國(guó)人基于MRI頸動(dòng)脈狹窄預(yù)警易損斑塊的效能研究

董莉，于薇，王振常，王艷陽(yáng)，陸東旭，趙軼軻，張兆琪

1.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，北京 100029；2.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京友誼醫(yī)院放射科，北京 100050；3.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院血管外科，北京 100029； *通訊作者 王振常 cjr.wzhch@vip.163.com

腦卒中是危害人體健康的三大殺手之一，其中頸動(dòng)脈粥樣硬化是引起腦卒中的重要因素之一[1]。評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈粥樣硬化的傳統(tǒng)臨床指標(biāo)是評(píng)估管腔狹窄程度[2-3]。幾項(xiàng)大型前瞻性研究均證實(shí)測(cè)量頸動(dòng)脈狹窄程度對(duì)預(yù)測(cè)有癥狀患者的疾病嚴(yán)重程度和卒中風(fēng)險(xiǎn)具有重要價(jià)值，尤其是對(duì)于中度和重度頸動(dòng)脈狹窄患者[4-5]，并以此作為參考標(biāo)準(zhǔn)判斷患者是否需要進(jìn)行頸動(dòng)脈內(nèi)膜剝脫手術(shù)（如頸內(nèi)動(dòng)脈狹窄>70%則考慮行外科手術(shù)治療）[6]。然而也有研究指出，頸動(dòng)脈狹窄程度不能全面地評(píng)估患者的風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)典的歐洲頸動(dòng)脈外科臨床實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)43.8%（1322/3018）的頸動(dòng)脈輕度狹窄（管腔狹窄程度<30%）患者有癥狀[7]。

近年研究發(fā)現(xiàn)，動(dòng)脈粥樣硬化易損斑塊（尤其是斑塊破裂和血栓形成）是心腦血管臨床事件的主要發(fā)病機(jī)制[8-9]。易損斑塊的病理組織學(xué)定義和標(biāo)準(zhǔn)具有以下特征：較大的脂質(zhì)核心，薄或破裂纖維帽，炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，新生血管生長(zhǎng)，斑塊內(nèi)出血（intraplaque hemorrhage，IPH）和表面潰瘍[10]。

多種無(wú)創(chuàng)性影像學(xué)方法可以對(duì)易損斑塊進(jìn)行成像[11-12]。隨著MRI血管壁成像的進(jìn)展，其對(duì)易損斑塊的顯示具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。高分辨率 MRI可以有效觀察頸動(dòng)脈形態(tài)和量化頸動(dòng)脈斑塊的成分[13]，使得管腔狹窄程度對(duì)易損斑塊識(shí)別能力的活體研究成為可能。本研究基于MRI揭示頸動(dòng)脈血管狹窄程度與斑塊成分，尤其是與易損斑塊成分的關(guān)系，判斷其識(shí)別易損斑塊的能力。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 連續(xù)納入 2017年 1—5月經(jīng)頸動(dòng)脈多普勒超聲檢查的患者，至少一側(cè)頸動(dòng)脈出現(xiàn)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊，斑塊成分不限。排除標(biāo)準(zhǔn)：拒絕參加本課題研究；臨床資料缺失；幽閉恐懼患者；頸動(dòng)脈閉塞患者；既往曾接受過頸動(dòng)脈支架植入或頸動(dòng)脈內(nèi)膜剝脫手術(shù)；對(duì)MRI造影劑過敏及其他有MRI檢查禁忌證的患者。共納入66例患者，其中44例（66.7%）出現(xiàn)不同程度的腦缺血癥狀?；颊呋举Y料見表1。本研究經(jīng)本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有患者均簽署知情同意書。

表1 66例頸部動(dòng)脈粥樣硬化斑塊患者的臨床資料

1.2 儀器與方法 所有納入患者均進(jìn)行雙側(cè)頸動(dòng)脈MRI檢查（3.0T GE，Signa HD Excite），應(yīng)用8通道相控陣表面線圈。以狹窄重的一側(cè)頸動(dòng)脈分叉作為掃描中心層面。對(duì)比劑采用馬根維顯（Bayer Schering Pharma AG），用量為0.2 mmol/kg，注射速度3 ml/s。用二維高分辨多加權(quán)成像觀察頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊成分，掃描序列：T1WI快速自旋回波（FSE）：TR 800 ms，TE 11 ms，視野（FOV）140 mm，層厚2 mm，矩陣256×256；回波鏈長(zhǎng)度（ETL）10；T2WI FSE：TR 3500 ms，TE 40 ms，F(xiàn)OV 140 mm，層厚2 mm，矩陣256×256；ETL 12；質(zhì)子加權(quán)快速自旋回波（PD FSE）：TR 3500 ms，TE 20 ms，F(xiàn)OV 140 mm，層厚2 mm，矩陣256×256；ETL 12；時(shí)間飛躍（TOF）：TR 21 ms，TE 2.9 ms，翻轉(zhuǎn)角 15°；FOV 140mm，層厚1 mm，矩陣256×256。用血管增強(qiáng)MRI觀察頸動(dòng)脈狹窄程度，掃描參數(shù)：TR 2.5 ms，TE 1.2 ms，翻轉(zhuǎn)角40°，3D采集塊36；矩陣192×320；視野320 mm；激勵(lì)次數(shù)1。

1.3 圖像分析

1.3.1 血管狹窄程度測(cè)量 由2名放射科醫(yī)師分別獨(dú)立分析常規(guī)增強(qiáng)血管造影（MRA）對(duì)狹窄程度的測(cè)量，兩者測(cè)量結(jié)果取平均值。使用GE ADW 4.2軟件進(jìn)行狹窄程度測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)參照NASCET測(cè)量方法[8]，見公式（1）。按照狹窄程度進(jìn)行分組：正常組0%，輕度狹窄組 1%～30%，中度狹窄組 31%～69%，重度狹窄組70%～99%。

1.3.2 頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊成分判讀 由2名有經(jīng)驗(yàn)的圖像分析人員對(duì)斑塊成分進(jìn)行定性分析，意見不一致時(shí)協(xié)商確定。斑塊成分判讀參照國(guó)際經(jīng)典標(biāo)準(zhǔn)[9]：脂質(zhì)核（lipid-rich necrotic core，LRNC）表現(xiàn)為T1WI呈等信號(hào)，T2WI呈低信號(hào)，增強(qiáng)T1WI呈低信號(hào)；IPH表現(xiàn)為 T1WI和 TOF呈高信號(hào)；纖維帽破裂（fibrous cap rupture，F(xiàn)CR）在TOF上鄰近管腔處暗帶中斷或未見暗帶，且在TOF、T1WI、T2WI和PDWI上管腔不規(guī)則，近管腔處可見高信號(hào)，增強(qiáng)T1WI可見強(qiáng)化的纖維帽不連續(xù)。

1.3.3 圖像質(zhì)量分級(jí) 圖像分析人員首先將圖像質(zhì)量按照四分法分為4級(jí)，4級(jí)為非常好，3級(jí)為好，2級(jí)為尚可，1級(jí)為差（表2）。圖像質(zhì)量為1級(jí)者因無(wú)法準(zhǔn)確分析圖像，不納入分析。

表2 圖像質(zhì)量判定標(biāo)準(zhǔn)

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 16.0軟件，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料之間的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析，以評(píng)價(jià)其一致性；非正態(tài)分布的計(jì)量資料采用秩相關(guān)檢驗(yàn)。采用受試者工作特征（ROC）曲線下面積（AUC）評(píng)價(jià)狹窄程度對(duì)易損斑塊成分的檢出效能，P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 納入圖像分析結(jié)果 共掃描66例患者132側(cè)頸動(dòng)脈，其中88.6%（117/132）的雙側(cè)頸動(dòng)脈血管圖像納入分析。圖像去除原因：3根血管圖像質(zhì)量差，12根血管完全閉塞。

2.2 管腔狹窄程度分析 39.3%（46/117）的患者血管狹窄程度為0%；23.1%（27/117）的患者血管狹窄程度為1%～30%；23.1%（27/117）的患者血管狹窄程度為31%～69%；14.5%（17/117）的患者血管狹窄程度為70%～99%。

2.3 影像學(xué)表現(xiàn)

2.3.1 血管狹窄程度與斑塊成分的相關(guān)性 各狹窄程度出現(xiàn)斑塊成分的比率見圖1。血管狹窄程度與LRNC（r=0.20，P=0.03）、IPH（r=0.25，P=0.007）、FCR（r=0.36，P=0.001）均呈正相關(guān)。

2.3.2 血管狹窄程度預(yù)測(cè)斑塊成分的準(zhǔn)確性管腔狹窄程度對(duì) IPH（AUC=0.74，95%CI0.52～0.96，P=0.10）、FCR（AUC=0.65，95%CI0.43～0.88，P=0.20）、斑塊 LRNC（AUC=0.64，95%CI0.40～0.87，P=0.20）的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性均較低（圖2）。

圖1 斑塊成分與狹窄程度分布。狹窄程度：1代表0%；2代表1%～30%；3代表31%～69%；4代表70%～99%

圖2 血管狹窄程度鑒別斑塊成分的 ROC曲線：脂質(zhì)核（LRNC）、斑塊內(nèi)出血（IPH）和纖維帽破裂（FCR）的比較

2.3.3 管腔零狹窄血管斑塊分布情況 本組患者中，39.3%（46/117）的血管增強(qiáng)MRA顯示頸動(dòng)脈無(wú)狹窄，但在頸動(dòng)脈管壁出現(xiàn)斑塊的比率高達(dá) 82.6%。顯示頸動(dòng)脈無(wú)狹窄的患者中，67.4%（31/46）出現(xiàn)脂質(zhì)成分；8.7%（4/46）出現(xiàn)IPH；4.3%（2/46）出現(xiàn)FCR（圖3）。

圖3 男，73歲，亮血TOF（A～D）及黑血T1WI（E～H）示左側(cè)頸動(dòng)脈分叉水平多層軸位圖像，星號(hào)示血管腔，箭示IPH，箭頭示FCR；血管增強(qiáng)MRA圖像示管腔狹窄程度為0%（最大密度投影圖像測(cè)量，I）

3 討論

本研究基于頸動(dòng)脈管腔MRA及高分辨管壁MRI，揭示頸動(dòng)脈血管狹窄程度與斑塊成分，尤其是其與易損斑塊成分的關(guān)系，判斷其識(shí)別易損斑塊的能力。本研究納入中國(guó)人群，發(fā)現(xiàn)血管狹窄程度與斑塊成分呈輕度相關(guān)。血管狹窄對(duì)患者的高危險(xiǎn)性評(píng)估效能減低。

傳統(tǒng)的二維多加權(quán) MRI經(jīng)病理證實(shí)，可以較好地顯示斑塊內(nèi)成分，全面評(píng)估斑塊的易損程度[14-16]。但能否替代傳統(tǒng)指標(biāo)——管腔狹窄程度的評(píng)估，目前尚未應(yīng)用于臨床。既往研究發(fā)現(xiàn)，即使有癥狀的輕度頸動(dòng)脈狹窄患者斑塊內(nèi)也存在不同程度的潰瘍、斑塊破裂、出血及表面血栓形成[17-18]。本研究基于中國(guó)人群，發(fā)現(xiàn)血管狹窄程度與斑塊成分呈輕度相關(guān)，與Zhao等[19]的研究結(jié)果相似。在不同人種人群中，管腔狹窄程度預(yù)測(cè)IPH及FCR的準(zhǔn)確性均較低[19]。結(jié)果提示狹窄程度與患者斑塊的易損成分可能不匹配，不能為高?；颊咛峁└嗟脑\斷信息。

此外，根據(jù)本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)斑塊的分布特點(diǎn)，即使在管腔無(wú)狹窄的頸動(dòng)脈，部分患者仍可存在脂質(zhì)斑塊，甚至IPH或FCR等易損斑塊的征象。單純根據(jù)傳統(tǒng)評(píng)判的指標(biāo)而言，這些患者并非高危人群，但斑塊的易損性決定了這些患者屬于高危人群。

本研究的局限性為：①本研究是單中心研究，病例數(shù)相對(duì)較少。今后的研究應(yīng)著重于多中心大規(guī)模的研究，以對(duì)傳統(tǒng)評(píng)判指標(biāo)的修正起到重要參照作用。②本研究的研究終點(diǎn)是影像特征指標(biāo)，今后的研究終點(diǎn)可以定為臨床事件，對(duì)患者的危險(xiǎn)程度劃分更為準(zhǔn)確。

總之，單純?cè)u(píng)估血管狹窄程度可能會(huì)低估斑塊的易損性，進(jìn)而低估患者的高危險(xiǎn)性。而血管壁成像對(duì)那些狹窄程度不是很重的高?；颊呖梢蕴峁└嗟脑\斷信息。結(jié)合血管狹窄程度和斑塊成分的綜合分析，全面評(píng)估患者的危險(xiǎn)性。