寶石CT能譜成像對頸動脈粥樣硬化斑塊的研究

袁立穎， 王 荔

短篇與個案報告

寶石CT能譜成像對頸動脈粥樣硬化斑塊的研究

袁立穎1， 王 荔2

頸動脈粥樣硬化斑塊的易損性是缺血性腦卒中的主要危險因素，頸動脈易損斑塊是栓子脫落的重要來源，易損斑塊富含脂質，纖維帽薄，鈣化少，斑塊內出血[1]，因此早期識別斑塊的性質特征對于缺血性腦血管病的臨床診斷、治療和預防急性腦血管病變事件的發生具有重要意義。目前傳統的超聲檢查仍是臨床采用的最常用手段，但其分辨率有限，對于斑塊的具體成分只能粗略分析，并不能準確評價斑塊的穩定性，且檢查結果受人為因素影響大。近年來寶石CT能譜成像在頸動脈斑塊病變特點評估方面的作用越來越受到重視[2，3]，其特有的物質分離技術及能譜技術為頸動脈斑塊的診斷提供了一種簡便、快速、無風險的診斷方法[3]，本文對比分析頸動脈超聲及能譜CTA檢查對頸動脈斑塊檢出率及性質評估的差異性，旨在探討寶石CT能譜成像對頸動脈斑塊的評價價值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2012年1月-2014年6月我院收治的80例頸動脈粥樣硬化斑塊者為研究對象。其中男性52例，女性28例，年齡45～76歲。本研究通過我院倫理委員會批準，患者及家屬自愿參加并簽署知情同意書。入選患者在近期內存在一過性腦缺血癥狀和臨床腦缺血體征，并且均能接受寶石能譜CTA和超聲檢查，兩種檢查相隔時間在1 w內。

1.2 儀器和方法

1.2.1 頸動脈超聲檢查方法 采用Philips公司iU22型超聲診斷儀，探頭頻率為3.5 MHz?；颊呷☆^后仰臥位，檢查一側頸動脈時頭偏向對側約45°，自下向上作連續縱、橫切面掃查，依次顯示主動脈弓、頸總動脈、頸內動脈、頸總分叉、頸外動脈和椎動脈。檢測部位一般分為3個位點:即頸總動脈(CCA)的遠端(頸內、外動脈分叉水平連線下方1～1.5 cm處)、頸內動脈(ICA)起始部(分叉水平上方1～1.5 cm處)和頸動脈分叉處(BIF)、頸外動脈(ECA)。用二維超聲自下而上縱、橫、斜掃查，觀察動脈遠端管壁回聲、內中膜厚度、光滑度、有無粥樣硬化斑塊及其回聲特征、纖維帽是否完整、有無潰瘍及斑塊內出血等，并測定內中膜厚度、斑塊的大小及標明斑塊部位。

1.2.2 寶石能譜CTA檢查 檢查時受檢者取自然仰臥位，采用GE寶石CT進行掃描，掃描范圍自主動脈弓下緣起，由足側向頭側掃描至大腦動脈環(Wills環)或顱頂頭皮。掃描方案具體參數：電壓120 kV,電流500 mA,準直器寬32×0.625 mm，螺距0.9∶1,層厚/層間隔0.625 mm/0.625 mm，經肘正中或肘前靜脈(首選右側)用高壓注射器注入對比劑碘克沙醇70 ml進行增強掃描，速度4～4.5 ml/s。將原始數據混合能量圖像處理為單能量圖像，并傳至ADW4.4能譜后處理軟件工作站，進行多平面重組(multi-planner reformation,MPR)、最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)及容積再現(volume rendering，VR)等后處理，記錄斑塊發生位置，并使用寶石能譜成像瀏覽器(Gemstone Spectoral Imaging Vfewer，GSI)觀察單能量成像，并運用能譜分析軟件對斑塊成分性質進行分析，得出相應的能譜曲線及有效原子序數。

1.3資料分析方法

1.3.1 頸動脈的分段和定位 按節段分，一側一支頸動脈分成頸總動脈、頸動脈分叉部、頸內動脈及頸外動脈4個節段(節)(見圖1)。80例患者，雙側共有血管640節段，頸動脈分叉部共160節段。

1.3.2 頸動脈斑塊的能譜CT分析 選擇合適的感興趣區域(ROI)，面積為2～4 mm2，放置在CT值近似的區域，盡量避開對比劑、鈣化、管壁周圍脂肪和鄰近官腔等干擾；在同層面皮下脂肪、肌肉組織及血液放置同樣大小的ROI,可得到相應的特征性的HU衰減曲線、有效原子序數。 觀察目標能譜曲線與脂肪、肌肉組織及血液曲線的相似性。能譜曲線的差異用斜率表示，本研究分別取40 keV及110 keV 兩個點作為參考點求其斜率。由2名影像科高年資醫師對圖像進行盲法分析，意見不一致時，則由第3名醫師參與圖像分析，最終達成傾向性診斷意見。

1.3.3 斑塊類型超聲判斷標準[4]軟斑：斑塊回聲低于血管壁回聲，且后方無聲影(包括潰瘍斑)；混合斑：斑塊內既有強回聲又有低回聲，后方伴或不伴聲影；硬斑：斑塊回聲與管壁回聲接近或強于管壁，后方伴或不伴聲影(包括鈣化斑)。

2 結 果

2.1 能譜CTA與超聲檢出頸動脈分叉處斑塊數量情況 在本檢查中，80例患者頸動脈分叉處共160節，共存在101處斑塊，能譜CTA檢測共發現98處斑塊，超聲檢測共發現93處斑塊，從檢出率上來看，能譜CTA檢出率稍高于超聲檢查，但數據差異不存在統計學意義。

2.2 能譜CTA與超聲對斑塊成分的檢測情況 能譜CTA檢測共發現98處斑塊，其中脂質斑塊36處，纖維斑塊48處，斑塊內出血14處。3種不同成分能譜曲線從規律上看，脂質成分與脂肪成分呈弓背向上或反勺狀的上升曲線，斜率呈負值，隨著能量逐漸增高，CT值也逐漸增高；而纖維基質及斑塊內出血則與肌肉、血液接近，表現為衰減曲線，斜率呈正值，隨著能量逐漸增高，CT值逐漸減小，但纖維基質在低能量區的衰減幅度大于斑塊內出血的衰減幅度。兩兩比較3種成分的有效原子序數及曲線斜率，存在統計學意義(P<0.05)(見表1)。超聲檢測共發現93處斑塊，軟斑36處，混合斑37處，硬斑20處。能譜CTA漏檢3處斑塊在超聲表現為動脈早期或小且薄的縱向的扁平軟斑塊；超聲漏檢8處斑塊在能譜CTA分別表現為2處脂質斑塊，3處纖維斑塊，3處斑塊內出血。

表1 斑塊內不同成分能譜曲線分析參數情況

圖1 (a)頸總動脈(CCA),頸內動脈(ICA),頸外動脈(ECA);(b)分叉部位(BIF)頸動脈分叉為分叉水平上下各1 cm范圍內

3 討 論

頸動脈粥樣硬化是一個動態的病理過程，往往從脂紋開始，逐漸形成粥樣硬化斑塊。許多研究都證明缺血性腦卒中的發生不僅與血管管腔的狹窄程度有關，而且與動脈斑塊的性質密切相關[5]。因此，評價頸動脈斑塊的性質有重要的臨床意義。諸多報道顯示頸動脈粥樣硬化斑塊分布有明顯的節段性，頸總動脈分叉處最多，考慮斑塊形成過程中血流動力學起到了重要作用，頸總動脈分叉處因特殊的解剖學結構產生了較低的壁面剪切應力，促進了斑塊的形成[6]。故本文著重研究了頸動脈分叉處斑塊形成數量及成分。

在本研究中，通過超聲與能譜CTA兩種方法對頸動脈分叉處粥樣硬化斑塊進行檢測，結果顯示能譜CTA檢查檢出率稍高于超聲檢查，但數據差異不存在統計學意義，這可能是研究樣本量較小導致，但也證實該兩種方式，能夠取得公允性較強的結果，均適合于對頸動脈粥樣硬化斑塊進行評價。然而超聲不能獲得直觀的血管影像，在頸動脈斑塊的評估方面有一定的局限性：第一，由于超聲的圖像顯示和判斷與操作手法有關，主觀性強；第二，當斑塊內含有較大鈣化時，其產生的聲影會干擾斑塊內成分的進一步評估；第三，超聲檢查受肥胖及發育異常等因素的干擾[7]，對于頸動脈分叉位置過高的患者來說，超聲檢查顯示其頸內動脈和頸動脈分叉存在技術性困難；第四，對于有的混合斑，由于斑塊基底部或纖維帽鈣化，因后方聲影影響斑塊內部回聲的觀察，同時影響斑塊表面形態信息的觀察，降低了潰瘍斑的檢出率；第五，纖維化程度均勻一致的斑塊在超聲檢查中可表現為低回聲[8]，這可被誤認為是含有粥樣物質成分的易損斑塊，從而影響臨床評估。同時超聲檢查更無法實現量化評估斑塊中脂質及鈣化含量。能譜CT能有效解決上述超聲存在的問題，彌補了超聲檢查在頸動脈斑塊評估方面的局限性，Klein等研究成果也顯示能譜CTA識別斑塊的靈敏度為超聲的2～3倍[9]。

本研究應用寶石CT能譜成像，通過單源瞬時KVp切換技術，在極短的時間內完成高低能量切換，采集單能圖像及物質對圖像、獲得能譜曲線和有效原子序數。能譜CT利用其特有的物質CT值衰減曲線可有效區分斑塊中的纖維成分、脂質成分及血栓樣組織，同時利用物質分離技術，可用某幾種特定的已知物質配對(碘水配對、鈣水配對、脂水配對等)來對斑塊內的物質進行定量分析和鑒別[10,11]。斑塊內脂質成分的物質構成基本與皮下脂肪相似，纖維基質與肌肉組織的物質基礎也大致相似，斑塊內出血是新生血管破裂出血或因纖維帽破裂導致血液流入斑塊形成。已有研究證實，能譜CTA評價斑塊組成成分方面與組織學有很好的相關性[12]。成分相似的物質，其能譜曲線也相似，本研究利用同層皮下脂肪、肌肉和血液為基準對比來研究斑塊內3種主要成分的能譜曲線。兩兩比較3種成分的有效原子序數及曲線斜率，存在統計學差異P<0.05。進而證實寶石CT能譜成像可以準確檢測出硬化斑塊中的脂質成分，纖維基質和斑塊內出血情況，對斑塊能進行更為精準的定性定量評價，對斑塊的認識實現了從定性到定量的大跨越。

綜上所述，寶石CT能譜成像可以將動脈粥樣硬化斑塊的發展程度以數字化表達出來，雖然能譜成像有造影劑腎毒性等局限性，納米分子顯像劑的應用可能會彌補這一缺陷[13]。因此，超聲對頸動脈斑塊的檢查適合初篩，而寶石CT能譜成像可以作為一種新的檢測動脈粥樣硬化的方法，它省時省力，能更客觀、準確、直觀的顯示頸動脈斑塊成分[14]，對斑塊的性質進行分析，從而評估斑塊的穩定性。能譜CT參數分析可為區分非鈣化斑塊成分提供量化依據，使準確顯示斑塊的細微結構如脂質核大小、纖維帽的厚度等成為可能,故可將其應用于頸動脈粥樣硬化斑塊檢測中，用來評估斑塊的進展、治療效果和愈后，可對新生斑塊、狹窄或阻塞、終點事件的危險因素等進行前瞻性研究。

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1003-2754(2017)10-0937-02

R743.1

2017-08-20；

2017-10-03

山西省衛生廳科研課題(201301011)

(1.天津市第四中心醫院神經內科,天津 300140；2.山西醫科大學第二附屬醫院神經內科，山西 太原 030000)

王 荔，E-mail：wangll1997@163.com