基于CT、MRI評估斑塊成分及穩(wěn)定性在早期血管源性疾病中的診斷價值

1、基于CT、MRI評估斑塊成分及穩(wěn)定性在早期血管源性疾病中的診斷價值動脈粥樣硬化斑塊作為影響血管疾病的危險因素越來越受關(guān)注，臨床常用動脈管腔狹窄程度來評估動脈粥樣硬化斑塊病變的嚴(yán)重性，但研究發(fā)現(xiàn)，動脈管腔狹窄程度并不是評價動脈粥樣硬化斑塊病變嚴(yán)重性的最有效指標(biāo)?，F(xiàn)階段大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為反映動脈粥樣硬化斑塊病變嚴(yán)重性的指標(biāo)應(yīng)是斑塊自身的生物學(xué)穩(wěn)定性，不穩(wěn)定的斑塊更易破裂及出血，導(dǎo)致血管閉塞。CT掃描速度快、后處理功能強(qiáng)大、具有較高的空間和時間分辨率；MRI軟組織分辨率高，能清楚顯示血管壁結(jié)構(gòu)，無輻射損傷?，F(xiàn)對CT、MRI技術(shù)在檢測斑塊成分及穩(wěn)定性的應(yīng)用做一綜述。1.CT多層螺旋具有CT掃描速度快，覆蓋

2、范圍廣的特點，能在較短時間內(nèi)實現(xiàn)圖像重建，此外，對鈣化成分敏感度較高，能夠辨別細(xì)微密度的差別。1.1多層螺旋CT血管造影多層螺旋CT血管造影（multi-slicehelicalCTangiography，MSCTA）成像速度快，具有較好的組織分辨能力。不僅可以檢測動脈狹窄程度及管壁情況，還可以通過CT值來評價斑塊成分，如纖維、脂質(zhì)、鈣化等，DeWeert等總結(jié)比較斑塊CT值與病理組織學(xué)結(jié)果，將CT值HV60HU定義為以脂質(zhì)成分為主的斑塊，60HV130HU為以纖維組織成分為主的斑塊，HV130HU為以鈣化成分為主的斑塊。斑塊成分影響其穩(wěn)定性，鈣化斑塊的纖維帽較厚，脂質(zhì)核心較小，炎癥反應(yīng)輕，所

3、以其較穩(wěn)定、不易破裂，而軟斑塊內(nèi)部細(xì)胞外膽固醇含量高，脂質(zhì)核心大，覆蓋斑塊的纖維帽薄，炎癥反應(yīng)重，所以其不穩(wěn)定、易破裂。脂質(zhì)核心的大小是易損性斑塊的重要預(yù)測因子之一，較多脂質(zhì)積聚使得斑塊穩(wěn)定性減低。姚易明等采用斑塊半自動定量分析方式對斑塊成分進(jìn)行定量分析，可以判斷脂質(zhì)百分比易損斑塊高于穩(wěn)定性斑塊，鈣化百分比易損斑塊低于穩(wěn)定性斑塊。冠狀動脈CT血管成像（coronaryCTangiography，CCTA）在顯示斑塊內(nèi)組織成分的同時鑒別可能導(dǎo)致不良心臟事件的不穩(wěn)定斑塊，有研究顯示脂質(zhì)斑塊和纖維斑塊患者發(fā)生不良心臟事件的風(fēng)險明顯升高，通過綜合分析冠狀動脈的管腔狹窄程度和斑塊性質(zhì)可提高不良心臟事件的

4、預(yù)測效能。1.2雙源CT隨著現(xiàn)代螺旋CT的發(fā)展，雙源CT（dual-sourceCT，DSCT）雙能量成像技術(shù)得以實現(xiàn)。雙能量成像就是利用高密度物質(zhì)在不同能量的x線條件下能量對其衰減的程度不同的原理進(jìn)行成像。DSCT采用兩套球管（探測器系統(tǒng)），旋轉(zhuǎn)0.33s所能達(dá)到的時間分辨率可達(dá)82.5ms，使患者不必控制心率，就可以獲得比以往更好的心臟圖像，目前被廣泛應(yīng)用于冠狀動脈病變的檢查。劉征等在評估斑塊性質(zhì)時以冠狀動脈造影（coronaryarteriography，CAG）為標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)DSCT在判斷混合斑塊所引起狹窄程度時與其具有高度一致性，而對非鈣化斑塊引起的狹窄，具有中度一致性，說明非鈣化斑塊

5、的CT值越低，DSCT顯示的敏感性越低。王執(zhí)兵等也發(fā)現(xiàn)DSCT可有效區(qū)分斑塊的性質(zhì)，其中對軟斑塊的敏感性、特異性、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值達(dá)到92.83%、93.33%、97.78%和80.46%，仍有待進(jìn)一步提高。但謝曉潔等指出，DSCT目前僅能夠區(qū)分斑塊是否鈣化，但對其是否有脂質(zhì)核心及纖維帽等具體特征的診斷仍然具有一定困難。1.3能譜CT能譜CT通過單源瞬時kVp切換技術(shù)，在極短時間內(nèi)完成高低能量的切換，任何物質(zhì)的X線吸收系數(shù)都可由任意兩種基物質(zhì)的吸收系數(shù)決定，因此，任何一種物質(zhì)的衰減都可轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生同樣衰減的兩種物質(zhì)的密度，根據(jù)已知基物質(zhì)的吸收系數(shù)就可以計算出其空間分布和密度，從而實現(xiàn)原始物

6、質(zhì)的分離與定量分析。與常規(guī)CTA相比，能譜CT通過單能量技術(shù)使得目標(biāo)血管的信噪比達(dá)到最高，同時提高血管內(nèi)CT值，單能量圖像配合MARs技術(shù)能夠有效的去除鈣化偽影及金屬偽影，提高對血管斑塊及狹窄程度評估的準(zhǔn)確性。Wintermark等通過比較活體頸動脈CTA圖像與離體標(biāo)本MicroCT圖像，發(fā)現(xiàn)纖維成分平均CT值為（46.4019.90）HU，此與脂質(zhì)核與出血和（或）血栓形成成分存在一定重疊；鈣化成分平均CT值為（256.7030.20）HU，與出血和（或）血栓形成成分也有重疊，故對由多種成分混合組成的斑塊CT易出現(xiàn)誤判，因此用CT值區(qū)分脂質(zhì)和纖維斑塊準(zhǔn)確性較低。據(jù)研究，脂質(zhì)斑塊與脂肪相似，其能

7、譜曲線為上升型；纖維組織斑塊成分與肌肉相近，其能譜曲線呈緩慢下降型；鈣化斑塊成分與骨骼相近，其能譜曲線呈快速下降型。劉良進(jìn)等對所得能譜曲線、有效原子序數(shù)進(jìn)行定量分析，結(jié)果顯示，鈣化斑塊及混合斑塊內(nèi)3種成分的能譜曲線斜率及有效原子序數(shù)由高至低依次為：鈣化斑塊纖維基質(zhì)成分斑塊血栓樣組織成分斑塊脂質(zhì)斑塊，因此結(jié)合CT值及能譜CT量化參數(shù)能夠更準(zhǔn)確的評估斑塊成分。能譜CT在提高圖像質(zhì)量、降低輻射劑量、精確分析斑塊成分上都有很大進(jìn)展，可早期提示含有易損性脂質(zhì)成分及血栓樣組織的不穩(wěn)定斑塊。1.4CT功能成像腦CT灌注成像可以清晰的觀察患者腦血流量情況，與CT血管成像相結(jié)合對頸動脈狹窄與閉塞的診斷更加準(zhǔn)確，

8、可用于評估責(zé)任血管管腔情況。另無創(chuàng)性CT血流儲備分?jǐn)?shù)（CT-fractionalflowreserve，CT-FFR）評價具有良好的應(yīng)用前景，斑塊中鈣化成分的占比會對CT-FFR評價心肌缺血產(chǎn)生影響，可提高CCTA診斷冠狀動脈缺血性狹窄的準(zhǔn)確性。2.MRI高場強(qiáng)MRI具備高切換率及高梯度場強(qiáng)，一方面可以縮短回波間隙、加快信號采集速度，另一方面具有更高的信號噪聲比，提高圖像質(zhì)量，可以識別動脈斑塊的成分。較CT可以更早期發(fā)現(xiàn)細(xì)微的病變組織，對于梗死、出血部位鄰近組織病變代謝物的生化成分顯示較好。2.1斑塊分型美國心臟協(xié)會（AmericanHeartAssociation，AHA）根據(jù)粥樣硬化斑塊的

9、病理分型，將斑塊分為8型：型，動脈壁厚度接近正常，無鈣化；型，彌漫性內(nèi)膜增厚或者不定形無鈣化斑塊；型，斑塊纖維組織周圍有脂質(zhì)或壞死核心，可能伴有鈣化；型，伴有表面缺損、出血、血栓等的復(fù)雜斑塊；型，鈣化斑塊；型，無脂質(zhì)核的纖維化斑塊，可伴有小的鈣化。MRI多重對比序列可以識別動脈粥樣硬化損害區(qū)的脂質(zhì)核、纖維帽、出血以及鈣化成分等，為分型提供依據(jù)。2.2成像特點脂質(zhì)成分在三維時間飛躍技術(shù)（three-dimensionaltimeoflight，3D-TOF）像上呈等信號，T1加權(quán)成像（T1weightedimage，T1WI）、質(zhì)子密度成像（protondensityweightedimage，

10、PDWI）上多為等信號或稍低信號，T2加權(quán)成像（T2weightedimage，T2WI）上呈稍低信號。纖維帽在T1WI上表現(xiàn)為等信號，3D-TOF上呈低信號，T2WI上呈稍高信號；出血隨著時間的推移表現(xiàn)出不同的信號的特征，早期在T1WI上為高信號，T2WI為等或低信號，近期在所有序列上呈高信號，陳舊性在所有序列上呈低信號；鈣化在所有序列上均表現(xiàn)低信號。2.3成像方法 “亮血”與“黑血”相結(jié)合的技術(shù)準(zhǔn)確顯示血管結(jié)構(gòu)、形態(tài)、大小和斑塊組成情況?！傲裂钡拇頌?D-TOF法，屬于梯度回波序列，其血流為高信號，附壁斑塊纖維帽、鈣化呈低信號、脂質(zhì)核呈等信號，主要用于血管壁成像的定位像、判斷動脈管腔狹

11、窄以及識別鄰近管腔的鈣化。“黑血”即二維快速自旋回波（2DFSE、TSE）序列，具有的天然黑血效應(yīng)，利用血液的流動性，采集不同時相的信號，最終獲得流動血流的低信號和管壁相對高信號的強(qiáng)烈對比。頸動脈斑塊是導(dǎo)致急性腦卒中的重要誘導(dǎo)因素之一，戴志京等應(yīng)用3D-TOF成像、雙翻轉(zhuǎn)T1加權(quán)成像、T2加權(quán)成像、質(zhì)子密度加權(quán)成像及增強(qiáng)頸部血管成像探究斑塊穩(wěn)定性，不穩(wěn)定性斑塊出現(xiàn)脂質(zhì)核心、出血、血栓形成以及纖維帽破裂的個數(shù)顯著高于穩(wěn)定性斑塊，在50例患者中穩(wěn)定性斑塊中出現(xiàn)脂質(zhì)核心、出血以及纖維帽破裂的分別有8個、7個以及5個，且未見血栓形成；不穩(wěn)定性斑塊中出現(xiàn)脂質(zhì)核心、出血以及纖維帽破裂的分別有26個、14個

12、以及12個，出現(xiàn)血栓形成的有5個；斑塊內(nèi)成分如鈣化、富含脂質(zhì)的壞死核、出血和破裂的纖維帽對斑塊穩(wěn)定性具有影響，鈣化和壞死脂質(zhì)核心越大、纖維帽厚度越薄、斑塊內(nèi)出血越多，斑塊穩(wěn)定越差。在徐中華等對有癥狀組和無癥狀組頸動脈斑塊對照分析中，有癥狀組型、型斑塊比例明顯低于無癥狀組（P0.05），而型、型斑塊比例明顯高于無癥狀組（P0.05）。因此MRI對斑塊成分的分析能有效預(yù)測腦缺血事件的發(fā)生。急性腦卒中患者的頸動脈狹窄程度是不一致的，封?；鄣韧ㄟ^Logistics回歸分析不同程度頸動脈狹窄急性腦卒中患者的頸動脈斑塊成分，在頸動脈輕度狹窄時，斑塊成分以炎癥為主；中及重度狹窄，斑塊成分以脂質(zhì)壞死核心及破損

13、的纖維帽為主。確定斑塊成分及比例，再將不同頸動脈狹窄情況因素考慮在內(nèi)，對急性腦卒中的預(yù)測起到積極作用。近年來，3D技術(shù)有很大的進(jìn)步，使圖像的分辨率有很大的提高，能觀察到斑塊的細(xì)節(jié)；同時采用容積掃描，覆蓋范圍廣，能進(jìn)行多方位重建?？勺兎D(zhuǎn)角快速自旋回波成像（samplingperfectionwithapplication-optimizedcontrastsbyusingdifferentflipangleevolutions，SPACE）序列由于具備各向同性掃描、分辨率高、覆蓋范圍廣的特點，逐漸被應(yīng)用于血管壁成像以確定斑塊成分。汪振佳等采用3DT1wSPACE序列對頸動脈狹窄血運重建術(shù)前血管

14、斑塊成分進(jìn)行了評估，以斑塊病理為金標(biāo)準(zhǔn)，3DT1wSPACE對于斑塊內(nèi)出血（intraplaquehemorrhage，IPH）、脂質(zhì)核（lipid-richnecroticcore，LRNC）的診斷均具有中等一致性（Kappa值分別為0.65、0.62），對鈣化（Calcification，CA）的診斷具有較高的一致性（Kappa=0.79），提示3DT1wSPACE的頸部黑血管壁成像技術(shù)能夠準(zhǔn)確判斷管壁斑塊成分，同時實現(xiàn)高分辨率三維成像，具有較高的診斷價值。Li等將壓縮感知技術(shù)（compressedsensing，CS）與基于運動致敏驅(qū)動平衡預(yù)脈沖的三維快速梯度回波（threedimens

15、ionalmotion-sensitizeddrivenequilibriumpreparedrapidgradientecho，3D-MERGE）序列結(jié)合的快速血管壁三維MRI（CS-3DMERGE）技術(shù)對血管壁進(jìn)行成像，證實了在采樣不足的3DK空間中，偽中心相位編碼順序有效抑制了其的流動信號。董莉等采用三維黑血成像序列和常規(guī)血管增強(qiáng)MRA成像證實CS-3DMERGE技術(shù)判斷LRNC、IPH和CA的準(zhǔn)確度分別為76.2%（16/21）、71.4%（15/21）和100.0%（21/21）。產(chǎn)生該結(jié)果的原因是由于鈣化的組織成分特性決定其在T1WI及T2WI上均表現(xiàn)為無信號，與管壁形成了良好對比，而脂質(zhì)及出血