速度向量成像技术评价冠心病患者颈动脉粥样斑块力学特性的临床研究

速度向量成像技术评价冠心病患者颈动脉粥样斑块力学特性的临床研究

论文摘要

背景冠心病是严重危害人类健康的常见病和多发病,其病理基础是动脉粥样硬化(Atherossclerosis,AS)。研究表明AS是一个稳定期和不稳定期交替的非线性过程,这一过程取决于斑块的易损性。易损斑块(Vulnerable Plaque)可导致斑块破裂和血栓形成,临床上表现为急性冠状动脉综合征(Acute CoronarySyndrome,ACS)。因此,早期诊断动脉粥样硬化、区分易损斑块和稳定斑块,准确评价斑块的稳定性和对于心血管疾病的防治具有重要的临床意义。然而,目前无创性评价动脉粥样硬化斑块稳定性的力学方法学仍处于研究阶段。近年来,速度向量成像技术在评价局部心肌功能的速度、应变、应变率显像研究已受到重视,但是速度向量成像技术能否评价颈动脉粥样斑块以下问题尚不明确;(1)颈动脉斑块部位和无斑块部位的速度、应变、应变率是否存在一定的变化规律性?(2)硬斑块和软斑块的速度、应变和应变率是否有区别?(3)斑块的肩部和纤维帽顶部速度、应变、应变率是否存在变化?又是如何变化的?(4)不同的超声评价方法测定动脉功能改变的敏感性如何?上述问题构成了本课题的设计思路和研究目的。研究目的(1)探讨颈动脉正常和斑块部位的速度、应变及应变率的变化规律,以明确动脉硬化程度与斑块的关系;(2)探讨硬斑块和软斑块速度、应变及应变率的变化规律;(3)观察斑块的肩部和纤维帽顶部速度、应变及应变率变化规律,以探讨早期检测及评价斑块稳定性的无创性方法。资料与方法1.研究对象选择2007年3~6月86例冠心病伴颈动脉粥样斑块患者,其中男性患者61例,女性患者25例,年龄35~75岁,平均(53.2±8.8)岁。其中包括急性心肌梗死16例,陈旧性心肌梗死10例,不稳定性心绞痛27例,稳定性心绞痛33例。所有患者均为窦性心率,NYHA分级心功能Ⅰ~Ⅲ级。对照组50例正常人,男性患者32例,女性患者18例,年龄23~60岁,平均(46.2±6.8)岁。2.仪器设备2.1西门子公司ACUSO Sequoia 512型彩色超声诊断仪,15L8w-s高频探头频率为8MHz,该机带有VVI脱机分析软件。2.2荷兰PHILIPS公司生产的SONOS 7500型彩色多普勒超声诊断仪,S4探头频率2.0~4.0MHz,该机配备组织声学密度技术。3.研究方法首先进行病史采集及EKG等检查。应用高频超声检查双侧颈总动脉、颈内动脉和颈外动脉。应用VP1000自动测量肱踝脉搏波速度(BaPWV)。3.1颈动脉超声心动图检查对患者和对照组双侧颈动脉进行高频超声检查;检测颈动脉内膜-中层厚度(IMT)、声学密度(AIIc%)和肱动脉内皮功能;应用VVI斑点追踪技术,跟踪颈动脉的运动速度、应变、应变率。3.2图像处理与分析3.2.1图像处理将储存的图像导入二维速度向量成像工作站,动态观察斑块处血管运动;调节亮度、对比度及灰度,强化内膜边缘。清晰显示内膜后,选择最佳切面停帧;沿血管内膜下手工完整勾画血管内膜面,参照物置于对侧动脉管壁。运行轨迹跟踪计算程序,动态显示粥样硬化斑块部位及无斑块参考部位血管切面血管内膜二维运动速度大小和方向变化可视化图形,用箭头方向和长度表示速度大小和方向。3.2.2定性观察在速度向量模式下,观察颈动脉粥样硬化斑块部位及无斑块参考段血管切面血管内膜二维动态运动速度大小、时相及方向变化;在应变、应变率成像模式下,对比观察粥样硬化斑块部位及无斑块参考段血管切面彩色M型速度、应变、应变率成像二维及重建三维参数显示图,分析评价血管内膜运动状态。3.2.3速度、应变、应变率定量分析;在应变、应变率模式下,冠心病颈动脉斑块部位、无斑块参考部位及对照组颈动脉内膜位点的速度、应变、应变率曲线,储存各点在不同瞬时时间的参考值,提取各部位点峰值速度、应变、应变率。3.2.4统计学分析采用SPSS13.0分析软件,所有数据均采用(?)±s表示,计量资料采用t检验,变量之间的相关关系采用直线回归相关分析,以P<0.05为有统计学意义。结果1.冠心病组颈动脉IMT高于正常组(P<0.05)。颈动脉软斑块AIIc%低于硬斑块(P<0.05)。斑块肩部AIIc%和纤维帽顶部比较无统计学意义(p>0.05)。正常对照组肱动脉内皮依赖性舒张反应内径变化率较冠心病组增大,差异有显著意义(P<0.05)。2.正常对照组颈动脉收缩期径向最大运动速度(-0.24±0.26cm/s)高于冠心病无斑块部位的颈动脉速度(-0.21±0.18cm/s),差异有统计学意义(p<0.05)。正常对照组颈动脉收缩期最大应变(3.83%±1.53%)与冠心病无斑块部位的颈动脉收缩期最大应变(3.46%±1.81%)比较无统计学意义(p>0.05)。正常对照组颈动脉收缩期最大应变率(0.48±0.32 s-1)与冠心病无斑块部位的颈动脉收缩期最大应变率(0.40±0.29 s-1)比较无统计学意义(p>0.05)。3.软斑块收缩期最大运动速度(-0.25±0.19cm/s)高于硬斑块最大运动速度(-0.12±0.13cm/s),差异具有统计学意义(p<0.05),软斑块收缩期最大应变率(0.48±0.32s-1)高于硬斑块最大应变率(0.31±0.27s-1),差异具有统计学意义(p<0.05)。软斑块收缩期最大应变(3.32%±2.06%)与硬斑块最大应变(2.75%±1.87%)比较无统计学意义(p>0.05)。4.颈动脉粥样斑块纤维帽顶部收缩期最大应变率(0.26±0.34 s-1)低于斑块肩部最大应变率(0.41±0.48 s-1),差异具有统计学意义(p<0.05);斑块纤维帽顶部收缩期最大运动速度(-0.17±0.15 cm/s)低于斑块肩部最大运动速度(-0.33±0.22cm/s),差异具有统计学意义(p<0.05);纤维帽顶部收缩期最大应变(2.68%±1.31%)与斑块肩部最大应变(3.21%±1.05%)比较无统计学意义(p>0.05)。5.斑块肩部收缩期最大应变率与肩部AIIc%有显著负相关关系(R2=0.1444,p<0.05));斑块肩部收缩期最大速度与肩部AIIc%无显著性关系(R2=0.0872,p>0.05);斑块肩部收缩期最大应变与肩部AIIc%无显著性关系(R2=0.0794,p>0.05)。6.冠心病组肱踝脉搏波速度(BaPWV)(16.29±2.18m/s)高于对照组BaPWV(11.28±2.16m/s),差异具有统计学意义(p<0.05)。结论1.正常对照组收缩期径向最大运动速度高于冠心病无粥样斑块颈动脉速度,表明速度向量成像技术可用于早期检测颈动脉粥样硬化,早期反映血管壁的弹性度。2.颈动脉粥样斑块肩部收缩期最大应变率与纤维帽项部收缩期最大应变率比较有显著性差异,表明应变率可作为评价斑块力学分布的无创性方法。3.声学密度定量技术可反映组织的特性,但难以可反映组织的力学变化,而VVI追踪斑块肩部与纤维帽顶部应变率差异可更好反映斑块的力学特征,为将来评价斑块的稳定性提供的新方法。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 符号说明
  • 前言
  • 材料方法
  • 结果
  • 讨论
  • 结论
  • 附表
  • 附图
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读硕士期间发表的学术论文
  • 学位论文评阅及答辩情况表
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