心内空间
颈动脉超声检查在健康体检人群中的应用作者:肖渊茗陈志恒武留信袁洪文章来源:中华健康管理学杂志,,10(01)
摘要颈动脉超声检查是非常成熟的检查方式,在临床诊断和健康体检中都被广泛地应用。颈动脉超声检查在心血管病发生的预测中能起到重要的作用。但是该检查在国内健康体检人群中的应用存在很大问题,主要体现为方法及判别标准不统一、报告书写格式不规范。颈动脉超声检查操作必须尽快规范。
动脉粥样硬化的筛查方法中,颈部动脉超声无疑是目前公认的反映早期全身动脉硬化的一个窗口,是观察血管结构改变的一个通用指标。早在20世纪60年代,国外就有学者将超声检查应用于颈动脉,认为颈动脉超声能提供诊断颈动脉硬化的相关信息。颈动脉超声作为动脉粥样硬化的筛查方法在国内开始应用则始于20世纪80年代。
短短几十年时间,颈动脉超声检查在探索中不断完善,检查方式日臻成熟,所提供信息的诊断价值也越来越受到学术界的认可。国内外许多研究表明:颈动脉内中膜厚度(intimamediathickness,IMT)增加伴或不伴斑块形成,不但提示亚临床颈动脉硬化的形成,而且预示着全身动脉硬化与心血管病风险的增加[1]。颈动脉超声检查无论是在临床诊断中还是在健康体检中都在广泛地运用。
1颈动脉超声检查的方法学及主要观测指标二维超声能观察各颈段动脉血管的解剖结构,包括起源、走行、分支,能测量血管的长度、内径,观察内中膜的厚度、有无斑块形成或其他结构改变。应用彩色多普勒和频谱多普勒还能观察血流的充盈情况,测量血流的收缩期峰值流速及舒张末期血流速度,进而推算血管的搏动指数及阻力指数,提供各种血流动力学参数。
组织多普勒能精确地反映在不同心动周期中动脉壁的运动情况,M型超声则能观察不同心动周期中血管腔径的细微改变。目前研究的焦点主要集中在颈动脉IMT增加和斑块定量定性分析上,认为这两个指标最能提供有价值的信息。
2颈动脉超声对心血管病发生的预测作用1.颈动脉IMT对心血管病风险的预测作用:
超声检测颈动脉IMT:是应用超声测定颈动脉内膜和中膜的总厚度。早在20世纪90年代,Kuoppio缺血性心脏病研究就报道了颈动脉IMT与未来冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)事件风险的关系。研究发现IMT每增加0.1mm,心肌梗死的风险就增加11%[1]。接着许多大型的前瞻性研究,也都纷纷证实了颈动脉IMT可用于评估心血管病风险[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19]。测量不同部位的IMT增加预测心血管病发生风险的价值不同。
有研究发现颈内动脉IMT比颈总动脉IMT与心血管事件风险相关性更高[20]。另外,颈总动脉IMT对脑卒中风险预测的效能更强[10],而颈内动脉IMT预测动脉粥样硬化性心脏事件更强[12]。
2.颈动脉斑块对心血管病风险的预测作用:
颈部动脉超声以局限性内中膜厚度增厚达到一定程度定义为颈动脉斑块(一般认为局部IMT增厚大于等于1.5mm定义为斑块)。大量研究表明[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,21,22,23,24,25,26],颈动脉斑块亦可作为预测心血管事件的独立预测因子。相对于颈动脉IMT而言,颈动脉斑块预测心血管事件的能力更高。
一项包括例的荟萃分析研究,比较了颈动脉斑块、颈动脉IMT对未来的心肌梗死预测的能力[27]。结果发现调整心血管病风险因素后,颈动脉斑块预测未来心脏事件比颈动脉IMT更好,对事件预测的特异性更高。此外,新的超声技术将有助于分析复杂斑块的组织学特征。基于灰度的像素分析可用于斑块的纹理分析,像素分布分析进一步提供了评估斑块成分的定量方法[28]。
低回声斑块、斑块表面不规则意味着未来有较高的缺血性卒中的风险,并和低水平的高密度脂蛋白胆固醇水平相关[29]。此外,斑块的回声强弱比斑块厚度测量更具重复性[30]。Coli等[31]的研究显示超声定性与定量评价血管的斑块,与血管的病理相符合,斑块内血管的形成,以及低回声的斑块,都是易损斑块的标志。
3.颈动脉IMT增厚和斑块形成对心血管事件发生的联合预测价值:
颈动脉IMT增厚与斑块均与心血管病发生危险因素相关,但二者相关的危险性程度不相同。颈总动脉IMT增加与脑卒中的危险因素、脑卒中发生明显相关,而斑块的形成和血小板功能有关,与缺血性心脏病的危险因素和缺血性心脏病发生更加直接相关[32]。
社区动脉粥样硬化风险研究在平均15.2年的随访中分析了例心血管事件,在预测风险的模型中,以传统风险因素加颈动脉IMT和斑块形成的预测模型效果最好。在任何级别的IMT(小于25百分位数,25~75的百分位数,或高于75百分位数)上增加斑块的参数后,冠心病风险预测价值能得到额外的改进[10]。
3颈动脉超声在国内健康管理(体检)机构中的应用现状和存在问题1.颈动脉超声检查在国内健康管理(体检)机构中的应用现状:
颈动脉超声检查在国内健康管理(体检)机构中的应用越来越广泛和深入,通过颈动脉超声检查筛查亚临床颈动脉硬化和心脑血管疾病高危人群已经形成学术共识及规范。
年中华医学会健康管理学分会和《中华健康管理学杂志》编辑委员会共同发布了《健康体检基本项目专家共识》,并将颈动脉超声检查作为筛查体检人群心血管病风险的推荐项目[33]。近期我国卫生计生委办公厅印发的《心血管疾病高危人群早期筛查和综合干预项目管理办法(试行)》中也将颈动脉超声检查作为心血管高危人群筛查项目[34]。
体检人群中同样广泛应用于评估心血管事件的风险。国内对体检人群的颈动脉超声检查结果的报道主要针对颈动脉IMT值和斑块检出情况,而对颈动脉狭窄的报道很少见。与国外一样,国内诸多学者的研究方法不一,造成了不同研究结果的异质性。如王薇等[35]对名中老年人进行颈动脉粥样硬化病变的流行病学调查,结果显示颈动脉内中膜36点厚度平均值为0.68mm,最大值为1.07mm;颈动脉斑块检出率为60.3%,男性的检出率明显高于女性。
再如赵燕等[36]对例体检者进行颈动脉超声检查,以IMT0.9mm作为颈动脉内中膜增厚标准,发现小于49岁人群颈动脉内中膜增厚患病率为7.3%,50~69岁及大于70岁年龄组分别为30.77%和74.03%。古天津和孙涛[37]对例北京社区健康体检的女性进行颈动脉超声检查,显示36~45岁、46~55岁、56~70岁年龄段,IMT均值分别为0.62mm、0.67mm和0.72mm;颈动脉斑块发生率分别为6.5%、39.6%、86.4%。
温小恒等[38]分析了名平均年龄46岁的中青年体检人群颈动脉超声检查结果,以局部IMT1.5mm、或比邻近内中膜厚0.5mm、或≥邻近部位IMT的1.5倍为颈动脉斑块标准,发现颈动脉斑块的检出率为26.9%,其中男性30.2%高于女性的15.6%。导致上述结果的原因主要是由于研究对象的异质性,及颈动脉超声的测量部位、取值和判别标准不统一等。
2.颈动脉超声检查在健康体检人群中应用的困境和瓶颈问题:
由于目前国内的健康管理(体检)机构对受检者的颈动脉超声检查方法和判定标准不统一,检查者操作水平与检查结果良莠不齐,这成为了开展该项检查的最大技术瓶颈问题。
(1)颈动脉IMT测量的方法和判别标准不一致:
对比诸多研究,可以发现虽然遵从同样的检查原则,国内外不同学者研究采用的颈动脉超声检查的方式都有不同之处。颈动脉超声操作应连续扫查颈总动脉全程、颈总动脉分叉处、颈内动脉、颈外动脉主干及分支,观察及测量颈总动脉、颈动脉球部、颈内动脉近段的IMT[39]。
但绝大多数研究颈动脉IMT的取值部位不定,部分研究只取一侧颈部,而部分研究取双侧;还有部分研究只研究血管的某一段如颈总动脉;而有的研究选取颈动脉多个血管段。有的研究采集某一段位的血管的IMT均值或最大值,而部分研究采集多个血管段IMT的平均值或最大值的平均值等。由于颈动脉各个部位IMT都有差异,如只取单一部位的IMT势必会降低动脉粥样硬化的检出率。
还有测量时是否避开颈动脉斑块、定义为斑块的IMT厚度不同,也是影响IMT值的重要因素之一。此外,心动周期对IMT值的采集也有影响,心脏收缩期颈动脉扩张导致IMT缩小,而舒张期则增大。
据报道IMT每年的改变程度细微,年变化差异值的25分位数和75分位数之间差异极小,因此对IMT的测量要求务必精确[40]。我们目前还主要是采用手工测量,不同的操作者之间存在手法差异。另外由于超声波理论上的轴向分辨率小,如12兆赫探头的轴向分辨力是0.08mm,7兆赫的探头分辨率是0.11mm,更小的细微变化无法精确测量,这也是影响手工测量可重复性的因素之一。
为了克服这些影响因素,现在国外倾向于使用新一代的超声系统自动识别并标记内膜信号,实现IMT的自动测量,能大大减少手工测量的误差,提高重复性。为了获得固定心动周期的IMT图像,可以使用M超对颈动脉感兴趣的区域进行检测,同时收集心电图肢导联信号,以心电图R波等作为标记点进行测量等。
不同学者定义IMT增厚的标准也不同。有研究认为是颈动脉IMT值大于所取值平均值的75分位数以上,而另有研究则认为IMT值大于均值的1个标准差,或绝对值≥0.9mm或大于≥1.0mm。美国《颈动脉超声检查评价动脉硬化性心血管病风险专家影像共识》[41]推荐为IMT值大于同性别、同种族和同年龄段IMT区间值的75分位数以上增厚。
我国血管超声检查指南(年)定义颈动脉IMT≥1.0mm为增厚。颈动脉IMT的正常参考值目前也未达成一致。颈动脉IMT的正常值取决于人群样本和IMT的定义[42]。美国超声协会推荐按照年龄、性别、种族等具体人口学特征来确定颈动脉IMT值正常参考范围。
(2)颈动脉斑块判别标准不统一:
目前不同的研究对颈动脉斑块测量方法与判别标准也不统一。有的研究对颈动脉斑块的定义只给出有或没有斑块的报告;而有的研究则给予定量,如斑块的数量,斑块的部位,累积斑块积分等;有的研究定义斑块的形态,如规则、不规则或钙化形成;还有的研究评价斑块的质地,认为低回声斑块或斑块表面不规则发生心血管事件的风险明显增大。
因为斑块的特性可以进一步细化心血管疾病的危险分层[43],仅仅观察有无斑块形成是不够的,斑块的大小、回声、质地、形态、有无合并钙化等特征都关系到其稳定性,可增加风险预测的价值。测量斑块时,多角度测量比单一角度效果更好,能更详细地反映斑块的形态和体积。应用超声造影剂或是三维容积超声来检查斑块更具独特优势。
对于如何定义斑块,目前也未达成一致认识。在部分研究中认为局部IMT值超过1.0mm或1.2mm定义为斑块。欧洲Mannheim共识[44]定义斑块为局部增厚突出管腔内0.5mm或较邻近部位增厚50%以上或局部IMT值1.5mm。我国定义局限性内中膜厚度≥1.5mm为斑块。
3.颈动脉超声检查报告书写格式亟待规范:
不仅检查者受到年资、经验等局限,手法各有差异,不同的体检机构的报告书写也是五花八门,没有统一的格式和模板,很难形成相关标准数据及大数据,这些因素都大大制约了颈动脉超声的临床应用和科研价值。
4改进建议与对未来的展望针对我国健康管理(体检)机构中开展颈动脉超声检查存在的问题与困扰,特提出以下建议:
一要加快制定和颁发我国健康体检人群颈动脉超声检查操作规范,建议由中华医学会健康管理学分会、超声医学分会及心血管病分会联合组织相关专家进行该项工作,以提高该规范的学术权威性和实践指导性;
二要依据国内外相关指南与共识,组织编写专门针对我国各级各类健康体检机构的颈动脉超声检查培训大纲及培训教材,组织开展健康体检机构颈动脉超声检查规范化培训;
三要研究建立基于健康体检人群颈动脉超声检查的数据标准及大数据,为开展健康体检人群心血管病高风险人群筛查和健康管理提供数据支持。
随着超声医学工程和影像技术的不断改进,特别是互联网及移动互联网、云计算和大数据等现代信息技术的融入,未来无论颈动脉超声检查设备、技术和影像信息数据获取与分析方法都将得到极大的改进。高分辨率图像显示、自动化IMT及斑块测量、智能化数据管理与移动式大数据应用将提高颈动脉超声影像技术的应用价值。
中华健康管理学杂志