張穎，葉玉泉，薛紅元

(1.華北理工大學(xué)研究生院，河北 唐山 063000；2.河北省人民醫(yī)院超聲科，河北 石家莊 050000)

0 引言

相關(guān)研究表明心腦血管疾病已經(jīng)成為我國居民死亡的首要原因[1]。動(dòng)脈粥樣硬化是大多數(shù)心腦血管疾病的重要病理基礎(chǔ)[2]。頸動(dòng)脈可以作為觀察全身動(dòng)脈的窗口，因此早期發(fā)現(xiàn)頸動(dòng)脈粥樣硬化對(duì)心腦血管疾病的防治意義重大[3-7]。相關(guān)研究表明動(dòng)脈彈性的變化可以更敏感的感受到動(dòng)脈粥樣硬化的早期病變[8-10]。因此，本文針對(duì)超聲、CT、MR在評(píng)估頸動(dòng)脈彈性中的應(yīng)用進(jìn)行綜述。

1 超聲

1.1 應(yīng)變力彈性成像

1991年，超聲彈性成像的概念被首次提出[11]，其原理是利用探頭或人體自身心血管搏動(dòng)加壓，使組織發(fā)生形變，對(duì)比加壓前后組織的射頻信號(hào)，經(jīng)軟件計(jì)算得到組織的應(yīng)變及彈性系數(shù)分布。目前常用視覺彈性評(píng)估和應(yīng)變率比值兩種方法來評(píng)估彈性。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于甲狀腺[12]、乳腺[13-14]、肝臟[15]、前列腺等臟器的疾病診斷及鑒別，也有不少學(xué)者應(yīng)用該技術(shù)評(píng)估血管彈性。蘇暢等[16]將該技術(shù)用于檢測(cè)2型糖尿病患者頸動(dòng)脈的早期病變。梁志等[17]對(duì)接受放射治療頭頸惡性腫瘤患者的頸總動(dòng)脈內(nèi)-中膜厚度(IMT)、頸總動(dòng)脈內(nèi)徑變化率(ΔD)及血液與頸總動(dòng)脈血管壁應(yīng)變率比值(strain ratio，SR)進(jìn)行研究，結(jié)果顯示放射治療早期患者IMT未見明顯變化時(shí)，ΔD及SR已經(jīng)發(fā)生改變，ΔD隨放射劑量增加而減小，SR隨放射劑量增加而增大，SR與ΔD顯著的相關(guān)性說明了SR用于評(píng)價(jià)動(dòng)脈彈性的可行性，同時(shí)SR和ΔD為頸動(dòng)脈粥樣硬化的早發(fā)現(xiàn)、早干預(yù)提供理論依據(jù)。應(yīng)變力彈性成像技術(shù)可以更加直觀的反映血管壁的僵硬度，但該技術(shù)要求操作者具有較豐富的操作經(jīng)驗(yàn)及規(guī)范的掃查手法，另外該技術(shù)不能對(duì)動(dòng)脈的硬度進(jìn)行定量的評(píng)估。

1.2 剪切波成像

1998年，剪切波成像(shear waveelastography，SWE)由Sarvazyan提出，其原理是通過發(fā)射聲輻射叩擊組織施加激勵(lì)，使組織產(chǎn)生橫向剪切波，系統(tǒng)分析后得到組織的楊氏模量[18]。楊氏模量越大，組織的硬度越大[19]。該技術(shù)目前在甲狀腺、乳腺、肝臟、前列腺等臟器方面的研究已十分成熟[20-26]。近幾年也有不少學(xué)者利用SWE技術(shù)來評(píng)估動(dòng)脈的僵硬度。SWE反映的主要是動(dòng)脈的縱向彈性，動(dòng)脈的縱向彈性越好，越利于向外周傳遞動(dòng)脈壓力。楊謐等[27]應(yīng)用SWE技術(shù)對(duì)無頸動(dòng)脈斑塊患者的勁動(dòng)脈彈性進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明SWE技術(shù)可以早期發(fā)現(xiàn)頸動(dòng)脈彈性的減低，同時(shí)指出年齡是影響正常人動(dòng)脈彈性的主要因素。李朝軍等[28]利用SWE技術(shù)測(cè)量急性缺血性腦梗死(acuteischemicstroke，AIS)患者頸動(dòng)脈的楊氏模量，結(jié)果提示AIS患者頸動(dòng)脈與正常對(duì)照組比較在縱軸方向的僵硬度增加，順應(yīng)性減低，表明利用SWE技術(shù)評(píng)估頸動(dòng)脈縱向彈性模量對(duì)臨床更全面觀察動(dòng)脈硬化有很大的意義。另外，有研究發(fā)現(xiàn)SWE技術(shù)檢測(cè)頸動(dòng)脈彈性在預(yù)測(cè)冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病方面有重要的意義[29]。SWE技術(shù)使直接、實(shí)時(shí)、無創(chuàng)的評(píng)估動(dòng)脈縱向彈性成為可能，但其易受到探頭壓力、呼吸、心動(dòng)周期及取樣點(diǎn)等因素影響，且對(duì)操作者要求較高。因此規(guī)范化的操作流程及統(tǒng)一的診斷標(biāo)準(zhǔn)在今后的研究中尤為重要。

1.3 超極速脈搏波

脈搏波傳導(dǎo)速度(pulse wave velocity，PWV)指心臟每次搏動(dòng)射血產(chǎn)生的沿動(dòng)脈壁傳播的壓力波傳導(dǎo)速度，是臨床評(píng)價(jià)中動(dòng)脈彈性的金標(biāo)準(zhǔn)[30]。超極速脈搏波(ultra-fast ultrasonic imaging pulse wave，UFPWV)能夠以高達(dá)10000幀頻/秒的速度采集圖像，通過快速描記動(dòng)脈壁的運(yùn)動(dòng)方向，測(cè)得動(dòng)脈收縮期開始時(shí)的PWV(PWVBS)和收縮期結(jié)束時(shí)的PWV(PWVES)，從而評(píng)價(jià)局部動(dòng)脈的彈性[31]。有學(xué)者利用UFPWV研究健康人群和血管性先天性結(jié)締組織發(fā)育不全綜合征(Vascular Ehlers-Danlos syndrome，vEDS)患者的頸動(dòng)脈僵硬度，結(jié)果證實(shí)了UFPWV在檢測(cè)頸動(dòng)脈彈性方面的可行性和穩(wěn)定性，同時(shí)指出頸動(dòng)脈彈性與年齡以及動(dòng)脈壁膠原蛋白有關(guān)[32]。另外，有研究表明頸動(dòng)脈的PWVBS和PWVES與IMT成正相關(guān)，并且能在早期反映頸動(dòng)脈的彈性的變化[33-34]。有學(xué)者利用UFPWV評(píng)價(jià)老年高血壓患者頸動(dòng)脈的彈性，結(jié)果表明頸動(dòng)脈的PWVBS、PWVES能夠在高血壓早期識(shí)別動(dòng)脈的彈性減低，并在一定程度上對(duì)高血壓的分級(jí)做出判斷[35]。李鑫[36]等通過研究指出利用UFPWV評(píng)估頸動(dòng)脈彈性，可以間接估測(cè)冠狀動(dòng)脈彈性情況，該技術(shù)有望用于冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的早期篩查。與傳統(tǒng)的PWV檢測(cè)技術(shù)相比，UFPWV不需測(cè)量體表脈搏波傳導(dǎo)距離，也無需監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)血壓，減小了檢測(cè)過程中的誤差。然而，UFPWV技術(shù)只能測(cè)量一個(gè)心動(dòng)周期的PWV，對(duì)于心率較慢的患者很難捕捉到一個(gè)完整的心動(dòng)周期。另外，UFPWV技術(shù)是一項(xiàng)新的技術(shù)，目前仍缺少正常參考值范圍。

綜上，超聲檢查因具有實(shí)時(shí)、價(jià)廉、可重復(fù)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，成為篩查頸動(dòng)脈病變的首選檢查方法。各項(xiàng)超聲新技術(shù)的出現(xiàn)及聯(lián)合應(yīng)用對(duì)早期發(fā)現(xiàn)頸動(dòng)脈病變，對(duì)臨床早預(yù)防、早干預(yù)心腦血管疾病的發(fā)生都有極其重要的意義。但超聲也存在著分辨率低、圖像質(zhì)量不高、結(jié)果受操作者影響大等缺點(diǎn)。

2 CT

近年來國內(nèi)外均有學(xué)者[37-39]利用CT血管造影(CT angiography，CTA)評(píng)估動(dòng)脈壁的彈性，基本原理是將CTA結(jié)合心電門控技術(shù)對(duì)動(dòng)脈進(jìn)行掃描，再經(jīng)過軟件處理，對(duì)整個(gè)心動(dòng)周期進(jìn)行圖像重建，并準(zhǔn)確的測(cè)量出興趣動(dòng)脈層面收縮期、舒張期管腔面積，并得到以下參數(shù)：動(dòng)脈擴(kuò)張性(artery distensibility，AD)、動(dòng)脈順應(yīng)性(artery compliance，AC)、動(dòng)脈僵硬度β[40]。有學(xué)者利用雙源CTA對(duì)主動(dòng)脈彈性進(jìn)行多因素分析，得出年齡、高血壓、心率、吸煙、高血脂等均可對(duì)主動(dòng)脈的彈性產(chǎn)生影響[41]。王曉燦[42]等對(duì)CTA評(píng)價(jià)高血壓患者升主動(dòng)脈彈性變化的可行性進(jìn)行研究，結(jié)果顯示年齡與升主動(dòng)脈的彈性呈負(fù)相關(guān)；高血壓患者的動(dòng)脈彈性明顯低于健康對(duì)照組。另外，王曉泉[43]等通過研究肯定了該技術(shù)用于評(píng)價(jià)動(dòng)脈彈性的臨床價(jià)值，并指出冠心病的嚴(yán)重程度與冠狀動(dòng)脈彈性有顯著相關(guān)性。然而，目前該技術(shù)在評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈彈性方面的研究相對(duì)較少。王子軍[44]等利用該技術(shù)研究年齡對(duì)頸動(dòng)脈彈性的影響，結(jié)果證實(shí)年齡與頸動(dòng)脈的彈性功能呈顯著負(fù)相關(guān)，說明了該技術(shù)用于評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈彈性的可行性。CTA可以從多個(gè)角度顯示動(dòng)脈的病變程度，其較高的空間分辨率和超快速掃描可以很好的避免血管搏動(dòng)的影響。但是由于其價(jià)格昂貴、輻射相對(duì)較高、存在造影劑過敏風(fēng)險(xiǎn)等缺點(diǎn)，并不適合作為頸動(dòng)脈粥樣硬化病的篩查手段。

3 MR

MR彈性成像(MR elastography，MRE)技術(shù)通過檢測(cè)組織在剪切波下的位移，經(jīng)過軟件處理得到彈性值。目前該技術(shù)多用于肝臟疾病的診斷及鑒別，也有學(xué)者將該技術(shù)用于研究動(dòng)脈彈性的變化，但該技術(shù)在用于測(cè)量在體頸動(dòng)脈彈性的可行性仍需大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)來證實(shí)[45-48]。另外有不少學(xué)者利用MR血管造影(magnetic resonance angiography，MRA)觀察動(dòng)脈彈性的變化，將MRA 與心電觸發(fā)技術(shù)結(jié)合，采集固定在心動(dòng)周期的某個(gè)時(shí)相的圖像，通過觀察收縮期、舒張期血管的變化，用單位血壓的動(dòng)脈管徑橫截面積的相對(duì)變化，即順應(yīng)性，來反映動(dòng)脈的彈性。國外有學(xué)者利用MRA技術(shù)研究糖尿病患者冠狀動(dòng)脈的彈性變化，結(jié)果顯示糖尿病患者冠狀動(dòng)脈擴(kuò)張指數(shù)明顯低于健康對(duì)照組[49]。另外，有學(xué)者應(yīng)用該技術(shù)研究不同年齡人群的頸動(dòng)脈及腹主動(dòng)脈的順應(yīng)性，發(fā)現(xiàn)腹主動(dòng)脈及頸動(dòng)脈的順應(yīng)性均與年齡呈負(fù)相關(guān)，且腹主動(dòng)脈的順應(yīng)性與左側(cè)頸動(dòng)脈的順應(yīng)性聯(lián)系較右側(cè)更為緊密[50]。以上結(jié)果均說明了MRA在評(píng)價(jià)動(dòng)脈彈性方面的可行性。雖然MRA沒有輻射，無需注射造影劑，但仍存在空間分辨率低、耗時(shí)長(zhǎng)、價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)。

4 小結(jié)

綜上所述，隨著影像醫(yī)學(xué)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，涌現(xiàn)了多種評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈的無創(chuàng)性新技術(shù)，本文從超聲、CT、MR三個(gè)方面介紹了頸動(dòng)脈彈性的檢測(cè)方法，這些技術(shù)對(duì)早期發(fā)現(xiàn)頸動(dòng)脈彈性的減低有重要意義，有助于臨床采取積極的防治方案，可以有效的減低心腦血管疾病的發(fā)病率。但是，目前各項(xiàng)新技術(shù)在測(cè)量和評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈彈性功能方面，仍缺乏一個(gè)較為統(tǒng)一的測(cè)量及診斷標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)行大規(guī)模的臨床研究，來制定出參考值標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)診斷指南。在臨床評(píng)估患者頸動(dòng)脈的早期改變時(shí)，應(yīng)選擇最合適的技術(shù)方法，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室檢查和臨床癥狀進(jìn)行綜合分析，為早期進(jìn)行臨床個(gè)體化干預(yù)治療提供較為準(zhǔn)確的參考依據(jù)。