選取3個連續(xù)心動周期的頸動脈軟斑塊最大厚度短軸切面作為血管分析切面，對照組血管切面選取頸總動脈分叉口下1 cm血管短軸切面，存儲二維灰階圖像，MO磁光盤導(dǎo)出圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行脫機(jī)分析。

1.2.3觀察位點(diǎn)的設(shè)置在軟斑塊最大厚度單層短軸切面上按逆時針方向分別取1～6點(diǎn)，斑塊肩部（斑塊與正常頸動脈管壁交叉處）左側(cè)點(diǎn)定義為1點(diǎn)，右側(cè)點(diǎn)定義為3點(diǎn)，頂部定義為2點(diǎn)；通過動脈管腔中點(diǎn)，與1點(diǎn)呈180°對應(yīng)管壁為4點(diǎn)，與2點(diǎn)呈180°對應(yīng)管壁為5點(diǎn)，與3點(diǎn)呈180°對應(yīng)管壁為6點(diǎn)。見圖1。

圖1　軟斑塊最大厚度單層短軸切面圖

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料以表示，采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料采用方差檢驗(yàn)，斑塊處不同內(nèi)膜位點(diǎn)應(yīng)變峰值測值及對照組之間參數(shù)比較采用t檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2　結(jié)　果

2.1VVI參數(shù)測值的比較（1）對照組1-6點(diǎn)內(nèi)膜位點(diǎn)之間應(yīng)變峰值及應(yīng)變率比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。（2）高血壓組和高血壓合并2型糖尿病組患者斑塊段1-6點(diǎn)內(nèi)膜位點(diǎn)之間應(yīng)變峰值及應(yīng)變率比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。斑塊處內(nèi)膜位點(diǎn)與同一切面相對應(yīng)內(nèi)膜位點(diǎn)兩兩之間比較，斑塊肩部應(yīng)變峰值及應(yīng)變率顯著高于同一切面斑塊對應(yīng)點(diǎn)內(nèi)膜測值（P＜0.05），斑塊頂部應(yīng)變峰值及應(yīng)變率顯著高于同一切面斑塊對應(yīng)點(diǎn)內(nèi)膜測值（P＜0.05）。（3）高血壓合并2型糖尿病組與高血壓組斑塊肩部、頂部內(nèi)膜應(yīng)變峰值及應(yīng)變率比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。高血壓組、高血壓合并2型糖尿病組患者斑塊處內(nèi)膜應(yīng)變峰值及應(yīng)變率與對照組比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表1、2。

表1　各組1～6點(diǎn)內(nèi)膜應(yīng)變峰值（Smax）比較（）

表1　各組1～6點(diǎn)內(nèi)膜應(yīng)變峰值（Smax）比較（）

注：與組內(nèi)各對應(yīng)點(diǎn)比較，aP＜0.05；與對照組比較，bP＜0.05；與高血壓組比較，cP＜0.05。

位點(diǎn)　對照組　高血壓組　高血壓合并2型糖尿病組123456 3.12±0.07ab3.09±0.08ab3.06±0.08ab2.89±0.10b2.90±0.12b2.86±0.11b3.03±0.09 3.01±0.08 2.96±0.10 2.97±0.10 2.99±0.11 2.95±0.09 3.17±0.08abc3.15±0.10abc3.11±0.07abc2.91±0.07b2.88±0.12b2.87±0.09b

表2　各組1～6點(diǎn)內(nèi)膜應(yīng)變率（SRmax）比較（）

表2　各組1～6點(diǎn)內(nèi)膜應(yīng)變率（SRmax）比較（）

注：與組內(nèi)各對應(yīng)點(diǎn)比較，aP＜0.05；與對照組比較，bP＜0.05；與高血壓組比較，cP＜0.05。

位點(diǎn)　對照組　高血壓組　高血壓合并2型糖尿病組123456 0.51±0.07ab0.49±0.11ab0.52±0.07ab0.45±0.08b0.42±0.09b0.45±0.09b0.41±0.11 0.40±0.10 0.42±0.10 0.38±0.09 0.36±0.09 0.39±0.09 0.56±0.08abc0.56±0.10abc0.57±0.08abc0.44±0.08b0.44±0.11b0.46±0.10b

2.2VVI重建三維應(yīng)變參數(shù)圖的圖像觀察血管短軸切面對照組血管內(nèi)膜在心動周期中，重建三維參數(shù)圖顯示波峰、波谷的波福較一致。斑塊段血管內(nèi)膜重建三維應(yīng)變參數(shù)圖顯示粥樣硬化斑塊處血管內(nèi)膜應(yīng)變波峰、波谷的高低不一，高血壓合并糖尿病組較高血壓組顯示血管內(nèi)膜應(yīng)變波峰、波谷的波福高低不一加劇。

圖2　VVI重建三維應(yīng)變參數(shù)圖

3　討　論

不穩(wěn)定斑塊及血栓形成是多種因素綜合作用下的結(jié)果，最終表現(xiàn)為血管重塑，因此容易破裂并能迅速堵塞血管腔，在臨床上引起嚴(yán)重的后果。目前對不穩(wěn)定斑塊檢測的方法有很多，但是缺乏可靠的診斷技術(shù)對其穩(wěn)定性進(jìn)行評價(jià)。超聲能對血流力學(xué)參數(shù)及不穩(wěn)定斑塊性質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確的評價(jià)，為今后動脈粥樣斑塊不穩(wěn)定性研究提供了新的方向。

普遍研究表明，高血壓、高血脂、高血糖等為動脈粥樣硬化主要危險(xiǎn)因素，其中高血壓是促進(jìn)冠狀動脈、頸動脈和外周動脈硬化發(fā)生及發(fā)展的重要因素，且血壓水平與主動脈、冠狀動脈和腦動脈硬化程度呈正相關(guān)［2］。血壓持續(xù)升高對血管的機(jī)械性作用，導(dǎo)致血管內(nèi)皮功能障礙，血管內(nèi)膜損傷增厚，成為形成粥樣斑塊的病理基礎(chǔ)。

高血壓伴糖尿病時并發(fā)大、小血管病變的危險(xiǎn)性成倍增長，導(dǎo)致冠心病、心衰、腦卒中、腎病的患病率和死亡率明顯增高［3］。瑞金醫(yī)院通過研究正常高值血壓對2型糖尿病動脈粥樣硬化的影響得出合并高血壓和正常高值血壓的糖尿病患者頸動脈IMT及baPWV較正常血壓的糖尿病患者均顯著增加。表明在2型糖尿病患者中伴發(fā)血壓異常可以增加動脈粥樣硬化風(fēng)險(xiǎn)［4］。

VVI技術(shù)是新近推出的研究心肌及血管結(jié)構(gòu)力學(xué)、分析局部心功能及血管壁內(nèi)膜功能的新技術(shù)［5-6］。能定量分析心肌組織在多個平面的結(jié)構(gòu)力學(xué)變化，定量檢測心肌長軸、短軸和圓周方向的運(yùn)動速度、應(yīng)變和應(yīng)變率，能夠提供速度向量大小和方向、三維重建可視化手段［7］，并能較準(zhǔn)確反映病變部位血管壁運(yùn)動能力的異常改變。日前，已有學(xué)者應(yīng)用VVI技術(shù)在血管壁斑塊特性的初步研究上。

馬琳等［8］研究表明頸動脈管壁所受外力主要包括血流機(jī)械運(yùn)動力學(xué)及血壓產(chǎn)生的壓力，而對于無斑塊的短軸切面頸動脈，各壁的結(jié)構(gòu)及所受的外力相同，故頸動脈各壁局部組織的形變程度及速率應(yīng)變無明顯差異，這與本研究結(jié)果顯示對照組血管內(nèi)膜1-6點(diǎn)峰值應(yīng)變和應(yīng)變率比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）是一致的。然而斑塊組斑塊段內(nèi)膜1-6點(diǎn)峰值應(yīng)變和應(yīng)變率比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），即斑塊處斑塊肩峰、頂部峰值應(yīng)變和應(yīng)變率顯著高于同一切面對應(yīng)點(diǎn)內(nèi)膜測值（P＜0.05）?？紤]產(chǎn)生這種差異的原因之一是血流的低剪切作用力引起的。血管腔內(nèi)斑塊處受到的作用力包括正應(yīng)力，剪切應(yīng)力，軸應(yīng)力，其中血流低剪切力作用是誘導(dǎo)頸動脈粥樣硬化發(fā)生及粥樣硬化斑塊形成的關(guān)鍵因素。它一方面可以加重內(nèi)膜損傷，增加脂質(zhì)在管壁的沉積；另一方面使血管發(fā)生重塑，導(dǎo)致斑塊形成。當(dāng)斑塊最終突入管腔生長，斑塊周圍的剪切力發(fā)生實(shí)質(zhì)性的變化，斑塊肩部正應(yīng)力增加，使斑塊出現(xiàn)的裂隙和血栓惡化，加速斑塊破裂脫落［9］。

另外本研究結(jié)果提示高血壓合并糖尿病組與高血壓組斑塊段1-6點(diǎn)內(nèi)膜峰值應(yīng)變有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。且重建三維應(yīng)變顯像存在差異性，即高血壓合并糖尿病組，重建三維應(yīng)變顯像提示波峰、波谷高低不一加劇，峰值變化出現(xiàn)不一致。這與王麗娜等［10］研究得出糖調(diào)節(jié)受損（IGR）和糖尿病組（DM）組CysC及RBP明顯高于血糖正常組，且提示隨著高血壓患者糖代謝異常的加重，CysC及RBP水平逐漸升高，進(jìn)一步說明隨著高血壓病患者糖代謝異常的加重，其動脈粥樣硬化程度逐漸加重是一致的。

本文研究結(jié)果顯示VVI技術(shù)在頸動脈軟斑塊分析方面克服了角度上的限制，同時其無創(chuàng)、可視化量化觀察的技術(shù)較傳統(tǒng)的多普勒技術(shù)、CTA、MRI和MRA、IVUS等技術(shù)更具有優(yōu)越性，與新研究的分析血管彈性的技術(shù)相比較，該技術(shù)不僅可以對長軸進(jìn)行分析，還可以對短軸進(jìn)行分析，對所研究的組織定位也更加準(zhǔn)確。

總之，VVI技術(shù)在體、方便、無創(chuàng)及不受角度限制的優(yōu)點(diǎn)，為研究易損斑塊的生物力學(xué)特性，評估斑塊的穩(wěn)定性方面提供了新的工具。

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Study on velocity vector imaging technique for evaluating stability of carotid soft plaque

Zeng Lanfen，Zhao Ping，Pan

Yingying（Department of Medical Techniques，F(xiàn)irst Affiliated Hospital，Guangzhou University of Chinese Medicine，Guangzhou，Guangdong 510405，China）

ObjectiveTo preliminarily explore the application value of veloctiy vector imaging（VVI）technique in evaluating the stability of the carotid arterial soft plaques in the patients with essential hypertension complicating diabetes.Methods Totally 60 research subjects were selected and divided into the essential hypertension（EH）group（20 cases），EP complicating type 2 diabetes mellitus（T2DM）group（20 cases）and control group（20 cases）.The VVI software was used to calculate the technology to detect the strain peak value and strain rate of the plaque shoulder，top and intima corresponding point of same section and compared with the arterial wall motion parameters in the normal control group.ResultsThe monolayer short axis section with maximal thickness：the strain peak value at intimal 1-6 points in the control group show no statistically significant differences（P＞0.05）；which had statistically significant difference between the EH group and the EP complicating T2DM group（P＜0.05），i.e.，the intimal strain peak values in the shoulder and top of plaque were significantly higher than the detected intimal values in the corresponding point of the same section（P＜0.05）.The intimal strain peak values in the shoulder and top of plaque was statistically significant between the EH group and EH complicating T2DM group（P＜0.05）.ConclusionThe VVI technique can be used to evaluate the stability of carotid soft plaque by detecting the strain and strain rate and provides a new method for detecting vulnerable plaque.

Diabetes mellitus，type 2；Diagnostic imaging；Vectorcardiography；Carotid arteries；Hypertension

10.3969/j.issn.1009-5519.2016.03.014

A

1009-5519（2016）03-0361-03

曾蘭芬（1985-），碩士研究生，醫(yī)師，主要從事血管超聲工作。

（2015-11-06）