孤立性颈动脉粥样硬化斑块的超声力学初步研究

摘要

目的：通过对动脉粥样硬化斑块进行可视化定性观察及力学参数定量测定，对动脉粥样硬化斑块在血管腔内受力状态进行综合分析评价，探索在体、无创、简便的超声评价不稳定易损斑块新方法。 方法：分别采用高频超声经体表获取标准等长握力实验前后64例患者71个孤立性颈动脉粥样硬化斑块短轴最大厚度单层切面和46例患者48个孤立性颈动脉粥样硬化斑块上游(近心端靠近斑块边缘)、中游(最大厚度)、下游(远心端靠近斑块边缘)及参考段(选取同侧斑块近心端向下滑动1.0cm无斑块颈动脉处)血管4层短轴切面及长轴切面(斑块最大长度切面)连续3个心动周期实时二维灰阶超声图像，导入二维速度向量成像工作站脱机分析。定性观察握力实验前后血管内膜运动速度向量大小、时相和方向变化、应变曲线及彩色解剖M型和重建三维应变显像。定量测取等长握力实验前后短轴最大厚度单层切面动脉粥样硬化斑块双侧肩部(斑块与无斑块颈动脉血管内膜交界处)、顶部及同一切面内膜对应点和无斑块参考段短轴切面对应点血管内膜应变峰值，计算动脉粥样硬化斑块两侧肩部、顶部内膜位点间及无斑块参考段短轴切面斑块对应点血管内膜应变峰值绝对差值；分别定量测取上游、中游、下游三层短轴切面等长握力实验前后动脉粥样硬化斑块双侧肩部、项部及无斑块参考段短轴切面对应点血管内膜应变峰值，分别计算各层面位点之间的应变峰值绝对差值；定量测取长轴切面动脉粥样硬化斑块上中下游位点内膜应变峰值，并计算上中下游位点间应变峰值绝对差值。统计分析短轴切面等长握力实验前后颈动脉粥样硬化斑块双侧肩部、顶部内膜位点及无斑块参考段血管内膜对应位点应变峰值和动脉粥样硬化斑块短轴切面斑块双侧肩部、项部内膜位点间及无斑块参考段切面对应点内膜位点间应变峰值绝对差值，统计比较长轴切面上中下游内膜位点的应变峰值及位点间内膜应变峰值绝对差值。 结果：与无斑块参考段颈动脉血管内膜比较，二维速度向量图显示颈动脉粥样硬化斑块内膜运动速度向量大小、方向和时相紊乱不同步；彩色解剖M型及重建三维应变参数图显示斑块段切面血管内膜各点色彩紊乱，波峰、波谷的波幅高低不一。斑块切面应变时间曲线图显示斑块位点血管内膜应变时间曲线峰值变化多样化，部分达峰时间不一致。短轴最大厚度单层切面：握力前斑块顶部内膜应变峰值显著高于同一切面对应点内膜测值(P<0.003)；握力前后斑块双侧肩部内膜应变峰值显著高于斑块同一平面对应点内膜测值(P<0.003)；握力实验前后无斑块参考段血管短轴切面对应位点间比较无统计学差异(P>0.05)；握力前后斑块一侧肩部内膜应变峰值高于项部测值(P<0.003)；斑块双侧肩部与顶部的内膜应变峰值绝对差值间具有统计学差异(P<0.017)。斑块一侧肩部与顶部的内膜应变峰值绝对差值与双侧肩部间内膜应变峰值绝对差值有统计学差异(P<0.017)。多层切面：等长握力试验前后斑块上游、中游及下游短轴切面斑块两侧肩部内膜位点应变峰值测值高端与测值低端差异有统计学意义(P≤0.001)。等长握力试验前后斑块上游、中游短轴切面斑块肩部内膜位点应变峰值测值高端与斑块顶部应变峰值差异有统计学意义(P<0.017)；握力试验前后无斑块参考段血管短轴切面内膜对应位点间应变峰值无统计学差异(P>0.017)；握力试验前后斑块上游、中游短轴切面斑块顶部分别与两侧肩部的应变峰值绝对差值间差异有统计学意义(P<0.017)；握力试验前后斑块上中下游短轴切面斑块肩部内膜位点应变峰值测值低端与顶部内膜位点应变峰值绝对差值和双侧肩部间内膜应变峰值绝对差值间具有显著性统计学差异(P<0.017)；握力试验前后斑块中游短轴切面斑块肩部内膜位点应变峰值测值高端与项部内膜位点应变峰值绝对差值和双侧肩部间内膜应变峰值绝对差值具有统计学差异(P=0.001)。长轴切面：等长握力试验前后斑块上下游内膜位点与中游内膜位点应变峰值绝对差值和斑块上下游位点间应变峰值绝对差值差异有统计学意义(P<0.017)。等长握力试验前后斑块上下游内膜位点应变峰值测值高端和测值低端差异有统计学意义(P=0.000)。 结论： 定性观察 1．颈动脉粥样硬化斑块切面斑块内膜位点在心动周期中显示二维动态运动速度向量大小、方向和时相紊乱，提示斑块处血管内膜运动不同步。 2．在收缩期、舒张期时相中，斑块切面斑块位点内膜应变曲线显示应变曲线峰值变化多样化，部分达峰时间不一致，彩色解剖M型应变参数图显示各点色彩紊乱，彩色解剖M型重建三维应变参数图显示粥样硬化斑块处血管内膜应变波峰、波谷的波幅高低不一，部分区域收缩期出现运动延迟、降低或反向伸展，显示斑块段斑块处血管内膜应变变化无规律，失协调，存在内膜节段性变化异常。 3．直线解剖M型显示动脉粥样硬化斑块处血管壁运动增强或减弱，斑块处血管壁收缩期峰值延迟、平坦或不可分辨，提示斑块处血管壁存在机械运动不同步。 定量分析 1．颈动脉粥样硬化斑块短轴最大厚度单层切面斑块肩部、顶部内膜位点较同一切面对应内膜位点应变峰值增大，表明斑块处内膜位点在血管腔内剪切应力增大。 2．标准等长握力试验前后颈动脉粥样硬化斑块短轴最大厚度单层切面和斑块上游、中游及下游短轴多切面分析中，斑块两侧肩部内膜位点应变峰值差异有统计学意义，揭示斑块两侧肩部内膜受力不均衡、不对称，斑块在局部高应力作用下，受力大的一端可能成为粥样硬化斑块破溃、破裂点。 3．标准等长握力试验前后颈动脉粥样硬化斑块短轴最大厚度单层切面和斑块上游、中游及下游短轴多层切面分析中，斑块肩部与顶部内膜位点应变峰值绝对差值与两肩部间内膜位点应变峰值绝对差值存在统计学差异。此一现象在中游短轴切面尤为明显，内膜位点应变峰值绝对差值增大，斑块产生的扭矩增大，提示当扭矩达到极限强度时，有可能导致斑块一侧肩部内膜撕裂，触发斑块破裂。 以上研究结果提示：颈动脉粥样硬化斑块段血管内膜机械运动不同步，存在节段性异常变化。斑块两侧肩部、肩部与顶部间应变峰值及应变峰值绝对差值的不对称性，不均衡性，有可能成为动脉粥样硬化不稳定斑块的初查和量化评价指标。

目录

论文说明：符号说明

声明

摘要

前言

实验一超声速度向量显像技术对颈动脉粥样硬化斑块单层切面的初步研究

1材料与方法

2结果

实验二超声速度向量显像技术对颈动脉粥样硬化斑块多层切面研究

1材料与方法

2结果

讨论

参考文献

全文总结

文献综述：颈动脉粥样斑块稳定性的研究进展

致谢

攻读硕士学位期间发表学术论文、参研项目