高分辨率MRI联合超微血流成像评估颈动脉粥样硬化斑块易损性的临床价值

马媛媛，丁 建，张彩霞，张丽丽，刘佳琪，崔二平，宋蕊楠，杨 震

有组织病理学研究表明，颈动脉粥样硬化(AS)易导致斑块破裂引发血栓发生栓塞，是造成脑梗死和短暂性脑缺血发作的主要致病性因素[1]。而在脑组织上游的动脉血管床(包括颈内及颈外动脉)是AS形成易损性斑块的主要发生部位。尸检研究显示，在缺血性脑卒中病人颅内发生动脉粥样硬化易损性斑块的发生率高达31.4%，与欧美国家相比，亚洲人群具有较高的发生率[2]。颈动脉内膜切除术后或尸检对病人的颈动脉粥样硬化斑块进行病理切片后，观察其出血、纤维帽、纤维化或钙化等情况可对其分型，但无法应用于医疗决策制定[3]。超声检查是目前最常用的筛查颈动脉斑块的方法，但常规超声评估斑块的敏感性较低，超声造影成像(CEUS)技术通过注射造影剂，可实时观察斑块性质，但有创检查风险及造影剂的潜在副作用限制其引用。高分辨率磁共振成像(MRI)可通过多图像对比来评估AS斑块的成分特征和负荷，可重复性高于CEUS[4]。超微血流成像(SMI)技术是一种通过低速成像检查微血管血流的新技术，能够更敏感地检测低速血流循环情况，更好地弥补常规超声的不足[5]。因此，本研究通过高分辨率MRI和SMI观察颈动脉粥样硬化斑块内新生血管的生成情况，评判在斑块稳定性中的作用和预测缺血性脑卒中风险中的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取我院2017年11月—2019年12月行超声检查发现有颈动脉粥样硬化斑块的100例病人作为研究对象，男57例，女43例；年龄45～77(57.42±10.34)岁。根据入院时CEUS检查结果将病人分为不稳定斑块组(43例)和稳定斑块组(57例)，病人均行高分辨率MRI及SMI检查。纳入标准：斑块厚度≥1.5 mm，斑块长度≥10 mm；病人及家属对本研究方案均知情并签署知情同意书。排除标准：病人存在MRI检查禁忌证，包括体内金属异物、幽闭恐惧症等；病人曾行颈动脉内膜剥脱术或颈部放射治疗；病人伴有心律失常、风湿性心脏病、心房颤动等引起心源性脑卒中的病史。

1.2 方法

1.2.1 CEUS检查 使用我院PhilipsU22彩色多普勒超声仪，设定探头频率为4～9 MHz，病人采取仰卧位，将头转向对侧或略向后侧伸展。从病人颈总动脉起始段、分叉处、中断和颈内动脉起始段依次扫描，观察颈动脉内是否有斑块。常规消毒后，以团注方式向肘正中静脉注入造影剂六氟化硫悬浊液1.6 mL，随即注入NaCl溶液5 mL，过1 min后再注入1.4 mL造影剂。观察斑块内性质。分级标准按照可视化分级标准[6]进行分级，共分为4级。0级：斑块顶部、肩部及基底部未见增强信号，对应的SMI评分为0分；Ⅰ级：斑块顶部、肩部及基底部可见少量增强显影，对应的SMI评分为1分；Ⅱ级：斑块顶部、肩部及基底部可见较多线状增强显影，对应的SMI信号为2分；Ⅲ级：斑块顶部、肩部及基底部可见多处线状增强显影，并贯穿斑块，对应的SMI信号为3分。将Ⅰ级与Ⅱ级判定为易损性斑块。

1.2.2 高分辨率MRI 采用我院西门子新型3.0T 磁共振扫描仪，进行高分辨率MRI的多序列扫描，应用三维时间飞跃法(3D-TOF)诊断头部颈动脉血管：以头部颈动脉分叉处为扫描中心，设置扫描层面为30～40层，回波时间(TE)为4.17 ms，重复时间(TR)为29 ms，视野(FOV)为130～160 mm。采用快速自旋回波双翻转测定黑血序列，T1加权(T1W1)序列设定为TE 13 ms，TR 800 ms；T2加权(T2W1)序列为TE 76 ms，TR 3 500 ms。增强核磁T1W1为在肘静脉注射造影剂扎喷酸葡胺(上海旭东海普药业有限公司)5 mL，经延迟后5 min进行扫描。横断面黑血序列的扫描层面设定为8～12层，层间距为0 mm，层厚为2.0 mm，FOV为130～160 mm。观察病人颈动脉新生血管斑块及其分布情况。

1.2.3 SMI 采用我院具有SMI血流成像的东芝Aplio500彩色超声诊断仪，探头频率为4～9 MHz。病人采取仰卧位，头部向后仰，头颈部偏向待检查侧，首先经常规超声检查，对颈内及颈外动脉、双侧颈总动脉自上而下进行横、纵切面扫描检查，重点对颈动脉记录斑块的最大厚度(mm)、最大面积(mm2)、最大体积(mm3)及斑块成分易损程度(是否有易损斑块及易损程度)4个方面综合分析颈部动脉血管斑块风险。并由专人记录病人的一般资料情况，包括性别、年龄、高血压史、糖尿病史、高血脂史、冠心病史、吸烟史、现病史及既往脑梗死病史。

SMI检查：对超声发现的斑块内进行详细扫查，选择灰阶模式超微血管成像，先进行横断面扫查，从斑块近心端向远心端扫描直到斑块消失，再进行纵断面扫查，观察斑块的近心端、远心端、顶部及基底部有无血流信号。观察并记录病人静态及动态图像待分析。

1.3 评估标准

1.3.1 MRI图像分析 MRI图像由2名有经验的医师分析。诊断标准参照美国心脏病协会(AHA)改良版的斑块分型标准[7]：Ⅰ、Ⅱ型为血管壁的厚度接近正常，血管壁无钙化；Ⅲ型为血管内有小的无钙化斑块或弥漫性增厚；Ⅳ型为血管内覆有纤维帽或大的坏死脂质；Ⅴ型血管内有纤维粥瘤；Ⅵ型为斑块表面有溃疡、出血或有血栓形成；Ⅶ型为血管内出现钙化斑块；Ⅷ型为斑块内有无脂质核心的纤维斑块，可能伴少量钙化斑块。运用相关分析处理软件分析图像，勾勒血管壁边界和血管腔，用不同的颜色区分标记斑块内的成分。Ⅳ～Ⅵ型为不稳定性斑块即易损性斑块。

1.3.2 SMI视觉评分 SMI技术与高分辨率MRI技术采用相同的可视化分级标准进行分级，共分为3级，0级：斑块顶部、肩部及基底部未见增强信号，对应的SMI评分为0分；Ⅰ级：斑块顶部、肩部及基底部可见少量增强显影，对应的SMI评分为1分；Ⅱ级：斑块顶部、肩部及基底部可见较多线状增强显影，对应的SMI信号为2分；Ⅲ级：斑块顶部、肩部及基底部可见多处线状增强显影，并贯穿斑块，对应的SMI信号为3分。2分或3分评定为易损性斑块。SMI和MRI联合诊断易损斑块评估标准：SMI或MRI判定阳性则联合诊断结果认定阳性。

2 结 果

2.1 一般资料比较 不稳定斑块组与稳定斑块组年龄、体质指数、高血糖、高血脂、高血压等一般资料比较，差异均无统计学意义(P>0.05)；两组病人性别、吸烟、冠心病、脑梗死比例比较差异均有统计学意义(P<0.05)。详见表1。

表1 两组病人一般资料比较

2.2 高分辨率MRI与SMI单独诊断颈动脉斑块的比较 不稳定斑块组SMI易损性斑块检出率(88.37%)高于高分辨MRI(86.05%)，但差异无统计学意义(P>0.05)；稳定斑块组高分辨MRI易损性斑块的检出率(57.89%)高于SMI(50.88%)，但差异无统计学意义(P>0.05)。在高分辨率MRI检查中，不稳定斑块组高分辨率MRI与SMI单独对易损斑块的检出率均高于稳定斑块组，差异均有统计学意义(P<0.05)，高分辨率MRI与SMI较颈动脉常规技术能清楚显示斑块的位置及轮廓。详见表2、图1。

表2 高分辨率MRI与SMI单独诊断颈动脉易损性斑块情况比较 单位：例(%)

图1 常规超声、高分辨MRI与SMI检查图像比较(A、B为CEUS模式；C为高分辨MRI模式；D为SMI模式，斑块内可见短线状增强信号)

2.3 高分辨率MRI与SMI联合诊断效能 以CEUS结果检查判断为标准，对高分辨率MRI、SMI及联合诊断进行ROC分析。高分辨率MRI与SMI联合诊断条件下检测出易损性斑块的灵敏度最高(95.35%)，明显高于高分辨率MRI和SMI单独检测(86.05%和88.37%)。高分辨率MRI与SMI单独诊断的ROC曲线下面积(AUC)分别为0.799和0.740，二者联合诊断的AUC为0.861，高于高分辨率MRI与SMI单独检测。联合诊断不仅灵敏度较高，而且有着较高的约登指数(0.568)、准确度(0.760)也高于单一检测方法(0.610，0.660)。详见表3。

表3 高分辨率MRI与SMI联合诊断效能比较

3 讨 论

以往认为，颈动脉粥样硬化易引起管腔狭窄，是脑梗死发作的重要原因之一，但近年来研究证实脑梗死的发生多与颈动脉粥样硬化易损性斑块的稳定性以及斑块内的成分密切相关，因此，早期对病人斑块成分进行检测并检出易损性斑块极为重要[8]。当颈动脉附着血栓后，形成新的毛细血管，病理学研究发现，颈动脉斑块内新生血管管壁缺少结缔组织支撑，因此，血管管壁有一定的脆性，相应的栓子脱落后将阻塞血管，最终导致缺血性脑卒中的发生[9]。因此，斑块内新生血管与缺血性脑卒中的发生和发展关系密切。目前对于颈动脉斑块内新生血管的评估金标准仍是病理组织学检查，但在实际临床工作中，并非所有脑卒中病人都能进行组织病理学检查，因此，仍需要找到一种更简单、便捷的检测斑块内新生血管的方法，对于提高缺血性脑卒中的诊断准确率，减少误诊率及漏诊率极为重要。

影像学检查在评估动脉粥样硬化斑块稳定性等方面发挥着重要的作用，可对斑块内的新生血管进行实时检测，但影像学检查使用的超声造影剂成本较高，而且有些病人可能出现一定的过敏现象，限制了在临床上的广泛应用[10]。高分辨率MRI其具有良好的分辨率、多对比度、多参数等特点，在评判动脉粥样硬化斑块稳定性方面显示出一定的优势，对脑血管病人的早期诊断发挥着重要的作用。高分辨率MRI可通过脂肪抑制技术和黑血技术，分别对管壁信号脂肪和管腔内的血流信号有一定的抑制作用，使动脉管腔血流和周围脂肪形成良好的信号对比，通过对多图像对比评判斑块的成分特征，具有一定的可靠性和特异度，可较好地评判易损性斑块的分型和纤维帽的完整性[11]。本研究结果显示，在高分辨率MRI检查中，不稳定斑块组易损斑块的检出率(86.05%)高于稳定斑块组(57.89%)，差异有统计学意义(P<0.05)，表明高分辨率MRI能够较好地检测出颈动脉易损性斑块病人中的不稳定斑块，可作为鉴别颈动脉斑块易损性的基础。高分辨率MRI检查中应用“亮血”与“黑血”技术，“黑血”技术能够抑制血管腔内的血流信号，与斑块形成良好的对比，从而将颈动脉壁更清晰地显示出来，而“亮血”技术能够对斑块定位扫描，辨识出斑块内成分，因此高分辨率MRI能够较好地检测出颈动脉粥样硬化病人的易损性斑块，评估斑块的稳定性。SMI技术是一种基于多普勒超声的具有高分辨率和高灵敏度的成像技术，主要通过新的自适应算法来识别和消除病人的运动伪影，移除杂乱运动信号，避免在检查血管内血流时发生“彩色外溢”现象，同时还可提高低速血流的敏感性，可具有检测血管内斑块内的新生血管的能力。其操作较为简单，无须使用超声造影剂，可真正做到无创检查[12-14]。研究显示，SMI较常规超声检查可更清晰地显示出斑块的位置和大小，尤其是斑块表面上的微小裂隙或一些溃疡斑块，也能显示出破溃的范围。动脉斑块分为稳定型和不稳定型斑块，研究表明可通过检测斑块内新生血管来判断斑块的稳定性，因此SMI可以用来检测血管内斑块的稳定性。本研究结果显示，在SMI诊断中，不稳定斑块组易损性斑块的检出率(88.37%)明显高于稳定斑块组(50.88%)，差异有统计学意义(P<0.05)，与常小妮等[15]的报道一致，提示SMI技术可作为定性诊断颈动脉易损性斑块的方法。SMI技术可通过避免病人运动伪像，弥补对比增强超声造影的不足，可检测出组织内的超微血流信号，为血管内斑块的稳定性提供评估指标。但SMI对于颈动脉溃疡性斑块的研究国内外的报道较少，因此，本研究主要探讨高分辨率MRI与SMI联合评价颈动脉粥样硬化斑块的易损性，为缺血性脑卒中的早期诊断提供参考价值。

本研究结果显示，经高分辨率MRI与SMI联合诊断条件下检测出易损性斑块的灵敏度最高(95.35%)，明显高于高分辨率MRI和SMI单独检测(86.05%和88.37%)。联合诊断在特异度较高的同时，还有着较高的约登指数(0.568)。而二者联合诊断的AUC为0.861，明显高于高分辨率MRI与SMI单独检测，推测将高分辨率MRI与SMI联合对脑梗死疾病进行全面评估，更有利于提高诊断效能，可以更准确地指导脑梗死病人的缺血预适应的临床使用。但本研究也存在一些局限性：样本量较小，结果可能存在一定的偏倚；对受试者的其他心脑血管疾病的可能危险因素尚未纳入分析，可能导致结果出现一定的误差。

综上所述，高分辨率MRI联合SMI能更好地预测颈动脉粥样硬化斑块的易损性，可为脑梗死病人的早期诊断提供一种辅助诊断方法。