頸動脈斑塊易損性與缺血性卒中關(guān)系的影像學(xué)評價研究進(jìn)展

王丹妮，李 康（通信作者）

（1重慶醫(yī)科大學(xué) 重慶 400016）

（2中國科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院 重慶 400714）

（3中國科學(xué)院大學(xué)重慶學(xué)院 重慶 400714）

（4重慶市人民醫(yī)院放射科 重慶 401147）

缺血性腦卒中疾病具有較高的致死率、致殘率及復(fù)發(fā)率，嚴(yán)重危害著全球人類健康。據(jù)文獻(xiàn)報道其病死率占30%，同時近70%的生存者存在不同程度的功能障礙[1]。在中國人群中，動脈粥樣硬化是導(dǎo)致缺血性中風(fēng)的主要原因，占缺血性卒中病因的60%[2]。頸動脈粥樣硬化引起缺血性卒中的機(jī)制主要是斑塊破裂、出血或脫落，導(dǎo)致隨后的下游血管栓塞。既往研究主要參考頸動脈狹窄程度進(jìn)行卒中風(fēng)險分層并指導(dǎo)臨床治療。然而隨著研究的深入與成像技術(shù)的發(fā)展，頸動脈粥樣硬化的易損斑塊被認(rèn)為是大多數(shù)缺血腦血管事件的潛在危險因素，并與缺血事件的復(fù)發(fā)密切相關(guān)[3]。頸動脈斑塊的易損性更多地取決于斑塊的亞成分組成，而非斑塊的大小或管腔狹窄程度?；谙冗M(jìn)的醫(yī)學(xué)影像成像技術(shù)識別頸動脈斑塊的易損特征，探索能夠預(yù)測卒中事件發(fā)生風(fēng)險的影像學(xué)標(biāo)志物已成為近年來的研究熱點，本文就目前相關(guān)研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述。

1 無創(chuàng)頸動脈成像技術(shù)檢測頸動脈斑塊

超聲（ultrasound，US）、計算機(jī)斷層血管成像（computed tomography angiography，CTA)、磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）等非侵入性成像技術(shù)可以檢測及分析頸動脈斑塊的形態(tài)特征及成分，評價斑塊易損性。超聲可通過血流頻譜圖及聲頻信號來觀察患者頸動脈血流動力學(xué)變化、血管管徑及內(nèi)壁情況[4]。CTA具有卓越的空間分辨率和時間分辨率，可以通過后處理技術(shù)多角度、多方位分析斑塊特征，評估斑塊的易損性。MRI具有較高的軟組織分辨率，可多方位、多序列成像，在斑塊形態(tài)特征評價及斑塊成分精準(zhǔn)測量中發(fā)揮著重要作用。聯(lián)合多種成像技術(shù)，可以更精確地評估頸動脈斑塊易損性并進(jìn)行卒中風(fēng)險分層。

2 易損頸動脈斑塊與缺血性卒中事件的關(guān)系

易損頸動脈斑塊與缺血性卒中事件的發(fā)生及復(fù)發(fā)密切相關(guān)。頸動脈斑塊的易損性主要與斑塊內(nèi)出血（intraplaque hemorrhage，IPH）、富含脂質(zhì)的壞死核心（lipid rich necrotic core，LRNC）、薄纖維帽（thin fibrous cap，TFC）、斑塊內(nèi)新生血管（intraplaque neovascularization，IPN）、斑塊鈣化、斑塊表面形態(tài)、斑塊厚度與體積等[5]有關(guān)。

2.1 IPH

IPH被認(rèn)為是動脈粥樣硬化斑塊中紅細(xì)胞從功能障礙的微血管滲漏的結(jié)果。這種滲漏過程吸引巨噬細(xì)胞進(jìn)入斑塊，觸發(fā)了新的未成熟斑塊內(nèi)微血管的形成并進(jìn)一步破壞斑塊的穩(wěn)定性，同時IPH使斑塊體積迅速增大并突破TFC、暴露LRNC，直接釋放栓子或誘發(fā)血栓，引起急性缺血性卒中[6]。IPH是斑塊不穩(wěn)定性的一個強(qiáng)有力的成像生物標(biāo)志物[7]。IPH與急性缺血性卒中發(fā)生及復(fù)發(fā)顯著相關(guān)，在有卒中癥狀的斑塊中，IPH占總斑塊厚度的50%或以上的發(fā)生率是無癥狀斑塊的4倍[8]。另外，即使在非狹窄或輕度狹窄的頸動脈斑塊患者中，IPH也是導(dǎo)致卒中最重要的危險因素。IPH與管腔狹窄、斑塊形態(tài)學(xué)特征及成分間存在一定相關(guān)性。IPH與更嚴(yán)重的管腔狹窄有關(guān)而與斑塊的大小無關(guān)，而且在不同的斑塊成分中，IPH與管腔狹窄的相關(guān)性最強(qiáng)；另外較小的斑塊表面鈣化被認(rèn)為與更多的斑塊IPH相關(guān)，也與斑塊脆弱性增加有關(guān)[9]。

SABA L等人[10]認(rèn)為在CTA上，當(dāng)斑塊的CT值為25 HU時可能是區(qū)分IPH與LRNC的最佳閾值。但在實際工作中，由于不同斑塊之間成分各不相同，其密度存在重疊，因此簡單地利用CT值難以將兩者進(jìn)行有效區(qū)分。依靠一些強(qiáng)大的圖像后處理分析軟件，可能為斑塊的亞成分檢測提供更為準(zhǔn)確的結(jié)果。超聲檢測斑塊IPH具有一定優(yōu)勢，但其特異性及敏感性較低。MRI具有多參數(shù)成像優(yōu)勢，根據(jù)斑塊內(nèi)血紅蛋白的氧化狀態(tài)，以3D-TOF法為代表的“亮血”序列及包括2D FSE、TSE在內(nèi)的“黑血”序列可以較為準(zhǔn)確地識別斑塊IPH[11]。大量的研究表明，MRI是目前檢測IPH的最佳成像手段。

2.2 LRNC與TFC

LRNC與缺血性卒中的發(fā)生密切相關(guān)，同時也是卒中復(fù)發(fā)事件強(qiáng)有力的預(yù)測因子[3]。LRNC內(nèi)新生血管和IPH的增加，創(chuàng)造了促炎環(huán)境，擴(kuò)大了壞死核心，進(jìn)一步增加了斑塊破裂風(fēng)險。因此，較高的IPH/LRNC比率可能是斑塊易損性的較強(qiáng)預(yù)測因子，并提示可能的栓塞源[12]。但是，如果纖維帽保持完整，LRNC并不總是發(fā)展為斑塊破裂，還可以發(fā)生纖維化或鈣化。完整的纖維帽與斑塊破裂風(fēng)險呈負(fù)相關(guān)，而TFC和裂隙纖維帽（fissured fibrous cap，F(xiàn)FC）與斑塊破裂風(fēng)險及隨后可能發(fā)生的卒中事件密切相關(guān)。

2.3 IPN

IPN反映了斑塊內(nèi)新生血管密度，與卒中事件的發(fā)生和復(fù)發(fā)顯著相關(guān)。超聲造影（contrast-enhanced ultrasound，CEUS）及高分辨率血管壁MR增強(qiáng)成像可以有效地識別IPN。有研究發(fā)現(xiàn)易損斑塊內(nèi)的IPN密度是穩(wěn)定斑塊內(nèi)IPN密度的4倍[13]，表明斑塊內(nèi)新生血管密度與斑塊易損性間存在正相關(guān)性。相對于利用頸動脈狹窄作為中風(fēng)復(fù)發(fā)的預(yù)測因素，IPN可能比頸動脈狹窄更敏感，可以更好地對卒中復(fù)發(fā)風(fēng)險進(jìn)行分層[14]。另一方面IPN也反映了斑塊內(nèi)局部炎癥程度，且兩者間存在交互作用[15]。在IPN加重斑塊內(nèi)炎癥反應(yīng)的同時，斑塊內(nèi)炎癥也進(jìn)一步促進(jìn)IPN的形成，兩者作用共同加快易損斑塊的進(jìn)展。

2.4 斑塊鈣化

鈣化與斑塊穩(wěn)定性及卒中事件的發(fā)生具有復(fù)雜的相關(guān)性。相對于超聲及MR成像，CT識別斑塊鈣化具有強(qiáng)敏感性。鈣化賦予斑塊穩(wěn)定性的機(jī)制既有機(jī)械基礎(chǔ)，也有功能基礎(chǔ)。導(dǎo)致斷裂的破壞應(yīng)力經(jīng)常發(fā)生在不同剛度的材料界面之間，當(dāng)斑塊鈣化含量進(jìn)行性增加時，斑塊鈣化與非鈣化區(qū)之間的界面壓力也隨之增大，當(dāng)達(dá)到一定程度時，就會導(dǎo)致斑塊破裂并引發(fā)腦卒中。但在嚴(yán)重鈣化斑塊中，這些斑塊成分的異質(zhì)性逐漸減弱，斑塊內(nèi)的界面應(yīng)力明顯降低，斑塊的破裂風(fēng)險及卒中事件的發(fā)生率也隨之降低。除此之外，最近的研究表明不同部位、不同類型的鈣化在斑塊易損性的發(fā)展中還會產(chǎn)生不同影響。鈣化位置與斑塊易損性關(guān)系密切，形態(tài)不規(guī)則的斑塊表面鈣化可能會顯著增加斑塊的易損性[1]。雙層征被定義為鈣化病變旁的低密度（＜60 HU）的新月形區(qū)域邊緣，雙層征是易損斑塊的獨立危險因素，其內(nèi)的低密度區(qū)與IPH、LRNC高度相關(guān)[16]。

2.5 斑塊表面形態(tài)

斑塊表面形態(tài)可分為潰瘍型和非潰瘍型兩種類型，潰瘍型斑塊的定義為對比劑延伸至斑塊內(nèi)至少1 mm。US廣泛應(yīng)用于檢測斑塊表面形態(tài)，但這種成像技術(shù)限制在于很大程度上需要依賴超聲醫(yī)師個人的操作水平。CTA診斷潰瘍斑塊的敏感性和特異性高于US，有時還可以檢測到斑塊中的血栓。MR血管壁成像可以較為準(zhǔn)確測定斑塊表面形態(tài)。潰瘍型斑塊一定程度會產(chǎn)生斑塊表面血栓，造成管腔狹窄或栓子脫落，造成下游血管阻塞，導(dǎo)致腦缺血事件的發(fā)生[2]。潰瘍性斑塊是后續(xù)可能發(fā)生血管事件的獨立預(yù)測因子[17]。斑塊IPH會增強(qiáng)斑塊內(nèi)炎癥活動性，誘導(dǎo)斑塊不規(guī)則表面的形成[18]。另外有研究發(fā)現(xiàn)[19]在任何程度的頸動脈患者中，斑塊表面鈣化與不規(guī)則斑塊表面獨立相關(guān)，但其潛在機(jī)制尚不清楚，斑塊表面的硬度不匹配可能是導(dǎo)致斑塊表面形態(tài)不同的原因之一。

2.6 斑塊厚度與體積

US、CTA及MRI均可準(zhǔn)確量化斑塊的厚度，CT憑借良好的空間分辨率及后處理優(yōu)勢對斑塊厚度及體積的測量可能更為精準(zhǔn)。斑塊厚度增加與腦血管事件發(fā)生呈正相關(guān)，軟斑塊厚度每增加1 mm，卒中或短暫性腦缺血發(fā)作概率增加2.7倍[20]。斑塊的體積也與斑塊易損性和缺血性卒中的發(fā)生有關(guān)，斑塊體積能夠更好地預(yù)測卒中事件的發(fā)生。

3 小結(jié)與展望

超聲、計算機(jī)斷層血管成像、磁共振成像等非侵入性成像技術(shù)可以檢測及分析頸動脈斑塊的形態(tài)特征及成分，評價斑塊的易損性。易損頸動脈斑塊的影像學(xué)表現(xiàn)主要有斑塊內(nèi)出血、富含脂質(zhì)的壞死核心、薄纖維帽、斑塊內(nèi)新生血管、斑塊表面鈣化、潰瘍型斑塊、斑塊的厚度與體積增加等。聯(lián)合使用各種成像技術(shù)，能更精確的分析斑塊內(nèi)不同成分，為頸動脈斑塊的診斷及卒中風(fēng)險分層提供重要依據(jù)。