史宏璐綜述，王光彬?qū)徯?/p>

（1．山東大學(xué)醫(yī)學(xué)院，山東 濟南250012；2．山東省醫(yī)學(xué)影像學(xué)研究所，山東 濟南250021）

近年來，心腦血管疾病已經(jīng)成為嚴(yán)重危害人類健康的疾病之一。在缺血性心腦血管臨床事件中，頸動脈粥樣硬化（carotid atherosclerosis，CAS）與腦卒中密切相關(guān)，其中易損斑塊的破裂和血栓形成是最主要的發(fā)病機制，也是臨床重點關(guān)注的問題。

MRI血管壁成像結(jié)合黑血技術(shù)、亮血技術(shù)及動態(tài)對比增強技術(shù)，能夠直觀地反映頸動脈血管壁結(jié)構(gòu)和CAS斑塊大小及成分等重要生物學(xué)特征，在評估不同類型AS斑塊、特別是易損斑塊的穩(wěn)定性方面較其他檢查方式有著獨特的優(yōu)勢［1］。另外，MRI還可以對斑塊的自然發(fā)生發(fā)展過程、治療干預(yù)后的療效進行無創(chuàng)的隨訪跟蹤，為指導(dǎo)臨床明確斑塊的進展和轉(zhuǎn)歸提供更深層次的支持。因此，MRI技術(shù)已經(jīng)成為目前研究的熱點，并越來越多地應(yīng)用于CAS的檢出和斑塊易損性評估中。

1 CAS斑塊的病理生理特征

1．1 CAS斑塊病理生理概述 CAS是以頸動脈內(nèi)膜進行性脂質(zhì)、平滑肌細胞、炎細胞和結(jié)締組織積聚，形成纖維炎性脂質(zhì)斑塊為特征的動脈疾病，病變不斷發(fā)展可引起動脈管壁增厚變硬、管腔狹窄及一系列繼發(fā)改變。研究表明［2］，CAS斑塊易發(fā)生在頸動脈分叉處和頸內(nèi)動脈起始段，是由于該處管腔血流緩慢，易產(chǎn)生湍流，故脂質(zhì)易于沉積，形成斑塊。

1．2 AS斑塊病理分型 AS斑塊病理分型根據(jù)1995年美國心臟病學(xué)會（American Heart Association，AHA）動脈粥樣硬化血管病委員會制訂的分類標(biāo)準(zhǔn)，新修訂的AHA病理與組織學(xué)分型［3］見表1，這是目前最常用的AS斑塊分型方法。

表1 AHA修訂的動脈粥樣硬化的分型標(biāo)準(zhǔn)及對應(yīng)病變

1．3 易損斑塊的最新概念和病理特征 易損斑塊［4］（vulnerable plaque）是指有嚴(yán)重的血栓形成傾向或可能迅速進展為罪犯病變的斑塊病變。易損斑塊基礎(chǔ)上的斑塊破裂和／（或）合并血栓形成與急性缺血性腦血管事件關(guān)系密切［5］，是臨床重點關(guān)注的斑塊類型。

斑塊的穩(wěn)定性［6］主要取決于斑塊的類型，即其主要成分和形態(tài)學(xué)特征，并不依賴于斑塊的大小。脂核的大小、纖維帽厚度、炎細胞浸潤程度、細胞外基質(zhì)膠原含量、斑塊內(nèi)新生血管數(shù)量都會影響斑塊的穩(wěn)定性。大量研究［7］表明，不穩(wěn)定性動脈粥樣硬化斑塊多為偏心性斑塊，質(zhì)地軟，脂質(zhì)核心較大（＞40%的斑塊體積），纖維帽較?。ǎ?5μm），斑塊內(nèi)尤其是“肩部”可見大量炎細胞浸潤。對應(yīng)AHA病理分型即為具有復(fù)雜成分的Ⅳ～Ⅵ型斑塊，這類斑塊常見內(nèi)膜表面有程度不同的糜爛、剝脫、裂縫或潰瘍，破裂可引起全身多個血管床的損害及相應(yīng)區(qū)域的缺血，具有很大的危險性。

最近，有文獻［8］報道易損斑塊的5個主要特征和5個次要特征。5個主要特征為：①活動性炎癥（斑塊內(nèi)單核細胞、巨噬細胞浸潤，有時會有T淋巴細胞浸潤）；②斑塊內(nèi)含有較大的脂質(zhì)核心，表面覆以較薄的纖維帽；③血管內(nèi)皮脫落伴有表面血小板凝集；④裂隙樣斑塊；⑤管腔狹窄大于90%。5個次要特征為：①斑塊表面結(jié)節(jié)樣鈣化；②僅在血管內(nèi)鏡下可見的黃亮斑塊；③斑塊內(nèi)出血；④血管內(nèi)皮功能障礙；⑤血管重塑形。

2 CAS斑塊的MRI特征

2．1 頸動脈MRI概述 頸動脈MRI技術(shù)具有無創(chuàng)、無輻射、軟組織分辨力高、多參數(shù)對比成像等諸多優(yōu)勢，能夠?qū)AS斑塊的形態(tài)和功能進行定性和定量分析。常用的掃描序列包括“黑血”的T1WI、T2WI、質(zhì)子密度加權(quán)像（proton density weighted image，PDWI），“亮血”的3D－TOF和動態(tài)對比增強技術(shù)。通過頸動脈斑塊的MRI、超聲與組織學(xué)切片對比研究證明［9］，前2種技術(shù)相配合可對管腔和管壁的信息進行互相補充，兩者的敏感性和特異性有很高的一致性，而增強T1WI對評價斑塊內(nèi)炎癥和新生血管有肯定的價值［10］。因此，MRI在顯示頸動脈管壁和評價斑塊成分方面較其他檢查方式優(yōu)勢明顯，即使其也存在掃描時間較長、檢查費用偏高、受血流及運動偽影影響等不足之處。

2．2 正常頸動脈管壁的MRI特征 頸動脈屬于彈力型動脈，內(nèi)膜周圍彈力層明顯，外膜相對較薄。T2WI上，動脈內(nèi)膜顯示為高信號，中膜顯示為中等偏高信號，外膜顯示為低信號。應(yīng)用于頸動脈成像時，PDWI比T2WI的信噪比（SNR）高，故PDWI是測量血管壁厚度的最佳序列［11］，而T2WI及T1WI分別在顯示管壁層次和鈣化上更具優(yōu)勢。

2．3 CAS斑塊成分的MRI信號特點 脂質(zhì)、纖維組織、出血和鈣化是AS斑塊的主要成分，斑塊內(nèi)炎癥存在時還可有新生血管形成。雖然斑塊內(nèi)各種成分因構(gòu)成和期齡的不同而通常有不同的MRI表現(xiàn)，但是結(jié)合多種MRI序列，依然能夠發(fā)現(xiàn)不同類型CAS斑塊的信號特點（見表2），并進行定性和定量分析，從而找到CAS斑塊成分、斑塊易損性和急性缺血性腦血管事件之間的關(guān)系。

表2 頸動脈粥樣硬化斑塊組織的MRI信號表現(xiàn)特點

2．3． 1 脂核 研究［12］表明，脂核在斑塊中所占的比例越大，破裂的危險性也越大，多種 MRI序列（3D－TOF、T1WI、T2WI、PDWI、CE－T1WI）均可以清晰顯示脂核。與同層面胸鎖乳突肌相比［13］，富脂核心 （lipid－rich necrotic core，LRNC）在 TOF 和T1WI上顯示為等信號，在PDWI上顯示為等或低信號，在T2WI上顯示為低信號。LRNC是非細胞性的富脂區(qū)域，壞死區(qū)成分復(fù)雜，其中的脂質(zhì)主要以膽固醇和及其結(jié)晶酯的形式存在，信號衰減迅速［14］，因此在T2WI上顯示為低信號。血管周圍脂質(zhì)主要由甘油三酯構(gòu)成，MRI表現(xiàn)不同于斑塊內(nèi)脂質(zhì)，通常呈短T1長T2信號，而血管外的壞死，大部分是由自由水組成，T2值更大，表現(xiàn)為T2WI高信號。

2．3． 2 纖維帽 研究［12］表明，纖維帽的 MRI成像與組織學(xué)對比有很好的一致性，結(jié)合多種MRI加權(quán)像可以反映纖維帽是厚而完整的、薄而完整的或是破裂的。與同層面胸鎖乳突肌相比［13］，纖維組織在TOF上顯示為低信號，在T1WI上顯示為等信號，在PDWI和T2WI上顯示為等或高信號。聚集在帽內(nèi)的纖維組織類似于血管中層結(jié)構(gòu)，比斑塊內(nèi)壞死的T2值大［14］。因纖維帽內(nèi)富含新生毛細血管，如行增強掃描，可使纖維帽的信號升高而脂核的信號下降，這樣強化的纖維帽和未強化的脂核就形成了良好對比，從而能更容易地勾勒出脂核的邊界，更清晰地反映出纖維帽的厚度、連續(xù)性等信息［15］。

2．3． 3 斑塊內(nèi)出血 斑塊內(nèi)出血通常發(fā)生在斑塊破裂過程中，并能加速動脈粥樣硬化進程，是斑塊進展的危險階段，紅細胞大量聚集和斑塊內(nèi)炎癥引起的生物學(xué)反應(yīng)均可導(dǎo)致斑塊不穩(wěn)定性增加［16］。不同階段出血所含成分不同，每種成分有特異的T1／T2弛豫特性，可以產(chǎn)生不同的信號強度，因此斑塊內(nèi)出血在MRI圖像上往往表現(xiàn)為復(fù)雜信號。有研究［17］分析術(shù)前頸動脈 MRI圖像發(fā)現(xiàn)，新鮮出血在TOF和T1WI呈高信號，在PDWI和T2WI上呈等或低信號；近期出血在所有序列均呈高信號；慢性血腫在所有序列均呈低信號。Toussaint等［18］將斑塊內(nèi)出血的信號特征歸因于巨噬細胞內(nèi)高鐵血紅蛋白和含鐵血黃素的磁化性質(zhì)，T2WI上斑塊內(nèi)出血表現(xiàn)為薄片狀或紋狀，顯示為短T2低信號那層為新鮮的出血層，聚集了大量完整的紅細胞；而紅細胞破裂后巨噬細胞吞噬了含鐵豐富的崩解產(chǎn)物，顯示為長T2高信號的更深層即為較陳舊的出血層。

2．3． 4 鈣化 鈣化區(qū)質(zhì)子密度和彌散介導(dǎo)的磁敏感效應(yīng)較低，在所有MRI加權(quán)像上均呈低信號。盡管鈣化經(jīng)常在斑塊內(nèi)出現(xiàn)，但其與斑塊易損性之間的相關(guān)關(guān)系尚無定論。研究［19］表明，鈣化的早期和中期由于鈣化與鄰近區(qū)域內(nèi)膜之間應(yīng)力的增加，實際上增加了斑塊的易損性，提示鈣化與斑塊破裂的危險性呈正相關(guān)；但有研究［20］提示，血管壁廣泛的鈣化和纖維化可以相應(yīng)地降低斑塊的易損性，有助于斑塊的穩(wěn)定。

2．4 AS斑塊的MRI分型 根據(jù)AHA關(guān)于AS病理與組織學(xué)分型［3］，Cai等［21］將頸動脈層面分為6型：①Ⅰ、Ⅱ型，管壁厚度接近正常，管壁無鈣化；②Ⅲ型，內(nèi)膜彌漫增厚或小的無鈣化偏心性斑塊；③Ⅳ、Ⅴ型，含有較大的壞死脂核、覆有纖維帽的斑塊，可伴少量鈣化；④Ⅵ型，斑塊表面潰瘍，或斑塊內(nèi)出血、血栓形成；⑤Ⅶ型，單純鈣化斑塊；⑥Ⅷ型，無脂核的纖維斑塊，可伴少量鈣化。Ⅱ型和Ⅲ型病變代表AS早期病變，主要表現(xiàn)為動脈內(nèi)膜輕度或局限性增厚，無壞死脂核和鈣化的存在，管腔無明顯狹窄；Ⅳ、Ⅴ型病變是含有較大的壞死脂核、覆有纖維帽的斑塊，伴少量鈣化，可導(dǎo)致管腔狹窄；Ⅵ型病變具有表面潰瘍或斑塊內(nèi)出血、血栓形成，還表現(xiàn)為薄而不均勻的纖維帽，嚴(yán)重時斑塊在纖維帽最薄和泡沫細胞浸潤最多的“肩部”破裂；Ⅶ型病變?yōu)閱渭冣}化斑塊；Ⅷ型病變?yōu)闊o脂核的纖維斑塊，可伴少量鈣化。

2．5 CAS斑塊的分子影像學(xué) 分子影像學(xué)能夠在分子和細胞水平對生物過程進行活體定量和定性研究，而斑塊內(nèi)炎癥、新生血管及細胞凋亡、血栓形成等均是導(dǎo)致斑塊不穩(wěn)定性的重要因素，應(yīng)用靶向?qū)Ρ葎Π邏K內(nèi)成分或其相關(guān)產(chǎn)物進行標(biāo)記追蹤研究，可以有效監(jiān)測有關(guān)斑塊易損性的重要生物學(xué)信息。CAS斑塊磁共振靶向?qū)Ρ葎┓N類繁多，其中超順磁性氧化鐵（ultrasmall superparamagnetic iron oxide，USPIO）顆粒應(yīng)用最為廣泛，USPIO可被巨噬細胞特異性攝取，有助于斑塊內(nèi)炎癥細胞的檢測。相關(guān)研究［22］已經(jīng)證實斑塊內(nèi)局部信號減低區(qū)為巨噬細胞吞噬鐵顆粒所致。同時，USPIO也可用于髓過氧化物酶（myeloperoxidase，MPO）的活性及新生血管的檢測，而通過監(jiān)測易損斑塊附近脫落的微栓子，MRI分子成像技術(shù)可以評價卒中患者抗凝治療的效果［23］。

2．6 頸動脈MRI發(fā)展前景 MRI作為集形態(tài)學(xué)和功能學(xué)成像為一體的極具潛力的無創(chuàng)性CAS診斷技術(shù)，已經(jīng)逐漸顯示出對于易損斑塊的評估價值。然而，MRI血管成像技術(shù)還需克服掃描時間、圖像偽影等技術(shù)上的不足，并面臨著將研究目標(biāo)推廣到其他血管床（如股動脈、腦動脈，甚至冠狀動脈）等巨大挑戰(zhàn)。MRS、多模態(tài)融合影像和分子影像學(xué)的發(fā)展也為頸動脈MRI成像技術(shù)提供了全方位的新技術(shù)支持。今后，我們需要更大規(guī)模的多中心合作研究來證實MRI在診斷CAS中的應(yīng)用價值，為臨床制定個體化治療方案提供最佳的影像學(xué)信息。

3 小結(jié)

頸動脈MRI為臨床提供了一種全新的深入研究易損斑塊破裂機制及早期檢測易損斑塊的影像學(xué)檢查方法，不僅可以顯示管壁狹窄程度，還可以判斷斑塊的不穩(wěn)定性，并提供斑塊的形態(tài)和功能等診斷信息，在早期及中晚期CAS斑塊中均能夠提供有價值的影像學(xué)支持，幫助我們進一步理解、跟蹤觀察CAS的發(fā)生發(fā)展過程和臨床干預(yù)治療的療效?？梢灶A(yù)見的是，隨著技術(shù)的進步，頸動脈MRI技術(shù)將在基礎(chǔ)和臨床研究中擁有更廣闊的應(yīng)用前景。

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