影像学检查在颈动脉狭窄评估中的应用探讨

张蕴鑫 刘建龙

北京积水潭医院血管外科，北京 100035

颈动脉狭窄（carotid artery stenosis，CAS）引起缺血性卒中是脑血管疾病发生的重要危险因素，其常见原因包括动脉粥样硬化、纤维肌发育不良、大动脉炎、外伤、动脉受压、放射性损伤等，其中，动脉粥样硬化斑块脱落是导致缺血性脑卒中发生的重要因素[1]。若CAS伴有不稳定性粥样斑块、管壁破损、栓塞、出血，更可能继发急性脑卒中等危急病症。基于CAS 的发病基础和致病特点，针对CAS 程度及动脉内诸如斑块性质及易损性或管壁完整性等独立危险因素及时进行影像学检查，对疾病的发生、发展做出及时评估和早期预测，对于判断预后、预防缺血性脑血管疾病复发、降低致残率和致死率具有明确的作用[2]。临床可通过影像学检查分析解剖结构，直观辨析疾病影像，为疾病进展提供客观的依据。目前，临床上，用于诊断CAS的常用影像学检查方法包括超声、数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）、计算机断层扫描（computed tomography，CT）和磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）[3]。不同影像学技术具有不同的、细化的诊断手段，分析不同影像学技术在不同疾病中的应用，对于临床诊疗方式的选择具有重要意义。

1 CAS 解剖结构及病理生理基础

颈动脉发生狭窄与闭塞，会导致颅内动脉灌注压下降，血液流速降低，从而引起CAS 的血流动力学改变。对于重度CAS 患者，若颈内动脉存在70%以上的狭窄和阻塞，就会出现患侧半球血流量明显降低的低灌注症状，甚至累及全脑[4]。

动脉粥样硬化、血流动力学改变及机体代谢等是导致CAS发生的主要影响因素。血管内皮损伤是动脉粥样硬化斑块形成的始动因素。血管内皮受损后，血液中的脂质和血小板聚集、沉积，逐渐形成粥样硬化斑块，发生动脉粥样硬化，继而导致血栓形成，而斑块不稳定导致脱落的微血栓会随着血运阻塞远端脑血管。血管内皮受损部位经病原因素作用后会引发炎性反应和免疫反应，导致粥样硬化斑块进行性发展，斑块内胶原等促血栓形成物质会导致血栓形成，从而增大硬化斑块[5]，最终血管管壁的综合结构被破坏，从而形成内膜下血肿和颈动脉夹层，引起动脉血管的管腔进行性狭窄，甚至阻塞。另外，动脉炎、颈部放射治疗并发症、纤维肌发育不良、动脉夹层和动脉迂曲等其他致病因素也会作用于颈动脉分叉部位等血流湍急的管壁之处，结合遗传及流体动力等相关因素，引发CAS。

2 超声技术在CAS 中的应用

超声检查对于CAS中颈动脉斑块的检测具有独特优势，是评价颈动脉斑块风险性的常规初诊手段，具有无创、无辐射、经济、简便等优点，对于早期CAS及硬化斑块形成的诊断具有重要意义。超声诊断重度CAS的灵敏度为89%，特异度为84%[6]，可以有效预防心脑血管疾病的发生。超声技术还可以对颈动脉内膜、中膜的厚度及颈动脉壁的僵硬程度进行检测，这对于早期检测动脉粥样硬化及血管的顺应性，评估其严重程度意义重大。根据超声技术的发展，临床上可以应用超声造影（contrast-enhanced ultrasonography，CEUS）、 血管内超声（intravascular ultrasound，IVUS）成像、三维超声（three-dimensinal ultrasound，3D-US）[7]等多种手段从不同侧面对CAS的成因提供更准确、更直观、更有效的影像学依据。

2.1 常规超声探查CAS

常规高分辨率超声检查对于颈动脉斑块的早期评估多基于对颈动脉内-中膜厚度（intima-media thickness，IMT）的测量。IMT增厚的标准为颈动脉IMT≥1.0 mm，而局限性IMT≥1.5 mm则会被定义为斑块[8]。根据回声特点可以将颈动脉斑块分为软斑块、硬斑块和混合型斑块，并且基于回声的高低、强弱及均匀程度能够判断颈动脉斑块的稳定程度，综合收缩期峰值流速和近心端峰值流速比等血流动力学数据进一步诊断CAS的程度。但常规超声的应用存在一定的限制性因素，即常规超声诊断的准确度与仪器精确度、术者操作水平、术者经验有关，而且从三维视角呈现斑块具体状态和血管迂曲程度的完成度不足。

2.2 CEUS 检查CAS

CEUS是可以反映微血管形态特征的超声显像技术，对于溃疡性病变，特别是不稳定性斑块检测，准确度和灵敏度更高。CEUS在常规超声的基础上，运用微泡造影剂，通过谐波成像技术实时观察斑块内新生血管情况，对斑块的易损性进行评估[10]。斑块增强的明显程度随着新生血管的密度而增进，提高了对于颈动脉斑块检测的灵敏度和特异度。依据相关统计学数据，CEUS 检测斑块易损性的灵敏度为88%，准确度为72%。在显影强度、清晰程度、对斑块轮廓及结构的显示度方面，CEUS也具有明显的优势，对于临床治疗具有指导性作用。然而，CEUS 与常规超声均具有仪器的主观性和术者的依赖性，也易受被检查者主观因素的影响，无法从三维视角更好地呈现新生血管。

2.3 IVUS 检查CAS

IVUS 技术取得较大进展，其对于早期发现血管重构及其他方法无法检出的轻度动脉管径狭窄具有重要价值。IVUS 的超声导管探头一般分为电子相控阵型与机械旋转型。在电子相控阵型中，多个位于超声导管顶端的微型换能器元件被固定在导管顶端的周围并发送超声束，获得血管横断面图像。在机械旋转型中，1个位于柔性转动轴顶端的单向换能器旋转进退对动脉扫描并成像[11]。因此，IVUS 可以全方位地显示血管腔的横断面形态。IVUS 技术不仅能够清晰显示血管管腔狭窄程度和动脉斑块的形态，还能够对硬化斑块的性质、组成、纤维帽厚度及血管重构指数做出判断。IVUS 的局限之处在于其空间分辨率较弱，很难对病变做出精确的辨别，尚需进一步改进。

3 CTA 在CAS 中的应用

CT血管造影（computed tomography angiography，CTA）是通过计算机软件对颈动脉血管实施三维成像，在解剖学及形态学的基础上提供血管相应的病变数据，继而对斑块的形态及稳定性进行评估与判断，建立颅内血管与脑实质病变的影像关联。CTA因其无创的诊断方式、简便的操作方法，以及高效、高准确度的检验结果而被广泛应用于临床。相较于超声、MRI等影像学检查技术，CTA对于钙化斑的检测灵敏度为50%。有研究将病理结果与CT检查结果进行了对照，检查结果一致[12]。CTA的应用受限于硬件设备和术者的经验。对于伴有肾功能不全的患者，需慎重应用CTA，避免造影剂对肾功能造成进一步的损害。

多层螺旋CTA具有成像快速、辐射小、空间分辨率高、密度分辨率高、无组织重叠显像等优势，在颈动脉斑块位置及形态的显示中，可以不受到血流动力学的干扰而显像清晰。多层螺旋CTA通过运用最大密度投影、多平面重建及容积再现的技术[13]，从不同层面对CAS程度进行图像重建，对斑块的组成成分及易损性作出相应的CT测量值。

4 MRI 在CAS 中的应用

MRI的软组织分辨率较高。磁共振血管造影（magnetic resonance angiography，MRA）技术是MRI的另一种新技术，因具有无创、准确、无辐射、多序列成像的特性而成为常规检查手段，其通过增强MRA造影剂，提升血液与周围组织的信号强度，从而提高准确度。MRA对于不稳定斑块的图层进行多角度探测，包括脂质核心、纤维帽和内出血情况等特征[14]，从而更加细致地对不稳定斑块进行辨别。MRA可以运用相位对比法、三维对比增强法等方法对狭窄的管腔进行显像，其中，三维对比增强MRA在常规MRA的基础上还可以显示重度狭窄动脉管腔的狭窄范围及侧支循环的建立状况，从而有效排除血流动力学的影响。

MRI 虽然具备独特的优势，但尚存在诸多限制：（1）MRI 在诊断CAS 时易在弯曲处及血流湍流时丢失信号，从而对血管管壁的狭窄程度错误估计；（2）MRI检查费用高昂，成像时间较长，体位的改变对于伪影的形成影响巨大，存在幽闭恐惧症和金属禁忌证的患者无法完成MRI 检查。但通过新型线圈、新型序列及新型高场强设备等新型技术的运用，MRI 势必会成为临床中重要的检查手段。

5 数字减影血管造影技术在CAS 中的运用

数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）是通过向血管内注射显影剂，在X 射线成像技术的辅助之下，消除肌肉、骨骼及其他软组织，获得血管系统高对比显影的影像技术。DSA 对于颈动脉成像的准确度为97%[15]，而对于颈动脉成像的特异性，甚至达到99%。介入治疗CAS 时，可运用DSA 检查脑循环时间，从而评价大脑高灌注的风险。DSA 的空间分辨率较高，能够精确地反映血管管腔狭窄程度及存在范围。基于此，有研究运用DSA 评估CAS 程度[16]。另外，DSA 还可以在解剖层面反映颅内畸形血管及侧支循环的血供情况，从而体现颈动脉的病变程度和栓塞效果。在临床上，通常DSA 被作为手术病理结果之前的主要参考标准。

虽然目前DSA是诊断CAS的重要标准，但其限制因素亦受到广泛关注。一方面，由于DSA具有一定的创伤性，且由辐射引起的损伤通常较明显，患者容易出现血管痉挛、脑卒中等病变，因此，其在临床中的应用频率并不如CT、MRI等检查手段。另一方面，DSA着眼于血管腔的显示和改变情况，而对于管壁、斑块内部的显示不足。在早期动脉粥样硬化的发展过程中，受血管重塑的影响，容易使DSA漏诊[17]，而一般并不会对管径作出示警。尽管无创性影像技术的发展使DSA受到一定程度的冲击，但尚无其他影像学技术可以取代DSA。在实际临床工作中，将IVUS或其他新型影像学诊断技术联合DSA进行综合检查，将会成为发展趋势[18]。

6 小结与展望

应用影像学检查手段对CAS 做出及时、客观的判断和评估，有助于对疾病进行早期预测；在疾病发生中期，可以及时辨认病灶，准确定位，及时治疗。超声可以迅速、直观地体现CAS 图像；CT 能够清晰显示颈动脉斑块的位置与形态，从而判断CAS；MRI 对于软组织的分辨率和显示程度具有显著优势；DSA 是目前影像诊断CAS 的重要标准。不同的影像学检查手段对于疾病呈现的侧重点不同，也正基于此，不同检查方法也存在各自的不足之处。随着无创影像学、比较影像学检查技术的发展，新兴技术与设备的开发会为临床一线诊断提供越来越有价值的检查手段。应用合适的影像学检查技术个性化评估CAS 情况，值得引起进一步的讨论与思考。