日问1859.颈动脉评估，从狭窄到易损性?
日问1859.颈动脉评估，从狭窄到易损性?
随着医学影像技术的发展，颈动脉斑块的评估已经从传统的狭窄程度评估转向更精准的易损性评估。本文详细介绍了MRI、CT、超声、PET/CT等多种成像技术在颈动脉斑块成像中的应用，包括其对易损斑块特征的识别能力、在临床治疗决策中的作用，以及各成像技术的优势与局限性。
摘要
颈动脉狭窄是缺血性卒中的重要危险因素，传统上多依据狭窄程度进行患者风险分层。然而，随着血管成像技术的发展，如今可从斑块易损性角度对患者进行更精准的风险评估。本文综合阐述了颈动脉斑块的病理特征，详细介绍了MRI、CT、超声、PET/CT等多种成像技术在颈动脉斑块成像中的应用，包括其对易损斑块特征的识别能力、在临床治疗决策中的作用，以及各成像技术的优势与局限性，并探讨了颈动脉成像技术的未来发展方向。
关键词
颈动脉；成像技术；斑块易损性；缺血性卒中
一、引言
颈动脉粥样硬化与缺血性卒中密切相关，颈动脉狭窄导致的卒中或短暂性缺血发作（TIA）占比达10%-20%。过去，颈动脉疾病的风险评估主要依赖于狭窄程度测量，临床试验也多以此为依据选择患者进行治疗。但临床实践发现，仅依据狭窄程度评估存在局限性，如隐源性卒中患者中，部分虽无明显颈动脉狭窄，却存在易损斑块；而部分高度狭窄患者的斑块却相对稳定。因此，近年来颈动脉疾病的风险分层逐渐从单纯关注狭窄程度，转向对斑块易损性的评估，这一转变依赖于先进的血管成像技术。
二、颈动脉斑块的组织病理学
美国心脏协会（AHA）对动脉粥样硬化斑块进行了组织学分类，其形成是一个渐进过程。早期（I - III型）主要表现为巨噬细胞、泡沫细胞沉积及脂质积累，临床上多无症状。IV型病变出现大量细胞外脂质积聚形成脂质核心，此时斑块表面缺乏纤维组织覆盖，易发生破裂和进展。V型病变在脂质核心上形成纤维帽，可伴有钙化等改变，该阶段动脉开始出现狭窄，且斑块易发生裂隙、血肿及血栓形成，进而进展为VI型斑块。VI型斑块表现为表面裂隙、出血和血栓沉积，是导致动脉缺血性卒中的重要原因。
易损斑块的组织学特征包括大量炎性细胞浸润（如巨噬细胞、淋巴细胞）、纤维帽变薄或破裂、富含脂质的坏死核心（LRNC）、新生血管形成及斑块内出血（IPH）等。
稳定斑块则通常具有较厚的纤维化纤维帽且无富含脂质的核心。了解这些组织病理学特征是颈动脉斑块成像的基础，成像的目的便是通过各种技术手段识别这些特征，以评估斑块的易损性。
三、颈动脉斑块成像技术
3.1 磁共振成像（MRI）
3.1.1 成像技术
MRI是目前颈动脉斑块成像的金标准，拥有多种脉冲序列。快速自旋回波（FSE）序列应用广泛，可实现T1、T2和质子密度加权成像，配合表面或相控阵线圈能获得高空间分辨率和信噪比，但扫描时间较长，不过已有多种技术可缩短扫描时间。梯度回波成像结合或不结合反转恢复预备脉冲，能快速采集图像，在检测IPH和LRNC方面具有较高可靠性。
黑血技术利用FSE序列加双反转恢复预备脉冲，使血管腔与血管壁形成高对比度，但检查时间长，目前也在开发缩短采集时间的技术。脂肪抑制技术是准确评估斑块形态的关键，可抑制皮下脂肪信号，增强斑块各成分及颈动脉壁与周围组织的对比度，帮助区分斑块内脂质和IPH的高T1信号。对比增强成像使用钆（Gd）对比剂可评估斑块新生血管，区分坏死核心与纤维组织，超小超顺磁性氧化铁（USPIO）粒子作为对比剂可通过T2*加权成像反映斑块炎症。
3.1.2 易损斑块的MRI特征
MRI能准确区分斑块钙化、纤维帽、IPH和LRNC。IPH在MRI上信号随时间变化，新鲜IPH在T1加权像上呈高信号，T2和质子密度加权像上呈低或等信号；近期IPH（1 - 6周）在所有对比加权像上均为高信号；陈旧性IPH（>6周）在所有对比加权像上呈低信号。通过多序列成像，结合T1加权像和时间飞跃（TOF）像等，可有效区分IPH和LRNC，且MRI对二者检测的敏感性、特异性及观察者间一致性都很高。
斑块增强与斑块易损性、新生血管形成和巨噬细胞浸润相关，动态对比增强（DCE）MRI可量化斑块增强程度，进而反映新生血管和炎症情况。
MRI对斑块溃疡的检测也极为敏感，对比增强MRA是检测溃疡的最佳技术，其观察者间一致性良好。此外，MRI检测斑块钙化的敏感性和特异性也较高。多项研究表明，MRI显示的IPH、LRNC、纤维帽变薄或破裂等特征与后续缺血事件密切相关，且与患者症状状态的关联比狭窄程度更强。
3.1.3 在医学和外科治疗中的应用
在体内，MRI可用于评估药物治疗改善斑块稳定性的效果。例如，有研究对比他汀类药物与烟酸加他汀类药物，发现二者均能显著减少斑块体积；还有研究显示高强度阿托伐他汀治疗可降低颈动脉斑块LRNC体积，高剂量瑞舒伐他汀可使LRNC体积明显减小。
MRI斑块成像还可用于选择手术候选人。对于MRI显示有IPH的低度颈动脉狭窄患者，即使接受抗栓和他汀治疗，缺血事件发生率仍较高，颈动脉内膜切除术（CEA）可显著降低此类患者的后续缺血事件。同时，MRI有助于识别更适合CEA而非颈动脉支架置入术（CAS）的血管重建候选人，因为TOF成像上的高斑块内信号与易损斑块相关，且接受CAS的患者不良事件发生率更高。
3.2 计算机断层扫描（CT）
3.2.1 成像技术
用于斑块评估的主要CT技术有多排螺旋CT（MDCT）和双源CT（DSCT）。MDCT可进行多平面重建，具有高空间和对比分辨率，能基于体素的亨氏单位（HU）对斑块钙化、纤维斑块厚度、IPH和LRNC进行特征分析，还能准确识别小至1mm的斑块溃疡。DSCT使用两个不同能量的X射线源，可实现更好的组织区分和先进的后处理技术，具有高空间和时间分辨率，能更好地显示血管结构，区分钙化斑块和碘化对比剂，便于进行骨减法，但目前尚无DSCT与MDCT对斑块特征评估的敏感性和特异性比较研究。
3.2.2 易损斑块的CT特征
CT的Hounsfield密度可用于区分LRNC、结缔组织、IPH和钙化，但LRNC、结缔组织和IPH的CT密度存在较大重叠，影响了基于像素评估斑块成分的可靠性。不过，对于宏观的大出血和大的低密度脂质核心等改变，MDCT能高观察者间一致性地识别，且一般来说，斑块密度越低，越可能是易损斑块。
MDCT在检测斑块溃疡和新生血管方面也很有效，多平面成像时其敏感性和特异性均超90%，斑块增强与溃疡和新生血管密切相关。MDCTA的表现与患者症状显著相关，如症状性斑块在对比剂注射后的增强程度明显高于无症状斑块，延迟期图像也与症状相关，不稳定斑块在延迟期往往有更多的对比剂洗脱。
3.2.3 在医学管理中的应用
目前，MDCTA用于监测药物治疗反应的研究较少。有研究对109例有TIA或缺血性卒中病史的患者进行5年颈动脉MDCTA随访，表明MDCTA可可靠监测斑块进展和治疗反应，但至今尚无研究利用MDCTA斑块成像选择血管重建治疗的候选人。
3.3 超声检查
3.3.1 成像技术
B型超声和对比增强超声（CEUS）是评估颈动脉斑块的常用技术。B型超声使用4 - 7MHz线性阵列换能器，通过纵向切面观察斑块，彩色和能量多普勒可辅助勾勒斑块边界，但B型超声在斑块特征评估上存在观察者间和观察者内一致性差、信噪比低的问题，尽管实时复合成像和图像处理技术可改善，但仍受操作者影响较大。
CEUS通过静脉注射微泡对比剂，微泡不扩散到周围组织，可准确评估血管腔和斑块内新生血管。在颈动脉狭窄情况下，CEUS可区分颈动脉完全闭塞和高度狭窄、识别斑块溃疡、评估新生血管，但存在一些局限性，如对微泡的使用有多种禁忌证，技术高度依赖操作者，存在伪增强现象。
3.3.2 B型和CEUS的斑块特征评估
B型超声与颈动脉斑块的组织病理学特征有较强相关性，对斑块表面溃疡的识别特异性高但敏感性中等。大的斑块溃疡易被识别，而超声检测溃疡的敏感性低于CT、MRI和组织病理学研究，尤其是在中度狭窄患者中。斑块回声减低是斑块易损性的重要标志，与LRNC相关，回声减低的斑块患者卒中风险更高。
CEUS主要用于识别颈动脉斑块内的新生血管。研究表明，斑块增强与新生血管和炎症密切相关，炎症标记物在增强的斑块中高度表达。CEUS结合B型超声可提供更详细的斑块特征信息，且在识别斑块溃疡方面比B型和彩色多普勒超声更具优势，观察者间一致性、敏感性、特异性和准确性更高。
3.3.3 在医学和外科管理中的应用
颈动脉超声可用于监测降脂治疗的反应。例如，使用80mg/d阿托伐他汀治疗30天，可使颈动脉斑块回声减低；接受积极阿托伐他汀治疗12个月的中度颈动脉狭窄患者，斑块回声增强，且CEUS显示他汀治疗后斑块新生血管减少。
在选择颈动脉血管重建候选人方面，有研究利用CEUS选择症状性颈动脉斑块且狭窄<50%的患者进行手术治疗，取得了较好的无卒中生存率，但仍需更多研究确定CEUS和B型超声的斑块特征能否可靠地用于选择低度狭窄患者的手术候选人。
3.4 经颅多普勒超声（TCD）
TCD是一种便携式、无创的颅内血管成像技术，使用低频（2MHz）扇形阵列换能器，通过不同的声学窗口进行成像，其主要作用是检测脑微栓子信号（MESs）。MESs是不稳定斑块的强标志物，有症状的颈动脉狭窄患者中MESs检出率高于无症状患者，且MESs的存在与未来症状性事件和栓塞事件的发生风险显著相关，而MESs阴性的无症状颈动脉斑块患者未来出现症状的风险较低。TCD与其他成像方式结合，如与B型超声的斑块回声减低或CEUS的斑块新生血管相结合，可显著提高对卒中风险的预测能力。
3.5 分子成像
3.5.1 成像技术
18F - 氟脱氧葡萄糖（FDG）PET/CT是评估颈动脉斑块的主要分子成像技术。FDG经静脉注射后，部分在粥样硬化斑块内通过糖酵解代谢，可作为斑块炎症和缺氧的标志物。成像时需注意多个变量，如FDG注射后血池浓度影响对比度，理想成像时间存在争议，有研究表明180分钟成像可提高对斑块炎症的定量评估；在评估颈动脉斑块代谢时，标准化摄取值（SUV）和靶本比（TBR）等定量方法各有优劣，目前对哪种更可靠尚无定论，但FDG - PET成像测量技术的重复性较高。
3.5.2 分子成像的斑块特征评估
多项研究表明，FDG - PET/CT的结果与组织病理学检查相关，高FDG活性与巨噬细胞浸润区域相关，SUVmax与巨噬细胞活性标志物CD68浓度相关。FDG摄取在富含脂质的斑块中高于富含胶原的斑块，但与斑块新生血管的关系较弱。虽然FDG摄取与临床症状相关，在有症状患者中更易发现FDG高摄取的斑块，且与未来缺血事件有关，但该成像方式在评估斑块易损性和进展方面并非理想选择。
FDG - PET/CT与其他成像方式（如MRI）结合可能更有助于优化风险分层，不过目前二者结合的研究仍需进一步深入，以建立更有效的风险分层模型。
3.5.3 FDG - PET与医学治疗
FDG - PET可用于监测颈动脉狭窄患者的药物治疗反应。研究显示，他汀类药物治疗可显著降低颈动脉斑块的SUVmax，强化他汀治疗4周后FDG摄取呈剂量依赖性下降，吡格列酮可减轻糖尿病合并颈动脉粥样硬化患者的斑块炎症。但目前尚无大型研究利用FDG - PET选择颈动脉血管重建的候选人。
3.6 其他分子标记物
除FDG外，还有其他分子标记物用于斑块成像。18F - 氟化钠（NaF）可靶向动脉粥样硬化斑块中的活性微钙化，与斑块进展、破裂和炎症相关，在识别易损冠状动脉斑块方面比FDG - PET更可靠，在颈动脉斑块中也有相关研究发现其与斑块破裂等密切相关。此外，还有针对易损斑块中高表达分子的成像剂，如18F - 半乳糖 - RGD靶向整合素avb3、18F - 叶酸靶向叶酸受体，以及对与斑块破裂相关的基质金属蛋白酶的成像研究，但这些放射性示踪剂目前均未在大型临床研究中得到验证。
四、各种成像技术的优势与局限性
MRI的优势在于无创、无放射性，具有高空间和对比分辨率，对IPH、斑块溃疡、LRNC、炎症和新生血管的识别敏感性和特异性高，重复性好，信噪比高；但其存在扫描时间长、成本高、钆对比剂可能有潜在毒性等问题。
CT也是无创检查，有高空间和对比分辨率，重复性好，在检测斑块钙化、溃疡和增强（新生血管）方面准确性高；然而，其对IPH、LRNC和纤维组织的HU值区分存在重叠，需要静脉注射对比剂，有辐射，且高密度钙化斑块会产生束硬化伪影。
PET无创且重复性好，能准确识别斑块炎症；但空间分辨率差，有辐射，检查时间长，无法检测新生血管、溃疡、LRNC和IPH。
超声无创、无放射性，有中等空间和对比分辨率，能准确检测大的LRNC和大的斑块溃疡；但存在信噪比问题，依赖操作者，观察者间变异性大，空间和对比分辨率不如CT和MRI，无法区分IPH和LRNC。
CEUS同样无创、无放射性，有中等空间和对比分辨率，能准确检测斑块新生血管，在检测溃疡方面优于B型超声；不过其空间和对比分辨率仍不及CT和MRI，依赖操作者，观察者间变异性大，对比剂有不良反应，且在美国尚未获批使用。
五、未来发展方向与结论
先进的颈动脉斑块易损性成像技术有助于更准确地识别卒中风险，弥补仅依赖狭窄程度评估的不足，尤其在无症状的高度颈动脉狭窄患者和有症状的中轻度狭窄患者的风险分层方面，能实现更个性化的医疗护理。
未来研究可进一步比较不同成像方式的优劣，不过多种技术联合的策略可能更具价值，因其可提供互补信息。同时，还需开展成本效益研究，评估不同成像技术在临床应用中的经济可行性。虽然已有小型临床研究利用先进成像技术指导治疗，但仍需大型多中心试验来确定斑块成像在选择侵入性治疗候选人方面是否优于仅依据狭窄程度进行评估。
总之，颈动脉斑块成像技术在不断发展，从关注狭窄程度到评估斑块易损性是重要的进步，未来有望通过技术的优化和联合应用，为颈动脉疾病的诊断和治疗带来更大的突破，降低缺血性卒中的风险。
本文原文来自360doc.com