寧彬,何文,張東,于騰飛,闞艷敏,魏世紀(jì),余海歌,劉夢澤
作者單位 100050,北京,首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院超聲科
糖尿病患者動(dòng)脈粥樣硬化斑塊內(nèi)部成分與非糖尿病患者不同,通常表現(xiàn)出更大的壞死核心和明顯的炎癥,這從病理方面解釋了糖尿病患者更加容易發(fā)生心血管并發(fā)癥的原因,然而常規(guī)影像學(xué)檢查不能顯示這些病理特征[1]。動(dòng)脈粥樣硬化內(nèi)新生血管的存在及病變程度與斑塊破裂及卒中的發(fā)生密切相關(guān)[2-4]。超聲造影能夠觀察斑塊內(nèi)的新生血管,但研究多集中于斑塊內(nèi)新生血管分級(jí)與缺血性卒中的相關(guān)性,忽略了相關(guān)危險(xiǎn)因素如糖尿病、高血壓等與斑塊內(nèi)新生血管的關(guān)系。本研究對(duì)伴發(fā)糖尿病的缺血性卒中患者應(yīng)用超聲造影檢查觀察頸動(dòng)脈斑塊內(nèi)新生血管的分布特點(diǎn),為臨床提供有價(jià)值的信息。
1.1 研究對(duì)象 病例組入選標(biāo)準(zhǔn):選取2016年7月-2017年6月間因急性缺血性卒中住院的2型糖尿病患者。①發(fā)病2周內(nèi)的缺血性卒中,入院后確診為大動(dòng)脈粥樣硬化性卒中[5];②入院后診斷為2型糖尿病[6];③年齡>18歲;④此次發(fā)病前未經(jīng)任何降糖藥治療;⑤頸動(dòng)脈斑塊形成。
對(duì)照組入選標(biāo)準(zhǔn):同期連續(xù)選擇頸動(dòng)脈斑塊形成的非糖尿病、無卒中病史的患者;年齡>18歲。
排除標(biāo)準(zhǔn):兩組均排除既往卒中病史、高血壓、冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病、肥胖(體質(zhì)指數(shù)≥28)、血脂異常、卵圓孔未閉、心房顫動(dòng)及心功能衰竭、腎臟功能衰竭患者;排除動(dòng)脈粥樣硬化斑塊表面鈣化嚴(yán)重者;排除超聲造影劑過敏者。兩組行弓上計(jì)算機(jī)斷層掃描血管造影(computed tomography angiography,CTA)檢查排除顱內(nèi)段動(dòng)脈狹窄及病變,排除主動(dòng)脈弓粥樣硬化斑塊。病例組排除病情嚴(yán)重、生命體征不平穩(wěn)者以及不能配合超聲造影檢查者。
兩組調(diào)查對(duì)象均簽署超聲檢查知情同意書及研究知情同意書。
1.2 資料收集 收集入組者的年齡、性別等一般資料;計(jì)算其體質(zhì)指數(shù)[體重(kg)/身高(m2)]及吸煙指數(shù)(每天吸煙支數(shù)×吸煙年數(shù)),記錄其常規(guī)超聲及超聲造影檢查的結(jié)果。常規(guī)超聲檢查包括:斑塊厚度、回聲(低回聲、等回聲、混合回聲),超聲造影記錄斑塊近內(nèi)膜處有無增強(qiáng)。比較兩組的一般資料及超聲結(jié)果。
1.3 超聲及超聲造影 采用東芝Aplio500型彩色多普勒超聲診斷儀,隨機(jī)配置脈沖減影諧波成像技術(shù)(pulse subtraction harmonic contrast imaging,PS-CHI)。探頭頻率4~11 MHz。動(dòng)態(tài)范圍(dynamic range,DR)選擇在55%~65%,能清晰顯示斑塊和周圍組織。二維超聲觀察斑塊位置、大小回聲特征,選擇最佳切面后切換至超聲造影條件,觀察斑塊增強(qiáng)情況。聚焦點(diǎn)置于感興趣區(qū)或稍遠(yuǎn)端,造影前后儀器設(shè)置條件保持不變;超聲輸出功率為低機(jī)械指數(shù)(mechanical index,MI)<0.1。超聲造影劑選擇Bracco公司的聲諾維(SonoVue),0.9%的氯化鈉5 ml注入內(nèi)裝59 mg的聲諾維中搖勻,1.6 ml/次經(jīng)肘靜脈團(tuán)注,隨即注入5 ml生理鹽水,待造影劑濃度減低圖像不清晰時(shí)及時(shí)補(bǔ)充0.5~0.8 ml聲諾維。多切面、多角度觀察斑塊內(nèi)造影劑分布情況。
記錄超聲造影增強(qiáng)部位,所有斑塊均分為近內(nèi)膜處增強(qiáng)和近內(nèi)膜處無增強(qiáng)兩種模式[7]。斑塊基底部和中部以及近內(nèi)膜處的分割劃分方法如下:較厚的斑塊(≥3 mm)橫切面將頸動(dòng)脈斑塊沿厚度方向等分成三等份,近內(nèi)膜處、中部、基底部;較薄斑塊(<3 mm)等分成兩等份(圖1),將較厚斑塊基底部和中部合并分析,即斑塊沿厚度方向分為兩部分:近內(nèi)膜處及中部和(或)基底部。超聲造影增強(qiáng)情況分為:①斑塊近內(nèi)膜處增強(qiáng);②斑塊中部和(或)基底部增強(qiáng)即近內(nèi)膜處無增強(qiáng)兩種模式。斑塊近內(nèi)膜處可見造影劑微泡(包括點(diǎn)狀及線狀增強(qiáng)均記錄為近內(nèi)膜處增強(qiáng)),不論基底部和(或)中部有無增強(qiáng),均記錄為近內(nèi)膜處有增強(qiáng);斑塊近內(nèi)膜處無增強(qiáng),無論基底部和(或)中部有無增強(qiáng)均記錄為近內(nèi)膜處無增強(qiáng)。
圖1 頸動(dòng)脈動(dòng)脈粥樣硬化斑塊造影劑分布示意圖
圖2 糖尿病組頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊超聲造影結(jié)果
圖3 對(duì)照組頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊超聲造影結(jié)果
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 SPSS 18.0軟件,計(jì)數(shù)資料采用百分比表示,兩組間比較采用卡方檢驗(yàn);計(jì)量資料符合正態(tài)分布,采用表示,組間比較采用獨(dú)立t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 一般資料比較 病例組40例,年齡52~75歲,平均(62.6±8.5)歲;對(duì)照組32例,年齡51~76歲,平均(63.5±7.8)歲。兩組患者間年齡、性別構(gòu)成比、體質(zhì)指數(shù)及吸煙指數(shù)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.2 兩組常規(guī)超聲結(jié)果比較 病例組頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊厚度為(3.2±0.65)mm,對(duì)照組斑塊厚度為(3.5±0.71)mm,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。病例組斑塊呈低回聲8例(20%),等回聲20例(50%),混合回聲12例(30%);對(duì)照組斑塊呈低回聲8例(25%),等回聲14例(43.7%),混合回聲10例(31.3%),兩組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.3 兩組超聲造影結(jié)果比較 病例組超聲造影顯示頸動(dòng)脈斑塊近內(nèi)膜處有增強(qiáng)者34例(85%);近內(nèi)膜處無增強(qiáng)者6例(15%)(圖2)。對(duì)照組中頸動(dòng)脈斑塊近內(nèi)膜處有增強(qiáng)者12例(37.5%),近內(nèi)膜處無增強(qiáng)者20例(62.5%)(圖3)。兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=17.38,P<0.001)。
既往研究表明,2型糖尿病患者與缺血性卒中的風(fēng)險(xiǎn)增加及卒中后預(yù)后不良有明確的聯(lián)系[8]。糖尿病患者動(dòng)脈粥樣硬化斑塊內(nèi)炎癥反應(yīng)、新生血管形成和斑塊內(nèi)出血的發(fā)生率均增加[9]。新生血管形成后內(nèi)皮功能不完善,管壁脆弱,導(dǎo)致斑塊內(nèi)出血,是無癥狀性頸動(dòng)脈斑塊形成患者腦血管事件的危險(xiǎn)因素[10]。尸檢后斑塊病理結(jié)果表明,斑塊內(nèi)新生血管的密度與斑塊破裂及心腦血管事件密切相關(guān)[3]。
斑塊內(nèi)新生血管既是一種病理學(xué)診斷,又是能夠被超聲造影檢查所發(fā)現(xiàn)的影像學(xué)特征,因此應(yīng)用超聲造影評(píng)估糖尿病患者動(dòng)脈粥樣硬化斑塊新生血管分布特征能為臨床提供有價(jià)值的信息。超聲造影劑聲諾維是純血池造影劑,微泡直徑相當(dāng)于紅細(xì)胞大小,可以清晰顯示斑塊內(nèi)新生血管的分布情況。超聲造影能夠發(fā)現(xiàn)并評(píng)估頸動(dòng)脈外膜滋養(yǎng)血管及斑塊內(nèi)新生血管的形成情況,并且與病理組織對(duì)照具有很好的相關(guān)性[11]。
本研究發(fā)現(xiàn),對(duì)于未服用降糖藥的2型糖尿病并發(fā)缺血性卒中患者,常規(guī)超聲檢查,其頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊大小及回聲與對(duì)照組比較無顯著差異;超聲造影檢查則顯示其頸動(dòng)脈斑塊近內(nèi)膜處增強(qiáng)發(fā)生率顯著高于對(duì)照組,對(duì)照組中斑塊多以中部和(或)外膜增強(qiáng)為主,提示未服用降糖藥的2型糖尿病患者病理性新生血管增生更容易出現(xiàn)在頸動(dòng)脈斑塊血管近內(nèi)膜處。
Alexander C.Langheinrich等[12]對(duì)雙重基因敲除(apoE-/-/LDH-/-)的大鼠腹主動(dòng)脈形成的斑塊進(jìn)行顯微計(jì)算機(jī)斷層掃描(computed tomography,CT)發(fā)現(xiàn)腹主動(dòng)脈外膜的滋養(yǎng)血管與斑塊內(nèi)微血管相通,說明斑塊內(nèi)新生血管是由外膜滋養(yǎng)血管向內(nèi)膜方向生長。頸動(dòng)脈內(nèi)-中膜厚度正常時(shí),其內(nèi)膜的血供來自管腔內(nèi)血液的彌散,而頸動(dòng)脈內(nèi)膜增厚或斑塊形成時(shí),管腔內(nèi)血液的彌散已經(jīng)不足以提供增厚內(nèi)膜或斑塊的營養(yǎng)成分,由于缺血缺氧的刺激,來自頸動(dòng)脈外膜的滋養(yǎng)血管病理性增生,為斑塊提供養(yǎng)分。斑塊近內(nèi)膜處新生血管為外膜滋養(yǎng)血管不斷以芽生方式向內(nèi)膜方向生長,如果近內(nèi)膜處可見增強(qiáng)(新生血管),說明斑塊的內(nèi)部成分使新生血管向內(nèi)膜處增生的阻力較小,因此可在近內(nèi)膜處觀察到造影劑微泡(新生血管)。分析病例組組頸動(dòng)脈斑塊內(nèi)新生血管近內(nèi)膜處多見的原因可能有:①糖尿病患者斑塊內(nèi)壞死核心、巨噬細(xì)胞及T細(xì)胞較對(duì)照組明顯增多,巨噬細(xì)胞分泌基質(zhì)金屬蛋白酶,溶解細(xì)胞外基質(zhì),使斑塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松,利于外膜滋養(yǎng)血管向內(nèi)膜面生長[1]。②糖尿病患者內(nèi)源性氧化應(yīng)激增加,從而使巨噬細(xì)胞中的泛素-蛋白酶體系統(tǒng)過度激活,導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄因子核因子-κB(nuclear factor-kappa B,NF-κB)被激活,后者使基質(zhì)金屬蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)的表達(dá)增加,而MMP-9是調(diào)節(jié)基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metallo-proteinases,MMPs)活性的重要物質(zhì),結(jié)果導(dǎo)致斑塊內(nèi)基質(zhì)及膠原的含量減少,結(jié)構(gòu)疏松,新生血管更容易向斑塊內(nèi)部增生,達(dá)近內(nèi)膜處[13-14]。③糖尿病患者的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊常表現(xiàn)更大的壞死核心和炎癥,而斑塊內(nèi)炎癥反應(yīng)中最重要的一環(huán)是巨噬細(xì)胞浸潤,不但刺激新生血管的生成,還能夠釋放MMPs,消化細(xì)胞外基質(zhì),有助于斑塊內(nèi)新生血管向斑塊內(nèi)部生長延伸至近內(nèi)膜表面[1]。④高血糖時(shí)血紅蛋白與之結(jié)合成糖基血紅蛋白,其輸氧功能下降,氧分離更困難,以致組織缺氧,刺激斑塊內(nèi)新生血管的增生。本研究排除了病例組其他位置斑塊導(dǎo)致卒中的可能性,將罪犯斑塊定位于病灶同側(cè)頸動(dòng)脈斑塊而進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)未服用降糖藥的2型糖尿病患者頸動(dòng)脈斑塊內(nèi)新生血管增多,且達(dá)近內(nèi)膜處,可能是斑塊易損導(dǎo)致卒中的原因之一。應(yīng)用超聲造影早期發(fā)現(xiàn)糖尿病患者頸動(dòng)脈斑塊內(nèi)新生血管達(dá)近內(nèi)膜可能預(yù)示斑塊不穩(wěn)定,應(yīng)早期采取措施進(jìn)行干預(yù)。
以往斑塊的超聲造影研究多集中于斑塊內(nèi)新生血管的分級(jí),不同研究采用的分級(jí)方式不同。Juntaro Deyama等[15]采用0~2級(jí)分類法:0級(jí)為斑塊內(nèi)無造影劑微泡,1級(jí)為斑塊肩部和(或)外膜側(cè)有中等量的造影劑微泡,2級(jí)為斑塊內(nèi)有大量造影劑微泡并貫穿整個(gè)斑塊。Mattia Cattaneo等[16]采用了斑塊超聲造影的三種分級(jí)方法,均有所不同,因此研究者間的可比性較差。另外以往研究多采用縱切面掃描,忽略了橫切面觀察斑塊造影情況的重要性。本研究按照斑塊厚度方向上(頸動(dòng)脈短軸切面)將頸動(dòng)脈斑塊超聲造影結(jié)果分為近內(nèi)膜處有增強(qiáng)及近內(nèi)膜處無增強(qiáng)兩類,降低操作手法及分級(jí)方法不一致的誤差,提高了檢查者之間結(jié)果判斷的一致性,獲得了更為可靠的數(shù)據(jù)及結(jié)果。
本研究納入病例數(shù)較少,且未對(duì)其他合并血管危險(xiǎn)因素如脂代謝紊亂、高血壓等進(jìn)行分析,可能造成結(jié)果一定的偏移。未來應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量,對(duì)患者進(jìn)行分層分析并隨訪長期預(yù)后,以更進(jìn)一步了解缺血性卒中合并不同血管危險(xiǎn)因素患者的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的超聲造影特點(diǎn)。