核磁共振技术在颈动脉易损斑块识别中的临床价值

吴秀娟，厉 婷综述，邢英琦，刘亢丁审校

颈动脉粥样硬化性狭窄与缺血性卒中的发生密切相关，但并非存在斑块的颈动脉狭窄者均会发生缺血性卒中，只有那些存在易损斑块者具有高卒中风险及复发风险，因此对颈动脉易损斑块的识别对于卒中的机制判断及治疗、卒中复发预防具有重要的临床价值。

另外目前对于颈动脉狭窄者行内膜剥脱术及介入治疗的主要标准是症状及狭窄程度，但单纯的狭窄程度对于斑块易损性的预测具有局限性。随着近年来影像学技术的发展，应用核磁共振技术的多重对比序列可从不同方面对颈动脉斑块的易损性进行评价，本文将对核磁共振技术在识别颈动脉易损斑块的识别中的临床价值进行综述。

1 颈动脉斑块识别方法

颈动脉斑块的观察方法包括颈动脉超声、超声造影技术(CEUS)、血管内超声(IVUS)、CT 血管造影术(CTA)或血管造影术、核磁共振技术(MRI)及正电子发射断层扫描技术(PET)等。颈动脉超声是目前广泛应用的无创筛查方法，但其受操作者水平影响较大，观察角度具有局限性;超声造影技术虽优于颈动脉超声，可以观察颈动脉斑块内新生血管，但对斑块其他成分的观察仍然受限;血管内超声则是有创操作，价格昂贵，广泛应用具有局限性。

CTA 本身具有放射性，除可评价颈动脉狭窄程度，还可提供管腔形态学资料，但其对颈动脉斑块易损性的评价主要是依据CT 值，对钙化的识别具有较高的敏感性，难以识别脂质成分，对斑块溃疡面大小的显示欠佳，在判断斑块内出血、显示纤维帽方面的欠缺限制了其在易损斑块识别上的应用。血管造影技术是目前诊断颈动脉狭窄的金标准，但对颈动脉斑块易损斑块特征识别具有局限性，加之此检查方法有创，不利于普及及动态观察随访。PET 通过捆绑不同的放射性核素识别斑块内的成分和代谢，识别有破裂倾向的动脉粥样硬化炎性斑块，但需要应用放射性核素，同时价格昂贵，不适于作为一种颈动脉狭窄者易损斑块筛查的方法。

MRI 作为一种新型的非侵入性、无放射性的识别颈动脉易损斑块的检查方法，其多重对比序列可以提供血管组织结构、管壁厚度、斑块形态特征，同时还可以分析复杂的斑块的成分，研究斑块的不同成分对于斑块易损性的影响。

2 MRI 的颈动脉斑块影像特征及分级

动脉粥样硬化斑块形成早期是由于血管内皮细胞功能的功能的受损，血中低密度脂蛋白颗粒进入血管壁并被巨噬细胞吞噬形成脂质条纹，血管壁反应性增厚，随病程进展表层沉积大量的胶原纤维，平滑肌细胞增生并分泌大量的细胞外间质，构成厚薄不一的纤维帽。纤维帽下的细胞外脂质、富含脂质的巨噬细胞和泡沫细胞以及脂纹则构成脂核，进一步发展可出现坏死、斑块内微血管生成或斑块内出血以及钙化等。MRI 多重对比序列可以识别动脉粥样硬化损害区的纤维帽、脂质核、出血、纤维化以及钙化成分等，脂核与胸锁乳突肌信号相比，在T1WI 和TOF 为等信号、T2WI 为低信号;若行增强扫描，因造影剂可使纤维帽的信号提高，而使脂核的信号下降，使强化的纤维帽与未强化的脂核形成良好的对比，则可以显示脂核及纤维帽更多信息。炎症反应参与动脉粥样硬化过程，其特征表现为内皮细胞的通透性增加，巨噬细胞浸润、血管壁缺氧以及血管外膜层滋养血管增生，即斑块内新生血管的生成。

目前对斑块内新生血管的测定的方法为核磁增强技术，可以观察微血管的数目及通透性［1］，另外MRI 还可应用超顺磁性氧化铁颗粒(USPIO)观察体内颈动脉斑块的巨噬细胞的浸润情况，USPIO 作为一种负性T2WI 造影剂，可以通过受损的内皮细胞进入斑块内，并被巨噬细胞吞噬，经足够时间聚集于吞噬溶酶体内时表现为T2WI 信号的缺失［2，3］，因此可用于判定斑块内炎症反应程度有助于识别易损斑块。而斑块内出血在MRI 的信号特征取决于血肿内正铁血红蛋白的期龄，在T1WI 和TOF 上的高信号，早期的正铁血红蛋白在T2WI 上为低信号，晚期则为等或高信号。动脉粥样硬化晚期出现斑块的钙化在核磁的T1WI、T2WI、TOF 均表现为低信号。

Cai JM 等制定的颈动脉粥样斑块的MRl 分型标准如下［4］:Ⅰ～Ⅱ型:管厚度接近正常，管壁无钙化;Ⅲ型，内膜弥漫增厚或小的无钙化偏心性斑块;Ⅳ～V 型:含有较大的坏死脂核、覆有纤维帽的斑块，可伴少量钙化，在核磁共振T1WI 及PDWI 上可以表现为均匀一致高信号，而在T2WI 上表现为非均匀性高信号;VI 型:斑块表面溃疡或斑块内出血、血栓形成;Ⅶ型:钙化斑;Ⅷ型:无脂核的纤维斑块，可伴少量钙化，其中Ⅳ～V 型及VI 型斑块为易损性斑块，因为其与斑块的破裂及进展有关，进而发生临床脑缺血事件。

3 核磁共振对颈动脉易损斑块的识别

3.1 核磁共振技术对斑块纤维帽及脂质核的识别MRI 多重对比序列对斑块构成的识别有病理具有较好一致性。Trivedi 等对25 例近期出现症状并预期行颈动脉内膜剥脱术的颈动脉狭窄患者的纤维帽以及脂质坏死核MRI 成像结果与其内膜剥脱术中切除的样本组织学进行比较，发现二者之间具有很好的一致性［5］。综上可见MRI 可以很好的显示颈动脉斑块的薄纤维帽以及脂质坏死核，有助于识别颈动脉易损斑块。

3.2 增强MRI 对斑块内新生血管或斑块炎症反应程度的识别 易损斑块的特征之一是炎症反应，大量炎性细胞的浸润并分泌炎症细胞因子可导致斑块的易损，炎症反应的特征表现为内皮细胞的通透性增加，巨噬细胞浸润、血管壁缺氧以及血管外膜层滋养血管增生。斑块内微血管形成的一方面是供给斑块营养的来源;另一方面也是传导、运输炎性细胞、炎性因子的渠道。因此对斑块内新生血管或是炎性斑块的识别将有助于对斑块的易损性进行判断。目前对斑块内新生血管成像方法是增强核磁，Aoki 等发现血管壁的增强主要是由于动脉外膜滋养血管的增生所致［6］。Yuan 等的研究结果同样发现增强影像与新生血管的生成有关。2012 年Qiao 等的研究中对症状及无症状性颈动脉狭窄者的增强核磁结果发现:动脉外膜的新生血管与其脑缺血事件的发生呈正相关，动脉外膜新生血管可以用来评价颈动脉斑块的易损性［7］。另外应用USPIO 增强核磁成像还可以对斑块的炎症反应程度进行判定，Trivedi 等应用USPIO 核磁共振技术对斑块微血管的观察发现在75%的易损斑块中出现局部信号的缺失，而只在7%的稳定性斑块中发现［8］。同样的结果在Howarth 等的研究中发现［9］。综上可见存在斑块内新生血管及炎性细胞的浸润均提示其易损性。

3.3 核磁共振技术对斑块内出血的识别 研究证实存在新生血管的颈动脉斑块是易损斑块，由于斑块内的结构不完整的新生血管的破裂或斑块内未成熟血管的红细胞渗漏导致斑块内出血。在2007 年Altaf 等对66 例存在60%～99%症状性颈动脉狭窄者行MRI 并行平均33.5 d 的随访发现［10］:存在同侧颈动脉斑块内出血的的44 人中，17 人随访期内缺血性卒中复发，其中15 人发生于斑块内出血的同侧血管供血区，经单变量分析证实同侧颈动脉的斑块内出血使缺血性卒中复发的风险增加。另外Altaf 等对64 例存在30%～69%的症状性颈动脉狭窄患者MRI 成像及平均28 个月的随访发现［11］:61%患者在狭窄同侧的血管中存在斑块内出血;随访期内共有14 人发生同侧的脑缺血卒中事件，因此他们的研究认为斑块内出血同样是轻中度颈动脉狭窄患者同侧脑缺血事件的预测因素。Kurosaki 等对66 例MRI 显示存在斑块内出血及62 例存在颈动脉重度狭窄(狭窄程度大于70%)的缺血性卒中患者(其中斑块内出血伴颈动脉重度狭窄组32 人，颈动脉重度狭窄但无斑块内出血组30 人，斑块内出血但无颈动脉重度狭窄组34 人)，平均9.1 个月的随访发现3 组卒中复发率分别为18.7%、3%、14.7%，伴有斑块内出血两组中卒中的复发率无差异［12］。上述研究均表明症状性颈动脉狭窄患者的缺血性卒中的发生于复发均与颈动脉斑块内出血密切相关，提示存在斑块内出血的颈动脉斑块是一种易损斑块。同样斑块内出血对无症状性颈动脉狭窄患者未来缺血性卒中事件的发生同样具有预测价值。Singh 等对91 例无症状颈动脉狭窄(狭窄程度在50%～70%)男性患者的共计98 条颈动脉进行MRI 成像［13］，其中36 条血管(36.7%)存在斑块内出血，随访期内存在斑块内出血组的患者中共有6 例脑缺血事件发生，而不存在斑块内出血组患者中无任何1 例发生临床脑缺血事件，经单变量分析证实核磁显示的斑块内出血与临床脑缺血事件的风险增高有关。另外在Saam 等对斑块内出血与脑血管事件的Meta分析及Hosseini 等的研究中得出类似结论［14，15］。综上所述，斑块内出血的颈动脉斑块是一种易损斑块，对症状性及无症状性颈动脉狭窄者未来脑缺血事件发生均具有预测价值，可作为颈动脉狭窄患者危险分层的指标之一。

3.4 核磁共振技术对斑块表面剪切力的研究及价值研究发现斑块表面的生物力学的剪切力与斑块的易损性及脑缺血事件的发生有关，但斑块生物学剪切力分析受到诸多因素的影响，如斑块的形态学特征、斑块的各种组成成分以及局部的血流动力学因素等。近期一项对颈动脉粥样硬化斑块局部的管壁的生物学剪切力分布的研究发现［16］:在所有的动脉粥样硬化性狭窄性颈内动脉斑块的管壁生物学剪切力明显高于健康对照组，并且斑块的剪切力的分布亦存在差异，最大剪切力多为斑块顶部及肩部，他们的研究认为对颈动脉斑块的生物学剪切力的测定可能有助于预测斑块的破裂部位，同样在评价斑块的易损性中具有重要作用。研究证实症状性颈动脉狭窄患者的斑块表面的最大生物学剪切力是无症状颈动脉狭窄患者的2 倍，并且存在较高的生物力学剪切应力与以后的脑缺血事件的发生有关［17，18］。近期有研究发现通过对45 例症状性颈动脉疾病患者的MRI 研究结果发现:伴有斑块内出血者斑块的剪切力明显高于不伴有斑块内出血的患者，因此斑块剪切力分析可以作为评价斑块易损性的一种方法［19］。

综上可见MRI 可以对颈部动脉粥样硬化斑块纤维帽完整性、脂质坏死核、斑块内出血、炎症反应等不同方面进行观察，从而进行综合评定颈动脉斑块的易损性，因此我们相信核磁共振技术在未来对颈动脉易损斑块的识别从而对无症状颈动脉狭窄患者进行危险分层及其治疗方法的选择具有不可替代的作用。另外随着分子对比剂的发展，在今后此项检查技术在判断斑块易损性方面将会有长足的发展，为临床稳定斑块治疗、介入治疗及颈动脉内膜剥脱术提供依据。另外MRI 还可以对斑块的自然发展过程、治疗疗效的评价进行无创的随访跟踪，以指导临床对动脉粥样硬化斑块的转归有更深的了解，相信随着研究的进展以及技术的进步，此种无创手段最终将在临床拥有广泛的应用前景。

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