頸動(dòng)脈斑塊形態(tài)學(xué)易損性的臨床評(píng)價(jià)及意義

吳 偉

(山東大學(xué)齊魯醫(yī)院，濟(jì)南250012)

動(dòng)脈粥樣硬化是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化過程，常從脂紋開始，逐漸形成粥樣硬化斑塊、管壁重塑，斑塊表面纖維帽出現(xiàn)潰瘍、破裂、血栓形成或發(fā)生斑塊內(nèi)出血和鈣化等。近年來發(fā)現(xiàn)，動(dòng)脈粥樣硬化并不總是呈線性進(jìn)展，而是一個(gè)穩(wěn)定期和不穩(wěn)定期交替的非線性過程，這一過程導(dǎo)致頸動(dòng)脈斑塊形態(tài)學(xué)的多樣性，而且頸動(dòng)脈斑塊特定的病理學(xué)形態(tài)會(huì)出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的臨床癥狀。對(duì)頸動(dòng)脈斑塊的形態(tài)學(xué)評(píng)估，有助于急性腦血管事件發(fā)生前準(zhǔn)確識(shí)別出易損斑塊并進(jìn)行積極有效的干預(yù)。

1 臨床特征

頸動(dòng)脈斑塊形態(tài)學(xué)變化與患者的臨床表現(xiàn)相關(guān)。頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊引發(fā)的腦缺血特征為:①由于頸動(dòng)脈狹窄和(或)閉塞導(dǎo)致腦組織低灌注而引起分水嶺區(qū)域腦組織缺血;②頸動(dòng)脈易損性斑塊繼發(fā)血栓形成，在血流沖擊下較大的血栓脫落，引起頸內(nèi)動(dòng)脈顱內(nèi)段或大腦中動(dòng)脈等大動(dòng)脈主干栓塞;③頸動(dòng)脈易損性斑塊破潰形成潰瘍，潰瘍底部粥樣硬化斑塊的碎片常隨血流流向遠(yuǎn)端血管，導(dǎo)致供血區(qū)域遠(yuǎn)端小血管的栓塞。臨床上遇到不同腦血管供血區(qū)域同時(shí)發(fā)生梗死，尤其同時(shí)累及大腦前動(dòng)脈和大腦中動(dòng)脈時(shí)，要高度警惕頸動(dòng)脈斑塊易損性的可能。

2 超聲檢查

彩色超聲檢查是臨床上觀察頸部動(dòng)脈粥樣斑塊的最常用方法，可測量斑塊的長度、厚度及血管狹窄程度(據(jù)管徑和頻譜)。根據(jù)回聲特點(diǎn)可將斑塊分為均質(zhì)低回聲(軟斑)、中回聲、高回聲(硬斑)和不均質(zhì)回聲等類型。低回聲斑塊含有較高的脂質(zhì);高回聲斑塊含有較多纖維組織和鈣質(zhì)，不易破裂，表面較少發(fā)生潰瘍。但普通的超聲檢查顯示斑塊潰瘍的敏感性僅為47%。近年來超聲新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。計(jì)算機(jī)技術(shù)可以對(duì)頸動(dòng)脈斑塊進(jìn)行灰階中值定量分析;超聲彈性成像技術(shù)應(yīng)用超聲散射回波對(duì)生物組織的彈性系數(shù)、應(yīng)力、應(yīng)變、彈性模量等在組織中的分布及變化進(jìn)行定量描述，可以分析斑塊內(nèi)部彈性特征。多普勒超聲成像和超聲造影增強(qiáng)成像增強(qiáng)了血管不規(guī)則內(nèi)壁的顯像能力，可更清晰地顯示斑塊潰瘍，并能直觀顯示斑塊內(nèi)新生血管(是易損性斑塊的特征表現(xiàn));射頻超聲圖像技術(shù)可檢測斑塊組織的細(xì)微病理變化，判斷斑塊不同區(qū)域因內(nèi)部不同應(yīng)力而顯示出的不同運(yùn)動(dòng)模式，無癥狀與有癥狀斑塊分別表現(xiàn)為表面均勻性運(yùn)動(dòng)和斑塊內(nèi)部運(yùn)動(dòng)。內(nèi)部應(yīng)力的變化可造成斑塊失去穩(wěn)定而致破裂脫落，此有望用于臨床預(yù)測腦血管事件的風(fēng)險(xiǎn)程度的研究。血管內(nèi)超聲(IVUS)可精確測量血管的管腔、截面積，并發(fā)現(xiàn)管腔向心性、偏心性或橢圓形狹窄，分辨斑塊的大小、分布及斑塊處血管的重構(gòu)情況，并能了解斑塊內(nèi)膜下的解剖形態(tài)，辨別脂質(zhì)斑塊、纖維化斑塊、鈣化斑塊及混合性斑塊，對(duì)有明確病理改變的小潰瘍?cè)\斷有很高的準(zhǔn)確性，檢測不穩(wěn)定斑塊的敏感性和特異性分別為88%和89%，但其對(duì)入射聲束角度有明顯的依賴性，不能很好地鑒別軟斑和血栓。我們?cè)谂R床應(yīng)用中也發(fā)現(xiàn)由于頸動(dòng)脈管徑較粗大，對(duì)其成像存在一定的影響，而且其有創(chuàng)性也在一定程度上限制了其廣泛的應(yīng)用。近年來一些新技術(shù)開始與IVUS技術(shù)相結(jié)合，如背向散射積分、微波分析、虛擬組織學(xué)、靶向?qū)Ρ仍煊凹夹g(shù)、血管內(nèi)超聲彩色標(biāo)測技術(shù)，均提高IVUS鑒別斑塊成分的能力。IVUS與超聲彈性成像技術(shù)結(jié)合發(fā)展起來的血管內(nèi)超聲彈性圖，可用于斑塊力學(xué)特性的評(píng)價(jià)。

3 多層螺旋CT(MDCT)

MDCT評(píng)價(jià)動(dòng)脈粥樣斑塊形態(tài)學(xué)的最大優(yōu)勢在于其能夠進(jìn)行三維成像，并可采取多種后處理技術(shù)對(duì)斑塊進(jìn)行全面評(píng)估，如多平面重建技術(shù) (MPR)、最大密度投影技術(shù)(MIP)、仿真內(nèi)窺鏡技術(shù)(CTE)、容積再現(xiàn)技術(shù)(VRT)、遮蓋容積重建技術(shù) (SVR)等，可評(píng)估斑塊形態(tài)和組成成分，清晰顯示血管壁鈣化灶(高密度)和富含膽固醇的斑塊(中低密度)。經(jīng)過后處理加骨透明化技術(shù)，可顯示頸動(dòng)脈血管內(nèi)表面、血管內(nèi)壁突入的附壁血栓、鈣化的斑塊、軟斑、液化壞死灶及頸內(nèi)動(dòng)脈起始處的狹窄閉塞情況。但空間分辨力有限，不能準(zhǔn)確顯示斑塊潰瘍，對(duì)斑塊潰瘍形態(tài)學(xué)預(yù)測的敏感性和特異性分別為60%和74%。CT血管成像(CTA)有較好的信噪比和對(duì)比噪聲比，對(duì)斑塊鈣化的顯示優(yōu)于MRA。有學(xué)者報(bào)道，頸動(dòng)脈斑塊鈣化率為0～45%時(shí)，有癥狀者與無癥狀者有較大重疊，但如果斑塊鈣化率＞45%，則97.1%的患者無癥狀表現(xiàn)，因此認(rèn)為斑塊鈣化率可能有助于對(duì)頸動(dòng)脈狹窄患者的危險(xiǎn)分層。應(yīng)用CT進(jìn)行的分子影像學(xué)探索將更有利于對(duì)頸動(dòng)脈斑塊性質(zhì)的評(píng)估。近期一種特異靶向巨噬細(xì)胞的碘微粒對(duì)比劑(N1177)用于動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的動(dòng)物模型，注入體內(nèi)2 h后富含巨噬細(xì)胞的組織強(qiáng)化，斑塊強(qiáng)化程度明顯強(qiáng)于傳統(tǒng)碘對(duì)比劑，與相應(yīng)層面組織病理對(duì)照研究表明CT值增高區(qū)域與脂質(zhì)核心內(nèi)巨噬細(xì)胞浸潤密度相關(guān)，此可能成為鑒別易損性頸動(dòng)脈斑塊的新方法。

4 磁共振成像(MRI)

MRI具有較高的軟組織分辨率，并能多參數(shù)、多序列成像，尤其適用于頸動(dòng)脈斑塊形態(tài)學(xué)評(píng)價(jià)。MRI可檢測斑塊的鈣化、脂質(zhì)核、纖維組織，但對(duì)血栓的敏感性較低，臨床可同時(shí)采用T1、T2、質(zhì)子密度加權(quán)和時(shí)間飛躍(TOF)等模式觀察頸部血管分叉處。MRI結(jié)合有限元分析技術(shù)可用于頸動(dòng)脈斑塊表面切應(yīng)力的分析。近年來MRI新技術(shù)也迅猛發(fā)展，動(dòng)態(tài)對(duì)比增強(qiáng)MR(DCE MR)檢查不僅能評(píng)估斑塊內(nèi)的新生血管，還能反映斑塊內(nèi)的炎癥反應(yīng);以 Gd DTPA和SPIONs等順磁性對(duì)比劑為基礎(chǔ)的分子探針可與疾病相關(guān)的特異細(xì)胞或分子通路靶向結(jié)合，以巨噬細(xì)胞消除受體為靶目標(biāo)的研究顯示，靶向性與非靶向性微粒可使斑塊信號(hào)分別增加79%、34%。血管內(nèi)MRI能較好顯示血管壁的解剖結(jié)構(gòu)和大體形態(tài)學(xué);應(yīng)用血管內(nèi)線圈行動(dòng)脈管壁磁共振成像，可清晰顯示管壁和動(dòng)脈粥樣硬化斑塊結(jié)構(gòu)，大大增加圖像的空間分辨率，辨別斑塊內(nèi)鈣化、膠原、脂肪。但目前樣本量普遍較小，不同研究中心就掃描平臺(tái)、掃描序列和線圈設(shè)計(jì)等未達(dá)成共識(shí)，新型MRI頸動(dòng)脈斑塊診斷技術(shù)尚不能在臨床普及。

5 數(shù)字減影血管造影(DSA)

目前DSA被認(rèn)為是評(píng)估頸動(dòng)脈血管病變的金標(biāo)準(zhǔn)，清晰顯示血管本身的形態(tài)改變，并能對(duì)病變血管進(jìn)行多角度觀察。但多項(xiàng)研究表明，DSA評(píng)價(jià)頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)不盡如人意，顯示斑塊表面潰瘍的能力相對(duì)較差，與CEA標(biāo)本的組織學(xué)檢查結(jié)果相比，DSA診斷斑塊潰瘍的敏感性和特異性僅為45.9%和74.1%。另外，DSA是一種創(chuàng)傷性檢查，有1%的幾率誘發(fā)斑塊脫落。診斷的主觀性較強(qiáng)，缺乏客觀公正的指標(biāo)。近期我們與山東大學(xué)物理學(xué)院合作，將計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)引入卒中患者的腦血管病變特征信息分析領(lǐng)域，研究過程中我們對(duì)一系列用于表現(xiàn)血管特征的參數(shù)(光順度、變度、光滑度、曲度、窄度等)進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，將DSA造影對(duì)頸動(dòng)脈斑塊形態(tài)學(xué)的評(píng)估從粗略的人為主觀判斷上升至科學(xué)的量化標(biāo)準(zhǔn)，期望能發(fā)現(xiàn)評(píng)估頸動(dòng)脈易損性斑塊新的特征。

6 新技術(shù)的嘗試與進(jìn)展

血管內(nèi)鏡檢查可觀察到粥樣斑塊呈黃色，富含血小板的血栓呈白色顆粒狀物質(zhì)，富含纖維蛋白—紅細(xì)胞的血栓呈不規(guī)則紅色結(jié)構(gòu)，隨黃色強(qiáng)度的增加，斑塊發(fā)生破裂和血栓形成的風(fēng)險(xiǎn)增加;但血管內(nèi)鏡為有創(chuàng)檢查且只可觀其表無法察其里，還需要一個(gè)相對(duì)無血流區(qū)進(jìn)行檢測。有學(xué)者利用SPECT和PET研究頸動(dòng)脈斑塊，通過捆綁不同的放射性核素，可以顯示不同分子和細(xì)胞的生物過程，從而鑒別斑塊的不同成分。在光學(xué)研究方面，激光斑點(diǎn)成像(LSI)可對(duì)頸動(dòng)脈斑塊組成成分和斑塊黏彈性進(jìn)行分析，并能對(duì)在剪切力作用下的局部斑塊應(yīng)變情況進(jìn)行分析。激光相干斷層顯像(OCT)通過紅外光源照射血管壁產(chǎn)生的光學(xué)回聲來判斷斑塊成分，其工作原理與IVUS相似，但分辨率更高，能分辨出IVUS不易顯示的內(nèi)膜增生、內(nèi)外彈力膜和富含脂質(zhì)的斑塊，并能進(jìn)行定量分析，其敏感性和特異性分別為92%和94%;其缺點(diǎn)是穿透力較差，易受血流影響，也需要一個(gè)相對(duì)無血流區(qū)。光譜分析技術(shù)可通過物質(zhì)對(duì)不同波長能量源的散射和吸收特性的不同來判斷斑塊內(nèi)的成分，以激光為能源的Raman光譜穿透性和信噪比均較低，具有高時(shí)間、高空間、高光譜分辨率的特點(diǎn)，準(zhǔn)確率達(dá)80%以上。