颈动脉易损斑块的影像学诊断研究进展

王正通，纪凤颖，张 莹

(哈尔滨医科大学附属第一医院CT室，哈尔滨150001)

近年来，缺血性脑卒中的病死率逐年升高，而颈动脉粥样硬化斑块是导致缺血性脑卒中的主要原因之一[1]。对颈动脉斑块的深入研究发现，斑块所致的管腔狭窄并不是导致缺血性脑卒中事件的唯一因素，斑块的组成成分和易损性与之关系更加密切[2]。因此，早期准确诊断斑块的组成成分和易损性能极大地降低缺血性脑卒中的病死率。易损斑块的主要组成成分包括大脂质核、薄或破裂的纤维帽、斑块内出血、新生血管及炎性细胞[3]。现有的影像学诊断方法如多层螺旋CT、磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)、超声、分子影像学、数字减影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)等不仅可以分析斑块组织的成分，还可以判断斑块的稳定性，但以上影像学诊断方法均存在优缺点。现就影像学诊断技术在颈动脉易损斑块诊断方面的研究进展进行综述，以期为临床更准确地选择影像学诊断方法提供参考依据。

1 多层螺旋CT

1.1CT血管造影(CT angiography，CTA) CTA是一种简单、无创的影像学检查技术，通过多平面重组、最大密度投影及容积再现等后处理技术可清晰显示颈动脉斑块的位置、大小及形态，进而准确评估管腔狭窄程度[4]。姜微等[5]研究表明，CTA不仅可以清晰显示颈动脉斑块的大小、形态、位置，还可以清晰显示颈动脉狭窄的程度和长度。张光勇等[6]将181例疑有颅内血管病变的患者的CTA检查结果与DSA检查结果进行比较发现，CTA诊断血管狭窄的灵敏度为83.33%、特异度为97.26%。此外，CTA还能够准确判断血管壁易损斑块的成分。Wintermark等[7]研究表明，CTA不仅能显示斑块溃疡，还可准确测量薄层纤维帽的厚度，进而更好地评估斑块的易损性。张晓洁等[8]术前1周对拟行颈动脉内膜切除术的患者行CTA检查，结果发现，颈动脉内膜成分脂质核和斑块内出血的CT值分别为(28.07±26.84) Hu和(97.17±35.82) Hu，比较差异有统计学意义。因此，CTA可通过测量斑块的CT值来识别斑块中的成分。CTA检查也存在一定的局限性，该检查不仅有一定的辐射，且造影剂也有一定的不良反应。因此，如何减少受检者的辐射剂量与造影剂的使用量成为目前研究的重点。

1.2宝石CT能谱成像(gemstone spectral imaging，GSI) GSI是利用X线能量谱进行成像的技术，根据人体组织和病变成分对不同X线能量谱吸收的差异，通过能谱CT成像表示出来。GSI不仅能清晰显示解剖成像、优化不同结构间的对比，而且还能实现对物质性质的分析、对成分的定量测量[9]。殷小平等[10]对腹部血管行GSI检查发现，最佳70 keV单能量组肝脏血管的最佳对比噪声比和图像质量主观评分均优于质量控制组(140 kVp混合能量)。GSI不仅可通过能谱曲线、曲线斜率及有效原子序数区分易损斑块中的纤维成分、脂质成分及血栓样组织，还可以判断斑块中各成分的相对含量，进而更好地评估斑块的稳定性[11]。研究发现，脂质成分的能谱曲线近似于皮下脂肪，呈弓背向上形态，CT值随着keV的升高而增大；纤维基质、斑块内出血的能谱曲线近似于肌肉和标准血，均呈弓背向下形态，CT值随着keV的升高而减小[12]。关于曲线斜率和有效原子序数，纤维基质>斑块内出血>脂质成分[13]。GSI为临床在颈动脉斑块成分分析及稳定性方面提供了可靠的诊断依据，从而降低了缺血性脑卒中的发病率。已有研究指出，多种成像技术的联合应用能有效降低受检者的辐射剂量，提高诊断安全性[14]。

2 MRI

2.1高分辨率磁共振成像(high-resolution magnetic resonance imaging，HR-MRI) HR-MRI技术是临床诊断颈动脉斑块的常用技术之一，在显示和评估颈部血管斑块方面具有较高的空间分辨率和组织对比度[15]。近年来，越来越多的研究应用HR-MRI诊断和分析颈动脉血管斑块的特征，如斑块内出血、纤维帽以及脂质核等[16-17]。高分辨率“黑血”技术和“亮血”3D-TOF(3D time-of-flight)技术不仅可以增加管壁与管腔的对比度，还可以获得颈动脉斑块的形态和组成成分信息，包括测量斑块的总体积、识别斑块的成分(如斑块内出血、纤维帽、脂质核等)、评价斑块的表面形态(如斑块破溃、纤维帽破裂等)[18]。在“黑血”轴位图像上可以测量血管总面积、管腔面积，计算管壁面积以及管壁标准化指数，进而准确计算颈动脉斑块的负荷，更好地为观察、评估斑块的进程及易损性提供定量分析数据。赵辉林等[19]认为，颈动脉血管壁行MRI“黑血”技术定量分析具有可行性，管壁标准化指数能直接、准确地反映颈动脉斑块进程、评价动脉斑块负荷。3D-TOF“亮血”技术可以较好地显示斑块纤维帽，通过观察、测量纤维帽的厚度及连续性，进而更好的鉴别斑块纤维帽的稳定性。文献报道，稳定的纤维帽在3D-TOF“亮血”成像上显示为光滑的连续低信号带，而相对稳定的纤维帽在3D-TOF上常无低信号带影，而断裂的纤维帽常显示为表面不光滑、不连续的高信号影[20]。虽然高分辨率MRI成像技术可以分析颈动脉斑块的稳定性，但信号采集时间长，患者配合欠佳。因此，如何缩短HR-MRI的成像时间是未来研究的热点。

2.2增强磁共振成像 增强磁共振成像包括对比增强磁共振成像(contrast enhanced MRI，CE-MRI)和动态对比增强磁共振成像(dynamic contrast enhanced MRI，DCE-MRI)。CE-MRI是一种非常准确的无创性影像学检查技术，其可以使斑块纤维帽发生强化，而脂质核不发生强化，从而形成鲜明对比。CE-MRI还可以观察纤维帽的完整性，并准确测量纤维帽的厚度[21]。不稳定斑块内往往有活动性炎症的存在，导致内皮细胞的通透性增加，这有助于造影剂的进入[22]，导致斑块内发生强化。Millon等[23]将拟行颈动脉内膜剥脱术患者的术前CE-MRI检查结果与术后病理结果进行比较发现，CE-MRI能显示斑块内活动性炎症和斑块的各种组分(如纤维帽、大脂质核)。因此，CE-MRI检查有助于提高颈动脉斑块易损性的检出率和诊断的准确度。

DCE-MRI可定量评估斑块内的新生血管，容积传输常数可反映斑块内的微血管含量[24]。李军等[25]对疑有颈动脉斑块的41例患者行DCE-MRI扫描，根据DCE-MRI图像后处理获得厚壁斑块、薄壁斑块、破裂斑块的容积传输常数值，比较发现差异均有统计学意义，即易损斑块(纤维帽破裂及薄纤维帽斑块)的容积传输常数值更大，说明斑块内有更多的新生毛细血管，斑块内活动性炎症更剧烈。未来DCE-MRI的研究将集中于信号采集技术及图像后处理技术，以更准确地定量评估斑块内的新生血管。

3 超 声

3.1常规超声 超声是通过二维超声和彩色多普勒成像观察斑块回声、形态学特点以及评估血管狭窄程度的重要检查手段。在二维超声中，回声是反映斑块组成成分的重要参数。研究表明，在无症状但有低回声斑块以及50%以上颈动脉狭窄的患者中，低回声斑块与斑块内脂质含量增加、炎症细胞密度增加以及斑块内出血有关，这种斑块极不稳定，易发生破裂，未来发生卒中的风险也会大大增加[26-27]。超声医师对斑块内回声的观察具有一定的主观性，导致对斑块成分分析和易损性分析存在一定的偏差，通过测量斑块的灰阶中位数分析斑块组成成分及易损性，有利于减少这种偏差造成的影响。Mitchell等[28]对38例拟行颈动脉内膜切除术的患者行颈动脉常规超声检查，并对斑块图像进行灰阶分析，术后与病理结果进行比较发现，斑块的灰阶中位数与斑块的易损性密切相关。研究表明，采用灰阶中位数诊断易损斑块的灵敏度为76%、特异度为82%[29]。二维超声检查不易区分易损斑块的类型，不能进一步评估脑卒中风险分层。彩色多普勒成像通过测量斑块处管腔内径、血流速度及阻力，能够准确评估血管狭窄程度。彩光[30]对55例颈动脉狭窄患者行二维及彩色多普勒超声检查，结果显示，彩色多普勒超声对颈动脉狭窄的诊断率高达98%，且能够清晰显示颈动脉血管的边界。

3.2超声新技术 近年来，对比增强超声造影(contrast-enhanced ultrasonography，CEUS)、血管内超声及血管内虚拟组织学超声(virtual histology intravascular ultrasound，VH-IVUS)等作为新技术逐渐应用到颈动脉斑块成分的诊断和易损性评估中。CEUS是评价斑块内血管化的一种常用、简单而无创的技术，其可以评估易损斑块内新生毛细血管的含量，同时该技术还可以观察和评估外膜滋养血管的生成及含量[31]。Staub等[32]认为，易损斑块内通常会有更大程度的新生血管形成，并且斑块内新生血管的形成与斑块不稳定的形态学特征密切相关。Lezzi等[33]对拟行颈动脉内膜切除术的患者行颈动脉CEUS检查，并与术后病理结果进行比较，结果显示，CEUS对斑块内新生血管的诊断率为86%，灵敏度为94%，特异度为68%。因此，CEUS可作为不稳定斑块危险分层的一个有价值的工具。斑块CEUS强化程度的划分受操作者主观性的影响，缺乏客观性。

血管内超声是一种基于导管的技术，通过导管，超声微探头在血管内及斑块周围进行轴向运动，可全方位获取管腔断层图像，可极大限度地接近斑块区域，提供血管壁和斑块结构的高分辨率图像；此外，血管内超声还能够揭示斑块发育过程中斑块真正的大小和血管重塑状态，进而准确评估斑块的易损性[34]。VH-IVUS是一种新的超声分析技术，其将采集的射频信息进行光谱分析，用不同颜色对斑块各种成分进行定性分析，减少了对操作者的依赖性。VH-IVUS将斑块的成分分为纤维斑块(暗绿色)、脂质核心(红色)以及钙化斑块(白色)[35]。据报道，VH-IVUS对斑块成分诊断的准确率高达72%～92%，尤其是对易损斑块内脂质核心的敏感度较高[36]。VH-IVUS无法识别斑块内出血、附壁血栓及斑块表面钙化产生的声影[37]。因此，当前许多研究者致力于新型超声检查技术的开发，如弹性成像等[38]。

4 分子影像学

分子影像学是运用影像学技术显示组织水平、细胞及亚细胞水平的特定分子，反映活体状态下分子水平的变化，对分子生物学行为在影像学方面进行定性和定量研究的学科[39]。放射性核素成像是临床上最常用的分子影像学检测技术。正电子发射计算机断层显像(positron emission computed，PET)/CT是放射性核素成像分子影像技术的代表。PET/CT是一种无创、放射性核素体内分布的断层显像技术。18F标记的脱氧葡萄糖(18F-fluorodeoxyglucose,18F-FDG)是PET/CT成像中最常用的放射性标记物。在早期研究中，Burtea等[40]运用PET/CT进行显像发现，在患者的颈动脉斑块处可见18F-FDG的聚集。对颈动脉重度狭窄并发短暂性脑缺血发作的患者进行前瞻性研究发现，18F-FDG PET/CT可以显示动脉粥样硬化斑块炎症。有症状、不稳定的斑块比无症状的斑块积累更多的18F-FDG；有症状病变18F-FDG净累积率(斑块/积分血浆)较对侧无症状病变高27%[41]。因此，通过观察、测量颈动脉斑块对18F-FDG的摄取量，可更准确地评估斑块的易损性。目前临床上正在研发用于诊断颈动脉斑块的新型PET放射性标志物，同时需要探究这些新型示踪剂对预测未来发生脑血管缺血事件的价值。

5 DSA

DSA是一种能清晰显示动脉管腔内部情况的检查手段。目前，DSA是诊断颈动脉狭窄的金标准，该技术能够多角度确切反映、测量管腔狭窄或闭塞的程度。但近年来研究发现，颈动脉管腔狭窄的程度只是作为预测未来脑血管缺血事件发生的间接指标[2]，必须考虑斑块的其他参数，如斑块的组成成分、斑块内出血程度、斑块溃疡以及斑块所处位置，以更准确地预测脑血管缺血事件的发生风险。DSA不能显示斑块的内部结构组成，对诊断血管壁上斑块性质的价值不高[42]。另外，DSA为有创、辐射性检查，易导致易损斑块脱落。随着无创影像检查技术的发展，DSA金标准的地位将会被其他无创性影像检查新技术所取代[43]。

6 展 望

新的影像学检查技术极大地推动了颈动脉易损斑块研究领域的发展。随着影像学成像技术的不断进步，将各种影像学成像技术融合已成为必然。CT与MRI能对颈动脉斑块进行解剖成像，超声是筛查颈动脉易损斑块的首选方法，而分子成像技术能显示斑块内各种细胞的代谢信息。不同的影像检测技术有不同的特性，相互之间可以互补。多模态分子影像平台(如PET/CT、PET/MRI、MRI/CT)诊断动脉易损斑块，不仅可以显示斑块的位置、大小及形态，而且还可以检测斑块的组成成分、评估斑块的稳定性和易损程度[44]，但如何形成最优的组合还需要临床进一步的研究。