郭莉，程令刚，何文，李明秋

颈部大动脉粥样硬化斑块是脑梗死的重要原因之一。斑点追踪应变成像（X-strain imaging，XS）技术是近几年新兴的评价心脏舒张功能的技术，其通过自动追踪感兴趣区内心肌组织信号，与上一帧图像相比较，计算整个感兴趣区内各节段心肌组织运动的速度、位移、应变、应变率及旋转角度等心肌力学参数。目前，对于应变成像评价颈动脉粥样硬化斑块运动规律的研究较少，本研究旨在通过应变成像观察脑梗死患者颈动脉粥样硬化斑块的运动规律，为临床提供依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象 纳入2015年3月-2016年2月在首都医科大学附属北京天坛医院超声科检查的脑梗死患者。纳入标准：①年龄＞18岁；②大动脉粥样硬化性脑梗死患者；③有颈动脉粥样硬化性斑块形成。对照组：随机选取同时期颈动脉超声检查显示患有颈部动脉硬化斑块的非脑梗死患者为对照组。脑梗死组和对照组均要求颈部血管超声检查无狭窄率≥50%的血管狭窄，同时颅脑MRA显示颅内血管均无狭窄率≥50%的血管狭窄。两组患者均同意参与研究并签署知情同意书。

1.2 超声检查方法 本研究使用意大利百胜公司生产的Mylab Classic超声诊断仪，以及随机配备的X-strain技术分析软件。探头型号为L332，探头频率3～11 MHz，增益调节保证图像清晰，避免出现噪声；动态范围选择在55%～65%，能清晰显示斑块和周围组织；聚焦点置于感兴趣区或稍远处，应变成像技术使用XS技术。

常规超声检查方法：患者平卧位，颈后垫枕，头向后仰，偏向检查对侧约45°，充分暴露颈部。行常规灰阶超声检查，记录最大的非强回声斑块的位置、长度及厚度。

XS检查方法：依据常规超声检查结果确定XS的检查部位。若受检者双侧颈动脉仅有一个颈动脉斑块，选择对其进行XS检查；若受检者双侧颈动脉有多个斑块，则选择对最大的非强回声斑块进行XS检查。进行XS检查时，选择Cardic成像模式，轻微转动探头，将观察目标置于屏幕中央，在纵轴上显示斑块最大切面，调整深度、聚焦及增益等，使灰阶图像显示清晰，在长轴上清晰显示斑块，存储包含3个心动周期的可用于X-strain分析的动态图像进行分析，存储图像过程中保证探头相对于皮肤静止。使用X-strain分析软件，选择四腔心切面模式进行数据分析，分别记录目标斑块的近心端肩部、顶部及远心端肩部的长轴速度、短轴速度、轴向位移、横向位移及应变的最大值，所有数值均取3个心动周期中的平均值，进行统计分析。

1.3 XS检查观察项目 轴向速度（long velocity，LV）：所观察的点在长轴方向的速度变化情况。横向速度（transverse velocity，TV）：所观察的点在短轴方向上的速度变化情况。轴向位移（long displacement，LD）：所观察的点在长轴方向上的位移距离。横向位移（transverse displacement，TD）：所观察的点在短轴方向上的位移距离。应变（long strain，LS）：所观察的点在长轴上的形变情况。

1.4 统计学处理 应用SPSS 19.0统计软件对结果进行分析，正态分布计量资料以表示，计量资料比较采用两独立样本的t检验或方差分析进行检验，计数资料比较采用χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 基本情况 研究共纳入脑梗死组26例，其中男性16例，女性10例，年龄41～82岁，平均（64.50±9.74）岁，高血压患者21例，脂代谢紊乱患者21例，糖尿病患者16例；对照组患者24例，其中男性15例，女性9例，年龄33～83岁，平均（59.75±10.09）岁，高血压患者10例，脂代谢紊乱患者8例，糖尿病患者10例。两组间年龄及性别比例差异无统计学意义，脑梗死组高血压、脂代谢紊乱及糖尿病比例均高于对照组，差异有统计学意义。

2.2 常规超声检查结果 常规超声显示，脑梗死组和对照组两组间颈动脉粥样硬化斑块大小比较差异无统计学意义，两组间不同回声斑块数目比较差异无统计学意义（表1）。

2.3 斑点追踪应变成像检查结果 XS检查显示脑梗死组颈动脉粥样硬化斑块近心端肩部、顶部及远心端肩部的轴向速度、横向速度、应变的最大值与对照组比较差异均有统计学意义（表2～表3，图1～图2）。两组间在近心端肩部、顶部及远心端肩部的轴向位移及横向位移的最大值差异也有统计学意义（表4，图3）。

对脑梗死组患者斑块近心端肩部、顶部及远心端肩部三者之间的轴向速度、横向速度、应变、轴向位移及横向位移的最大值进行比较，发现近心端肩峰横向速度和位移较远心端肩峰横向速度大，差异有统计学意义（表2～表4）；顶部应变较近心端肩峰及远心端肩峰低，差异有统计学意义；轴向速度和轴向位移间差异没有统计学意义，但是远心端各项数值较近心端小（表2～表4）。对照组不同位置间轴向速度、横向速度、应变、轴向位移及横向位移的差异无统计学意义（表3～表4），远心端各项数值较近心端有增大趋势。

表1 常规超声检查脑梗死组与对照组颈动脉粥样硬化斑块比较

表2 脑梗死组与对照组间斑块应变最大值比较

表3 脑梗死组与对照组斑块移动速度最大值比较

3 讨论

动脉粥样硬化易损斑块是引发急性缺血性卒中的独立危险因素。动脉粥样硬化是一种全身性疾病，通过对颈动脉粥样硬化斑块的易损性进行评估，可以明确其性质并采取适当处理，逆转血管病变，降低恶性事件发生，这是预防急性心脑血管意外事件的重要环节。因此，使用影像学检查技术评估斑块的易损性，在预测心脑血管意外的发生及早期预防等方面具有重要作用。目前，颈动脉影像检查方法有超声、CT或MRI及放射性核素显像等。常规二维超声可以准确判定动脉粥样硬化斑块的大小、位置、数目、表面光滑程度及颈动脉狭窄程度，甚至斑块表面的溃疡和斑块内的出血，初步评估斑块的易损性。超声造影利用血池造影剂的微泡散射原理在颈动脉疾病检查方面有其独特优势，其可以显示斑块内新生血管情况，评价斑块的易损性，但是由于造影剂价格昂贵，从而限制了其临床应用[1]。XS是新近出现的超声检查技术，现阶段已广泛应用于评价心脏舒张功能，但是其对颈动脉粥样硬化斑块易损性评价的研究相对较少，其价值有待于探讨[2-3]。

斑点追踪XS是在高帧频二维灰阶图像基础上，采用最佳模式匹配技术跟踪组织内超声斑点噪声的运动，能在被追踪的斑点附近大约20×20像素范围中辨别下一帧图像的位置，并通过逐帧追踪标测斑点在整个心动周期中的运动轨迹，目前主要应用于心脏功能检查。斑点追踪技术能定量评价组织局部及整体的形变特征及扭转旋转运动，对组织的同步性运动研究具有重要的意义[4]。超声二维应变技术基于二维灰阶图像，通过声学采集方式，采用更先进的斑点追踪运算方法自动跟踪超声图像中所描记的研究对象位置的变化，从而得到研究对象的运动信息，与组织多普勒频移无关，不受声束方向与血管壁运动方向夹角的影响，无角度依赖性。

周巧兰等[5]研究发现因动脉粥样硬化斑块形态及受力情况的不同，斑块产生复杂的形变，斑块应变方向开始转变的位点（拐点）数量可以不止一个；几何形态规则且表面光滑的斑块，以拐点为中心，斑块表面由肩部近心端开始至拐点处应变逐渐减小，肩部最大，远心端由拐点开始至肩部远心端应变逐渐增大，肩部远心端达到最大，这可能是由于在斑块的近心端随着斑块的厚度逐渐增大，血流的剪切力沿斑块向上行进过程中有一个能量的递减过程，导致斑块产生的形变递减，而在斑块的远心端，正好相反，随着斑块的厚度逐渐减小，血流的剪切力沿斑块向下行进过程中有一个能量的递增过程，导致斑块产生的形变递增，到肩部达到最大。以往研究结果表明颈动脉斑块2个肩部的应变大于基底部，顶部的应变也大于基底部[6-9]。本研究中脑梗死组患者斑块顶部应变较近心端肩峰和远心端肩峰小，这与以往研究结果一致，脑梗死组应变结果显示近心端肩峰较远心端肩峰大，但是差异无统计学意义。同时，脑梗死组轴向速度、横向速度、轴向位移及横向位移按照近心端肩部、顶部及远心端肩部的顺序依次递减，这说明脑梗死组患者斑块所受的应力存在由近及远逐渐减小的趋势，但是在本研究中不同位置间轴向速度、相对速度及轴向位移的差异无统计学意义，这说明斑块在近心端肩峰所受的应力可能要较其他位置处更大，最容易破损。对照组患者的轴向的各项测值由近心端向远心端逐渐递增，这种趋势说明这种类型的斑块在近心端肩峰处所受到的应力相对较小，且应力的方向主要是顺应管壁的方向，这使斑块相对稳定。

图1 脑梗死组应变成像显示颈动脉斑块轴向速度及横向速度

图2 脑梗死组应变成像显示颈动脉斑块应变

图3 脑梗死组应变成像显示颈动脉斑块轴向及横向位移

表4 脑梗死组与对照组间斑块位移最大值比较

P.D.Richardson等[10]对颈动脉血管壁偏心性斑块进行研究，发现斑块破裂63%发生在肩部，37%在纤维帽中部。本研究中，脑梗死组在横向速度和横向位移间各点间的差异有统计学意义，且近心端肩峰处横向速度和横向位移更大，而对照组在横向速度和横向位移间各点间的差异无统计学意义，这说明了在横向上斑块受到的应力更大，尤其是脑梗死组患者。另外，脑梗死组的轴向速度、横向速度、应变、轴向位移及横向位移在近心端肩峰处、顶部及远心端肩峰处最大值较对照组大，这说明脑梗死组患者斑块运动较对照组明显，所受到的应力较对照组大，故应变成像可以评估颈动脉斑块的易损性。

应变成像的局限性在于过度依赖二维图像，帧频过低会导致图像跟踪不稳定，而帧频过高会降低图像分辨率。另外近心端肩峰处及远心端肩峰处在选择感兴趣点时，由于没有统一标准，部分点略靠近斑块中心，这可能导致各测量值的差异。另外，本研究中进行斑点追踪应变成像检查的患者数目仍然偏少，且本研究中这些患者均未进行随访观察，对于其梗死后病情进展的发生情况未进行分析，以及使用药物治疗后斑块的弹性值及运动情况的变化有待于进一步研究。

【点睛】本研究通过斑点追踪应变成像超声对脑梗死患者的颈动脉粥样硬化斑块的运动和应变特点进行了分析，结果显示其斑块的运动及应变均高于非脑梗死患者的斑块，而且斑块近心端肩部的运动和应变有高于其他位置的趋势，提示斑块近心端肩部更加易损。