颈动脉斑块易损性与缺血性卒中关系的影像学评价研究进展

王丹妮，李 康（通信作者）

（1重庆医科大学 重庆 400016）

（2中国科学院重庆绿色智能技术研究院 重庆 400714）

（3中国科学院大学重庆学院 重庆 400714）

（4重庆市人民医院放射科 重庆 401147）

缺血性脑卒中疾病具有较高的致死率、致残率及复发率，严重危害着全球人类健康。据文献报道其病死率占30%，同时近70%的生存者存在不同程度的功能障碍[1]。在中国人群中，动脉粥样硬化是导致缺血性中风的主要原因，占缺血性卒中病因的60%[2]。颈动脉粥样硬化引起缺血性卒中的机制主要是斑块破裂、出血或脱落，导致随后的下游血管栓塞。既往研究主要参考颈动脉狭窄程度进行卒中风险分层并指导临床治疗。然而随着研究的深入与成像技术的发展，颈动脉粥样硬化的易损斑块被认为是大多数缺血脑血管事件的潜在危险因素，并与缺血事件的复发密切相关[3]。颈动脉斑块的易损性更多地取决于斑块的亚成分组成，而非斑块的大小或管腔狭窄程度。基于先进的医学影像成像技术识别颈动脉斑块的易损特征，探索能够预测卒中事件发生风险的影像学标志物已成为近年来的研究热点，本文就目前相关研究现状进行综述。

1 无创颈动脉成像技术检测颈动脉斑块

超声（ultrasound，US）、计算机断层血管成像（computed tomography angiography，CTA)、磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）等非侵入性成像技术可以检测及分析颈动脉斑块的形态特征及成分，评价斑块易损性。超声可通过血流频谱图及声频信号来观察患者颈动脉血流动力学变化、血管管径及内壁情况[4]。CTA具有卓越的空间分辨率和时间分辨率，可以通过后处理技术多角度、多方位分析斑块特征，评估斑块的易损性。MRI具有较高的软组织分辨率，可多方位、多序列成像，在斑块形态特征评价及斑块成分精准测量中发挥着重要作用。联合多种成像技术，可以更精确地评估颈动脉斑块易损性并进行卒中风险分层。

2 易损颈动脉斑块与缺血性卒中事件的关系

易损颈动脉斑块与缺血性卒中事件的发生及复发密切相关。颈动脉斑块的易损性主要与斑块内出血（intraplaque hemorrhage，IPH）、富含脂质的坏死核心（lipid rich necrotic core，LRNC）、薄纤维帽（thin fibrous cap，TFC）、斑块内新生血管（intraplaque neovascularization，IPN）、斑块钙化、斑块表面形态、斑块厚度与体积等[5]有关。

2.1 IPH

IPH被认为是动脉粥样硬化斑块中红细胞从功能障碍的微血管渗漏的结果。这种渗漏过程吸引巨噬细胞进入斑块，触发了新的未成熟斑块内微血管的形成并进一步破坏斑块的稳定性，同时IPH使斑块体积迅速增大并突破TFC、暴露LRNC，直接释放栓子或诱发血栓，引起急性缺血性卒中[6]。IPH是斑块不稳定性的一个强有力的成像生物标志物[7]。IPH与急性缺血性卒中发生及复发显著相关，在有卒中症状的斑块中，IPH占总斑块厚度的50%或以上的发生率是无症状斑块的4倍[8]。另外，即使在非狭窄或轻度狭窄的颈动脉斑块患者中，IPH也是导致卒中最重要的危险因素。IPH与管腔狭窄、斑块形态学特征及成分间存在一定相关性。IPH与更严重的管腔狭窄有关而与斑块的大小无关，而且在不同的斑块成分中，IPH与管腔狭窄的相关性最强；另外较小的斑块表面钙化被认为与更多的斑块IPH相关，也与斑块脆弱性增加有关[9]。

SABA L等人[10]认为在CTA上，当斑块的CT值为25 HU时可能是区分IPH与LRNC的最佳阈值。但在实际工作中，由于不同斑块之间成分各不相同，其密度存在重叠，因此简单地利用CT值难以将两者进行有效区分。依靠一些强大的图像后处理分析软件，可能为斑块的亚成分检测提供更为准确的结果。超声检测斑块IPH具有一定优势，但其特异性及敏感性较低。MRI具有多参数成像优势，根据斑块内血红蛋白的氧化状态，以3D-TOF法为代表的“亮血”序列及包括2D FSE、TSE在内的“黑血”序列可以较为准确地识别斑块IPH[11]。大量的研究表明，MRI是目前检测IPH的最佳成像手段。

2.2 LRNC与TFC

LRNC与缺血性卒中的发生密切相关，同时也是卒中复发事件强有力的预测因子[3]。LRNC内新生血管和IPH的增加，创造了促炎环境，扩大了坏死核心，进一步增加了斑块破裂风险。因此，较高的IPH/LRNC比率可能是斑块易损性的较强预测因子，并提示可能的栓塞源[12]。但是，如果纤维帽保持完整，LRNC并不总是发展为斑块破裂，还可以发生纤维化或钙化。完整的纤维帽与斑块破裂风险呈负相关，而TFC和裂隙纤维帽（fissured fibrous cap，FFC）与斑块破裂风险及随后可能发生的卒中事件密切相关。

2.3 IPN

IPN反映了斑块内新生血管密度，与卒中事件的发生和复发显著相关。超声造影（contrast-enhanced ultrasound，CEUS）及高分辨率血管壁MR增强成像可以有效地识别IPN。有研究发现易损斑块内的IPN密度是稳定斑块内IPN密度的4倍[13]，表明斑块内新生血管密度与斑块易损性间存在正相关性。相对于利用颈动脉狭窄作为中风复发的预测因素，IPN可能比颈动脉狭窄更敏感，可以更好地对卒中复发风险进行分层[14]。另一方面IPN也反映了斑块内局部炎症程度，且两者间存在交互作用[15]。在IPN加重斑块内炎症反应的同时，斑块内炎症也进一步促进IPN的形成，两者作用共同加快易损斑块的进展。

2.4 斑块钙化

钙化与斑块稳定性及卒中事件的发生具有复杂的相关性。相对于超声及MR成像，CT识别斑块钙化具有强敏感性。钙化赋予斑块稳定性的机制既有机械基础，也有功能基础。导致断裂的破坏应力经常发生在不同刚度的材料界面之间，当斑块钙化含量进行性增加时，斑块钙化与非钙化区之间的界面压力也随之增大，当达到一定程度时，就会导致斑块破裂并引发脑卒中。但在严重钙化斑块中，这些斑块成分的异质性逐渐减弱，斑块内的界面应力明显降低，斑块的破裂风险及卒中事件的发生率也随之降低。除此之外，最近的研究表明不同部位、不同类型的钙化在斑块易损性的发展中还会产生不同影响。钙化位置与斑块易损性关系密切，形态不规则的斑块表面钙化可能会显著增加斑块的易损性[1]。双层征被定义为钙化病变旁的低密度（＜60 HU）的新月形区域边缘，双层征是易损斑块的独立危险因素，其内的低密度区与IPH、LRNC高度相关[16]。

2.5 斑块表面形态

斑块表面形态可分为溃疡型和非溃疡型两种类型，溃疡型斑块的定义为对比剂延伸至斑块内至少1 mm。US广泛应用于检测斑块表面形态，但这种成像技术限制在于很大程度上需要依赖超声医师个人的操作水平。CTA诊断溃疡斑块的敏感性和特异性高于US，有时还可以检测到斑块中的血栓。MR血管壁成像可以较为准确测定斑块表面形态。溃疡型斑块一定程度会产生斑块表面血栓，造成管腔狭窄或栓子脱落，造成下游血管阻塞，导致脑缺血事件的发生[2]。溃疡性斑块是后续可能发生血管事件的独立预测因子[17]。斑块IPH会增强斑块内炎症活动性，诱导斑块不规则表面的形成[18]。另外有研究发现[19]在任何程度的颈动脉患者中，斑块表面钙化与不规则斑块表面独立相关，但其潜在机制尚不清楚，斑块表面的硬度不匹配可能是导致斑块表面形态不同的原因之一。

2.6 斑块厚度与体积

US、CTA及MRI均可准确量化斑块的厚度，CT凭借良好的空间分辨率及后处理优势对斑块厚度及体积的测量可能更为精准。斑块厚度增加与脑血管事件发生呈正相关，软斑块厚度每增加1 mm，卒中或短暂性脑缺血发作概率增加2.7倍[20]。斑块的体积也与斑块易损性和缺血性卒中的发生有关，斑块体积能够更好地预测卒中事件的发生。

3 小结与展望

超声、计算机断层血管成像、磁共振成像等非侵入性成像技术可以检测及分析颈动脉斑块的形态特征及成分，评价斑块的易损性。易损颈动脉斑块的影像学表现主要有斑块内出血、富含脂质的坏死核心、薄纤维帽、斑块内新生血管、斑块表面钙化、溃疡型斑块、斑块的厚度与体积增加等。联合使用各种成像技术，能更精确的分析斑块内不同成分，为颈动脉斑块的诊断及卒中风险分层提供重要依据。