二维彩超联合三维超声在下肢动脉闭塞支架置入后再狭窄中的应用价值

吕仁华 谭晋韵 范伟健 林 杰 王 涌 丁 红

下肢闭塞性动脉硬化（arteriosclerosis obliterans，ASO）是一种表现在下肢动脉的系统性动脉粥样硬化。动脉粥样硬化物质的生长和继发性血栓形成导致动脉内膜增厚、管腔变窄甚至闭塞，引起患肢的一系列症状和体征，如间歇性跛行、静息痛、溃疡、坏死，甚至肢体感觉丧失［1-2］。随着人口老龄化日益加剧、日常饮食结构改变，近年来下肢ASO 患者数量逐步上升，不仅严重影响其生活质量，重者可因慢性肢体威胁性缺血表现需手术截肢，甚至危及生命［3］。目前治疗方法主要包括以药物和行走锻炼为主的非手术治疗和包括开放手术和腔内治疗在内的血运重建。随着医疗器械技术发展、治疗理念改变，腔内治疗的疗效不断提高而逐渐成为首选方法，其中下肢动脉支架置入成为治疗下肢ASO的重要手段，其有效性和安全性渐获认可［4-5］。但随着支架置入广泛应用，下肢动脉内支架内再狭窄（in-stent restenosis， ISR）引起复发的问题也逐渐显现，也是下肢动脉支架置入术后最常见的并发症之一，通常在支架置入后1～2年内高发，有报道称支架置入后12个月ISR发生率为15%～40%［6-8］。临床上为进一步明确病变程度，常采用二维彩超即二维灰阶和彩色多普勒血流显像（color Doppler flow imaging， CDFI）、数字减影血管造影（digital subtraction angiography， DSA）、CT 血管成像（CT angiography， CTA）等方法。DSA 目前是诊断ISR的金标准，但存在创伤性且增加相关并发症风险，而CTA 对远端小动脉的显影效果不佳［9］。相比之下，超声检查更简单、方便、经济，是首选的影像学检查手段［10］。尽管如此，灰阶和CDFI 也存在局限性，若支架内血流速度缓慢，位置深，则不能准确反映血管内结构和真实血流动力学情况。

三维超声（three-dimensional ultrasonography，3D-US）是近年发展起来的新技术，可客观呈现目标的三维立体结构，提供全方位观测视角，从多维度观察病变，现已应用于外周血管［11-12］。本研究拟通过二维彩超与3D-US定量分析结合综合评价支架内结构、血流动力学变化，为临床利用超声准确评估ISR 情况提供一定的证据支撑。

1. 一般资料

选取2021年7月至11月期间复旦大学附属华山医院血管外科收治的因下肢动脉闭塞已行支架置入术后出现ISR可疑症状的患者。

病例选择纳入标准：①患者入院后曾行超声和CTA 检查，并于1 个月内完成DSA 检查或治疗；
②有完整我院支架置入病史资料及术后随访资料和用药情况；
③影像学上无明显支架移位或断裂。

排除标准：①影像学证实股或腘动脉原置入支架内完全闭塞；
②合并髂总、髂外动脉中度以上狭窄或闭塞；
③严重心脑血管疾病、肝肾功能不全或曾出现造影剂过敏的患者；
④合并晚期恶性肿瘤或近期患肢手术或感染史。

2. 仪器与方法

使用 PHILIPS EPIQ Elite 彩色超声诊断系统，配备矩阵三维探头XL14-3，超声检查固定由一名有15年以上血管超声检查经验的医师完成。患者取平卧位，静止状态下患肢放松略外展，首先以二维灰阶模式纵轴与横轴完整扫查患侧下肢动脉支架置入段，采集图像后切换至CDFI 模式，观察支架内血流充盈情况，分别测量支架近心端2 cm 处自主动脉收缩期峰值血流速度（peak systolic velocity， PSV）及ISR 处PSV，多处狭窄时记录流速最高处的PSV，并计算ISR 处PSV 与近心端自体动脉PSV 的比值（peak systolic velocity ratio， RPSV）。测量PSV 时应将超声切面穿过官腔中轴线，将取样容积放在中心沿狭窄处缓慢移动，直到采集到支架内PSV 最高值。参照下肢动脉狭窄的Cossman超声诊断标准，以支架内最高以PSV>150 cm/s 或RPSV>1.5∶1 定义为ISR 标准（轻度以上，>30%）［13］。切换至3D-US 模式，将探头放置于支架近端自体动脉处，采用能量多普勒条件，在标准优化模式下沿着自体动脉短轴扫描，扫描范围涵盖支架全程，自动获得支架内血流的三维能量多普勒（3D power Doppler ultrasonography，3D-P-US）图像（图1），全方位观察图像选定狭窄区域后调整超声切面光标线垂直于管腔，移动光标选择图像中正常管腔血流和最狭窄处血流横截面，通过横截面面积计算狭窄率，出现轻度以上（>30%）判定为ISR（图2），采用与二维彩超联合方法时其中有一判定狭窄即判断为ISR。

图1 3D-P-US显示下肢动脉支架内血流情况

图2 3D-US定量分析判定为支架内再狭窄（再狭窄率43%）

CTA 及DSA 图像中下肢动脉支架内狭窄的判定分别由2名具10年以上读片经验的高年资血管外科副主任医师完成。支架内狭窄率=（支架直径－最狭窄处直径）/支架直径×100%。

以DSA 作为“金标准”，计算二维彩超、3DUS、二维彩超联合3D-US 及CTA 判断ISR（>30%）的总体符合率。

3. 统计学分析

采用IBM SPSS Statistics 23 统计软件分析数据，符合正态分布的计量资料采用均值±标准差（±s）表示，计数资料用例数表示。将二维彩超、3D-US、二维彩超联合3D-US、CTA 这4种方法所诊断的支架内狭窄情况分别与DSA 诊断结果进行Kappa 一致性检验，计算Kappa（κ）值（κ值<0.00为一致性极差；
κ值在0.00～0.20 为一致性极低；
κ值在0.21～0.40 为一致性一般；
κ值在0.41～0.60 为一致性中等；
κ值在0.61～0.80 为一致性较好；
κ值在0.81～1.00 为一致性极好），若P<0.05 则认为两者间差异具有统计学意义。

符合纳入标准共18例患者（22条患肢），年龄为60～92 岁，平均年龄（72.9±8.3）岁，其中男性13例，女性5 例，经DSA 诊断共18 条患肢出现大于30% 的ISR （18/22， 81.8%）， 左、 右侧各9 例（50.0%）。以此为金标准，二维彩超、3D-US、二维彩超联合3D-US、CTA 对下肢动脉ISR 总体诊断符合率分别为77.3% （17/22）、86.4% （19/22）、95.5%（21/22） 与90.9% （20/22）。上述4 种方法依次经Kappa 一致性检验得κ值分别为0.486、0.645、0.861与0.621（P<0.01）。提示二维彩超联合3D-US与DSA在下肢动脉ISR 的判断上具有非常好的一致性，3DUS 和CTA 均具有较好的一致性，而只使用二维彩超则为一致性中等。

随着血管外科治疗技术的发展，下肢动脉支架置入已成为治疗ASO 的重要手段，但由于支架置入术后患者出现支架内再狭窄的发生率仍较高，所以选择一种合适的影像学评估方法显得尤为重要。

目前DSA 是临床上用于ISR 诊断的金标准，检查时需从动脉通过高压注射器进行造影，属于有创操作。CTA 是经肘静脉注入造影剂，经体循环进入靶血管，然后通过独有图像后处理技术，使支架内狭窄的程度和范围得以显示，但其利用的是体循环的自身血流压力，狭窄严重时造影剂通过不及DSA 顺畅。此外，CTA 中置入支架金属伪影较大。这两种原因都可能造成狭窄程度高估，一定程度影响了CTA 对ISR判断的准确性。

二维彩超检查是术后随访的首选方法，但目前对于下肢动脉闭塞支架置入后再狭窄，尚无统一的诊断标准。参照下肢动脉狭窄的Cossman超声诊断标准评估支架内再狭窄时，必须获取支架内最狭窄处的PSV最高值，另外多普勒校正角度调节和取样容积放置等都会影响PSV 最高值的获取，从而降低总体诊断符合率。此外在实际应用中，评估狭窄程度时可能出现PSV、PSVR、多普勒频谱分析等指标判定不一致，这时需对各指标等进行综合评估，而非单一依靠一项指标来诊断［14］。

3D-US是通过运用计算机软件对所采集的二维图像进行重建后形成目标区域三维空间分布结构的技术，对其呈现的病变的三维立体结构可从多维度进行观察。近几年来，随着3D-US 获得更进一步发展，3D 定量分析越来越多地应用于血管病变的评估。2020年，国外学者Johri等［15］制定了利用3D-US叠式轮廓法或半自动工具量化颈动脉斑块体积的标准方法应用于心血管危险分层。此外，Macharzina 等［16］将3D-P-US 血流成像、3D-US 彩色血流成像与2-D 双功超声进行前瞻性比较，盲法测量了36 名患者的颈动脉狭窄百分比，认为血管造影和3D-P-US血流成像对测量连续的颈动脉狭窄百分比（差异的标准偏差和一致性相关系数）的结果之间没有差异（P>0.05），3DP-US 成像可提供对颈动脉狭窄准确和快速的临床诊断工具。

由于使用矩阵探头提供的三维动态成像可以同时提供长轴和短轴平面的实时图像，并使取样容积放置更为精准，弥补了普通线阵探头可能无法获取最狭窄处最高PSV 的不足。通过对采集到的图像数据进行分析和处理，获得3D 血流可视化形态，实时动态多角度呈现支架内的狭窄情况，可以让临床医师从多角度多维度选择靶病变区域。而相对于彩色多普勒，能量多普勒不依赖于合适角度的调节而具有更好操作性，使狭窄部位准确选取更为容易。通过3D-US 定量分析在任意平面上直接形态学评估狭窄程度和曲折情况，弥补了二维彩超无法准确测量高度或面积而不能全面评估靶病变的不足。

3D-US临床实际应用中较为复杂，首先图像采集操作略为繁琐，患者配合度会有一定程度影响，另外大量斑块的存在可能会影响数据分析，此外由于靶病变周围侧支或血流束紊乱会难以得到满意的3D 血流图像，且之后在选择和勾勒横截面时可能出现误差，这都会影响检出率及诊断效能。而彩色多普勒提供的血流束细窄且明亮、PSV 或PSVR 升高等血流动力学变化信息对3D-US 也是一种补充。本研究中还存在一些不足，样本量不够大且没有对ISR 程度分级，这都有待今后进一步研究。

综上所述，通过二维彩超联合3D-US对ISR 发生的血流动力学变化和血流3D 形态信息综合评价定量分析，可为临床准确评估下肢动脉ISR 提供一种有价值的新方法。两者联合作为无创检查，能有效提高下肢ASO 腔内治疗后ISR 的检出率及诊断效能，实时对狭窄部位进行更加全面的评估，为临床治疗方案提供更有力依据。

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