頸動(dòng)脈易損斑塊的影像學(xué)診斷研究進(jìn)展

王正通，紀(jì)鳳穎，張 瑩

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院CT室，哈爾濱150001)

近年來(lái)，缺血性腦卒中的病死率逐年升高，而頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊是導(dǎo)致缺血性腦卒中的主要原因之一[1]。對(duì)頸動(dòng)脈斑塊的深入研究發(fā)現(xiàn)，斑塊所致的管腔狹窄并不是導(dǎo)致缺血性腦卒中事件的唯一因素，斑塊的組成成分和易損性與之關(guān)系更加密切[2]。因此，早期準(zhǔn)確診斷斑塊的組成成分和易損性能極大地降低缺血性腦卒中的病死率。易損斑塊的主要組成成分包括大脂質(zhì)核、薄或破裂的纖維帽、斑塊內(nèi)出血、新生血管及炎性細(xì)胞[3]?，F(xiàn)有的影像學(xué)診斷方法如多層螺旋CT、磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)、超聲、分子影像學(xué)、數(shù)字減影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)等不僅可以分析斑塊組織的成分，還可以判斷斑塊的穩(wěn)定性，但以上影像學(xué)診斷方法均存在優(yōu)缺點(diǎn)?，F(xiàn)就影像學(xué)診斷技術(shù)在頸動(dòng)脈易損斑塊診斷方面的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為臨床更準(zhǔn)確地選擇影像學(xué)診斷方法提供參考依據(jù)。

1 多層螺旋CT

1.1CT血管造影(CT angiography，CTA) CTA是一種簡(jiǎn)單、無(wú)創(chuàng)的影像學(xué)檢查技術(shù)，通過(guò)多平面重組、最大密度投影及容積再現(xiàn)等后處理技術(shù)可清晰顯示頸動(dòng)脈斑塊的位置、大小及形態(tài)，進(jìn)而準(zhǔn)確評(píng)估管腔狹窄程度[4]。姜微等[5]研究表明，CTA不僅可以清晰顯示頸動(dòng)脈斑塊的大小、形態(tài)、位置，還可以清晰顯示頸動(dòng)脈狹窄的程度和長(zhǎng)度。張光勇等[6]將181例疑有顱內(nèi)血管病變的患者的CTA檢查結(jié)果與DSA檢查結(jié)果進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，CTA診斷血管狹窄的靈敏度為83.33%、特異度為97.26%。此外，CTA還能夠準(zhǔn)確判斷血管壁易損斑塊的成分。Wintermark等[7]研究表明，CTA不僅能顯示斑塊潰瘍，還可準(zhǔn)確測(cè)量薄層纖維帽的厚度，進(jìn)而更好地評(píng)估斑塊的易損性。張曉潔等[8]術(shù)前1周對(duì)擬行頸動(dòng)脈內(nèi)膜切除術(shù)的患者行CTA檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，頸動(dòng)脈內(nèi)膜成分脂質(zhì)核和斑塊內(nèi)出血的CT值分別為(28.07±26.84) Hu和(97.17±35.82) Hu，比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。因此，CTA可通過(guò)測(cè)量斑塊的CT值來(lái)識(shí)別斑塊中的成分。CTA檢查也存在一定的局限性，該檢查不僅有一定的輻射，且造影劑也有一定的不良反應(yīng)。因此，如何減少受檢者的輻射劑量與造影劑的使用量成為目前研究的重點(diǎn)。

1.2寶石CT能譜成像(gemstone spectral imaging，GSI) GSI是利用X線能量譜進(jìn)行成像的技術(shù)，根據(jù)人體組織和病變成分對(duì)不同X線能量譜吸收的差異，通過(guò)能譜CT成像表示出來(lái)。GSI不僅能清晰顯示解剖成像、優(yōu)化不同結(jié)構(gòu)間的對(duì)比，而且還能實(shí)現(xiàn)對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的分析、對(duì)成分的定量測(cè)量[9]。殷小平等[10]對(duì)腹部血管行GSI檢查發(fā)現(xiàn)，最佳70 keV單能量組肝臟血管的最佳對(duì)比噪聲比和圖像質(zhì)量主觀評(píng)分均優(yōu)于質(zhì)量控制組(140 kVp混合能量)。GSI不僅可通過(guò)能譜曲線、曲線斜率及有效原子序數(shù)區(qū)分易損斑塊中的纖維成分、脂質(zhì)成分及血栓樣組織，還可以判斷斑塊中各成分的相對(duì)含量，進(jìn)而更好地評(píng)估斑塊的穩(wěn)定性[11]。研究發(fā)現(xiàn)，脂質(zhì)成分的能譜曲線近似于皮下脂肪，呈弓背向上形態(tài)，CT值隨著keV的升高而增大；纖維基質(zhì)、斑塊內(nèi)出血的能譜曲線近似于肌肉和標(biāo)準(zhǔn)血，均呈弓背向下形態(tài)，CT值隨著keV的升高而減小[12]。關(guān)于曲線斜率和有效原子序數(shù)，纖維基質(zhì)>斑塊內(nèi)出血>脂質(zhì)成分[13]。GSI為臨床在頸動(dòng)脈斑塊成分分析及穩(wěn)定性方面提供了可靠的診斷依據(jù)，從而降低了缺血性腦卒中的發(fā)病率。已有研究指出，多種成像技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用能有效降低受檢者的輻射劑量，提高診斷安全性[14]。

2 MRI

2.1高分辨率磁共振成像(high-resolution magnetic resonance imaging，HR-MRI) HR-MRI技術(shù)是臨床診斷頸動(dòng)脈斑塊的常用技術(shù)之一，在顯示和評(píng)估頸部血管斑塊方面具有較高的空間分辨率和組織對(duì)比度[15]。近年來(lái)，越來(lái)越多的研究應(yīng)用HR-MRI診斷和分析頸動(dòng)脈血管斑塊的特征，如斑塊內(nèi)出血、纖維帽以及脂質(zhì)核等[16-17]。高分辨率“黑血”技術(shù)和“亮血”3D-TOF(3D time-of-flight)技術(shù)不僅可以增加管壁與管腔的對(duì)比度，還可以獲得頸動(dòng)脈斑塊的形態(tài)和組成成分信息，包括測(cè)量斑塊的總體積、識(shí)別斑塊的成分(如斑塊內(nèi)出血、纖維帽、脂質(zhì)核等)、評(píng)價(jià)斑塊的表面形態(tài)(如斑塊破潰、纖維帽破裂等)[18]。在“黑血”軸位圖像上可以測(cè)量血管總面積、管腔面積，計(jì)算管壁面積以及管壁標(biāo)準(zhǔn)化指數(shù)，進(jìn)而準(zhǔn)確計(jì)算頸動(dòng)脈斑塊的負(fù)荷，更好地為觀察、評(píng)估斑塊的進(jìn)程及易損性提供定量分析數(shù)據(jù)。趙輝林等[19]認(rèn)為，頸動(dòng)脈血管壁行MRI“黑血”技術(shù)定量分析具有可行性，管壁標(biāo)準(zhǔn)化指數(shù)能直接、準(zhǔn)確地反映頸動(dòng)脈斑塊進(jìn)程、評(píng)價(jià)動(dòng)脈斑塊負(fù)荷。3D-TOF“亮血”技術(shù)可以較好地顯示斑塊纖維帽，通過(guò)觀察、測(cè)量纖維帽的厚度及連續(xù)性，進(jìn)而更好的鑒別斑塊纖維帽的穩(wěn)定性。文獻(xiàn)報(bào)道，穩(wěn)定的纖維帽在3D-TOF“亮血”成像上顯示為光滑的連續(xù)低信號(hào)帶，而相對(duì)穩(wěn)定的纖維帽在3D-TOF上常無(wú)低信號(hào)帶影，而斷裂的纖維帽常顯示為表面不光滑、不連續(xù)的高信號(hào)影[20]。雖然高分辨率MRI成像技術(shù)可以分析頸動(dòng)脈斑塊的穩(wěn)定性，但信號(hào)采集時(shí)間長(zhǎng)，患者配合欠佳。因此，如何縮短HR-MRI的成像時(shí)間是未來(lái)研究的熱點(diǎn)。

2.2增強(qiáng)磁共振成像 增強(qiáng)磁共振成像包括對(duì)比增強(qiáng)磁共振成像(contrast enhanced MRI，CE-MRI)和動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)磁共振成像(dynamic contrast enhanced MRI，DCE-MRI)。CE-MRI是一種非常準(zhǔn)確的無(wú)創(chuàng)性影像學(xué)檢查技術(shù)，其可以使斑塊纖維帽發(fā)生強(qiáng)化，而脂質(zhì)核不發(fā)生強(qiáng)化，從而形成鮮明對(duì)比。CE-MRI還可以觀察纖維帽的完整性，并準(zhǔn)確測(cè)量纖維帽的厚度[21]。不穩(wěn)定斑塊內(nèi)往往有活動(dòng)性炎癥的存在，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞的通透性增加，這有助于造影劑的進(jìn)入[22]，導(dǎo)致斑塊內(nèi)發(fā)生強(qiáng)化。Millon等[23]將擬行頸動(dòng)脈內(nèi)膜剝脫術(shù)患者的術(shù)前CE-MRI檢查結(jié)果與術(shù)后病理結(jié)果進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，CE-MRI能顯示斑塊內(nèi)活動(dòng)性炎癥和斑塊的各種組分(如纖維帽、大脂質(zhì)核)。因此，CE-MRI檢查有助于提高頸動(dòng)脈斑塊易損性的檢出率和診斷的準(zhǔn)確度。

DCE-MRI可定量評(píng)估斑塊內(nèi)的新生血管，容積傳輸常數(shù)可反映斑塊內(nèi)的微血管含量[24]。李軍等[25]對(duì)疑有頸動(dòng)脈斑塊的41例患者行DCE-MRI掃描，根據(jù)DCE-MRI圖像后處理獲得厚壁斑塊、薄壁斑塊、破裂斑塊的容積傳輸常數(shù)值，比較發(fā)現(xiàn)差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，即易損斑塊(纖維帽破裂及薄纖維帽斑塊)的容積傳輸常數(shù)值更大，說(shuō)明斑塊內(nèi)有更多的新生毛細(xì)血管，斑塊內(nèi)活動(dòng)性炎癥更劇烈。未來(lái)DCE-MRI的研究將集中于信號(hào)采集技術(shù)及圖像后處理技術(shù)，以更準(zhǔn)確地定量評(píng)估斑塊內(nèi)的新生血管。

3 超 聲

3.1常規(guī)超聲 超聲是通過(guò)二維超聲和彩色多普勒成像觀察斑塊回聲、形態(tài)學(xué)特點(diǎn)以及評(píng)估血管狹窄程度的重要檢查手段。在二維超聲中，回聲是反映斑塊組成成分的重要參數(shù)。研究表明，在無(wú)癥狀但有低回聲斑塊以及50%以上頸動(dòng)脈狹窄的患者中，低回聲斑塊與斑塊內(nèi)脂質(zhì)含量增加、炎癥細(xì)胞密度增加以及斑塊內(nèi)出血有關(guān)，這種斑塊極不穩(wěn)定，易發(fā)生破裂，未來(lái)發(fā)生卒中的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)大大增加[26-27]。超聲醫(yī)師對(duì)斑塊內(nèi)回聲的觀察具有一定的主觀性，導(dǎo)致對(duì)斑塊成分分析和易損性分析存在一定的偏差，通過(guò)測(cè)量斑塊的灰階中位數(shù)分析斑塊組成成分及易損性，有利于減少這種偏差造成的影響。Mitchell等[28]對(duì)38例擬行頸動(dòng)脈內(nèi)膜切除術(shù)的患者行頸動(dòng)脈常規(guī)超聲檢查，并對(duì)斑塊圖像進(jìn)行灰階分析，術(shù)后與病理結(jié)果進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，斑塊的灰階中位數(shù)與斑塊的易損性密切相關(guān)。研究表明，采用灰階中位數(shù)診斷易損斑塊的靈敏度為76%、特異度為82%[29]。二維超聲檢查不易區(qū)分易損斑塊的類型，不能進(jìn)一步評(píng)估腦卒中風(fēng)險(xiǎn)分層。彩色多普勒成像通過(guò)測(cè)量斑塊處管腔內(nèi)徑、血流速度及阻力，能夠準(zhǔn)確評(píng)估血管狹窄程度。彩光[30]對(duì)55例頸動(dòng)脈狹窄患者行二維及彩色多普勒超聲檢查，結(jié)果顯示，彩色多普勒超聲對(duì)頸動(dòng)脈狹窄的診斷率高達(dá)98%，且能夠清晰顯示頸動(dòng)脈血管的邊界。

3.2超聲新技術(shù) 近年來(lái)，對(duì)比增強(qiáng)超聲造影(contrast-enhanced ultrasonography，CEUS)、血管內(nèi)超聲及血管內(nèi)虛擬組織學(xué)超聲(virtual histology intravascular ultrasound，VH-IVUS)等作為新技術(shù)逐漸應(yīng)用到頸動(dòng)脈斑塊成分的診斷和易損性評(píng)估中。CEUS是評(píng)價(jià)斑塊內(nèi)血管化的一種常用、簡(jiǎn)單而無(wú)創(chuàng)的技術(shù)，其可以評(píng)估易損斑塊內(nèi)新生毛細(xì)血管的含量，同時(shí)該技術(shù)還可以觀察和評(píng)估外膜滋養(yǎng)血管的生成及含量[31]。Staub等[32]認(rèn)為，易損斑塊內(nèi)通常會(huì)有更大程度的新生血管形成，并且斑塊內(nèi)新生血管的形成與斑塊不穩(wěn)定的形態(tài)學(xué)特征密切相關(guān)。Lezzi等[33]對(duì)擬行頸動(dòng)脈內(nèi)膜切除術(shù)的患者行頸動(dòng)脈CEUS檢查，并與術(shù)后病理結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果顯示，CEUS對(duì)斑塊內(nèi)新生血管的診斷率為86%，靈敏度為94%，特異度為68%。因此，CEUS可作為不穩(wěn)定斑塊危險(xiǎn)分層的一個(gè)有價(jià)值的工具。斑塊CEUS強(qiáng)化程度的劃分受操作者主觀性的影響，缺乏客觀性。

血管內(nèi)超聲是一種基于導(dǎo)管的技術(shù)，通過(guò)導(dǎo)管，超聲微探頭在血管內(nèi)及斑塊周圍進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)，可全方位獲取管腔斷層圖像，可極大限度地接近斑塊區(qū)域，提供血管壁和斑塊結(jié)構(gòu)的高分辨率圖像；此外，血管內(nèi)超聲還能夠揭示斑塊發(fā)育過(guò)程中斑塊真正的大小和血管重塑狀態(tài)，進(jìn)而準(zhǔn)確評(píng)估斑塊的易損性[34]。VH-IVUS是一種新的超聲分析技術(shù)，其將采集的射頻信息進(jìn)行光譜分析，用不同顏色對(duì)斑塊各種成分進(jìn)行定性分析，減少了對(duì)操作者的依賴性。VH-IVUS將斑塊的成分分為纖維斑塊(暗綠色)、脂質(zhì)核心(紅色)以及鈣化斑塊(白色)[35]。據(jù)報(bào)道，VH-IVUS對(duì)斑塊成分診斷的準(zhǔn)確率高達(dá)72%～92%，尤其是對(duì)易損斑塊內(nèi)脂質(zhì)核心的敏感度較高[36]。VH-IVUS無(wú)法識(shí)別斑塊內(nèi)出血、附壁血栓及斑塊表面鈣化產(chǎn)生的聲影[37]。因此，當(dāng)前許多研究者致力于新型超聲檢查技術(shù)的開(kāi)發(fā)，如彈性成像等[38]。

4 分子影像學(xué)

分子影像學(xué)是運(yùn)用影像學(xué)技術(shù)顯示組織水平、細(xì)胞及亞細(xì)胞水平的特定分子，反映活體狀態(tài)下分子水平的變化，對(duì)分子生物學(xué)行為在影像學(xué)方面進(jìn)行定性和定量研究的學(xué)科[39]。放射性核素成像是臨床上最常用的分子影像學(xué)檢測(cè)技術(shù)。正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像(positron emission computed，PET)/CT是放射性核素成像分子影像技術(shù)的代表。PET/CT是一種無(wú)創(chuàng)、放射性核素體內(nèi)分布的斷層顯像技術(shù)。18F標(biāo)記的脫氧葡萄糖(18F-fluorodeoxyglucose,18F-FDG)是PET/CT成像中最常用的放射性標(biāo)記物。在早期研究中，Burtea等[40]運(yùn)用PET/CT進(jìn)行顯像發(fā)現(xiàn)，在患者的頸動(dòng)脈斑塊處可見(jiàn)18F-FDG的聚集。對(duì)頸動(dòng)脈重度狹窄并發(fā)短暫性腦缺血發(fā)作的患者進(jìn)行前瞻性研究發(fā)現(xiàn)，18F-FDG PET/CT可以顯示動(dòng)脈粥樣硬化斑塊炎癥。有癥狀、不穩(wěn)定的斑塊比無(wú)癥狀的斑塊積累更多的18F-FDG；有癥狀病變18F-FDG凈累積率(斑塊/積分血漿)較對(duì)側(cè)無(wú)癥狀病變高27%[41]。因此，通過(guò)觀察、測(cè)量頸動(dòng)脈斑塊對(duì)18F-FDG的攝取量，可更準(zhǔn)確地評(píng)估斑塊的易損性。目前臨床上正在研發(fā)用于診斷頸動(dòng)脈斑塊的新型PET放射性標(biāo)志物，同時(shí)需要探究這些新型示蹤劑對(duì)預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)生腦血管缺血事件的價(jià)值。

5 DSA

DSA是一種能清晰顯示動(dòng)脈管腔內(nèi)部情況的檢查手段。目前，DSA是診斷頸動(dòng)脈狹窄的金標(biāo)準(zhǔn)，該技術(shù)能夠多角度確切反映、測(cè)量管腔狹窄或閉塞的程度。但近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，頸動(dòng)脈管腔狹窄的程度只是作為預(yù)測(cè)未來(lái)腦血管缺血事件發(fā)生的間接指標(biāo)[2]，必須考慮斑塊的其他參數(shù)，如斑塊的組成成分、斑塊內(nèi)出血程度、斑塊潰瘍以及斑塊所處位置，以更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)腦血管缺血事件的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。DSA不能顯示斑塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成，對(duì)診斷血管壁上斑塊性質(zhì)的價(jià)值不高[42]。另外，DSA為有創(chuàng)、輻射性檢查，易導(dǎo)致易損斑塊脫落。隨著無(wú)創(chuàng)影像檢查技術(shù)的發(fā)展，DSA金標(biāo)準(zhǔn)的地位將會(huì)被其他無(wú)創(chuàng)性影像檢查新技術(shù)所取代[43]。

6 展 望

新的影像學(xué)檢查技術(shù)極大地推動(dòng)了頸動(dòng)脈易損斑塊研究領(lǐng)域的發(fā)展。隨著影像學(xué)成像技術(shù)的不斷進(jìn)步，將各種影像學(xué)成像技術(shù)融合已成為必然。CT與MRI能對(duì)頸動(dòng)脈斑塊進(jìn)行解剖成像，超聲是篩查頸動(dòng)脈易損斑塊的首選方法，而分子成像技術(shù)能顯示斑塊內(nèi)各種細(xì)胞的代謝信息。不同的影像檢測(cè)技術(shù)有不同的特性，相互之間可以互補(bǔ)。多模態(tài)分子影像平臺(tái)(如PET/CT、PET/MRI、MRI/CT)診斷動(dòng)脈易損斑塊，不僅可以顯示斑塊的位置、大小及形態(tài)，而且還可以檢測(cè)斑塊的組成成分、評(píng)估斑塊的穩(wěn)定性和易損程度[44]，但如何形成最優(yōu)的組合還需要臨床進(jìn)一步的研究。