斑塊內新生血管分級與頸動脈粥樣硬化程度相關性的新進展

范佳煜， 董亞男， 白 竹綜述， 陳 盈， 王麗娟審校

嚴重的頸動脈粥樣硬化是導致缺血性事件發生的重要危險因素［1］。斑塊負荷和頸動脈狹窄均與缺血性事件的發生密切相關，除了斑塊負荷和頸動脈狹窄外，頸動脈斑塊內成分與缺血性事件的發生也有關系［2］。斑塊內出血（intraplaque hemorrhage，IPH）、斑塊內新生血管（intraplaque neovascularization，IPN）作為易損斑塊重要的形態學特征，既往文獻證實了IPH 在頸動脈粥樣硬化疾病中起著至關重要的作用，IPH 使動脈管腔狹窄進展更快［3，4］。IPN作為易損斑塊的另一個重要的組成成分，越來越多的證據表明，IPN 旨在向斑塊壁內的組織提供營養，IPN 的形成似乎更有助于動脈粥樣硬化斑塊的發展［5，6］。因此，本文將重點關注IPN 分級與頸部動脈粥樣硬化程度的關系。

1 斑塊內組成成分參與動脈粥樣硬化的形成

1.1 斑塊內出血通過擴張壞死核心參與動脈粥樣斑塊進展 斑塊內出血（intraplaque hemorrhage，IPH）是易損斑塊的一個重要特征，也是缺血性事件發生的一個重要風險因素［7］。既往病理學研究證實IPH 與缺血性事件的發生的關系相較于其他斑塊內成分更密切［8］。IPH 是穩定斑塊向不穩定斑塊過渡的重要驅動因素，其中涉及多種機制。斑塊進展過程中，在缺氧或各種炎癥因素刺激下，IPH 由不穩定的斑塊內新生的微小血管破裂形成。管腔內血液通過斑塊表面破裂處滲漏到斑塊內部，也可作為IPH 的來源［9］。IPH 被認為是動脈粥樣硬化斑塊微血管中紅細胞滲漏的結果，紅細胞滲漏的過程將巨噬細胞吸引到斑塊中，斑塊內微環境會再次觸發新的未成熟IPN 的形成［10］。動脈粥樣硬化斑塊中的脂質能夠與血紅蛋白相互作用，增強斑塊中的氧化能力導致IPN 損傷。紅細胞膜中含有更多的游離膽固醇，因此IPH 是晚期壞死核心中游離膽固醇的主要來源，IPH 通過擴張壞死核心促進游離膽固醇的沉積，游離膽固醇為紅細胞沉積提供條件，進而引起斑塊基質的快速變化來破壞動脈粥樣斑塊的穩定。斑塊生長和斑塊微血管密度增加又會增加進一步出血的風險。此外，由白細胞和血小板驅動的IPH 可觸發各種氧化及炎癥反應，促進斑塊事件的發生［11-14］。總之，IPH 通過擴張壞死核心改變斑塊內微環境來破壞頸動脈粥樣硬化斑塊的穩定。

1.2 斑塊內新生血管在缺氧及炎癥刺激下破裂形成斑塊內出血促進斑塊生長 斑塊內新生血管（intraplaque neovascularization，IPN）是易損斑塊的一個重要的組織學特征，與動脈粥樣硬化斑塊發展密切相關［15，16］。IPN 在斑塊的生長和脆弱性中起著至關重要的作用，是斑塊破裂最有力的獨立預測因子［17］。IPN 是斑塊生長趨于破裂的重要刺激因素，而壞死核心的微環境是IPN 生長的主要觸發因素。IPN 主要特征為基底膜不連續和內皮細胞間的緊密連接較少，結構完整性受損表現脆弱。因此極易受到循環細胞滲漏的影響。IPN 滲漏是炎癥細胞進入斑塊組織的途徑，血管炎癥在誘導IPH 和炎癥細胞募集起主要作用，由此形成了惡性循環［18］。動脈粥樣硬化導致脂質沉積，巨噬細胞吞噬脂質以及滲漏的紅細胞可能導致膽固醇進一步沉積，在缺氧條件下有助于壞死核心的產生，與持續流入的白細胞相結合，促進內膜擴張和IPN 生長，最終斑塊穩定性下降從而導致IPH［19，20］。生長中的動脈粥樣硬化斑塊一方面由于脂質和炎癥細胞的積聚，增加斑塊組織對氧氣需求量，另一方面對氧氣及營養物質需求量增加誘導產生IPN；缺氧產生誘導因子調控血管生成，同時刺激動脈粥樣硬化斑塊生長［21］。IPN 在動脈粥樣斑塊形成與生長的過程中發揮至關重要的作用。因此，我們有必要關注IPN 來了解頸動脈粥樣硬化嚴重程度。

2 斑塊內新生血管的檢測方法

2.1 對比增強超聲造影用于評估斑塊內新生血管 對比增強超聲造影（contrast-enhanced ultrasound，CEUS）具有較高的時空分辨率，能夠實時評估組織微血管系統的動態時空異質性，將微血管系統血流可視化處理。CEUS 中常用的造影劑為六氟化硫，使用的造影劑是比紅細胞小且直徑為1～4 μm的充氣微球，造影劑由微氣泡組成，微氣泡由脂質和氣體核心組成，它們是超聲信號的強反射物。因此在靜脈注射造影劑后，可以獲得血管造影術樣圖像。CEUS 血管內造影劑與普通超聲結合使用可以改善血管系統的圖像描繪，它們是真正的血管內示蹤劑，可直接顯示出頸動脈IPN［22，23］。獲取的視頻圖像存儲在超聲系統的硬盤上，然后將存儲的CEUS 視頻圖像轉移到工作站并進行分析，對頸動脈CEUS 對比增強后IPN分級進行分析。

最近的一項研究證實了CEUS 上斑塊增強的強度與IPN 的程度顯著相關，Tan 等［24，25］證明了頸動脈斑塊增強程度與斑塊的組織學微血管密度密切相關。然而，CEUS 屬于一項侵入性檢查，需要靜脈注射具有相關風險的造影劑，這一定程度上限制了其在臨床實踐中的使用［26］。

2.2 超微血管成像用于檢測斑塊內新生血管 超微血管成像（superb microvascular imaging，SMI）是一種新型多普勒超聲技術，它可以僅抑制背景組織運動，通過先進的濾波算法從微小血管中提取流量信號來提供血管信息。因此，SMI 可以在沒有造影劑的情況下實現斑塊內微血管流動的可視化［27］。SMI 技術參數設置為1.5 的機械指數、40～50 fps 的幀速率、55～60 dB 的動態范圍和1.0～2.0 cm/s的SMI 速度范圍。SMI 分為彩色SMI 和單色SMI 視圖模式，通常使用單色SMI 和雙視圖顯示器并排顯示斑塊，并在整個斑塊周圍定位SMI 特異性理想區域，最后在單色SMI 模式下觀察IPN。SMI 檢測到的斑塊內微血管血流（intraplaque microvascular flow，IMVF）按視覺分級如下：0 級，斑塊內無IMVF 或IMVF 局限于鄰近外膜；1 級，活動IMVF 位于斑塊的外膜側和肩部；2 級，IMVF 移到斑塊核心或廣泛IMVF［28］（見圖1）。

圖1 超微血管成像檢測到的斑塊內新生血管等級的典型案例

在Oura 等［29］的研究中，對比CEUS 斑塊增強的結果，所有12 例SMI 患者均檢測到斑塊內血流及增強斑塊；然而，在15 例未檢測到SMI 的患者中，有8例在CEUS 上顯示出增強斑塊。因此，SMI的特異性和靈敏度分別為100%和63%。在一篇Meta 分析中，納入了10 項獨立研究共評估了608 個頸動脈斑塊，研究結果強烈表明SMI 和CEUS 在檢測頸動脈IPN 方面表現出良好的一致性（Kappa=0.743，P＜0.05）［26］。Zamani 等［30］證實了SMI 上IMVF 分級越高，與組織學評估中觀察到的新生血管數量增加呈正相關（P=0.041，r=0.460），該研究在組織學上驗證了SMI 評估IPN 的準確性與可靠性。SMI 作為一項新興無創檢查克服了傳統技術的局限，可以使斑塊內微血管血流（IMVF）信號可視化，可以通過SMI 探測的IPN來分析與頸部動脈粥樣硬化程度的關系。

3 斑塊內新生血管分級與頸動脈粥樣硬化程度的相關性

IPN 分級與頸部血管動脈硬化程度具有顯著的相關性，IPN 分級對頸部血管的動脈硬化程度有很好的指示作用。頸動脈粥樣斑塊破裂可以導致堵塞遠端分支，造成嚴重的血栓栓塞事件。高風險狹窄斑塊的特征為IPH 及大量炎癥細胞，而炎癥在斑塊進展破裂中起著重要作用。豐富的IPN 似乎是維持局部炎癥的重要機制，同時使斑塊富含各種血源性成分，如紅細胞和脂蛋白，這些成分也可以直接促進斑塊炎癥；此外，紅細胞膜中游離膽固醇的積累可能會增加壞死核心的大小。因此研究表明，高密度IPN 與更高的動脈狹窄程度相關［31，32］。動脈粥樣硬化環境刺激異常IPN 發育，從而使脂質核心擴張；同時IPN 為脂質滲入斑塊內提供了通道，這可能導致斑塊內脂質弧變大和脂質長度增加。IPN 引起局部膽固醇晶體形成，膽固醇晶體會破壞IPN，從而誘導脂質核心進一步擴張［33，34］。滲漏的IPN 引起白細胞和紅細胞外滲，斑塊中富含膽固醇的紅細胞聚集也可能導致脂質池增大和核心壞死［35］。因此，IPN 作為斑塊易損性的一個重要特征，在缺氧、炎癥及其他因素下促進頸動脈粥樣硬化斑塊的進展。

4 斑塊內新生血管分級評估動脈硬化程度的展望

本文綜述關注了IPN 分級與頸部動脈粥樣硬化間的相關性，頸動脈粥樣硬化促進缺血性事件的發生，IPN 在頸動脈粥樣硬化斑塊形成過程中扮演著重要角色，評估IPN 分級可為頸部動脈粥樣硬化嚴重程度的評估提供有價值的指導。SMI 和CEUS 均可評估IPN，然而CEUS 是一項需要注射造影劑的侵入性檢查而限制了其在臨床上的應用，SMI 是目前臨床實踐中評估IPN 有價值的一項檢查，重要的是SMI 評估的斑塊內微血管血流信號強度與組織學上觀察到的新生血管數量密切相關。目前的研究多是評估頸部血管動脈硬化程度的單中心回顧性分析，未來可以聯合分析冠脈及四肢大血管的情況，進行大樣本多中心的臨床研究，綜合評估IPN 分級與全身動脈粥樣硬化嚴重程度。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻聲明：范佳煜負責論文設計、撰寫論文及修改；董亞男、白竹負責擬定寫作思路、文獻收集；陳盈、王麗娟負責指導撰寫文章并最后定稿。