能譜CT判斷頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊成分及穩(wěn)定性的臨床價(jià)值

劉良進(jìn) 曾艷妮 徐佳 畢俊英

江漢大學(xué)附屬湖北省第三人民醫(yī)院放射科，武漢 430033

缺血性腦卒中是威脅人類(lèi)生命健康的一大疾病，頸動(dòng)脈粥樣硬化病變是導(dǎo)致該病發(fā)生的重要危險(xiǎn)因素[1]。以往臨床大多通過(guò)評(píng)估頸動(dòng)脈管腔狹窄程度來(lái)判斷頸動(dòng)脈粥樣硬化的病變程度，進(jìn)而預(yù)測(cè)缺血性腦卒中事件的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[2-3]。然而，有臨床研究發(fā)現(xiàn)，頸動(dòng)脈狹窄程度低于70%的頸動(dòng)脈粥樣硬化患者依然存在較大的缺血性腦卒中的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[4]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外臨床報(bào)道普遍證實(shí)，相對(duì)于頸動(dòng)脈狹窄程度來(lái)說(shuō)，頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊成分及其穩(wěn)定性能有能夠更有效、更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)缺血性腦卒中的發(fā)生發(fā)展[5-6]。因此，早期識(shí)別頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的成分及其穩(wěn)定性對(duì)缺血性腦卒中的臨床診斷、治療和預(yù)防具有重要臨床意義。能譜CT動(dòng)脈成像技術(shù)是一種新興的影像學(xué)檢查方法，具有簡(jiǎn)便、快速、安全、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì)。本研究選取2017年1月至2018年12月本院收治的46例頸動(dòng)脈粥樣硬化者為研究對(duì)象，進(jìn)行頸動(dòng)脈超聲和能譜CT動(dòng)脈成像檢查，并與病理結(jié)果進(jìn)行對(duì)照，探討能譜CT判斷頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊成分及穩(wěn)定性的臨床價(jià)值。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

選取2017年1月至2018年12月擬接受頸動(dòng)脈內(nèi)膜剝脫術(shù)治療的46例頸動(dòng)脈粥樣硬化患者為研究對(duì)象，其中男性29例，女性17例；年齡53～77歲，平均（61.35±7.41）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：存在腦缺血或一過(guò)性腦缺血癥狀；臨床明確診斷為頸動(dòng)脈粥樣硬化，且經(jīng)超聲、MRI或者CTA檢查頸動(dòng)脈內(nèi)膜增厚≥同層血管直徑的30%；排除標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)比劑過(guò)敏者；存在精神疾病，不能正常溝通者；存在多發(fā)性大動(dòng)脈炎者。所有入組患者術(shù)前接受頸動(dòng)脈超聲檢查和頭頸部能譜CT掃描。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)，且患者對(duì)本研究均知情并于能譜CT掃描前簽署知情同意書(shū)。

1.2 頸動(dòng)脈超聲檢查

采用多普勒超聲診斷儀（美國(guó)Philips公司，型號(hào)：iU22型）實(shí)施頸動(dòng)脈超聲檢查。檢查時(shí)，患者取仰臥位，上抬雙肩，檢查一側(cè)頸動(dòng)脈時(shí)，將頭偏向?qū)?cè)約45°，使檢查側(cè)血管充分暴露。在頸部位置放置探頭，探頭頻率為3.5 MHz，以鎖骨上窩水平胸鎖乳突肌為起點(diǎn)，自下向上，沿著頸部動(dòng)脈實(shí)施掃查，依次顯示主動(dòng)脈弓、頸總動(dòng)脈、頸內(nèi)動(dòng)脈、頸總分叉、頸外動(dòng)脈和椎動(dòng)脈。觀察動(dòng)脈遠(yuǎn)端管壁回聲、內(nèi)中膜厚度、光滑度、有無(wú)粥樣硬化斑塊及斑塊大小、位置、有無(wú)出血等情況。檢查完一側(cè)頸動(dòng)脈之后，以相同的方法檢查另一側(cè)頸動(dòng)脈。由兩名經(jīng)驗(yàn)豐富的超聲科醫(yī)生根據(jù)超聲結(jié)果對(duì)斑塊進(jìn)行評(píng)估：斑塊回聲低于血管壁回聲，且后方伴或不伴聲影為脂質(zhì)軟斑塊；斑塊回聲強(qiáng)于或接近于管壁回聲，且伴聲影為鈣化硬斑；斑塊回聲中等為纖維性斑塊；斑塊回聲不均，既有強(qiáng)回聲又有低回聲為混合斑。其中脂質(zhì)軟斑和混合斑為不穩(wěn)定斑塊，鈣化硬斑和纖維性斑塊為穩(wěn)定斑塊。

1.3 能譜CTA分析

采用能譜CT（美國(guó)GE公司，型號(hào)：256排Revolution CT）進(jìn)行頭頸部CTA掃描。指導(dǎo)患者取仰臥位，以主動(dòng)脈弓上緣至顱內(nèi)鞍上2 cm水平作為掃描范圍，自頭部向足部進(jìn)行掃描。對(duì)比劑采用碘帕醇注射液（規(guī)格為370 mgI/mL，劑量為65 mL），通過(guò)CT專用雙筒高壓注射器經(jīng)靜脈注射，注射流率控制在5.0 mL/s。掃描具體參數(shù)如下：管電壓80/140 kV，管電流630 mA，準(zhǔn)直器寬40 ×0.625 mm，層厚0.625 mm，層間隔0.625 mm，螺距0.984:1，轉(zhuǎn)速5 s，矩陣512×512。

掃描完成后，將所有混合能量圖經(jīng)過(guò)處理得到單能量圖像，并載入能譜GE AWV 4.6工作站進(jìn)行圖像后處理，選擇合適的感興趣區(qū)（ROI），運(yùn)用能譜CT專用分析軟件對(duì)檢出斑塊進(jìn)行分析，得到斑塊相應(yīng)的能譜曲線、有效原子序數(shù)，并計(jì)算能譜衰減曲線的斜率。斜率=能譜曲線上兩點(diǎn)的CT值的差/兩點(diǎn)的能量差。本研究中所有圖像均由兩名經(jīng)驗(yàn)豐富的影像科醫(yī)生采用雙盲法閱片，分析斑塊內(nèi)成分，如果出現(xiàn)兩位醫(yī)生判斷結(jié)果不一致的情況，則邀請(qǐng)第三位專科醫(yī)生進(jìn)行商定。斑塊含有鈣化成分定為鈣化斑塊，斑塊含有脂質(zhì)成分定為脂質(zhì)斑塊，斑塊含有纖維基質(zhì)成分定為纖維基質(zhì)斑塊，斑塊內(nèi)出血為血栓樣組織成分斑塊；含有兩種成分以上定為混合斑。其中脂質(zhì)斑塊、血栓樣組織成分斑塊和混合斑為不穩(wěn)定斑塊，鈣化斑塊和纖維基質(zhì)斑塊為穩(wěn)定斑塊。

1.4 頸動(dòng)脈內(nèi)膜剝脫術(shù)后斑塊的處理

所有患者均在能譜CT檢查后7 d內(nèi)接受頸動(dòng)脈內(nèi)膜斑塊剝脫術(shù)治療，將術(shù)后取出斑塊置入中性福爾馬林溶液中，固定，進(jìn)行常規(guī)脫水、包埋、切片、HE染色和免疫組化，分析斑塊的成分和穩(wěn)定性。根據(jù)AHA最新指南[7]，斑塊分為I～VI型：I型為初始病變，肉眼觀察不到陽(yáng)性特征，電鏡下可見(jiàn)少量含脂滴泡沫細(xì)胞；II型為輕微病變，肉眼可見(jiàn)細(xì)紋，電鏡下可見(jiàn)大量巨噬細(xì)胞；III型為介于II型和IV型之間的病損狀態(tài)；IV型為為粥樣硬化瘤，肉眼可見(jiàn)明顯的脂質(zhì)核心；V型為纖維粥樣硬化斑塊，伴隨脂質(zhì)核心為Va型，伴隨脂質(zhì)核心且存在明顯鈣化為Vb型，無(wú)脂質(zhì)核心為Vc型；VI型病變是在IV和V型病損基礎(chǔ)上的復(fù)雜病變，伴隨潰瘍者為VIc型，伴隨斑塊下出血者為VIb型，伴隨血栓形成者為VIc型病變。穩(wěn)定斑塊包括I、II、III、IV、Va、Vb、Vc型，不穩(wěn)定斑塊（又稱易損斑塊）包括VIa、VIb和VIc型。

1.5 觀察指標(biāo)

以病理檢查結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算超聲和能譜CT診斷的準(zhǔn)確度、敏感度、特異度。比較不同成分斑塊的能譜曲線斜率和有效原子序數(shù)。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

所有數(shù)據(jù)均采用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行處理分析。其中斑塊檢出情況等計(jì)數(shù)資料以n（%）的形式表示，進(jìn)行χ2檢驗(yàn)；斑塊中組分參數(shù)等計(jì)量參數(shù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）的形式表示，組間比較采用單因素方差分析。以P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊檢出情況

如表1所示。46例患者共發(fā)現(xiàn)119處斑塊，依據(jù)病理結(jié)果共86處不穩(wěn)定斑塊和33處穩(wěn)定斑塊；頸動(dòng)脈超聲檢查共發(fā)現(xiàn)105處斑塊，包括65處不穩(wěn)定斑塊和40處穩(wěn)定斑塊；能譜CT檢查共發(fā)現(xiàn)114處斑塊，包括81處不穩(wěn)定斑塊和33處穩(wěn)定斑塊。以病理檢查結(jié)果作為不穩(wěn)定斑塊檢出的金標(biāo)準(zhǔn)，能譜CT斑塊檢出率（95.80%）略高于頸動(dòng)脈超聲（89.08%），差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）；能譜CT與超聲的準(zhǔn)確度為94.74%vs68.87%、敏感度96.3%vs73.97%、特異度90.91%vs63.64%，能譜CT顯著優(yōu)于頸動(dòng)脈超聲。

表1 頸動(dòng)脈超聲查和能譜CT的診斷性評(píng)價(jià)

2.2 能譜CTA對(duì)頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊成分分析

能譜CTA檢測(cè)出的114處斑塊中，鈣化斑塊12處，占10.53%；纖維基質(zhì)成分斑塊21處，所占比例為18.42%；脂質(zhì)斑塊45處，所占比例為39.47%；血栓樣組織成分斑塊17處，所占比例為14.91%；混合斑19例，占16.67%。

脂質(zhì)成分與脂肪相似，脂質(zhì)成分斑塊的能譜曲線呈弓背向上或反勺子狀的上升曲線，曲線斜率為負(fù)值，且隨著能量增加而逐漸增高，CT值也隨之逐漸增高，見(jiàn)圖1。纖維基質(zhì)成分和肌肉相近，這種成分斑塊的能譜曲線表現(xiàn)為衰減曲線，曲線的斜率均為正值，且隨著能量增加而逐漸增高，CT值隨之減小，見(jiàn)圖2。血栓樣組織成分與血液相近，這種成分斑塊的能譜曲線表現(xiàn)為衰減曲線，曲線的斜率均為正值，且隨著能量增加而逐漸增高，CT值隨之減小，纖維基質(zhì)成分在低能量區(qū)的衰減幅度明顯大于血栓樣組織成分斑塊的衰減程度，見(jiàn)圖3。鈣化斑塊與骨骼相似，鈣化斑塊的能譜曲線為衰減曲線，呈坡式下行，曲線的斜率為正值，隨能量增加而逐漸增高，CT值隨之減小，見(jiàn)圖4。鈣化斑塊及混合斑塊內(nèi)3種成分的能譜曲線斜率及有效原子序數(shù)由高至低依次為：鈣化斑塊>纖維基質(zhì)成分斑塊>血栓樣組織成分斑塊>脂質(zhì)斑塊，見(jiàn)表2。

表2 斑塊內(nèi)不同成分能譜曲線分析參數(shù)（±s）

表2 斑塊內(nèi)不同成分能譜曲線分析參數(shù)（±s）

斑塊成分 能譜曲線斜率 有效原子序數(shù)鈣化斑塊 3.71±0.48 11.49±1.04纖維基質(zhì)成分 2.35±0.57 8.61±0.63血栓樣組織成分 0.46±0.10 7.28±0.56脂質(zhì)成分 -3.51±0.76 3.25±0.81

圖1 頸動(dòng)脈脂質(zhì)斑塊能譜曲線

圖2 頸動(dòng)脈纖維基質(zhì)成分斑塊能譜曲線

圖3 頸動(dòng)脈血栓樣組織成分斑塊能譜曲線

圖4 頸動(dòng)脈鈣化斑塊能譜曲線

3 討論

既往研究證實(shí)，頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成、脫落、破裂是缺血性腦卒中的重要病理基礎(chǔ)和主要危險(xiǎn)因素[8-9]。盡管頸動(dòng)脈管腔的狹窄嚴(yán)重程度仍是臨床上判斷頸動(dòng)脈粥樣硬化病情和選擇治療方案的重要依據(jù)，但近年來(lái)大量研究證據(jù)表明，頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的成分相對(duì)于頸動(dòng)脈管腔狹窄程度來(lái)說(shuō)，能更有效的評(píng)估缺血性腦卒中、急性腦梗死等急性缺血性事件的發(fā)生、進(jìn)展情況[10-12]。頸動(dòng)脈粥樣硬化易損斑塊富含脂質(zhì)，鈣化較少，纖維帽薄，極易發(fā)生脫落、破裂、糜爛、潰瘍、鈣化結(jié)節(jié)、出血等病變，進(jìn)而導(dǎo)致血栓形成，這些因素均是導(dǎo)致缺血性腦卒中的重要原因[13-15]。因此，如何能夠快速識(shí)別出不穩(wěn)定，易發(fā)生脫落、破裂、糜爛、出血等病變的易損斑塊已成為當(dāng)今動(dòng)脈粥樣硬化斑塊評(píng)估缺血性事件的研究熱點(diǎn)。

超聲檢查能夠準(zhǔn)確判斷頸部動(dòng)脈內(nèi)膜中層厚度、管腔狹窄程度、斑塊的部位，且具有成像速度快、無(wú)創(chuàng)性、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，是目前臨床上評(píng)估頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊應(yīng)用最廣泛的方法，然而該方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)量化評(píng)估斑塊中鈣化含量和脂質(zhì)含量，加之該檢查方式在很大程度上受到操作人員技術(shù)水平的影響，使得該方法在評(píng)價(jià)易損斑塊準(zhǔn)確性方面存在不足[16-18]。近年來(lái)，隨著能譜CT的廣泛應(yīng)用，能譜CT憑借其特有的物質(zhì)分離技術(shù)和能譜技術(shù)，在血管疾病診斷方面越來(lái)越受到重視[19-20]。本研究通過(guò)超聲和能譜CTA兩種影像學(xué)方法對(duì)頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示經(jīng)頸動(dòng)脈超聲檢查共發(fā)現(xiàn)105處斑塊（包括65處不穩(wěn)定斑塊和40處穩(wěn)定斑塊），斑塊檢出率為95.80%（105/119）；經(jīng)能譜CT檢查共發(fā)現(xiàn)114處斑塊（包括81處不穩(wěn)定斑塊和33處穩(wěn)定斑塊），斑塊檢出率為95.80%（114/119），能譜CT斑塊檢出率（95.80%）略高于頸動(dòng)脈超聲（89.08%），差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。以病理檢查結(jié)果作為不穩(wěn)定斑塊檢出的金標(biāo)準(zhǔn)，能譜CT不穩(wěn)定斑塊的診斷價(jià)值（準(zhǔn)確度、敏感度和特異度）顯著優(yōu)于頸動(dòng)脈超聲，提示能譜CT在判斷斑塊性質(zhì)方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。

能譜CT通過(guò)單源瞬時(shí)kVp切換技術(shù)，在極短時(shí)間內(nèi)完成高低能量的切換，采集到單能量圖像及物質(zhì)對(duì)圖像，并獲得相應(yīng)的能譜曲線及有效原子序數(shù)。能譜CT憑借其特有的物質(zhì)CT衰減曲線，能夠準(zhǔn)確有效區(qū)分斑塊內(nèi)的纖維成分、脂質(zhì)成分以及血栓樣組織成份，同時(shí)憑借其特有的物質(zhì)分離技術(shù)，對(duì)斑塊內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行定量分析和鑒別。能譜CT評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)斑塊組成成分與組織學(xué)具有良好的相關(guān)性，也就是說(shuō)，成分相似的物質(zhì)，其能譜曲線也極具相似性[21]。動(dòng)脈粥樣硬化混合斑塊內(nèi)脂質(zhì)成分較為復(fù)雜，包括膽固醇、中性脂肪和磷脂等，其物質(zhì)構(gòu)成基本與皮下脂肪組織相似；混合斑塊內(nèi)纖維基質(zhì)成分大部分是由平滑肌細(xì)胞和結(jié)締組織構(gòu)成，其物質(zhì)構(gòu)成與肌肉組織大致相似；混合斑塊內(nèi)血栓樣組織成分是由斑塊內(nèi)新生血管破裂出血或因纖維帽破裂導(dǎo)致血液流入斑塊所形成；頸動(dòng)脈鈣化斑塊物質(zhì)構(gòu)成與頸部骨骼相似[22]。本研究利用同層皮下脂肪、肌肉、血液及骨骼為基準(zhǔn)來(lái)分析混合斑塊內(nèi)3種主要成分及鈣化斑塊成分的能譜曲線。分析結(jié)果顯示，能譜CTA能夠識(shí)別動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的鈣化及混合斑塊內(nèi)脂質(zhì)、纖維基質(zhì)及斑塊內(nèi)出血情況，但幾者之間的CT值存在明顯重疊，容易出現(xiàn)過(guò)度判斷或誤判。進(jìn)一步對(duì)所得能譜曲線、有效原子序數(shù)進(jìn)行定量分析，結(jié)果顯示，鈣化斑塊及混合斑塊內(nèi)3種成分的能譜曲線斜率及有效原子序數(shù)由高至低依次為：鈣化斑塊>纖維基質(zhì)成分斑塊>血栓樣組織成分斑塊>脂質(zhì)斑塊，表明結(jié)合CT值及能譜CT量化參數(shù)能夠更準(zhǔn)確的評(píng)估斑塊成分。

綜上所述，能譜CT能夠準(zhǔn)確分析斑塊內(nèi)成分，為臨床識(shí)別不穩(wěn)定斑塊提供量化依據(jù)，在判斷頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊成分及穩(wěn)定性方面存在著重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。