18F-NaF PET/CT与HR-VWI联合对颈动脉易损斑块的诊断价值

刘昭言，欧阳雪晖

1.内蒙古医科大学 研究生学院，内蒙古 呼和浩特 010017；2.内蒙古自治区人民医院 影像医学科，内蒙古 呼和浩特 010017

引言

早期诊断易损斑块对预防心脑血管紧急事件有重要作用，并对指导治疗方式具有重要意义[1-2]。影像学检查是临床检测颈动脉粥样硬化斑块常用的可靠手段。但目前找到一个能准确识别易损斑块的影像学方法仍有很大的挑战。目前评估颈动脉的影像手段主要包括：数字减影技术、各种超声技术、CT血管造影及高分辨率磁共振血管壁成像（High-Resolution Vessel Wall Imaging，HR-VWI）等[3]。虽然评估血管情况的影像学方法众多，各检查方法均存在一定不足。所以，寻求一个高效识别易损斑块的影像学手段是目前主要需要解决的问题。

目前，HR-VWI是评估颈动脉管腔狭窄程度及管壁情况较好的检查方法。而HR-VWI评估血管壁斑块的基础是美国心脏病协会（American Heart Association，AHA）推出的一项动脉粥样硬化斑块分型[4-5]，AHA分型主要是依据斑块的成分，斑块成分不同类型也存在差异，对应的高危程度不同。Cai等[6]结果表明，术后分析剥脱下来的斑块成分，基本符合磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）对斑块的分类。大量研究表明，MRI可以可靠地识别斑块组成成分[7-10]，总体来说，通过MRI获得的斑块分类和AHA分类基本一致。MRI不但能分析斑块成分，还能根据AHA分型对斑块进行分类。但仅根据斑块成分来判断易损斑块，仍具有局限性。

分子影像学可以检测动脉粥样硬化斑块活动性及发展过程[11-14]。大量的研究者对斑块在分子影像学中的表现进行了探究，如Quirce等[15]进行了一项前瞻性设计的研究，结果显示有症状组斑块的18F-NaF摄取强度较无症状组更高。尽管这项研究受到少数病例的限制，但结果表明，使用18F-NaF正电子发射断层显像/X线计算机体层成 像 仪（18F-NaF Positron Emission Tomography/Computed Tomography，18F-NaF PET/CT）研究动脉粥样硬化的钙化是可行的，且症状学与18F-NaF摄入增加之间存在关联。这项研究为颈动脉斑块的研究提供了新的检测途径，但这项研究未对斑块活动性及易损性进行评估[15]。在此背景下，Zhang等[16]进一步将颈动脉斑块18F-NaF摄取标准化摄取量（Standard Uptake Value，SUV）值和颈动脉内膜剥脱术（Carotid End Arterectomy，CEA）后的病理结果进行比较，结果证明，颈动脉斑块的稳定性与18F-NaF的摄取程度有关，但其样本量少，结论有待进一步证实，并且该实验未进一步研究18F-NaF PET/CT显像技术对易损斑块的具体诊断率。以上研究表明，18F-NaF PET/CT可以在一定程度上识别易损斑块。

HR-VWI与18F-NaF PET/CT检查各有优势，但目前尚未有将两者联合起来对颈动脉斑块从形态成分和活动功能性两大方面进行综合评估的研究。基于此，本研究将PET/CT识别易损斑块的结果与“金标准”病理结果进行对比，以此来探究18F-NaF PET/CT和HR-VWI分别识别易损斑块的准确率以及两者联合诊断易损斑块的准确率，以探寻高效识别易损斑块的最佳影像学方案。

1 资料与方法

1.1 一般资料

前瞻性选取内蒙古医科大学附属医院神经外科2020年12月至2021年12月收治的确诊颈动脉分叉处粥样硬化的CEA术前患者31例。本研究经我院医学伦理委员会批准。

纳入标准：① 确诊为颈动脉粥样硬化患者；② 经超声筛查颈动脉内膜中层厚度≥2 mm；③ 分别行HR-VWI和18F-NaF PET/CT检查；④ 患者及家属均签署知情同意书。排除标准：① 妊娠期或哺乳期女性；② 近期感染或血管炎患者；③18F-NaF注射前血糖低于150 mg/mL；④ 合并恶性肿瘤；⑤ 患有严重肝、肾疾病；⑥ 体内有金属物质（如心脏起搏器）等所有存在MRI禁忌证；⑦ 精神状况不稳定，不能配合检查。

1.2 术后病理结果分析

将每例CEA术后患者的斑块送检进行病理分析。对斑块进行切片处理并做HE染色，高倍镜下观察斑块内组织成分等特征，并按病理的AHA分型[4-5]将所有的斑块诊断为易损斑块或稳定斑块。

1.3 18F-NaF PET/CT检查

1.3.1 检查方法

受检者均至少禁食6 h。记录患者身高、体重。安静休息20 min后取仰卧位，按5.55 MBq/kg的剂量从肘静脉注射18F-NaF，静卧50～60 min后行PET显像。

1.3.2 图像处理及分析

（1）半定量分析：测量颈动脉分叉处斑块区域18F-NaF显影处的最大标准化摄取量（Maximum Standard Uptake Value，SUVmax），将冠状位、矢状位、横断位3个方位的SUVmax的平均值作为斑块整体的SUVmax。

（2）定性分析：定义病变（含有粥样硬化斑块）节段较邻近正常节段的18F-NaF摄取增高则为阳性（图1）。18F-NaF摄取阳性标准为病变节段SUVmax大于临近颈动脉正常节段相同指标2个标准差，或绝对定量大于临近正常节段相同指标的25%，否则为阴性。邻近正常节段定义为距病变节段1 cm以上的非病变血管节段[17]。

图1 患者颈动脉18F-NaF摄取阳性图

1.3.318F-NaF PET/CT诊断结果与病理结果对比

统计CEA术侧斑块的18F-NaF摄取情况，以18F-NaF摄取阳性作为PET/CT判断斑块易损性的指标，与病理结果进行对比分析。

1.4 HR-VWI检查

1.4.1 检查方法

患者佩戴头颈联合线圈，取仰卧位MRI扫描。扫描序列及参数如表1所示，扫描时间30～40 min。

1.4.2 图像处理及分析

由两位影像科医师对图像分级评分，对扫描的所有序列MRI图像根据血管轮廓清晰程度及血管壁信噪比对图像质量进行评价，低质量图像剔除。将图像质量合格的MRI图像进行斑块成分分析。斑块内主要成分包括：脂质核、斑块内出血、钙化及疏松基质。斑块成分具体在MRI图像上的识别标准如表2所示，并观察有无纤维帽及其完整性。

表2 MRI辨别斑块成分标准

1.4.3 HR-VWI图像与病理切片的成分对照

HR-VWI对易损斑块的诊断标准归纳如表3所示。易损斑块定义为：IV-VI为易损斑块，其余为稳定斑块。

表3 经MRI修正的AHA分型

1.5 统计学分析

使用SPSS 25.0统计软件进行处理分析，计数资料采用频数及百分比表示，计算18F-NaF PET/CT、HR-VWI以及两者联合识别易损斑块的灵敏度（Sensitivity，SE）、特异度（Specificity，SP）、阳性预测值（Positive Predictive Value，PV+）、阴性预测值（Negative Predictive Value，PV-)以及诊断符合率；以病理结果作为金标准绘制ROC曲线，得出曲线下面积（Area Under the ROC Curve，AUC），评价18F-NaF PET/CT、HR-VWI以及两者联合识别易损斑块的效能。

2 结果

2.1 病理结果

入组31例患者均做单侧CEA手术，获得31枚斑块均送做病理，病理结果显示，共26枚易损斑块，5枚稳定斑块。31例患者的平均年龄为（64.44±7.17）岁，其中有29例为男性。

2.2 18F-NaF PET/CT、HR-VWI及两者联合诊断结果与病理结果比较

18F-NaF PET/CT识别易损斑块的SE、SP、PV+、PV-及诊断符合率分别为73.08%、80.00%、95.00%、36.36%、74.19%，AUC为0.765。HR-VWI诊断易损斑块的SE、SP、PV+、PV-及诊断符合率分别为84.62%、60%、88%、50%、80.65%，AUC为0.723。两种检查联合诊断易损斑块的SE、SP、PV+、PV-及诊断符合率分别为92.31%、80%、96%、66.67%、90.03%，AUC为0.774，见表 4～7、图 2～3。

图2 18F-NaF PET/CT、HR-VWI及联合检查与病理对照的诊断符合率

表4 18F-NaF PET/CT诊断结果与病理结果对比（例）

表5 HR-VWI诊断结果与病理结果对比（例）

表6 18F-NaF PET/CT和HR-VWI联合诊断结果与病理结果对比（例）

表7 18F-NaF PET/CT和HR-VWI检查及联合检查的诊断结果（%）

图3 18F-NaF PET/CT（a）、HR-VWI（b）及联合检查（c）诊断结果与病理结果对照的ROC曲线

3 讨论

斑块的易损特征对预测缺血性脑卒中十分重要，即使颈动脉血管狭窄率＜70%但斑块易损的患者，仍有很大的卒中风险[18]。早期诊断易损斑块可以预防危险事件的发生，所以目前探寻一种高效识别易损斑块的无创影像学检查方式具有重要临床意义。

HR-VWI可以通过对比不同序列上的信号分析斑块的组成成分，进而诊断易损斑块。研究表明，HR-VWI通过分析斑块成分可以诊断易损斑块[19]，并且制定了AHA分型，HR-VWI诊断易损斑块已经规范化，并逐渐在临床检测中推广使用。一项国内研究以术后病理结果为金标准，结果表明，HR-VWI识别颈动脉易损斑块的SE、SP以及诊断符合率分别为83.3%、71.4%、78.9%[20]。本研究结果表明，HR-VWI识别易损斑块效果较好，与病理结果大部分一致，与以上研究结果基本相符，这也证实了HR-VWI能高效诊断易损斑块。但仍存在部分漏诊风险，这也说明了MRI单纯依靠识别斑块成分诊断易损斑块仍存在不足。

18F-NaF PET/CT以往主要用于骨肿瘤的检测，近年来，发现其对检测颈动脉粥样硬化斑块方面也有较大的研究前景。Quirce等[15]进行了一项前瞻性设计的研究表明，有症状组斑块的18F-NaF摄取强度较无症状组更高，尽管这项研究受到少数病例的限制，但结果表明使用18F-NaF PET研究动脉粥样硬化斑块是可行的，并表明症状学与18F-NaF摄入增加之间存在关联，这项研究为颈动脉斑块的研究提供了新的检测途径，但这项研究未对斑块活动性及易损性作出评估。Zhang等[16]进一步用18F-NaF PET/CT显像技术对颈动脉斑块易损性进行评估，将颈动脉斑块18F-NaF摄取SUV值和CEA术后的病理结果进行比较，结果证明了颈动脉斑块的稳定性与18F-NaF的摄取程度相关，18F-NaF在易损斑块中摄取更高；反之，稳定斑块的摄取较低。但其样本量少，结论尚缺乏说服力，而且其并未进一步研究18F-NaF PET/CT显像技术对易损斑块的具体诊断率。本研究结果表明，18F-NaF PET/CT检查可以识别大部分易损斑块，虽然其诊断符合率稍逊于HR-VWI，但其检测的SP及PV+值较高，提示临床18F-NaF PET/CT显像可以作为识别易损斑块的辅助手段，进一步说明18F-NaF PET/CT斑块显像呈阳性，即可提示其为高危患者，临床需高度关注。本研究将两种检查技术联合识别易损斑块，结果表明，联合诊断的诊断符合率及AUC均大于两者独立诊断结果。两者分别从成分形态及活动功能性两大方面联合检测易损斑块的效果更佳，18F-NaF PET/CT与HR-VWI联合诊断易损斑块的诊断符合率更高、更精准。

本研究存在以下不足：由于时间及人力的限制，本研究所纳入的病例数较少，未来需进一步纳入更大的样本量，进行更深入的研究，使结果具有更强的说服力。

4 结论

18F-NaF PET/CT和HR-VWI都是有效的易损斑块影像检测手段，且两者联合的检测效果更佳，未来有潜力成为一种较理想的检测易损斑块的无创影像学方案。