高分辨率MRI聯合超微血流成像評估頸動脈粥樣硬化斑塊易損性的臨床價值

馬媛媛，丁 建，張彩霞，張麗麗，劉佳琪，崔二平，宋蕊楠，楊 震

有組織病理學研究表明，頸動脈粥樣硬化(AS)易導致斑塊破裂引發血栓發生栓塞，是造成腦梗死和短暫性腦缺血發作的主要致病性因素[1]。而在腦組織上游的動脈血管床(包括頸內及頸外動脈)是AS形成易損性斑塊的主要發生部位。尸檢研究顯示，在缺血性腦卒中病人顱內發生動脈粥樣硬化易損性斑塊的發生率高達31.4%，與歐美國家相比，亞洲人群具有較高的發生率[2]。頸動脈內膜切除術后或尸檢對病人的頸動脈粥樣硬化斑塊進行病理切片后，觀察其出血、纖維帽、纖維化或鈣化等情況可對其分型，但無法應用于醫療決策制定[3]。超聲檢查是目前最常用的篩查頸動脈斑塊的方法，但常規超聲評估斑塊的敏感性較低，超聲造影成像(CEUS)技術通過注射造影劑，可實時觀察斑塊性質，但有創檢查風險及造影劑的潛在副作用限制其引用。高分辨率磁共振成像(MRI)可通過多圖像對比來評估AS斑塊的成分特征和負荷，可重復性高于CEUS[4]。超微血流成像(SMI)技術是一種通過低速成像檢查微血管血流的新技術，能夠更敏感地檢測低速血流循環情況，更好地彌補常規超聲的不足[5]。因此，本研究通過高分辨率MRI和SMI觀察頸動脈粥樣硬化斑塊內新生血管的生成情況，評判在斑塊穩定性中的作用和預測缺血性腦卒中風險中的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取我院2017年11月—2019年12月行超聲檢查發現有頸動脈粥樣硬化斑塊的100例病人作為研究對象，男57例，女43例；年齡45～77(57.42±10.34)歲。根據入院時CEUS檢查結果將病人分為不穩定斑塊組(43例)和穩定斑塊組(57例)，病人均行高分辨率MRI及SMI檢查。納入標準：斑塊厚度≥1.5 mm，斑塊長度≥10 mm；病人及家屬對本研究方案均知情并簽署知情同意書。排除標準：病人存在MRI檢查禁忌證，包括體內金屬異物、幽閉恐懼癥等；病人曾行頸動脈內膜剝脫術或頸部放射治療；病人伴有心律失常、風濕性心臟病、心房顫動等引起心源性腦卒中的病史。

1.2 方法

1.2.1 CEUS檢查 使用我院PhilipsU22彩色多普勒超聲儀，設定探頭頻率為4～9 MHz，病人采取仰臥位，將頭轉向對側或略向后側伸展。從病人頸總動脈起始段、分叉處、中斷和頸內動脈起始段依次掃描，觀察頸動脈內是否有斑塊。常規消毒后，以團注方式向肘正中靜脈注入造影劑六氟化硫懸濁液1.6 mL，隨即注入NaCl溶液5 mL，過1 min后再注入1.4 mL造影劑。觀察斑塊內性質。分級標準按照可視化分級標準[6]進行分級，共分為4級。0級：斑塊頂部、肩部及基底部未見增強信號，對應的SMI評分為0分；Ⅰ級：斑塊頂部、肩部及基底部可見少量增強顯影，對應的SMI評分為1分；Ⅱ級：斑塊頂部、肩部及基底部可見較多線狀增強顯影，對應的SMI信號為2分；Ⅲ級：斑塊頂部、肩部及基底部可見多處線狀增強顯影，并貫穿斑塊，對應的SMI信號為3分。將Ⅰ級與Ⅱ級判定為易損性斑塊。

1.2.2 高分辨率MRI 采用我院西門子新型3.0T 磁共振掃描儀，進行高分辨率MRI的多序列掃描，應用三維時間飛躍法(3D-TOF)診斷頭部頸動脈血管：以頭部頸動脈分叉處為掃描中心，設置掃描層面為30～40層，回波時間(TE)為4.17 ms，重復時間(TR)為29 ms，視野(FOV)為130～160 mm。采用快速自旋回波雙翻轉測定黑血序列，T1加權(T1W1)序列設定為TE 13 ms，TR 800 ms；T2加權(T2W1)序列為TE 76 ms，TR 3 500 ms。增強核磁T1W1為在肘靜脈注射造影劑扎噴酸葡胺(上海旭東海普藥業有限公司)5 mL，經延遲后5 min進行掃描。橫斷面黑血序列的掃描層面設定為8～12層，層間距為0 mm，層厚為2.0 mm，FOV為130～160 mm。觀察病人頸動脈新生血管斑塊及其分布情況。

1.2.3 SMI 采用我院具有SMI血流成像的東芝Aplio500彩色超聲診斷儀，探頭頻率為4～9 MHz。病人采取仰臥位，頭部向后仰，頭頸部偏向待檢查側，首先經常規超聲檢查，對頸內及頸外動脈、雙側頸總動脈自上而下進行橫、縱切面掃描檢查，重點對頸動脈記錄斑塊的最大厚度(mm)、最大面積(mm2)、最大體積(mm3)及斑塊成分易損程度(是否有易損斑塊及易損程度)4個方面綜合分析頸部動脈血管斑塊風險。并由專人記錄病人的一般資料情況，包括性別、年齡、高血壓史、糖尿病史、高血脂史、冠心病史、吸煙史、現病史及既往腦梗死病史。

SMI檢查：對超聲發現的斑塊內進行詳細掃查，選擇灰階模式超微血管成像，先進行橫斷面掃查，從斑塊近心端向遠心端掃描直到斑塊消失，再進行縱斷面掃查，觀察斑塊的近心端、遠心端、頂部及基底部有無血流信號。觀察并記錄病人靜態及動態圖像待分析。

1.3 評估標準

1.3.1 MRI圖像分析 MRI圖像由2名有經驗的醫師分析。診斷標準參照美國心臟病協會(AHA)改良版的斑塊分型標準[7]：Ⅰ、Ⅱ型為血管壁的厚度接近正常，血管壁無鈣化；Ⅲ型為血管內有小的無鈣化斑塊或彌漫性增厚；Ⅳ型為血管內覆有纖維帽或大的壞死脂質；Ⅴ型血管內有纖維粥瘤；Ⅵ型為斑塊表面有潰瘍、出血或有血栓形成；Ⅶ型為血管內出現鈣化斑塊；Ⅷ型為斑塊內有無脂質核心的纖維斑塊，可能伴少量鈣化斑塊。運用相關分析處理軟件分析圖像，勾勒血管壁邊界和血管腔，用不同的顏色區分標記斑塊內的成分。Ⅳ～Ⅵ型為不穩定性斑塊即易損性斑塊。

1.3.2 SMI視覺評分 SMI技術與高分辨率MRI技術采用相同的可視化分級標準進行分級，共分為3級，0級：斑塊頂部、肩部及基底部未見增強信號，對應的SMI評分為0分；Ⅰ級：斑塊頂部、肩部及基底部可見少量增強顯影，對應的SMI評分為1分；Ⅱ級：斑塊頂部、肩部及基底部可見較多線狀增強顯影，對應的SMI信號為2分；Ⅲ級：斑塊頂部、肩部及基底部可見多處線狀增強顯影，并貫穿斑塊，對應的SMI信號為3分。2分或3分評定為易損性斑塊。SMI和MRI聯合診斷易損斑塊評估標準：SMI或MRI判定陽性則聯合診斷結果認定陽性。

2 結 果

2.1 一般資料比較 不穩定斑塊組與穩定斑塊組年齡、體質指數、高血糖、高血脂、高血壓等一般資料比較，差異均無統計學意義(P>0.05)；兩組病人性別、吸煙、冠心病、腦梗死比例比較差異均有統計學意義(P<0.05)。詳見表1。

表1 兩組病人一般資料比較

2.2 高分辨率MRI與SMI單獨診斷頸動脈斑塊的比較 不穩定斑塊組SMI易損性斑塊檢出率(88.37%)高于高分辨MRI(86.05%)，但差異無統計學意義(P>0.05)；穩定斑塊組高分辨MRI易損性斑塊的檢出率(57.89%)高于SMI(50.88%)，但差異無統計學意義(P>0.05)。在高分辨率MRI檢查中，不穩定斑塊組高分辨率MRI與SMI單獨對易損斑塊的檢出率均高于穩定斑塊組，差異均有統計學意義(P<0.05)，高分辨率MRI與SMI較頸動脈常規技術能清楚顯示斑塊的位置及輪廓。詳見表2、圖1。

表2 高分辨率MRI與SMI單獨診斷頸動脈易損性斑塊情況比較 單位：例(%)

圖1 常規超聲、高分辨MRI與SMI檢查圖像比較(A、B為CEUS模式；C為高分辨MRI模式；D為SMI模式，斑塊內可見短線狀增強信號)

2.3 高分辨率MRI與SMI聯合診斷效能 以CEUS結果檢查判斷為標準，對高分辨率MRI、SMI及聯合診斷進行ROC分析。高分辨率MRI與SMI聯合診斷條件下檢測出易損性斑塊的靈敏度最高(95.35%)，明顯高于高分辨率MRI和SMI單獨檢測(86.05%和88.37%)。高分辨率MRI與SMI單獨診斷的ROC曲線下面積(AUC)分別為0.799和0.740，二者聯合診斷的AUC為0.861，高于高分辨率MRI與SMI單獨檢測。聯合診斷不僅靈敏度較高，而且有著較高的約登指數(0.568)、準確度(0.760)也高于單一檢測方法(0.610，0.660)。詳見表3。

表3 高分辨率MRI與SMI聯合診斷效能比較

3 討 論

以往認為，頸動脈粥樣硬化易引起管腔狹窄，是腦梗死發作的重要原因之一，但近年來研究證實腦梗死的發生多與頸動脈粥樣硬化易損性斑塊的穩定性以及斑塊內的成分密切相關，因此，早期對病人斑塊成分進行檢測并檢出易損性斑塊極為重要[8]。當頸動脈附著血栓后，形成新的毛細血管，病理學研究發現，頸動脈斑塊內新生血管管壁缺少結締組織支撐，因此，血管管壁有一定的脆性，相應的栓子脫落后將阻塞血管，最終導致缺血性腦卒中的發生[9]。因此，斑塊內新生血管與缺血性腦卒中的發生和發展關系密切。目前對于頸動脈斑塊內新生血管的評估金標準仍是病理組織學檢查，但在實際臨床工作中，并非所有腦卒中病人都能進行組織病理學檢查，因此，仍需要找到一種更簡單、便捷的檢測斑塊內新生血管的方法，對于提高缺血性腦卒中的診斷準確率，減少誤診率及漏診率極為重要。

影像學檢查在評估動脈粥樣硬化斑塊穩定性等方面發揮著重要的作用，可對斑塊內的新生血管進行實時檢測，但影像學檢查使用的超聲造影劑成本較高，而且有些病人可能出現一定的過敏現象，限制了在臨床上的廣泛應用[10]。高分辨率MRI其具有良好的分辨率、多對比度、多參數等特點，在評判動脈粥樣硬化斑塊穩定性方面顯示出一定的優勢，對腦血管病人的早期診斷發揮著重要的作用。高分辨率MRI可通過脂肪抑制技術和黑血技術，分別對管壁信號脂肪和管腔內的血流信號有一定的抑制作用，使動脈管腔血流和周圍脂肪形成良好的信號對比，通過對多圖像對比評判斑塊的成分特征，具有一定的可靠性和特異度，可較好地評判易損性斑塊的分型和纖維帽的完整性[11]。本研究結果顯示，在高分辨率MRI檢查中，不穩定斑塊組易損斑塊的檢出率(86.05%)高于穩定斑塊組(57.89%)，差異有統計學意義(P<0.05)，表明高分辨率MRI能夠較好地檢測出頸動脈易損性斑塊病人中的不穩定斑塊，可作為鑒別頸動脈斑塊易損性的基礎。高分辨率MRI檢查中應用“亮血”與“黑血”技術，“黑血”技術能夠抑制血管腔內的血流信號，與斑塊形成良好的對比，從而將頸動脈壁更清晰地顯示出來，而“亮血”技術能夠對斑塊定位掃描，辨識出斑塊內成分，因此高分辨率MRI能夠較好地檢測出頸動脈粥樣硬化病人的易損性斑塊，評估斑塊的穩定性。SMI技術是一種基于多普勒超聲的具有高分辨率和高靈敏度的成像技術，主要通過新的自適應算法來識別和消除病人的運動偽影，移除雜亂運動信號，避免在檢查血管內血流時發生“彩色外溢”現象，同時還可提高低速血流的敏感性，可具有檢測血管內斑塊內的新生血管的能力。其操作較為簡單，無須使用超聲造影劑，可真正做到無創檢查[12-14]。研究顯示，SMI較常規超聲檢查可更清晰地顯示出斑塊的位置和大小，尤其是斑塊表面上的微小裂隙或一些潰瘍斑塊，也能顯示出破潰的范圍。動脈斑塊分為穩定型和不穩定型斑塊，研究表明可通過檢測斑塊內新生血管來判斷斑塊的穩定性，因此SMI可以用來檢測血管內斑塊的穩定性。本研究結果顯示，在SMI診斷中，不穩定斑塊組易損性斑塊的檢出率(88.37%)明顯高于穩定斑塊組(50.88%)，差異有統計學意義(P<0.05)，與常小妮等[15]的報道一致，提示SMI技術可作為定性診斷頸動脈易損性斑塊的方法。SMI技術可通過避免病人運動偽像，彌補對比增強超聲造影的不足，可檢測出組織內的超微血流信號，為血管內斑塊的穩定性提供評估指標。但SMI對于頸動脈潰瘍性斑塊的研究國內外的報道較少，因此，本研究主要探討高分辨率MRI與SMI聯合評價頸動脈粥樣硬化斑塊的易損性，為缺血性腦卒中的早期診斷提供參考價值。

本研究結果顯示，經高分辨率MRI與SMI聯合診斷條件下檢測出易損性斑塊的靈敏度最高(95.35%)，明顯高于高分辨率MRI和SMI單獨檢測(86.05%和88.37%)。聯合診斷在特異度較高的同時，還有著較高的約登指數(0.568)。而二者聯合診斷的AUC為0.861，明顯高于高分辨率MRI與SMI單獨檢測，推測將高分辨率MRI與SMI聯合對腦梗死疾病進行全面評估，更有利于提高診斷效能，可以更準確地指導腦梗死病人的缺血預適應的臨床使用。但本研究也存在一些局限性：樣本量較小，結果可能存在一定的偏倚；對受試者的其他心腦血管疾病的可能危險因素尚未納入分析，可能導致結果出現一定的誤差。

綜上所述，高分辨率MRI聯合SMI能更好地預測頸動脈粥樣硬化斑塊的易損性，可為腦梗死病人的早期診斷提供一種輔助診斷方法。