基于CTA的頸動脈斑塊測量與急性缺血性卒中風(fēng)險的相關(guān)性研究

王文靜，呂 蕾，鄧 鐵，劉 軍，王忠睿 (重慶大學(xué)附屬中心醫(yī)院/重慶市第四人民醫(yī)院影像科，重慶 400010)

頸動脈斑塊是導(dǎo)致急性缺血性卒中的重要原因。目前，國內(nèi)外指南仍將頸動脈狹窄程度作為評估卒中風(fēng)險的主要指標(biāo)，并以此制定治療方案[1-2]。近年來，隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展，除狹窄程度外，頸動脈斑塊的形態(tài)和成分也成為了評估卒中風(fēng)險的重要因素。研究表明，磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)能清楚反映動脈管壁及管腔的情況，較準(zhǔn)確地識別這些易損斑塊[3-4]，但具有采集時間長、存在偽影及一些禁忌證等特點，其在臨床上尚未得到廣泛應(yīng)用。計算機斷層血管造影(computed tomography angiography，CTA)是診斷頸動脈疾病的常規(guī)檢查方法，用時少、費用低，減影后圖像可避免周圍骨質(zhì)及鈣化的干擾，多平面重建圖像可從多平面、多角度顯示管腔內(nèi)外的情況[5]。研究顯示，通過對CTA圖像中CT值的測量能夠識別易損斑塊[6]。本研究通過對頸動脈斑塊患者的CTA圖像進行定量分析，探討其與急性缺血性卒中的關(guān)系，以期為臨床診療提供參考。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

回顧性分析2017年3月至2019年11月在我院行頸部CTA檢查的頸動脈斑塊患者的臨床資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡18～80歲；頸動脈顱外段粥樣硬化斑塊并狹窄率≥50%(中度以上狹窄)；意識清楚，能配合完成CTA檢查。排除標(biāo)準(zhǔn)：頸動脈閉塞；頸部血管畸形；造影劑過敏；合并腫瘤、感染等疾病。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)[2021年倫審第(11號)]。

1.2 分組

所有患者的CTA圖像由1名具有15年經(jīng)驗的神經(jīng)內(nèi)科醫(yī)生按照《中國急性缺血性腦卒中診治指南2018》[7]進行獨立評價，將在頸部CTA檢查前3 d內(nèi)出現(xiàn)急性缺血性卒中的患者作為癥狀組，檢查前無任何缺血性卒中或短暫性腦缺血發(fā)作等缺血癥狀的患者作為無癥狀組。癥狀組僅納入卒中側(cè)頸動脈斑塊，無癥狀組納入符合標(biāo)準(zhǔn)的單側(cè)斑塊。最終納入78例患者(78個頸動脈斑塊)，其中癥狀組33例，無癥狀組45例。收集2組患者的年齡、BMI、性別、吸煙史、合并糖尿病、合并高血壓、合并高血脂、冠心病等臨床資料。

1.3 掃描方法

采用GE Lightspeed-64 CT掃描儀進行標(biāo)準(zhǔn)掃描，掃描范圍從主動脈至寰椎，自肘靜脈以5 mL/s流速推注非離子型造影劑碘普羅胺注射液(370 mg/mL)60～80 mL及生理鹽水50 mL；使用Smart prep技術(shù)監(jiān)測主動脈弓感興趣區(qū)域密度，當(dāng)密度達到150 HU，開始掃描。掃描參數(shù)：管電壓120 kV，采用自動管電流調(diào)制技術(shù)，層厚0.625 mm，層距0.625 mm，螺距0.938∶1，旋轉(zhuǎn)速度0.5 r/s。

1.4 圖像分析

將原始數(shù)據(jù)傳入PACS后處理工作站，由2名具有10年以上經(jīng)驗的放射科醫(yī)生采用盲法進行獨立分析。在原始軸位圖像上使用電子卡尺(精度0.1 mm)于垂直血管方向分別測量最大鈣化斑塊(≥120 HU)直徑及最大非鈣化斑塊(<120 HU)直徑(圖1)，并參照北美癥狀性頸動脈內(nèi)膜切除術(shù)實驗組標(biāo)準(zhǔn)測量頸動脈狹窄程度[8]。所有測量結(jié)果取2名觀察者測量數(shù)據(jù)的平均值，并對2名觀察者的原始測量數(shù)據(jù)進行一致性分析。

a：3D最大密度投影；b：CTA軸位增強圖像測量最大非鈣化斑塊直徑為4.6 mm(黃色標(biāo)尺)；c：CTA軸位平掃圖像測量最大鈣化斑塊直徑為1.7 mm(黃色標(biāo)尺)；d：MRI掃描DWI序列示右側(cè)基底節(jié)區(qū)急性梗塞灶

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 觀察者間測量數(shù)據(jù)一致性檢驗結(jié)果

2名觀察者對78個頸動脈斑塊的動脈狹窄程度、最大鈣化斑塊直徑及最大非鈣化斑塊直徑測量結(jié)果的ICC值分別為0.93、0.96、0.91(P<0.05)，提示2名觀察者的測量結(jié)果具有較高的一致性，測量方法具有較好的可重復(fù)性。

2.2 單因素分析結(jié)果

單因素分析顯示，2組患者年齡、性別、BMI、吸煙史、合并糖尿病、合并高血壓、合并高血脂及動脈狹窄程度比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。癥狀組冠心病發(fā)生率明顯高于無癥狀組，最大非鈣化斑塊直徑明顯大于無癥狀組，最大鈣化斑塊直徑明顯小于無癥狀組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表1。

表1 患者單因素分析結(jié)果

2.3 多因素分析結(jié)果

以單因素分析中有統(tǒng)計學(xué)意義的指標(biāo)為變量，采用多因素Logistic回歸分析分別建立模型1(CT測量數(shù)據(jù)模型，最大非鈣化斑塊直徑+最大鈣化斑塊直徑)及模型2(臨床和CT測量數(shù)據(jù)綜合模型，冠心病+最大非鈣化斑塊直徑+最大鈣化斑塊直徑)。模型1和模型2均顯示，最大非鈣化斑塊直徑增大是急性缺血性卒中的重要危險因素(P<0.05)，OR值分別為4.411、4.442，見表2。ROC曲線顯示，模型1和模型2的AUC分別為0.904、0.915(P<0.05)，見圖2。根據(jù)模型2構(gòu)建列線圖(圖3)，將冠心病、最大非鈣化斑塊直徑及最大鈣化斑塊直徑3個因素得分相加得到總分，根據(jù)總分可對應(yīng)顯示急性缺血性卒中發(fā)生的概率。

表2 患者多因素Logistic回歸分析結(jié)果

a:模型1；b：模型2

圖3 模型2列線圖

3 討論

一項流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，全球范圍內(nèi)頸動脈粥樣硬化斑塊的發(fā)生率呈明顯上升趨勢，且以往研究已證實頸動脈粥樣硬化斑塊是急性缺血性卒中的重要危險因素[9]。目前的臨床指南仍將頸動脈狹窄程度作為卒中風(fēng)險分層的主要參考依據(jù)，認為只有中度以上狹窄才是手術(shù)的相對適應(yīng)證。但隨著研究的深入，這種觀點越來越受到質(zhì)疑。Perl等[10]發(fā)現(xiàn)，頸動脈粥樣硬化斑塊引起急性缺血性卒中的機制主要有兩種，一種是斑塊體積不斷增大引起頸動脈狹窄，導(dǎo)致遠端腦組織缺血，另一種是斑塊破裂、出血或脫落引起遠端栓塞，由于Willlis環(huán)的代償作用，第二種機制才是頸動脈粥樣硬化斑塊導(dǎo)致急性缺血性卒中的主要原因。臨床試驗也發(fā)現(xiàn)，卒中風(fēng)險與頸動脈狹窄程度無相關(guān)性，一些頸動脈重度狹窄的患者采用保守治療也可以長期保持穩(wěn)定；相反，一些輕度狹窄患者在早期即可出現(xiàn)卒中癥狀[11-12]。因此，近年來研究者們認為頸動脈斑塊的形態(tài)和成分也是影響卒中風(fēng)險的重要因素，識別易損斑塊成為了當(dāng)下的研究熱點。

Yuan等[3]研究發(fā)現(xiàn)，采用MRI成像可以較為準(zhǔn)確地識別頸動脈斑塊內(nèi)出血、富含脂質(zhì)的壞死核心及纖維帽，且出現(xiàn)富含脂質(zhì)的壞死核心、斑塊內(nèi)出血及纖維帽變薄或破裂可使卒中風(fēng)險分別增加3倍、6倍和4.5倍。其主要機制為斑塊內(nèi)出血可使斑塊體積迅速增大并突破變薄的纖維帽，使富含脂質(zhì)的壞死核心暴露于血管腔內(nèi)，直接釋放栓子或誘發(fā)血栓，從而引起卒中。Trelles等[13]發(fā)現(xiàn)，在不同狹窄程度的頸動脈斑塊上，基于CT發(fā)現(xiàn)的非鈣化斑塊與美國心臟協(xié)會基于MRI定義的Ⅵ型斑塊具有高度的一致性，而Ⅵ型斑塊正是由富含脂質(zhì)的壞死核心、斑塊內(nèi)出血等共同構(gòu)成的復(fù)雜高危斑塊。由此推測，這些MRI定義的高風(fēng)險成分在CT上大多以非鈣化斑塊的形式呈現(xiàn)。本研究基于CTA軸位圖像測量最大非鈣化斑塊直徑，經(jīng)Logistic回歸模型顯示，最大非鈣化斑塊直徑增大與急性缺血性卒中風(fēng)險高度相關(guān)，且兩個模型的OR值均大于4，即最大非鈣化斑塊直徑每增加1 mm，則卒中風(fēng)險增加超過4倍，間接印證了以上推測。此外，還有研究發(fā)現(xiàn)，頸動脈粥樣硬化斑塊內(nèi)鈣鹽的沉積提示炎癥細胞減少及斑塊的機械穩(wěn)定性增加，是相對穩(wěn)定斑塊的重要標(biāo)志[14-15]。本研究發(fā)現(xiàn)，頸動脈最大鈣化斑塊直徑與卒中風(fēng)險呈負相關(guān)，與以上研究結(jié)果一致。但Li等[16]認為，鈣化位置才是影響斑塊穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素，其使用計算機模擬發(fā)現(xiàn)，鄰近管腔纖維帽附近的鈣化由于應(yīng)力高度集中，可增加斑塊破裂的風(fēng)險，而遠離管腔或位于脂質(zhì)核心內(nèi)的鈣化對斑塊的穩(wěn)定性影響較小。因此，頸動脈斑塊的成分及形態(tài)對卒中的影響還需進一步研究證實。本研究中年齡、糖尿病、高血壓、高血脂等公認的卒中危險因素組間無統(tǒng)計學(xué)差異，可能與納入的樣本量小有關(guān)。

以往研究采用不同的CTA成像策略評估頸動脈斑塊的易損性，但需要復(fù)雜的后處理軟件或?qū)T值進行精確測量，導(dǎo)致結(jié)果具有較大的主觀性及較低的可重復(fù)性[17-19]。本研究僅基于常規(guī)的CTA圖像，對中度以上狹窄的頸動脈斑塊進行最大鈣化斑塊直徑及最大非鈣化斑塊直徑的簡單測量，具有較高的可重復(fù)性及實用性；且基于測量結(jié)果建立的急性缺血性卒中預(yù)測模型的AUC高達0.904，具有較好的預(yù)測效能；根據(jù)預(yù)測模型結(jié)果構(gòu)建列線圖，對結(jié)果進行預(yù)測并可視化展示，使其更具有可讀性，有助于臨床對急性缺血性卒中風(fēng)險進行評估。但本研究也存在一些不足：樣本量較少，且為橫截面研究，導(dǎo)致無法對模型進行外部驗證。希望在未來進行大樣本量、多中心前瞻性的縱向研究，進一步探討頸動脈粥樣硬化斑塊的動態(tài)變化對急性缺血性卒中的影響。

綜上所述，最大非鈣化斑塊直徑與急性缺血性卒中的發(fā)生風(fēng)險呈正相關(guān)，基于CTA測量頸動脈粥樣硬化斑塊的直徑能較好地預(yù)測急性缺血性卒中的發(fā)生風(fēng)險。