頸動脈易損斑塊的影像學診斷研究進展

王正通，紀鳳穎，張 瑩

(哈爾濱醫科大學附屬第一醫院CT室，哈爾濱150001)

近年來，缺血性腦卒中的病死率逐年升高，而頸動脈粥樣硬化斑塊是導致缺血性腦卒中的主要原因之一[1]。對頸動脈斑塊的深入研究發現，斑塊所致的管腔狹窄并不是導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系更加密切[2]。因此，早期準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核、薄或破裂的纖維帽、斑塊內出血、新生血管及炎性細胞[3]。現有的影像學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、數字減影血管造影(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定性，但以上影像學診斷方法均存在優缺點。現就影像學診斷技術在頸動脈易損斑塊診斷方面的研究進展進行綜述，以期為臨床更準確地選擇影像學診斷方法提供參考依據。

1 多層螺旋CT

1.1CT血管造影(CT angiography，CTA) CTA是一種簡單、無創的影像學檢查技術，通過多平面重組、最大密度投影及容積再現等后處理技術可清晰顯示頸動脈斑塊的位置、大小及形態，進而準確評估管腔狹窄程度[4]。姜微等[5]研究表明，CTA不僅可以清晰顯示頸動脈斑塊的大小、形態、位置，還可以清晰顯示頸動脈狹窄的程度和長度。張光勇等[6]將181例疑有顱內血管病變的患者的CTA檢查結果與DSA檢查結果進行比較發現，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，還可準確測量薄層纖維帽的厚度，進而更好地評估斑塊的易損性。張曉潔等[8]術前1周對擬行頸動脈內膜切除術的患者行CTA檢查，結果發現，頸動脈內膜成分脂質核和斑塊內出血的CT值分別為(28.07±26.84) Hu和(97.17±35.82) Hu，比較差異有統計學意義。因此，CTA可通過測量斑塊的CT值來識別斑塊中的成分。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。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。

1.2寶石CT能譜成像(gemstone spectral imaging，GSI) GSI是利用X線能量譜進行成像的技術，根據人體組織和病變成分對不同X線能量譜吸收的差異，通過能譜CT成像表示出來。GSI不僅能清晰顯示解剖成像、優化不同結構間的對比，而且還能實現對物質性質的分析、對成分的定量測量[9]。殷小平等[10]對腹部血管行GSI檢查發現，最佳70 keV單能量組肝臟血管的最佳對比噪聲比和圖像質量主觀評分均優于質量控制組(140 kVp混合能量)。GSI不僅可通過能譜曲線、曲線斜率及有效原子序數區分易損斑塊中的纖維成分、脂質成分及血栓樣組織，還可以判斷斑塊中各成分的相對含量，進而更好地評估斑塊的穩定性[11]。研究發現，脂質成分的能譜曲線近似于皮下脂肪，呈弓背向上形態，CT值隨著keV的升高而增大；纖維基質、斑塊內出血的能譜曲線近似于肌肉和標準血，均呈弓背向下形態，CT值隨著keV的升高而減小[12]。關于曲線斜率和有效原子序數，纖維基質>斑塊內出血>脂質成分[13]。GSI為臨床在頸動脈斑塊成分分析及穩定性方面提供了可靠的診斷依據，從而降低了缺血性腦卒中的發病率。已有研究指出，多種成像技術的聯合應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技術是臨床診斷頸動脈斑塊的常用技術之一，在顯示和評估頸部血管斑塊方面具有較高的空間分辨率和組織對比度[15]。近年來，越來越多的研究應用HR-MRI診斷和分析頸動脈血管斑塊的特征，如斑塊內出血、纖維帽以及脂質核等[16-17]。高分辨率“黑血”技術和“亮血”3D-TOF(3D time-of-flight)技術不僅可以增加管壁與管腔的對比度，還可以獲得頸動脈斑塊的形態和組成成分信息，包括測量斑塊的總體積、識別斑塊的成分(如斑塊內出血、纖維帽、脂質核等)、評價斑塊的表面形態(如斑塊破潰、纖維帽破裂等)[18]。在“黑血”軸位圖像上可以測量血管總面積、管腔面積，計算管壁面積以及管壁標準化指數，進而準確計算頸動脈斑塊的負荷，更好地為觀察、評估斑塊的進程及易損性提供定量分析數據。趙輝林等[19]認為，頸動脈血管壁行MRI“黑血”技術定量分析具有可行性，管壁標準化指數能直接、準確地反映頸動脈斑塊進程、評價動脈斑塊負荷。3D-TOF“亮血”技術可以較好地顯示斑塊纖維帽，通過觀察、測量纖維帽的厚度及連續性，進而更好的鑒別斑塊纖維帽的穩定性。文獻報道，穩定的纖維帽在3D-TOF“亮血”成像上顯示為光滑的連續低信號帶，而相對穩定的纖維帽在3D-TOF上常無低信號帶影，而斷裂的纖維帽常顯示為表面不光滑、不連續的高信號影[20]。雖然高分辨率MRI成像技術可以分析頸動脈斑塊的穩定性，但信號采集時間長，患者配合欠佳。因此，如何縮短HR-MRI的成像時間是未來研究的熱點。

2.2增強磁共振成像 增強磁共振成像包括對比增強磁共振成像(contrast enhanced MRI，CE-MRI)和動態對比增強磁共振成像(dynamic contrast enhanced MRI，DCE-MRI)。CE-MRI是一種非常準確的無創性影像學檢查技術，其可以使斑塊纖維帽發生強化，而脂質核不發生強化，從而形成鮮明對比。CE-MRI還可以觀察纖維帽的完整性，并準確測量纖維帽的厚度[21]。不穩定斑塊內往往有活動性炎癥的存在，導致內皮細胞的通透性增加，這有助于造影劑的進入[22]，導致斑塊內發生強化。Millon等[23]將擬行頸動脈內膜剝脫術患者的術前CE-MRI檢查結果與術后病理結果進行比較發現，CE-MRI能顯示斑塊內活動性炎癥和斑塊的各種組分(如纖維帽、大脂質核)。因此，CE-MRI檢查有助于提高頸動脈斑塊易損性的檢出率和診斷的準確度。

DCE-MRI可定量評估斑塊內的新生血管，容積傳輸常數可反映斑塊內的微血管含量[24]。李軍等[25]對疑有頸動脈斑塊的41例患者行DCE-MRI掃描，根據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值，比較發現差異均有統計學意義，即易損斑塊(纖維帽破裂及薄纖維帽斑塊)的容積傳輸常數值更大，說明斑塊內有更多的新生毛細血管，斑塊內活動性炎癥更劇烈。未來DCE-MRI的研究將集中于信號采集技術及圖像后處理技術，以更準確地定量評估斑塊內的新生血管。

3 超 聲

3.1常規超聲 超聲是通過二維超聲和彩色多普勒成像觀察斑塊回聲、形態學特點以及評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。研究表明，在無癥狀但有低回聲斑塊以及50%以上頸動脈狹窄的患者中，低回聲斑塊與斑塊內脂質含量增加、炎癥細胞密度增加以及斑塊內出血有關，這種斑塊極不穩定，易發生破裂，未來發生卒中的風險也會大大增加[26-27]。超聲醫師對斑塊內回聲的觀察具有一定的主觀性，導致對斑塊成分分析和易損性分析存在一定的偏差，通過測量斑塊的灰階中位數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38例擬行頸動脈內膜切除術的患者行頸動脈常規超聲檢查，并對斑塊圖像進行灰階分析，術后與病理結果進行比較發現，斑塊的灰階中位數與斑塊的易損性密切相關。研究表明，采用灰階中位數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分易損斑塊的類型，不能進一步評估腦卒中風險分層。彩色多普勒成像通過測量斑塊處管腔內徑、血流速度及阻力，能夠準確評估血管狹窄程度。彩光[30]對55例頸動脈狹窄患者行二維及彩色多普勒超聲檢查，結果顯示，彩色多普勒超聲對頸動脈狹窄的診斷率高達98%，且能夠清晰顯示頸動脈血管的邊界。

3.2超聲新技術 近年來，對比增強超聲造影(contrast-enhanced ultrasonography，CEUS)、血管內超聲及血管內虛擬組織學超聲(virtual histology intravascular ultrasound，VH-IVUS)等作為新技術逐漸應用到頸動脈斑塊成分的診斷和易損性評估中。CEUS是評價斑塊內血管化的一種常用、簡單而無創的技術，其可以評估易損斑塊內新生毛細血管的含量，同時該技術還可以觀察和評估外膜滋養血管的生成及含量[31]。Staub等[32]認為，易損斑塊內通常會有更大程度的新生血管形成，并且斑塊內新生血管的形成與斑塊不穩定的形態學特征密切相關。Lezzi等[33]對擬行頸動脈內膜切除術的患者行頸動脈CEUS檢查，并與術后病理結果進行比較，結果顯示，CEUS對斑塊內新生血管的診斷率為86%，靈敏度為94%，特異度為68%。因此，CEUS可作為不穩定斑塊危險分層的一個有價值的工具。斑塊CEUS強化程度的劃分受操作者主觀性的影響，缺乏客觀性。

血管內超聲是一種基于導管的技術，通過導管，超聲微探頭在血管內及斑塊周圍進行軸向運動，可全方位獲取管腔斷層圖像，可極大限度地接近斑塊區域，提供血管壁和斑塊結構的高分辨率圖像；此外，血管內超聲還能夠揭示斑塊發育過程中斑塊真正的大小和血管重塑狀態，進而準確評估斑塊的易損性[34]。VH-IVUS是一種新的超聲分析技術，其將采集的射頻信息進行光譜分析，用不同顏色對斑塊各種成分進行定性分析，減少了對操作者的依賴性。VH-IVUS將斑塊的成分分為纖維斑塊(暗綠色)、脂質核心(紅色)以及鈣化斑塊(白色)[35]。據報道，VH-IVUS對斑塊成分診斷的準確率高達72%～92%，尤其是對易損斑塊內脂質核心的敏感度較高[36]。VH-IVUS無法識別斑塊內出血、附壁血栓及斑塊表面鈣化產生的聲影[37]。因此，當前許多研究者致力于新型超聲檢查技術的開發，如彈性成像等[38]。

4 分子影像學

分子影像學是運用影像學技術顯示組織水平、細胞及亞細胞水平的特定分子，反映活體狀態下分子水平的變化，對分子生物學行為在影像學方面進行定性和定量研究的學科[39]。放射性核素成像是臨床上最常用的分子影像學檢測技術。正電子發射計算機斷層顯像(positron emission computed，PET)/CT是放射性核素成像分子影像技術的代表。PET/CT是一種無創、放射性核素體內分布的斷層顯像技術。18F標記的脫氧葡萄糖(18F-fluorodeoxyglucose,18F-FDG)是PET/CT成像中最常用的放射性標記物。在早期研究中，Burtea等[40]運用PET/CT進行顯像發現，在患者的頸動脈斑塊處可見18F-FDG的聚集。對頸動脈重度狹窄并發短暫性腦缺血發作的患者進行前瞻性研究發現，18F-FDG PET/CT可以顯示動脈粥樣硬化斑塊炎癥。有癥狀、不穩定的斑塊比無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)較對側無癥狀病變高27%[41]。因此，通過觀察、測量頸動脈斑塊對18F-FDG的攝取量，可更準確地評估斑塊的易損性。目前臨床上正在研發用于診斷頸動脈斑塊的新型PET放射性標志物，同時需要探究這些新型示蹤劑對預測未來發生腦血管缺血事件的價值。

5 DSA

DSA是一種能清晰顯示動脈管腔內部情況的檢查手段。目前，DSA是診斷頸動脈狹窄的金標準，該技術能夠多角度確切反映、測量管腔狹窄或閉塞的程度。但近年來研究發現，頸動脈管腔狹窄的程度只是作為預測未來腦血管缺血事件發生的間接指標[2]，必須考慮斑塊的其他參數，如斑塊的組成成分、斑塊內出血程度、斑塊潰瘍以及斑塊所處位置，以更準確地預測腦血管缺血事件的發生風險。DSA不能顯示斑塊的內部結構組成，對診斷血管壁上斑塊性質的價值不高[42]。另外，DSA為有創、輻射性檢查，易導致易損斑塊脫落。隨著無創影像檢查技術的發展，DSA金標準的地位將會被其他無創性影像檢查新技術所取代[43]。

6 展 望

新的影像學檢查技術極大地推動了頸動脈易損斑塊研究領域的發展。隨著影像學成像技術的不斷進步，將各種影像學成像技術融合已成為必然。CT與MRI能對頸動脈斑塊進行解剖成像，超聲是篩查頸動脈易損斑塊的首選方法，而分子成像技術能顯示斑塊內各種細胞的代謝信息。不同的影像檢測技術有不同的特性，相互之間可以互補。多模態分子影像平臺(如PET/CT、PET/MRI、MRI/CT)診斷動脈易損斑塊，不僅可以顯示斑塊的位置、大小及形態，而且還可以檢測斑塊的組成成分、評估斑塊的穩定性和易損程度[44]，但如何形成最優的組合還需要臨床進一步的研究。