颈动脉易损斑块的无创性影像学研究进展

石义志，吕国士

（中国人民解放军第251医院影像中心，河北 张家口 075000）



颈动脉易损斑块的无创性影像学研究进展

石义志，吕国士

（中国人民解放军第251医院影像中心，河北 张家口 075000）

颈动脉斑块的易损性是导致斑块破裂、脱落形成栓子引起急性脑血管事件的重要因素，因此选用一种有效、精确、无创的影像学技术识别易损斑块，及早进行临床干预非常必要。目前，无创性影像学方法不仅可观察血管的形态学改变及对动脉硬化斑块的成分进行评价，还可进行细胞分子水平的研究。本文就超声、MSCT、MRI、PET、免疫闪烁成像等无创性影像学技术在颈动脉斑块评价方面的进展进行综述。

颈动脉；易损斑块；影像学

动脉粥样硬化是一种系统性脂质促使动脉血管壁发生炎症反应，最终演变成易损斑块及心血管事件。病理学研究表明，有破裂倾向的动脉粥样硬化有独特的形态学特点：薄的炎性纤维帽表面覆盖着大的脂质坏死中心。易损斑块被定义为柔软、富含脂质坏死中心、被具有巨噬细胞和T细胞浸润的薄纤维帽覆盖的斑块。从这些炎性细胞中释放出细胞因子和蛋白酶类，刺激胶原帽破裂和平滑肌细胞的凋亡，从而促进斑块破裂［1］，因此炎性斑块特别是巨噬细胞的渗入是斑块破裂和血管梗死的主要先兆［2］。早期发现易损斑块对判断亚临床高危人群有积极意义。随着影像技术的快速发展，检测易损斑块，从而识别高危人群的心血管事件已成为主要的研究热点。目前，无创性影像学方法不仅可观察血管的形态学改变、评价动脉硬化斑块的成分，而且还可进行细胞分子水平的研究。本文就超声、MSCT、MRI、PET、免疫闪烁成像等无创性影像学技术在颈动脉斑块评价方面的进展进行综述。

1　超声检查

超声具有迅速、廉价、无辐射、可用于床边检查的优点，被临床广泛应用。斑块的回声特点可反映其内部结构。无回声斑块与有回声斑块相比具有更多的脂质、炎性细胞、坏死和出血，更少的钙化组织及纤维组织［3］；而强回声斑块主要成分包括纤维组织、胶原和钙，从而更加稳定［4］。Salem等［5］认为易损斑块具有以下3点特征：①斑块面积＞95 mm2；②游离面黑区＞65 mm2；③灰阶小于25。通过Logistic回归分析表明具备前两点特征的斑块90%可能有组织学上的易损性。此外，el-Barghouty等［6］发现含有软组织的斑块具有低灰度中位数，而富含纤维组织的斑块的灰度中位数高。

2　超声造影检查

定向微泡对比剂可在细胞表面结构及斑块破裂处沉积显影，从而直接或间接地反映出病理特性［7］。超声造影所显示斑块的新生血管与组织学对比有很好的相关性，易损斑块常有大量新生血管，且新生血管倾向于破裂，易导致斑块内出血造成斑块破裂［8］。目前，更有效的方法是将疾病的靶点配体，如抗体、小肽和糖蛋白结合到对比剂微泡表面。相应的内皮细胞黏附分子，如细胞间黏附分子-1、血管细胞黏附分子-1（VCAM-1）和P-选择素等动脉粥样硬化危险因素，可与结合了靶点配体的微泡对比剂特异性结合［9-10］。VCAM-1、P-选择素成像已用于检测动脉粥样硬化疾病的早期阶段甚至在发育之前的脂肪条纹，来指导动脉粥样硬化预防性治疗。但分子超声成像的局限性在于［11］：只有血管内的事件才能被使用，且需检测到一定数量的分子表达。

3　CT

MSCT扫描速度快、空间分辨力高、后处理功能强大，可从不同角度观察颈动脉，不但能很好地显示血管壁，观察血管壁硬化斑块的范围及形态特征，还可评价易损性斑块。传统64层CT诊断易损斑块的标准［12］：①斑块内含有CT值＜-10 HU，提示脂肪成分；②增强扫描动脉期斑块内CT值增加10 HU以上，提示斑块内有出血成分；③斑块溃疡表面为局部管腔形态不规则，可有龛影或邻近管腔出血。但Wintermark等［13］通过融合观察活体颈动脉CTA图像与离体标本Micro CT图像，发现脂质坏死核、纤维结缔组织和出血的CT值范围存在重叠，故对混合斑块CT易出现误判。近年来，能谱CT在颈动脉斑块病变性质评估方面越来越受到重视，宝石能谱CT能将传统的X线混合能量分解为101个单能量级（40～140）keV；通过瞬时切换高低压X线球管及宝石探测器，可得到高质量的单能量图像，其特有的物质分离技术（脂-水基图、碘-水基图模式）及能谱技术为颈动脉斑块的诊断提供了方便［14］。吴晶涛等［15］发现以脂质成分为主的斑块其能谱曲线呈弓背向上形或勺状曲线，斜率为负值，而以非脂肪成分为主，如出血其能谱曲线呈缓慢下降型，斜率为正值，且两者脂浓度与碘浓度的差异有统计学意义，与传统64 层CT重建模式相比，能谱CT重建模式在显示斑块内出血、脂肪成分方面更具有优势。

4　MRI

MRI是一种安全、无创的检查技术，具有极好的空间分辨力，可用来评估动脉粥样硬化；但与CT和PET相比，需更长的扫描时间；由于不同斑块成分之间有不同的T1、T2值，通过不同加权成像不仅能确定斑块的范围和分布，还能显示和区分颈动脉斑块内脂质核心、出血、血栓、钙化及纤维帽情况，已越来越多地应用于斑块的检查［16-17］，且具有很高的准确性、敏感性及特异性。一般认为斑块表面纤维帽破裂或溃疡形成是斑块易损的高度敏感标志。目前多数研究［18］认为引发相应临床缺血症状的斑块较无症状者斑块有更多的纤维帽破裂。对多种混合性成分的易损斑块，不同文献所描述的脂质信号有一定差异，主要因为其信号强度不同于体内脂肪信号，且与体内液性状态下的胆固醇信号也不同［19］。高分辨MRI“黑血”和“亮血”技术，配以相控阵表面线圈，使管腔内血液与斑块对比度增加，清晰显示血管与斑块的结构及准确判定狭窄程度。高分辨力MRI 3D-TOF扫描能区别斑块的稳定性，厚纤维帽被认为更加稳定，而薄的易损。对比剂增强MRI（contrast enhanced magnetic resonance imaging，CE-MRI）检查可提高斑块负荷定量分析的准确性，同时区分纤维帽和脂质核心，纤维成分显示明显均匀强化，而脂质成分通常无明显强化。研究发现［20-21］，CE-MRI能显示斑块炎症和斑块不同组成（如纤维、坏死），且斑块早期强化是由于内部的新生血管，晚期强化与新生血管的血供及血管的通透性有关。最近研究［22］表明，在TOF-MRA的MIP图像上高信号能定量分析颈动脉富含坏死中心的体积及斑块内出血的容量，明显高信号组坏死中心的体积及斑块内出血的容量明显高于无高信号组。最近特异性靶向对比剂已用于更好地辨别斑块的成分，分子靶向黏附分子、高密度脂蛋白、基质金属蛋白酶、巨噬细胞清除受体已用于临床［23］。

5　PET

PET是一种分子成像技术，通过细胞对18F脱氧葡萄糖（18F-FDG）的摄取比例来反映代谢活性，在炎性斑块中主要的巨噬细胞可摄取FDG，比周围的斑块及正常的动脉管腔有更高的摄取量。在人和动物模型中巨噬细胞的密度与FDG的摄取有很好的相互关系，高摄取FDG的斑块具有更加不稳定性［24-25］。在斑块图像中，最大SUV值反映的是斑块的易损组成和活性，而所有斑块的平均SUV值可能反映患者总的动脉粥样硬化活性［26］。一项最近的研究［27］表明，动脉粥样硬化斑块对FDG的摄取可预测患者的未来心血管事件的发生。Joshi等［28］用18F氟化物对动脉粥样硬化斑块的评估进行前瞻性研究，发现微钙化、巨噬细胞、细胞凋亡、坏死具有高的18F氟化物摄取，新近发生的斑块破裂具有较高的18F氟化物局限性沉积，FDG的摄取常受患者的准备及代谢体质的影响，因此认为18F氟化物血管图像优于FDG血管图像。但PET对易损斑块的评估仍有局限性，大部分靶动脉血管较细，易受部分容积效应的影响，导致探针信号在特定损坏部位聚集不够，图像质量稍差。

6　免疫闪烁成像

免疫闪烁成像是另外一种基于检测放射性示踪剂停留在易损斑块中，然后检测其所发出射线的无创性检查方法。很多放射性核素分子可检测易损斑块，如低密度脂蛋白、血卟啉诱导剂、纤维连接蛋白、免疫球蛋白类和血小板，其他检查主要集中在抗纤维蛋白直接地对抗交联纤维D二聚体。由于不溶性纤维层都存在于稳定动脉粥样硬化斑块中，因此，这些不溶纤维可准确体现血管腔内凝血反应活性［3］。

7　展望

应用几种成像技术在同一幅图像中显示靶血管解剖学和病理生理学方面的信息，如PET-CT或PETMRI，PET-MRI被认为对显示心血管成像具有很大潜力。随着软件的发展，PET-MRI模式会增加对动脉粥样硬化斑块生物学特性的认识。新能谱CT物质分离技术的应用显示了其评估易损斑块良好的应用前景，但目前仍需进一步大样本研究。相信随着研究的深入，能谱CT在颈动脉斑块定性定量诊断方面会越来越体现出优势。流行病学研究表明，主要的心血管事件多由易损斑块破裂导致。动脉粥样硬化斑块生物组成的稳定性比血管腔的狭窄度及斑块的尺度危险性更大，及时识别临床前期粥样硬化病变并进行治疗能阻止其发展和恢复。因此，采用无创性检查方法检测易损斑块具有重要价值，但广泛应用于临床的理想显像模式应可靠、廉价，无重大不良反应。

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吕国士，E-mail：lament-378@163.com。

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