颈动脉斑块形态学易损性的临床评价及意义

吴 伟

(山东大学齐鲁医院，济南250012)

动脉粥样硬化是一个动态变化过程，常从脂纹开始，逐渐形成粥样硬化斑块、管壁重塑，斑块表面纤维帽出现溃疡、破裂、血栓形成或发生斑块内出血和钙化等。近年来发现，动脉粥样硬化并不总是呈线性进展，而是一个稳定期和不稳定期交替的非线性过程，这一过程导致颈动脉斑块形态学的多样性，而且颈动脉斑块特定的病理学形态会出现对应的临床症状。对颈动脉斑块的形态学评估，有助于急性脑血管事件发生前准确识别出易损斑块并进行积极有效的干预。

1 临床特征

颈动脉斑块形态学变化与患者的临床表现相关。颈动脉粥样硬化斑块引发的脑缺血特征为:①由于颈动脉狭窄和(或)闭塞导致脑组织低灌注而引起分水岭区域脑组织缺血;②颈动脉易损性斑块继发血栓形成，在血流冲击下较大的血栓脱落，引起颈内动脉颅内段或大脑中动脉等大动脉主干栓塞;③颈动脉易损性斑块破溃形成溃疡，溃疡底部粥样硬化斑块的碎片常随血流流向远端血管，导致供血区域远端小血管的栓塞。临床上遇到不同脑血管供血区域同时发生梗死，尤其同时累及大脑前动脉和大脑中动脉时，要高度警惕颈动脉斑块易损性的可能。

2 超声检查

彩色超声检查是临床上观察颈部动脉粥样斑块的最常用方法，可测量斑块的长度、厚度及血管狭窄程度(据管径和频谱)。根据回声特点可将斑块分为均质低回声(软斑)、中回声、高回声(硬斑)和不均质回声等类型。低回声斑块含有较高的脂质;高回声斑块含有较多纤维组织和钙质，不易破裂，表面较少发生溃疡。但普通的超声检查显示斑块溃疡的敏感性仅为47%。近年来超声新技术不断涌现。计算机技术可以对颈动脉斑块进行灰阶中值定量分析;超声弹性成像技术应用超声散射回波对生物组织的弹性系数、应力、应变、弹性模量等在组织中的分布及变化进行定量描述，可以分析斑块内部弹性特征。多普勒超声成像和超声造影增强成像增强了血管不规则内壁的显像能力，可更清晰地显示斑块溃疡，并能直观显示斑块内新生血管(是易损性斑块的特征表现);射频超声图像技术可检测斑块组织的细微病理变化，判断斑块不同区域因内部不同应力而显示出的不同运动模式，无症状与有症状斑块分别表现为表面均匀性运动和斑块内部运动。内部应力的变化可造成斑块失去稳定而致破裂脱落，此有望用于临床预测脑血管事件的风险程度的研究。血管内超声(IVUS)可精确测量血管的管腔、截面积，并发现管腔向心性、偏心性或椭圆形狭窄，分辨斑块的大小、分布及斑块处血管的重构情况，并能了解斑块内膜下的解剖形态，辨别脂质斑块、纤维化斑块、钙化斑块及混合性斑块，对有明确病理改变的小溃疡诊断有很高的准确性，检测不稳定斑块的敏感性和特异性分别为88%和89%，但其对入射声束角度有明显的依赖性，不能很好地鉴别软斑和血栓。我们在临床应用中也发现由于颈动脉管径较粗大，对其成像存在一定的影响，而且其有创性也在一定程度上限制了其广泛的应用。近年来一些新技术开始与IVUS技术相结合，如背向散射积分、微波分析、虚拟组织学、靶向对比造影技术、血管内超声彩色标测技术，均提高IVUS鉴别斑块成分的能力。IVUS与超声弹性成像技术结合发展起来的血管内超声弹性图，可用于斑块力学特性的评价。

3 多层螺旋CT(MDCT)

MDCT评价动脉粥样斑块形态学的最大优势在于其能够进行三维成像，并可采取多种后处理技术对斑块进行全面评估，如多平面重建技术 (MPR)、最大密度投影技术(MIP)、仿真内窥镜技术(CTE)、容积再现技术(VRT)、遮盖容积重建技术 (SVR)等，可评估斑块形态和组成成分，清晰显示血管壁钙化灶(高密度)和富含胆固醇的斑块(中低密度)。经过后处理加骨透明化技术，可显示颈动脉血管内表面、血管内壁突入的附壁血栓、钙化的斑块、软斑、液化坏死灶及颈内动脉起始处的狭窄闭塞情况。但空间分辨力有限，不能准确显示斑块溃疡，对斑块溃疡形态学预测的敏感性和特异性分别为60%和74%。CT血管成像(CTA)有较好的信噪比和对比噪声比，对斑块钙化的显示优于MRA。有学者报道，颈动脉斑块钙化率为0～45%时，有症状者与无症状者有较大重叠，但如果斑块钙化率＞45%，则97.1%的患者无症状表现，因此认为斑块钙化率可能有助于对颈动脉狭窄患者的危险分层。应用CT进行的分子影像学探索将更有利于对颈动脉斑块性质的评估。近期一种特异靶向巨噬细胞的碘微粒对比剂(N1177)用于动脉粥样硬化斑块的动物模型，注入体内2 h后富含巨噬细胞的组织强化，斑块强化程度明显强于传统碘对比剂，与相应层面组织病理对照研究表明CT值增高区域与脂质核心内巨噬细胞浸润密度相关，此可能成为鉴别易损性颈动脉斑块的新方法。

4 磁共振成像(MRI)

MRI具有较高的软组织分辨率，并能多参数、多序列成像，尤其适用于颈动脉斑块形态学评价。MRI可检测斑块的钙化、脂质核、纤维组织，但对血栓的敏感性较低，临床可同时采用T1、T2、质子密度加权和时间飞跃(TOF)等模式观察颈部血管分叉处。MRI结合有限元分析技术可用于颈动脉斑块表面切应力的分析。近年来MRI新技术也迅猛发展，动态对比增强MR(DCE MR)检查不仅能评估斑块内的新生血管，还能反映斑块内的炎症反应;以 Gd DTPA和SPIONs等顺磁性对比剂为基础的分子探针可与疾病相关的特异细胞或分子通路靶向结合，以巨噬细胞消除受体为靶目标的研究显示，靶向性与非靶向性微粒可使斑块信号分别增加79%、34%。血管内MRI能较好显示血管壁的解剖结构和大体形态学;应用血管内线圈行动脉管壁磁共振成像，可清晰显示管壁和动脉粥样硬化斑块结构，大大增加图像的空间分辨率，辨别斑块内钙化、胶原、脂肪。但目前样本量普遍较小，不同研究中心就扫描平台、扫描序列和线圈设计等未达成共识，新型MRI颈动脉斑块诊断技术尚不能在临床普及。

5 数字减影血管造影(DSA)

目前DSA被认为是评估颈动脉血管病变的金标准，清晰显示血管本身的形态改变，并能对病变血管进行多角度观察。但多项研究表明，DSA评价颈动脉粥样硬化斑块内部结构不尽如人意，显示斑块表面溃疡的能力相对较差，与CEA标本的组织学检查结果相比，DSA诊断斑块溃疡的敏感性和特异性仅为45.9%和74.1%。另外，DSA是一种创伤性检查，有1%的几率诱发斑块脱落。诊断的主观性较强，缺乏客观公正的指标。近期我们与山东大学物理学院合作，将计算机视觉技术引入卒中患者的脑血管病变特征信息分析领域，研究过程中我们对一系列用于表现血管特征的参数(光顺度、变度、光滑度、曲度、窄度等)进行数学描述，将DSA造影对颈动脉斑块形态学的评估从粗略的人为主观判断上升至科学的量化标准，期望能发现评估颈动脉易损性斑块新的特征。

6 新技术的尝试与进展

血管内镜检查可观察到粥样斑块呈黄色，富含血小板的血栓呈白色颗粒状物质，富含纤维蛋白—红细胞的血栓呈不规则红色结构，随黄色强度的增加，斑块发生破裂和血栓形成的风险增加;但血管内镜为有创检查且只可观其表无法察其里，还需要一个相对无血流区进行检测。有学者利用SPECT和PET研究颈动脉斑块，通过捆绑不同的放射性核素，可以显示不同分子和细胞的生物过程，从而鉴别斑块的不同成分。在光学研究方面，激光斑点成像(LSI)可对颈动脉斑块组成成分和斑块黏弹性进行分析，并能对在剪切力作用下的局部斑块应变情况进行分析。激光相干断层显像(OCT)通过红外光源照射血管壁产生的光学回声来判断斑块成分，其工作原理与IVUS相似，但分辨率更高，能分辨出IVUS不易显示的内膜增生、内外弹力膜和富含脂质的斑块，并能进行定量分析，其敏感性和特异性分别为92%和94%;其缺点是穿透力较差，易受血流影响，也需要一个相对无血流区。光谱分析技术可通过物质对不同波长能量源的散射和吸收特性的不同来判断斑块内的成分，以激光为能源的Raman光谱穿透性和信噪比均较低，具有高时间、高空间、高光谱分辨率的特点，准确率达80%以上。