颈动脉粥样斑块影像学临床研究的最新进展(2020完整版)

颈动脉粥样斑块影像学临床研究的最新进展（2020完整版）
颈动脉硬化是心血管疾病的一个主要的危险因素，颈动脉位置表浅，与心脑血管距离近，血管壁的组成、血流环境与心脑血管接近，而且在外周动脉中用来评价、预测冠脉事件的研究相对较多。

欧洲和美国的颈动脉斑块卒中预防指南基于颈动脉硬化管腔狭窄的程度、斑块组成成分和斑块的稳定性来选择治疗方案[1]。

因为影像学检查可以在体外观察到颈动脉斑块是否破裂或溃疡、斑块是否稳定。

因此，通过超声检查、血管计算机断层造影（CT）、磁共振成像（MRI）和分子影像学检查可以独立或相互联合分析颈动脉斑块的性质，准确对无症状患者进行临床诊断，帮助临床制定精准治疗方案[2]。

颈动脉斑块不稳定标志，包括颈动脉斑块内出血（IPH）、斑块体积、新生血管和炎症，随着影像学技术的发展，这些标志都可以通过影像学检查而获得[3]。

1 超声检查
与MRI和CT相比，超声具有简便、无创、价廉等独特优势，适用于有MRI禁忌症或不能暴露于电离辐射的患者。

现有的超声技术既能从各个方面对易损斑块进行评估，还能检测颈动脉的狭窄程度、发现微栓子信号及提供血流动力学参数等，从而对脑梗死的预防和随访具有一定的临床价值。

不同的超声技术因其原理不同，具有各自的优势和局限性。

1.1 常规超声
超声是通过二维超声和彩色多普勒成像观察斑块回声、形态学特点以及评估血管狭窄程度的重要检查手段。

在二维超声中，回声是反映斑块组成成分的重要参数。

研究表明，在无症状但有低回声斑块以及50%以上颈动脉狭窄的患者中，低回声斑块与斑块内脂质含量增加、炎症细胞密度增加以及斑块内出血有关，这种斑块极不稳定，易发生破裂，未来发生卒中的风险也会大大增加[4]。

Steinbuch等[5]采用普通超声检查技术，测定颈动脉血管腔中轴线到血管壁的距离，据此了解颈动脉斑块位置和形态。

该研究入选了29例参试患者，测定颈动脉血管腔中轴线到血管壁的距离和颈动脉血管斑块形态。

半自动化在舒张期末测定颈动脉血管腔中轴线到血管壁的距离，通过2次颈动脉血管腔中轴线到血管壁的距离变化，了解最大斑块厚度。

研究结果显示，普通超声采用颈动脉管腔中轴线与血管壁距离测定显著低于低于颈动脉血管腔直径的测定。

该研究结果提示，采用普通超声检查就可以精确了解斑块位置和形态。

二维超声检查不易区分易损斑块的类型，不能进一步评估脑卒中风险分层。

彩色多普勒成像通过测量斑块处管腔内径、血流速度及阻力，能够准确评估血管狭窄程度。

Katakami 等[6]进行了一项回顾性调查，结果显示，不同的颈动脉超声检查，如颈动脉内中膜厚度（IMT）、有或无颈动
脉斑块、斑块数量和斑块形态，对于有或无糖尿病的患者可以独立预测心血管疾病。

但是许多研究显示，IMT（包括斑块厚度）和颈动脉斑块加传统的心血管危险因素可可以显著改善心血管疾病预测。

IMT可以替代终点的CVE。

超声检查可以根据斑块成分，如纤维帽的厚度、斑块组织特征确定斑块稳定性，从而判断斑块破裂血栓形成危险。

1.2 超声新技术
近年来，对比增强超声造影（CEUS）、血管内超声及血管内虚拟组织学超声（VH-IVUS）等作为新技术逐渐应用到颈动脉斑块成分的诊断和易损性评估中。

CEUS是评价斑块内血管化的一种常用、简单而无创的技术，其可以评估易损斑块内新生毛细血管的含量，同时该技术还可以观察和评估外膜滋养血管的生成及含量。

Huang等[7]采用CEUS和血清脂质特征探讨颈动脉狭窄程度和斑块性质，该研究入选80例参试者，结果显示，CEUS可发现斑块内新生血管的形成，且新生血管与斑块不稳定的形态学特征密切相关。

CEUS对斑块内新生血管的诊断率为86%，灵敏度为94%，特异度为68%。

因此，CEUS可作为不稳定斑块危险分层的一个有价值的工具。

斑块CEUS强化程度的划分受操作者主观性的影响，缺乏客观性。

Artas等[8]采用3维超声技术（3DUS）对50例有颈动脉斑块患者进行研究发现，3DUS相对2DUS来说对颈动脉斑块结构和组织学识别没有显著性差异。

但是3DUS
对斑块表面光洁度的观察有明显的优势，该研究提示，可以用3DUS识别颈动脉斑块外形结构。

血管内超声是一种基于导管的技术，通过导管，超声微探头在血管内及斑块周围进行轴向运动，可全方位获取管腔断层图像，可极大限度地接近斑块区域，提供血管壁和斑块结构的高分辨率图像；此外，血管内超声还能够揭示斑块发育过程中斑块真正的大小和血管重塑状态，进而准确评估斑块的易损性[9]。

VH-IVUS是一种新的超声分析技术，其将采集的射频信息进行光谱分析，用不同颜色对斑块各种成分进行定性分析，减少了对操作者的依赖性。

VH-IVUS将斑块的成分分为纤维斑块（暗绿色）、脂质核心（红色）以及钙化斑块（白色）。

Chiocchi等[10]对6例男性有症状患者和12例接受颈动脉支架治疗的患者采用VH-IVUS与高分辨率磁共振成像（HR-MRI）进行比较，探讨颈动脉斑块组织学特征。

对获得的42个VH-IVUS和HR-MRI图像进行了定量发现。

结果发现，两种方法均可发现斑块组织学成分且两者相关性好。

VH-IVUS对斑块纤维组织成分诊断的准确率高达99.4%，对纤维脂肪斑块精确度达85.9%，对斑块钙化精确度达71.4%，尤其是对易损斑块内脂质核心坏死组织的敏感度较高，精确度达83.4%。

27个图像比较VH-IVUS和HR-MRI，两种检查方法一致性可达84%。

但是，VH-IVUS
无法识别斑块内出血、附壁血栓及斑块表面钙化产生的声影。

因此，当前许多研究者致力于新型超声检查技术的开发，如弹性成像等。

Cardinal 等[11]入选了31例颈动脉狭窄>50%患者，按MRI检查结果将颈动脉斑块分成7个不稳定斑块和12个稳定性斑块，12个稳定性斑块无新生血管，12个不稳定斑块有新生血管。

采用超声非有创血管弹性成像（NIVE）评价颈动脉斑块稳定性，结果发现，NIVE的两个参数：累及轴输出（CAT）和累及轴张力/CAT可以识别颈动脉斑块是否为稳定性和不稳定性。

而且此结果经过MRI验证。

颈动脉斑块内新生血管是不稳定斑块的一个特征，但是普通超声多普勒不能识别斑块内新生的血管。

CEUS可以识别斑块内新生血管，但是检查时必须静脉注射造影剂。

Zamani等[12]采用运算方式和剔除混杂和血管壁运动伪影方法识别斑块内新生血管，即极佳为血管影像技术(SMI)。

该研究入选了31例颈动脉狭窄>50%患者，其中22例有症状，9例无症状。

入选者接受颈动脉超声、CEUS和SMI检查。

结果显示，斑块内新生血管影像5个水平SMI分类与CEUS半自动定量结果相关，对斑块组织学，SMI可以识别斑块内新生血管和炎症增加区。

对斑块不稳定的定义与CEUS检查结果相似。

2 MRI
2.1 高分辨率磁共振成像（HR-MRI）
HR-MRI技术是临床诊断颈动脉斑块的常用技术之一，在显示和评估颈部血管斑块方面具有较高的空间分辨率和组织对比度。

近年来，越来越多的研究应用HR-MRI诊断和分析颈动脉血管斑块的特征，如斑块内出血、纤维帽以及脂质核等。

高分辨率“黑血”技术和“亮血”3D-TOF（3D time-of-flight）技术不仅可以增加管壁与管腔的对比度，还可以获得颈动脉斑块的形态和组成成分信息，包括测量斑块的总体积、识别斑块的成分（如斑块内出血、纤维帽、脂质核等）、评价斑块的表面形态（如斑块破溃、纤维帽破裂等）。

高分辨血管壁磁共振成像能够显示颈动脉斑块形态特点和成分。

3D 黑血成像技术-运动敏感驱动平衡快速预脉冲梯度回波技术（3D-MERGE）具有大的扫描范围。

Murata等[13]利用3D-MERGE评价颈动脉粥样硬化斑块分别，分析其与临床信息和脑卒中风险指标的相关性。

该研究共入选了来自5个医院的97例怀疑近期脑卒中或一过性脑缺血发作并行
3F-MERGE的患者。

结果共分析了97例患者的194侧颈动脉，其中有136处斑块。

分别有68 (50%)处斑块位于范围内, 46 (33.8%) 部分位于范围外, 22 (16.2%)完全位于范围外。

总体斑块长度与男性、高血压和吸烟史具有正相关。

与非高血压患者相比，高血压患者更可能有至少一处斑块完全位于2D序列扫描范围外(P=0.007)。

该研究结果提示，3D-MERGE
较2D黑血序列能够发现更多的颈动脉斑块。

通过3D-MERGE大扫描范围检查的斑块大小和分布于男性、高血压、吸烟史等脑卒中危险指标具有相关性。

2.2 增强磁共振成像
增强磁共振成像包括对比增强磁共振成像（CE-MRI）和动态对比增强磁共振成像（DCE-MRI）。

CE-MRI是一种非常准确的无创性影像学检查技术，其可以使斑块纤维帽发生强化，而脂质核不发生强化，从而形成鲜明对比。

CE-MRI还可以观察纤维帽的完整性，并准确测量纤维帽的厚度。

颈动脉斑块内出血（IPH）与心血管事件相关，Lin等[14]探讨钙化特征与颈动脉斑块IPH之间的相关性。

该研究入选了117例脑血管症状和超声检测有颈动脉斑块的患者，并且进行了增强磁共振成像检查。

在117例受试者中，有85例受试者共计142处斑块被纳入最后的分析。

在这142个斑块中，40个（28.2%）斑块存在IPH。

存在IPH的斑块比没有IPH 的斑块具有更高的钙化发生率。

在调整了年龄、低密度脂蛋白、最大管壁厚度、最大软斑块厚度后，结果发现多发钙化（HR=10.1）、表面钙化（HR=29.4）和混合性钙化（HR=27.9）与IPH的存在密切相关。

该研究提示，钙化数量和位置都可能在IPH的发生中起着重要的作用。

Khosa 等[15]采用脂肪/水分离方法，也称回声不对称水和脂肪反复分解并且至少
立体评估和修改鉴别颈动脉斑块出血和脂肪沉积。

该研究入选了15例无症状颈动脉斑块且颈动脉管腔狭窄50~79%的患者。

采用多重对比加权（multiple contrast-weighted，MCW），3维时间-飞行(3D
Time-of-Flight，3D-TOF)，T1加权（T1-Weighted，T1W，和T2加权（T2-Weighted，T2W）。

结果显示，MCW与出血：肌肉,血脂：肌肉和斑块内脂肪：出血影像强度比值（signal intensity ratios，SIR）无显著性差异。

MCW方法有较高的脂肪：肌肉和脂肪：出血的SIR。

该研究提示采用MCW方法可以改善对颈动脉斑块内出血的识别。

Seyedsaadat等[16]检索了2885项有关MRI识别不稳定颈动脉斑块的研究，最终入选33项研究涉及6210例参试者，共检查8401个颈动脉。

结果显示，与无症状患者相比，有症状患者经MRI识别出的IPH、富含脂肪坏死核（LRNC）、薄/破裂纤维帽（TRFC）显著升高。

颈动脉斑块患者是否出现症状与IPH（IRR=1.57）、TRFC(IRR=2.26)和LRNC
（IRR=1.95）显著相关。

该研究提示，MRI通过识别IHP、LRNC和TRFC 识别颈动脉不稳定斑块，有助于对缺血卒中的危险分层。

Deng等[17]检索了2128项研究、最终入选6项研究总计621例参试者。

结果显示，IHP、LRNC和TRFC使脑卒中复发/TIA的相对危险分别增加了7倍
（HR=7.14）、6倍（HR=5.68）和3倍（HR=2.73）。

该研究结果提示，MRI对识别出的颈动脉斑块IHP、LRNC和TRFC影像可独立预测卒中发生。

3 分子影像学
分子影像学是运用影像学技术显示组织水平、细胞及亚细胞水平的特定分子，反映活体状态下分子水平的变化，对分子生物学行为在影像学方面进行定性和定量研究的学科。

放射性核素成像是临床上最常用的分子影像学检测技术。

正电子发射计算机断层显像（positron emission computed，PET）/CT是放射性核素成像分子影像技术的代表。

PET/CT 是一种无创、放射性核素体内分布的断层显像技术。

18F标记的脱氧葡萄糖（18F-fluorodeoxyglucose，18F-FDG）是PET/CT成像中最常用的放射性标记物。

Kelly等[18]探讨了使用18F-FDG方法颈动脉斑块吸收率和炎症状态。

该研究入选了44例颈动脉狭窄>70%的患者，所有入选者均接受18F-FDG的PET/CT成像检查。

收集斑块扫描18F-FDG稳定最大吸收值（SUVmax）、单次斑块SUVmax。

结果显示，颈动脉斑块长度在
6~32mm，斑块内有无炎症与不同的18F-FDG最大吸收值相关。

该研究提示，通过18F-FDG的PET/CT成像检查可发现狭窄的颈动脉斑块内是否存在炎症，进而可以判断斑块是否为不稳定斑块，为颈动脉狭窄患者危险分成提供参考依据。

BIOVASC研究是一项多中心前瞻性队列研究，该研究入选了109例参试者，在90d的随访中发生了14例脑卒中。

研究结果显示，在校正了年龄、性别、颈动脉狭窄程度、血小板数、使用他汀、糖尿病、高血压和吸烟后，颈动脉斑块对18F-FDG的SUVmax每增加1g/ml，复发卒中危险增加2.2倍（HR=2.20）。

该结果与Dublin研究结果(n=52, HR=2.2)和Barcelona研究(n=35, HR=2.8)相一致。

在汇总队列分析中，196例参试者有37例发生卒中复发。

所有卒中复发18F-FDG的SUVmax均显著增加。

在充分校正混杂因素后，HR=2.19。

该研究结果提示，与采用PET/CT测定18F-FDG的SUVmax可以独立预测卒中复发[19]。

Chaker 等[20]荟萃分析13项前瞻性独立分析，结果显示，11项队列分析中290例采用斑块对18F-FDG吸收率的PET/CT测定。

最近发生缺血性脑卒中事件与斑块对18F-FDG吸收率显著增加相关。

4 CT血管造影（CTA）
CTA是一种简单、无创的影像学检查技术，通过多平面重组、最大密度投影及容积再现等后处理技术可清晰显示颈动脉斑块的位置、大小及形态，进而准确评估管腔狭窄程度。

血管壁影像逐渐被用于识别高危脑血管患者管腔狭窄周围斑块的特征。

CTA可识别颈动脉斑块影像，可以鉴定颈动脉斑块的性质，如通过识别颈动脉斑块是否为软斑块、钙化斑块、斑块表面是否规则、是否有无新生血管和炎症确定斑块是否稳定[21]。

小结
目前最新的临床证据显示，普通超声检查就可以精确了解斑块位置和形态，超声检查可以根据斑块成分，如纤维帽的厚度、斑块组织特征确定斑块稳定性，从而判断斑块破裂血栓形成危险。

CEUS可作为不稳定斑块危险分层的一个有价值的工具，3DUS识别颈动脉斑块外形结构。

VH-IVUS对斑块纤维组织成分诊断的准确率高达99.4%，对纤维脂肪斑块精确度达85.9%，对斑块钙化精确度达71.4%，尤其是对易损斑块内脂质核心坏死组织的敏感度较高，精确度达83.4%。

HR-MRI诊断和分析颈动脉血管斑块的特征，如斑块内出血、纤维帽以及脂质核等；MRI通过识别IHP、LRNC和TRFC识别颈动脉不稳定斑块，有助于对缺血卒中的危险分层。

通过18F-FDG的PET/CT成像检查可发现狭窄的颈动脉斑块内是否存在炎症，进而可以判断斑块是否为不稳定斑块，为颈动脉狭窄患者危险分成提供参考依据。

CTA通过识别颈动脉斑块是否为软斑块、钙化斑块、斑块表面是否规则、是否有无新生血管和炎症确定斑块是否稳定。