MRI動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描在評(píng)估頸動(dòng)脈斑塊穩(wěn)定性中的應(yīng)用

李 軍，劉偉偉，程海超

（1.山東省千佛山醫(yī)院放射科，山東 濟(jì)南 250014；2.山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院放射科，山東 濟(jì)南 250011）

動(dòng)脈粥樣硬化是許多臨床心腦血管疾病發(fā)生發(fā)展的基礎(chǔ)病變。研究［1］表明，炎癥反應(yīng)是易損斑塊形成的重要原因，而炎性反應(yīng)往往通過(guò)新生血管對(duì)斑塊起作用，新生血管是炎性細(xì)胞浸潤(rùn)的重要途徑［2］。目前，高分辨力MRI是區(qū)分穩(wěn)定和不穩(wěn)定斑塊的重要工具，可很好地區(qū)分斑塊內(nèi)各個(gè)結(jié)構(gòu)，評(píng)估纖維帽的厚薄及破裂程度，但無(wú)法評(píng)估斑塊內(nèi)新生血管。MRI增強(qiáng)掃描可定性評(píng)估新生血管，但無(wú)法分析新生血管具體含量。MRI動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描（dynamic contrastenhanced magnetic resonance imaging，DCE-MRI）是廣泛應(yīng)用于腫瘤血管的一項(xiàng)檢查技術(shù)，可定量評(píng)估新生血管，容積傳輸常數(shù)（Ktrans）可反映斑塊內(nèi)的微血管含量。本研究的目的是定量分析破裂斑塊、厚壁斑塊及薄壁斑塊新生血管含量是否存在差異，以尋求定量評(píng)估斑塊新生血管的方法，從而早期識(shí)別易損斑塊。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2014年1月至2015年12月山東省千佛山醫(yī)院收治的經(jīng)超聲懷疑有動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的48例患者，均行MRI平掃及動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描。DCE-MRI掃描時(shí)7例由于吞咽偽影過(guò)重或無(wú)法堅(jiān)持被排除。余41例中男20例，女21例；年齡46～86歲，平均（65.46±11.82）歲。

1.2 儀器與方法 41例均無(wú)MRI檢查禁忌證，如植入磁性器材等，檢查前均簽署知情同意書(shū)。采用Siemens Magnetom Skyra 3.0 T MRI掃描儀。MRI平掃及動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描定位線位于頸動(dòng)脈分叉處，掃描序列及參數(shù)見(jiàn)表1，整個(gè)掃描過(guò)程約40 min，告知患者盡量減少吞咽動(dòng)作。

T1動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描需先行T1原始圖（T1maps圖）掃描；T1連續(xù)強(qiáng)化序列掃描時(shí)，在第2時(shí)相數(shù)據(jù)采集結(jié)束后，使用高壓注射器，經(jīng)肘靜脈注入對(duì)比劑（GD-DTPA）15 mL，流率2.5 mL/s，之后注射20 mL生理鹽水，流率5 mL/s，再連續(xù)采集33個(gè)時(shí)相圖像，共35個(gè)時(shí)相圖像，得到約700幅動(dòng)態(tài)對(duì)比MRI圖像。

表1 MRI平掃及動(dòng)態(tài)增強(qiáng)掃描參數(shù)

1.3 纖維帽分類(lèi) 應(yīng)用Image-Pro Plus圖像分析軟件在3D-TOF原始圖像上對(duì)斑塊纖維灶厚度進(jìn)行測(cè)量，將斑塊分為：厚壁斑塊，纖維灶完整且任意位置厚度均≥0.25 mm（圖1a）；薄壁斑塊，纖維帽完整，如有任意部位＜0.25 mm歸入薄壁斑塊（圖1b）；破裂斑塊，纖維帽不完整、部分存在，無(wú)論厚度多少均歸入破裂斑塊組（圖1c）。

圖1 斑塊分類(lèi) 圖1a 在斑塊與血管管腔（*）之間可見(jiàn)完整的厚的低信號(hào)帶（長(zhǎng)箭），厚度均一，且＞0.25 mm 圖1b 在斑塊和血管管腔（*）之間，低信號(hào)帶變薄，纖維帽任何部分均＜0.25 mm，長(zhǎng)箭頭示斑塊位置，粗箭頭為薄纖維帽 圖1c 斑塊與血管管腔（*）之間低信號(hào)帶基本消失，管腔附近斑塊內(nèi)可見(jiàn)高信號(hào)（粗箭）

1.4 圖像后處理 將掃描所得圖像傳至Siemens工作站Sygno VE40A，利用TISSUE 4D（基于Tofts等的藥代動(dòng)力學(xué)二室模型設(shè)計(jì)）工作軟件進(jìn)行后處理。后處理過(guò)程中所有序列圖像均進(jìn)行配準(zhǔn)，選取同側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈獲得動(dòng)脈輸入函數(shù)。通過(guò)選取ROI測(cè)量斑塊血管參數(shù)Ktrans，每個(gè)選定的斑塊取3個(gè)層面分別進(jìn)行后處理，根據(jù)平掃圖像顯示的斑塊位置，繪取整個(gè)斑塊輪廓，測(cè)得Ktrans值。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以±s表示，3組資料間比較采用方差分析，不同斑塊兩兩比較，檢驗(yàn)水準(zhǔn)為0.05。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

48例共發(fā)現(xiàn)厚壁斑塊15個(gè)，薄壁斑塊9個(gè)，破裂斑塊11個(gè)。各斑塊Ktrans平均值分別為厚壁斑塊（0.035±0.019）min-1（圖 2），薄壁斑塊（0.090± 0.270）min-1（圖3），破裂斑塊（0.102±0.039）min-1（圖4）。厚壁斑塊與薄壁、破裂斑塊Ktrans值比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05），薄壁斑塊與破裂斑塊Ktrans值之間，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

3 討論

易損斑塊的特點(diǎn)是包括一個(gè)較大的脂質(zhì)核心、一個(gè)薄的或破裂的纖維帽，斑塊表面可有鈣化結(jié)節(jié)和斑塊內(nèi)出血。國(guó)外研究［3］表明，纖維帽的特征與近期缺血性中風(fēng)有關(guān)，70%的患者有破裂斑塊，50%有薄纖維帽，僅9%的近期缺血性中風(fēng)患者有完整的厚的纖維帽。有破裂纖維帽的人群發(fā)生缺血性中風(fēng)的概率比有厚纖維帽的人群大23倍。一項(xiàng)無(wú)癥狀頸動(dòng)脈中度狹窄（50%～79%）的154例縱向研究［4］表明，缺血性事件的風(fēng)險(xiǎn)與大斑塊、薄的或破壞的纖維帽和內(nèi)出血密切相關(guān)，因此易損斑塊的早期發(fā)現(xiàn)對(duì)臨床早期干預(yù)有指導(dǎo)意義。

在Tofts等的藥代動(dòng)力學(xué)二室模型中［5］，注射的對(duì)比劑數(shù)秒內(nèi)通過(guò)動(dòng)脈進(jìn)入組織的微血管，后進(jìn)入血管外細(xì)胞外空間（EES），Ktrans與血流量、毛細(xì)血管的表面積及滲透性有關(guān)，它是ROI灌注和滲透的結(jié)合。Ktrans在不同成分之間的不同數(shù)值，反映出各種成分血液供應(yīng)的不同及滲透性的不同。DCE-MRI可評(píng)估斑塊區(qū)域的灌注特征，而灌注的特點(diǎn)依賴于巨噬細(xì)胞的含量和組織炎癥標(biāo)記物［6-7］。如果局部斑塊的灌注特點(diǎn)主要是由局部炎癥細(xì)胞驅(qū)動(dòng)，那么局部斑塊的Ktrans值測(cè)量就可量化炎癥，炎性浸潤(rùn)更高的斑塊，發(fā)生破裂的風(fēng)險(xiǎn)也更大。本研究也發(fā)現(xiàn)，易損斑塊（纖維帽破裂及薄纖維帽斑塊）Ktrans值更大，說(shuō)明新生血管更多，炎性活動(dòng)更劇烈。

本研究中，薄壁斑塊與破裂斑塊在Ktrans值上差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明其新生血管含量并無(wú)明顯不同，炎性浸潤(rùn)并無(wú)明顯不同。薄壁斑塊和破裂斑塊的纖維帽是由于基質(zhì)降解和合成的不平衡導(dǎo)致的，基質(zhì)蛋白酶活性的提高導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)的降解，并構(gòu)成纖維帽，巨噬細(xì)胞的炎性浸潤(rùn)進(jìn)一步加劇了基質(zhì)蛋白酶的活性，基質(zhì)蛋白酶活性的提高又削弱了纖維帽的穩(wěn)定性。這種正反饋機(jī)制促進(jìn)了薄纖維帽和易損纖維帽更劇烈的炎癥反應(yīng)，因此，薄壁斑塊和破裂斑塊僅為斑塊發(fā)展過(guò)程中相近的2個(gè)階段，并無(wú)本質(zhì)差別。

動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的進(jìn)展與臨床缺血性癥狀的發(fā)生有密切關(guān)系，因此準(zhǔn)確評(píng)估斑塊的穩(wěn)定性、較早診斷易損斑塊對(duì)臨床治療是必要的。非侵入的方法測(cè)量斑塊內(nèi)新生血管的含量可作為判斷斑塊破裂危險(xiǎn)性及是否需積極干預(yù)的一項(xiàng)參考指標(biāo)，如是否行動(dòng)脈內(nèi)膜切除術(shù)、藥物治療或持續(xù)觀察斑塊的進(jìn)展。

頸部斑塊的MRI平掃，要取得穩(wěn)定清晰的圖像需患者的密切配合。由于多種原因，DCE-MRI圖像質(zhì)量并不滿意，有時(shí)甚至無(wú)法顯示明確的管腔邊界，由于患者的吞咽動(dòng)作，且掃描時(shí)間較長(zhǎng)，患者會(huì)發(fā)生不自主運(yùn)動(dòng)，在DCE-MRI圖像和其他序列的圖像上有時(shí)就會(huì)出現(xiàn)較大的錯(cuò)位。對(duì)于微小的移位，可使用后處理軟件校準(zhǔn)圖像，但是較大的錯(cuò)位，無(wú)法得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。在后處理中，有相當(dāng)數(shù)量的變量會(huì)影響最終的參數(shù)，包括心輸出量、組織T1基線值、組織動(dòng)脈輸入函數(shù)，且不同后處理手段對(duì)結(jié)果也有影響。

總之，DCE-MRI可定量測(cè)量不同斑塊的Ktrans值，從而評(píng)估斑塊的穩(wěn)定性。未來(lái)的研究將集中于更強(qiáng)大的采集技術(shù)和后處理技術(shù)，以更準(zhǔn)確地測(cè)定新生血管的含量。

圖2 男，56歲，厚壁斑塊 圖2a～2c 分別為T(mén)1WI、T1maps圖、后處理參數(shù)圖。斑塊區(qū)域Ktrans平均值為0.033 min-1

圖3 男，78歲，薄壁斑塊 圖3a～3c 分別為T(mén)1WI、T1maps圖、后處理參數(shù)圖。Ktrans平均值為0.084-1

圖4 女，74歲，破裂斑塊 圖4a～4c 分別為T(mén)1WI、T1maps圖、后處理參數(shù)圖。Ktrans平均值為0.063 min-1

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