颈动脉斑块易损性的临床研究进展

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中华医学超声杂志( 电子版) 2012 年 6 月 第 9 卷 第 6 期 Chin J Med Ultrasound( Electronic Edition) ,June 2012,Vol 9,No. 6
·综述·
颈动脉斑块易损性的临床研究进展
程令刚 何文 王立淑
脑卒中是人类三大死亡原因之一,以缺血性脑卒中为主, 占总脑卒中的 70% ~ 75% ,而动脉粥样硬化( atherosclerosis, AS) 斑块破裂所致栓子是导致缺血性脑卒中主要原因,其形 成不仅与斑块大小有关,而且与斑块易损性明显相关。近年 来,颈动脉斑块易损性的研究越来越受到重视,如何准确评 价斑块易损性是现代医学领域研究的热点之一。随着医学 技术的发展,斑块易损性的研究越来越全面,现将颈动脉粥 样硬化斑块易损性的临床研究进展综述如下。
三、超声成像相关检查技术 ( 一) 常规超声检查 常规二维超声可以准确判定斑块的大小、颈动脉狭窄程 度,甚至斑块表面的溃疡和斑块内出血。根据回声特点可把 斑块分为扁平型、软斑型、溃疡型和硬斑型,通常情况下,软 斑块和溃疡斑属于易损性斑块。彩色多普勒超声可显示管 腔内血流充盈情况、斑块内部及表面血流情况,有助于判定 斑块的稳定性。自然组织谐波成像是可增强较深部组织的 回声信号,改善图像质量,提高信噪比,提高了前壁等回声及 低回声斑 块 的 检 出 率。Schminke 等[7] 在 B 型 超 声 的 基 础 上,利用计算机使用三维功率超声技术模型对斑块的稳定性 进行了扫查,证 实 三 维 超 声 能 提 供 斑 块 溃 疡 的 准 确 诊 断 信 息。也有学者通过观察斑块的体积、斑块表面的溃疡深度、 不规则性和 纤 维 帽 的 厚 度 来 判 断 颈 动 脉 斑 块 的 稳 定 性[8]。 但是常规超声对溃疡斑和斑块内出血的检测并不可靠,且斑 块的性质主要依靠操作者的经验和主观判断,具有很大的局 限性。 ( 二) 实时组织弹性成像技术 弹性成像是在弹性力学等物理规律作用下,组织对内部 或外部的动态或者静态 / 准静态的激励产生一个响应,利用超 声成像方法,结合数字信号处理或数字图像处理技术,可以估 计出组织内部的相应情况。研究结果表明软斑块硬度较小, 显示为黄绿色或以绿色为主; 而钙化斑乏脂质,以钙质为主, 硬度较大,显示为蓝色; 混合性斑块处于两者之间,显示为蓝 绿相间。虽然超声弹性成像技术可反映颈动脉斑块的软硬 度,但却不能对斑块内部钙化成分占斑块总体面积的百分比 及斑块内部钙化成分及纤维化成分分布的情况进行分析,且 缺少长期随访结果,其临床价值有待于进一步探讨[9]。 ( 三) 血管内超声技术 血管内超声( intravascular ultrasound,IVUS) 是在活体情 况下直接观察动脉壁断层的唯一方法。通过导管技术将微 型化的超声探头送入血管内,能提供管腔、管壁横截面图像, 分辨出斑块的大小、组成成分、分布及血管重构情况,可以根 据回声强度决定斑块的性质,被认为是诊断斑块稳定性的“金 标准”。传统 IVUS 检测斑块破裂的敏感度仅为 37% [10],而 IVUS 频谱分析技术明显提高了斑块内富脂核心的分辨率,在
一、易损性斑块的病理特点 AS 是一种炎症反应,是指动脉内膜的脂质、碳水化合物 和血液成分的灶状沉积,平滑肌细胞增生及胶原纤维增多, 伴有坏死及钙化等多种病理变化过程,是一种累及全身动脉 的疾病。易损斑块,即不稳定斑块,是指易发生破裂,产生血 栓并快速进展为致病的动脉粥样硬化斑块。易损斑块主要 的特点有 : [1-3] 活跃的炎性反应; 大的脂质核和薄的纤维帽; 内膜剥蚀以及表面血小板聚集; 斑块出现裂隙; 斑块内出血; 斑块肩部及基底部有较多新生微血管等。 二、易损性斑块的血清学检查指标 参与内皮细胞损伤导致动脉粥样硬化形成过程的某些血 液蛋白质成分,如超敏 C-反应蛋白( high-sensitivity C-reactive protein,hs-CRP) 、低密度脂蛋白( low density lipoprotein,LDL) 、 基质金属蛋白酶 ( matrix metalloproteinases,MMP) 等的异常 变化可能提示血管的病理学变化,在临床上常常试图被用作 预测斑块稳定性的标志。 hs-CRP 是全身性炎症反应的敏感标志物,一种急性时相 反应性物质,是由肝脏在白细胞介素-1( interleukin 1,IL-1) 、 白细胞介素-6( interleukin 6,IL-6) 的刺激下产生的。有研究 证明其在 AS 的发生发展中起重要作用,并与心、脑、外周 AS 的严重程度相一致。hs-CRP 的升高对于 AS 的预测有很大 价值[4]。 LDL 是重要的内皮损伤因素,可被巨噬细胞摄取形成泡 沫细胞,而且氧化修饰后的 LDL 即 oxLDL 除可损伤内皮细 胞和平滑肌细胞外,还能上调巨噬细胞集落刺激因子和单核 细胞趋化蛋白-1 基因的表达,从而使炎症反应放大,诱导斑 块不稳定性。Nishi 等[5]的研究表明,富含巨噬细胞的斑块稳 定性明显下降,oxLDL 水平明显高于不富含巨噬细胞斑块。 MMP 升高与纤维帽变薄密切相关,MMP 几乎可降解所 有胶原纤维成分,病理学检查证实在斑块肩部和纤维帽等易
四、其他检查技术 在评价颈动脉粥样硬化斑块时,主要应用 CT 的重建技 术,包括多平面重建技术( multiplanar reconstruction,MPR) 和 容积 重 建 技 术 ( volume reconstruction,VR) 等。Hollingworth 等[21]研究证实,CT 血管造影( CT angiography,CTA) 在颈动 脉狭窄程度的诊断和 AS 斑块钙化的显示方面有确切的价 值,在显示颈动脉粥样硬化所致的重度狭窄或闭塞方面的敏 感度和特异度均很高,同时能确定斑块面积,识别钙化和纤 维组织,与组织病理结果有较高的相关性。但 CTA 仍需患 者接受 X 线照射,而且其对判断斑块内出血和显示纤维帽 仍不理想。MR 主要是对斑块纤维帽的评价[22],其可精确测 量斑块纤维帽的厚度,观察纤维帽的连续性。另一方面,易 损斑块的坏死核心具有较特异的 MR 表现[23],富含脂肪的 坏死核心表现为 T1WI 高 信 号,三 维 时 间 飞 跃 成 像 ( threedimensional time-of-flight,3DTOF) 上 信 号 强 度 中 等。但 是 MR 检查时间长且价格昂贵,限制了其临床应用。数字减影 血管造影( digital subtraction angiography,DSA) 至今仍是诊断 颅内外脑供血动脉狭窄的金标准,可检出动脉狭窄的程度和 范围,也能观察到斑块溃疡,但对斑块的性质及管壁未能显 示,且 DSA 属于有创检查。放射性核素显像能探测出器官 组织的早 期 和 细 微 病 变,利 用 氟 代 脱 氧 葡 萄 糖( [18 F]2fluoro-2-deoxy-D-glucose,FDG) 正电子发射断层成像( positron emission tomograhy PET) 技术能很好地显示炎症细胞内糖代 谢及炎性斑块内的炎症细胞。Davies 等[24] 的研究表明,联 合应用 FDG PET 和高分辨力 MRI 评价斑块内炎症程度和血 管狭窄程度能够预测将来的栓塞事件。然而,PET 价格昂 贵,限制了其临床应用。斑块的光学研究技术包括血管内镜 ( angioscopy ) 、光 学 相 干 体 层 摄 影 术 ( optical coherence tomography,OCT) 及光谱分析法等[12]。但是这些光学检查 方法主要检查斑块表面,对斑块内部成分的诊断价值有限, 不能在临床广泛应用。 五、展望 随着对 AS 发病机制的深入了解,人们已认识到易损性 斑块是导致脑血管病事件的重要原因。目前,对不稳定斑块 的影像学检查包括超声、CTA、MR 检查以及有创性的 IVUS、 光谱分析法、OCT 和血管内镜等。但无论何种方法,对斑块 稳定性的检测都与组织病理学检查结果存在一定的差距。 如何早期识别易损性斑块,稳定并消退动脉粥样硬化仍然是 今后研究的重要课题。
( 四) 超声造影成像技术 超声造影成像( contrast-enhanced ultrasonography,CEUS) 可以明显提高超声诊断的分辨力、敏感度和特异度,颈动脉 CEUS 可更清晰显示斑块的大小、形态及斑块周边、内部新 生血管形成,从而可以评价斑块易损性。Feinstein[13]首先报 道了用超声造影显示颈动脉硬化斑块内的新生血管,他们在 用超声造影检查颈动脉时在部分患者中发现了增生的动脉 外膜的滋养血管及斑块内的新生血管,从而使超声造影成为 评价颈动脉斑块易损性的新方法。 1. 斑块的超声造影增强特征: ( 1) 注射超声造影剂后, 多数斑块表现为造影剂从管壁外膜向斑块内部呈不同程度 点状及短线状 增 强,部 分 伴 有 从 颈 动 脉 管 腔 向 斑 块 内 的 增 强,且以周边及近心端增强为著; 少数表现为造影剂单纯从 颈动脉管腔向斑块内增强,软斑块与混合斑块周边增强明显 高于硬斑块[14]。Kumamoto 等[15]证实斑块内新生血管来源 于管壁外层者是来源于管腔内的 28 倍。( 2) 各种回声类型 的斑块其增强显示率由高至低排列为: 低回声、等回声、混合 回声、高回声、强回声伴声影。( 3) 斑块内超声造影剂到达 时间、达峰值时间均迟于颈动脉内超声造影剂到达时间、达 峰值时间[16]。 2. 与病理新生血管的关系: 研究显示,斑块的微血管密度 ( microvascular dentify,MVD) 与斑块的易损性呈明显正相关, 斑块的造影增强程度与 MVD 有良好的相关性,超声造影可有 效评估颈动脉斑块的新生血管密度,而且特异性较好。Shah 等[17]证实了颈动脉斑块内新生血管形成的造影增强超声成 像与手术标本的半定量组织学评分之间具有很好的相关性。 3. 与脑血管疾病及其临床症状的关系: 缺血性脑血管疾 病与斑块造影增强的显示率、斑块造影增强程度之间存在相 关性,即缺血性脑血管疾病患者的颈动脉斑块造影增强显示 率、增强强度、增强密度均较高。同时,缺血性脑血管疾病与 斑块造影增强特征之间亦存在相关性,即有脑血管缺血症状 的患者其颈动脉斑块表现为造影剂从管壁外层向斑块内逐 渐增强,且斑块周边增强较明显,无症状者其斑块表现为造 影剂从管壁外层向斑块内缓慢地稀疏增强,且斑块周边无明 显增强[18]。 4. 评价治疗效果: 超声造影可以评价易损斑块内新生血 管的变化,他汀类药物作为治疗易损斑块的主要手段之一, 虽然几乎不改变颈动脉斑块的大小,但可以减轻炎症反应, 减少斑块内 新 生 血 管,从 而 达 到 稳 定 斑 块 的 目 的。 池 万 章 等[19]使用辛伐他汀治疗缺血性脑卒中有颈动脉硬化患者, 治疗后颈动脉超声检查发现,辛伐他汀组颈动脉粥样硬化程 度、狭窄程度以及软斑和溃疡斑块的发生率明显降低,与治
DOI: 10. 3877 / cma. j. issn. 1672-6448. 2012. 06. 003 作者单位: 100050 首都医科大学附属北京天坛医院超声科 通讯作者: 何文,Email: hewen168@ sohu. com
破裂处 MMP 过度表达,高 MMP-9 血清水平对预测易损性斑 块的敏感性和特异性较高[6]。
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区分血栓和粥样斑块方面有很好的应用前景; IVUS 弹性成像 技术检测富脂斑块的敏感度和特异度均高达 92% 以上[11]。 但其自身也有不足之处: ( 1) 回声与组织成分无直接相关性, 例如,富含脂质的粥样斑块与斑块内血栓有着相似的回声; ( 2) 伪影干扰,如混响、几何失真等; ( 3) 由于本操作为介入 性检查,难免会有并发症发生,发生率为 1% ~ 2%[12]。
另外,CD40 / CD40L、妊 娠 相 关 血 浆 蛋 白 A ( pregnancyassociated plasma protein-A,PAPP-A) 、CD62P、IL-6、IL-8、血清 同型半胱氨酸( homocysteine,Hcy) 、脂蛋白 ( a) 等在评价斑 块稳定性方面有一定意义。
疗前比较差异有统计学意义。 5. 存在问题: 首先,CEUS 仍然无法很好地显示较小斑
块,有研究认为 CEUS 无法显示厚径小于 2. 4 mm 的斑块内 部的新生血管,因此限制了其在易损斑块早期诊断和预防的 价值[20]。其次,各研 究 中 对 易 损 斑 块 的 纳 入 标 准 缺 乏 一 致 性,对斑块内新生血管的 CEUS 评价模式目前也没有统一的 标准,利用时间-强度曲线和半定量的方法各有优势。再次, 各研究选择切面不同,缺乏对斑块的整体评价。最后,对斑 块的增强特征还主要依靠肉眼观察。
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