基于CT、MRI評估斑塊成分及穩定性在早期血管源性疾病中的診斷價值

賈琳琳，陳宏海，沙琳，楊超

動脈粥樣硬化斑塊作為影響血管疾病的危險因素越來越受關注，臨床常用動脈管腔狹窄程度來評估動脈粥樣硬化斑塊病變的嚴重性，但研究發現，動脈管腔狹窄程度并不是評價動脈粥樣硬化斑塊病變嚴重性的最有效指標[1]。現階段大多數學者認為反映動脈粥樣硬化斑塊病變嚴重性的指標應是斑塊自身的生物學穩定性，不穩定的斑塊更易破裂及出血，導致血管閉塞。CT掃描速度快、后處理功能強大、具有較高的空間和時間分辨率；MRI軟組織分辨率高，能清楚顯示血管壁結構，無輻射損傷[2]。現對CT、MRI技術在檢測斑塊成分及穩定性的應用做一綜述。

1 CT

多層螺旋具有CT掃描速度快，覆蓋范圍廣的特點，能在較短時間內實現圖像重建，此外，對鈣化成分敏感度較高[3]，能夠辨別細微密度的差別。

1.1 多層螺旋CT血管造影

多層螺旋C T 血管造影(multi-slice helical CT angiography，MSCTA)成像速度快，具有較好的組織分辨能力。不僅可以檢測動脈狹窄程度及管壁情況，還可以通過CT值來評價斑塊成分，如纖維、脂質、鈣化[4]等，De Weert等[5]總結比較斑塊CT值與病理組織學結果，將CT值HV＜60 HU定義為以脂質成分為主的斑塊，60＜HV＜130 HU為以纖維組織成分為主的斑塊，HV＞130 HU為以鈣化成分為主的斑塊。斑塊成分影響其穩定性，鈣化斑塊的纖維帽較厚，脂質核心較小，炎癥反應輕，所以其較穩定、不易破裂，而軟斑塊內部細胞外膽固醇含量高，脂質核心大，覆蓋斑塊的纖維帽薄，炎癥反應重，所以其不穩定、易破裂[6-7]。脂質核心的大小是易損性斑塊的重要預測因子之一，較多脂質積聚使得斑塊穩定性減低[8-10]。姚易明等[11]采用斑塊半自動定量分析方式對斑塊成分進行定量分析，可以判斷脂質百分比易損斑塊高于穩定性斑塊，鈣化百分比易損斑塊低于穩定性斑塊。

冠狀動脈CT血管成像(coronary CT angiography，CCTA)在顯示斑塊內組織成分的同時鑒別可能導致不良心臟事件的不穩定斑塊，有研究顯示脂質斑塊和纖維斑塊患者發生不良心臟事件的風險明顯升高[12]，通過綜合分析冠狀動脈的管腔狹窄程度和斑塊性質可提高不良心臟事件的預測效能。

1.2 雙源CT

隨著現代螺旋CT的發展，雙源CT (dual-source CT，DSCT)雙能量成像技術得以實現。雙能量成像就是利用高密度物質在不同能量的x線條件下能量對其衰減的程度不同的原理進行成像[13]。DSCT采用兩套球管(探測器系統)，旋轉0.33 s所能達到的時間分辨率可達82.5 ms[14]，使患者不必控制心率，就可以獲得比以往更好的心臟圖像，目前被廣泛應用于冠狀動脈病變的檢查。劉征等[15]在評估斑塊性質時以冠狀動脈造影(coronary arteriography，CAG)為標準，發現DSCT在判斷混合斑塊所引起狹窄程度時與其具有高度一致性，而對非鈣化斑塊引起的狹窄，具有中度一致性，說明非鈣化斑塊的CT值越低，DSCT顯示的敏感性越低。王執兵等[16]也發現DSCT可有效區分斑塊的性質，其中對軟斑塊的敏感性、特異性、陽性預測值、陰性預測值達到92.83%、93.33%、97.78%和80.46%，仍有待進一步提高。但謝曉潔等[17]指出，DSCT目前僅能夠區分斑塊是否鈣化，但對其是否有脂質核心及纖維帽等具體特征的診斷仍然具有一定困難。

1.3 能譜CT

能譜CT通過單源瞬時kVp切換技術，在極短時間內完成高低能量的切換，任何物質的X線吸收系數都可由任意兩種基物質的吸收系數決定，因此，任何一種物質的衰減都可轉化為產生同樣衰減的兩種物質的密度，根據已知基物質的吸收系數就可以計算出其空間分布和密度，從而實現原始物質的分離與定量分析[18-19]。

與常規CTA相比，能譜CT通過單能量技術使得目標血管的信噪比達到最高，同時提高血管內CT值，單能量圖像配合MARs技術能夠有效的去除鈣化偽影及金屬偽影，提高對血管斑塊及狹窄程度評估的準確性[20]。Wintermark等[21]通過比較活體頸動脈CTA圖像與離體標本Micro CT圖像，發現纖維成分平均CT值為(46.40±19.90) HU，此與脂質核與出血和(或)血栓形成成分存在一定重疊；鈣化成分平均CT值為(256.70±30.20) HU，與出血和(或)血栓形成成分也有重疊，故對由多種成分混合組成的斑塊CT易出現誤判，因此用CT值區分脂質和纖維斑塊準確性較低。據研究，脂質斑塊與脂肪相似，其能譜曲線為上升型；纖維組織斑塊成分與肌肉相近，其能譜曲線呈緩慢下降型；鈣化斑塊成分與骨骼相近，其能譜曲線呈快速下降型[22-23]。劉良進等[22]對所得能譜曲線、有效原子序數進行定量分析，結果顯示，鈣化斑塊及混合斑塊內3種成分的能譜曲線斜率及有效原子序數由高至低依次為：鈣化斑塊>纖維基質成分斑塊>血栓樣組織成分斑塊＞脂質斑塊，因此結合CT值及能譜CT量化參數能夠更準確的評估斑塊成分。

能譜CT在提高圖像質量、降低輻射劑量、精確分析斑塊成分上都有很大進展，可早期提示含有易損性脂質成分及血栓樣組織的不穩定斑塊[24]。

1.4 CT功能成像

腦CT灌注成像可以清晰的觀察患者腦血流量情況，與CT血管成像相結合對頸動脈狹窄與閉塞的診斷更加準確，可用于評估責任血管管腔情況[25]。另無創性CT血流儲備分數(CT-fractional flow reserve，CT-FFR)評價具有良好的應用前景，斑塊中鈣化成分的占比會對CT-FFR評價心肌缺血產生影響，可提高CCTA診斷冠狀動脈缺血性狹窄的準確性[26-27]。

2 MRI

高場強MRI具備高切換率及高梯度場強，一方面可以縮短回波間隙、加快信號采集速度，另一方面具有更高的信號噪聲比，提高圖像質量[28]，可以識別動脈斑塊的成分[29-30]。較CT可以更早期發現細微的病變組織，對于梗死、出血部位鄰近組織病變代謝物的生化成分顯示較好。

2.1 斑塊分型

美國心臟協會(American Heart Association，AHA)根據粥樣硬化斑塊的病理分型[31]，將斑塊分為8型：Ⅰ～Ⅱ型，動脈壁厚度接近正常，無鈣化；Ⅲ型，彌漫性內膜增厚或者不定形無鈣化斑塊；Ⅳ～Ⅴ型，斑塊纖維組織周圍有脂質或壞死核心，可能伴有鈣化；Ⅵ型，伴有表面缺損、出血、血栓等的復雜斑塊；Ⅶ型，鈣化斑塊；Ⅷ型，無脂質核的纖維化斑塊，可伴有小的鈣化。MRI多重對比序列可以識別動脈粥樣硬化損害區的脂質核、纖維帽、出血以及鈣化成分等，為分型提供依據。

2.2 成像特點

脂質成分在三維時間飛躍技術(three-dimensional time of light，3D-TOF)像上呈等信號，T1加權成像(T1 weighted image，T1WI)、質子密度成像(proton density weighted image，PDWI)上多為等信號或稍低信號，T2加權成像(T2 weighted image，T2WI)上呈稍低信號[32]。纖維帽在T1WI上表現為等信號，3D-TOF上呈低信號，T2WI上呈稍高信號[33]；出血隨著時間的推移表現出不同的信號的特征，早期在T1WI上為高信號，T2WI為等或低信號，近期在所有序列上呈高信號，陳舊性在所有序列上呈低信號[34]；鈣化在所有序列上均表現低信號。

2.3 成像方法

“亮血”與“黑血”相結合的技術準確顯示血管結構、形態、大小和斑塊組成情況。“亮血”的代表為3D-TOF法，屬于梯度回波序列，其血流為高信號，附壁斑塊纖維帽、鈣化呈低信號、脂質核呈等信號，主要用于血管壁成像的定位像、判斷動脈管腔狹窄以及識別鄰近管腔的鈣化。

“黑血”即二維快速自旋回波(2D FSE、TSE)序列，具有的天然黑血效應，利用血液的流動性，采集不同時相的信號，最終獲得流動血流的低信號和管壁相對高信號的強烈對比。

頸動脈斑塊是導致急性腦卒中的重要誘導因素之一[35]，戴志京等[36]應用3D-TOF成像、雙翻轉T1加權成像、T2加權成像、質子密度加權成像及增強頸部血管成像探究斑塊穩定性，不穩定性斑塊出現脂質核心、出血、血栓形成以及纖維帽破裂的個數顯著高于穩定性斑塊，在50例患者中穩定性斑塊中出現脂質核心、出血以及纖維帽破裂的分別有8個、7個以及5個，且未見血栓形成；不穩定性斑塊中出現脂質核心、出血以及纖維帽破裂的分別有26個、14個以及12個，出現血栓形成的有5個；斑塊內成分如鈣化、富含脂質的壞死核、出血和破裂的纖維帽對斑塊穩定性具有影響，鈣化和壞死脂質核心越大、纖維帽厚度越薄、斑塊內出血越多，斑塊穩定越差[37-38]。在徐中華等[39]對有癥狀組和無癥狀組頸動脈斑塊對照分析中，有癥狀組Ⅱ型、Ⅵ型斑塊比例明顯低于無癥狀組(P＜0.05)，而Ⅳ～Ⅴ型、Ⅵ型斑塊比例明顯高于無癥狀組(P＜0.05)。因此MRI對斑塊成分的分析能有效預測腦缺血事件的發生。

急性腦卒中患者的頸動脈狹窄程度是不一致的[40]，封海慧等[41]通過Logistics回歸分析不同程度頸動脈狹窄急性腦卒中患者的頸動脈斑塊成分，在頸動脈輕度狹窄時，斑塊成分以炎癥為主；中及重度狹窄，斑塊成分以脂質壞死核心及破損的纖維帽為主。確定斑塊成分及比例，再將不同頸動脈狹窄情況因素考慮在內，對急性腦卒中的預測起到積極作用。

近年來，3D技術有很大的進步，使圖像的分辨率有很大的提高，能觀察到斑塊的細節[42]；同時采用容積掃描，覆蓋范圍廣，能進行多方位重建。可變翻轉角快速自旋回波成像(sampling perfection with application-optimized contrasts by using different flip angle evolutions，SPACE)序列由于具備各向同性掃描、分辨率高、覆蓋范圍廣的特點，逐漸被應用于血管壁成像以確定斑塊成分。汪振佳等[43]采用3DT1wSPACE序列對頸動脈狹窄血運重建術前血管斑塊成分進行了評估，以斑塊病理為金標準，3DT1wSPACE對于斑塊內出血(intraplaque hemorrhage，IPH)、脂質核(lipid-rich necrotic core，LRNC)的診斷均具有中等一致性(Kappa值分別為0.65、0.62)，對鈣化(Calcification，CA)的診斷具有較高的一致性(Kappa=0.79)，提示3DT1wSPACE的頸部黑血管壁成像技術能夠準確判斷管壁斑塊成分，同時實現高分辨率三維成像，具有較高的診斷價值。

Li等[44]將壓縮感知技術(compressed sensing，CS)與基于運動致敏驅動平衡預脈沖的三維快速梯度回波(threedimensional motion-sensitized driven equilibrium prepared rapid gradient echo，3D-MERGE)序列結合的快速血管壁三維MRI (CS-3D MERGE)技術對血管壁進行成像，證實了在采樣不足的3D K空間中，偽中心相位編碼順序有效抑制了其的流動信號。董莉等[45]采用三維黑血成像序列和常規血管增強MRA成像證實CS-3D MERGE技術判斷LRNC、IPH和CA的準確度分別為76.2% (16/21)、71.4% (15/21)和100.0% (21/21)。產生該結果的原因是由于鈣化的組織成分特性決定其在T1WI及T2WI上均表現為無信號，與管壁形成了良好對比，而脂質及出血成分在T1WI、T2WI上信號復雜，對比度較差。

磁共振血管壁成像技術已逐漸成熟，由2D到3D、多種序列結合抑制血流信號、檢測斑塊成分及定量分析都更加精確化。

3 展望

隨著現代人們生活方式的改變，動脈粥樣硬化引起的心腦血管疾病發生率逐年上升。影像學技術的應用越來越廣泛，通過這些輔助檢查檢測斑塊成分，評估斑塊穩定性，提早做好預防和治療工作十分重要。但是斑塊內成分、比例復雜，還需進行大量的影像及病理學研究，相信隨著新技術的開發及MRI新序列的提出，對斑塊成分的分析也將更加精確。

利益沖突：無。