許 云，倪 炯，王培軍

(同濟(jì)大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院放射科，上海 200065)

CT評估頸動脈粥樣硬化的研究進(jìn)展

許 云，倪 炯，王培軍*

(同濟(jì)大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院放射科，上海 200065)

頸動脈粥樣硬化是缺血性腦卒中發(fā)生的主要危險(xiǎn)因素之一。目前常用的影像學(xué)檢查方法包括超聲、DSA、CT、MRI及光學(xué)相干斷層成像(OCT)等。其中，CT具有無創(chuàng)、快捷、空間分辨率高等優(yōu)勢，且近年來CT成像設(shè)備及技術(shù)發(fā)展迅速，使其在頸動脈斑塊的早期診斷及隨訪等方面均發(fā)揮重要作用。本文對CT評估頸動脈粥樣硬化的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

頸動脈疾??；動脈粥樣硬化；缺氧缺血，腦；體層攝影術(shù)，X線計(jì)算機(jī)

頸動脈粥樣硬化(carotid atherosclerosis， CAS)是缺血性腦血管事件重要的危險(xiǎn)因素之一[1]，其病理機(jī)制主要是斑塊破裂、脫落造成遠(yuǎn)端腦組織缺血梗死或局部頸動脈狹窄，引起腦組織低灌注。CAS的早期診斷對減少腦血管事件的發(fā)生尤為重要。目前臨床常用的影像學(xué)檢查方法中，超聲具有操作簡單、無輻射等優(yōu)點(diǎn)，是診斷頸動脈斑塊的首選方法。通過CEUS可定性和半定量評估斑塊內(nèi)新生血管，從而預(yù)測斑塊的穩(wěn)定性，但是其仍具有一定限制，如操作者主觀性、不同儀器及切面選擇問題等。血管內(nèi)超聲(intravascular ultrasound， IVUS)是一種將微型探頭置入血管腔內(nèi)進(jìn)行的成像方法，通過IVUS可觀察管腔狹窄情況并分析斑塊形態(tài)及性質(zhì)。光學(xué)相干斷層成像(optical coherence tomography， OCT)與IVUS相似，以光波代替了聲波，利用高頻近紅外線成像。OCT血管內(nèi)成像技術(shù)分辨率較IVUS更高，但兩者均為有創(chuàng)性檢查，且各有一定弊端，限制了臨床應(yīng)用。MRI具有良好的組織分辨率，有利于對管壁結(jié)構(gòu)的顯示，多序列成像有助于分析斑塊內(nèi)的組織成分，但掃描時間較長及禁忌證等問題對其臨床普及應(yīng)用造成一定影響。DSA是評價頸動脈血管疾病的金標(biāo)準(zhǔn)，可顯示管腔內(nèi)部情況，并能清晰顯示管腔狹窄情況，但也存在缺點(diǎn)，如屬有創(chuàng)檢查、可能引起嚴(yán)重并發(fā)癥、不利于觀察管壁情況及斑塊形狀、無法分析判斷斑塊穩(wěn)定性等。因此，DSA檢查方法逐漸被無創(chuàng)的檢查方法替代。

近年來，隨著CT檢查設(shè)備、掃描技術(shù)及圖像后處理軟件的迅速發(fā)展，其在頸動脈粥樣硬化斑塊的診斷及腦缺血事件的預(yù)防中發(fā)揮重要作用。頸動脈CTA具有無創(chuàng)、空間分辨率高、掃描速度快、掃描范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，能有效減少呼吸、血管搏動及運(yùn)動偽影的影響，并可通過多種后處理技術(shù)對血管病變進(jìn)行多方位、多角度的觀察。本文對CT評估頸動脈粥樣硬化的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 CT評估頸動脈粥樣硬化斑塊的成分

粥樣硬化斑塊的成分主要有鈣化、纖維組織、含壞死成分的脂質(zhì)核心、斑塊內(nèi)出血及炎癥細(xì)胞。按其成分的不同可分為穩(wěn)定性斑塊和不穩(wěn)定斑塊(易損斑塊)。穩(wěn)定性斑塊主要指表面光滑、有鈣鹽沉積的不易脫落的硬斑塊，不穩(wěn)定斑塊多指容易破裂的軟斑塊。2003年Naghavi等[2]對易損斑塊的主要和次要病理特征進(jìn)行總結(jié)，主要病理特征包括：①急性炎癥反應(yīng)(單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞及部分T細(xì)胞浸潤)；②薄纖維帽以及大脂質(zhì)核心；③血管內(nèi)皮損傷伴表面血小板聚集；④斑塊表面裂隙；⑤管腔重度狹窄。次要病理特征包括：①斑塊表面結(jié)節(jié)狀鈣化；②血管內(nèi)鏡下的黃亮斑塊；③斑塊內(nèi)出血；④血管內(nèi)皮功能障礙；⑤血管正性重構(gòu)。近年來，有關(guān)易損斑塊的病理及影像學(xué)特征研究，尤其是CT檢查對頸動脈斑塊成分的評估，逐漸成為動脈粥樣硬化方面的研究熱點(diǎn)[3]。

1.1MSCT 斑塊內(nèi)鈣化MSCT表現(xiàn)為高密度影，而其他成分常表現(xiàn)為低密度影，可通過相應(yīng)的CT值在一定程度上加以鑒別。Saba等[4]測量平掃及增強(qiáng)掃描斑塊CT值的變化，發(fā)現(xiàn)強(qiáng)化程度與斑塊內(nèi)新生血管有關(guān)(P<0.01)。de Weert等[5]以病理診斷為金標(biāo)準(zhǔn)，分析得出斑塊內(nèi)各成分的CT值分別為：鈣化 (657±416)HU，纖維組織(88±18)HU，脂質(zhì)核心(25±19)HU；并認(rèn)為60 HU及130 HU可作為鑒別纖維組織與脂質(zhì)核心、纖維組織與鈣化的臨界值。Wintermark等[6]的影像學(xué)檢查與病理對照研究同樣表明通過CT值可有效判斷斑塊內(nèi)成分，準(zhǔn)確率可達(dá)72.6%，其中對鈣化的顯示最為敏感；同時發(fā)現(xiàn)CT對脂質(zhì)核心(Kappa=0.796)和斑塊內(nèi)出血(Kappa=0.712)的診斷與病理診斷一致性較好。但由于脂質(zhì)核心與纖維基質(zhì)的CT值范圍存在重疊、斑塊內(nèi)出血的成分隨時間改變而不同、CT檢查的容積效應(yīng)及硬化偽影等因素對CT值測量的干擾，單純根據(jù)CT值判斷混合斑塊的成分具有一定的局限性。

1.2能量CT 能量CT主要包括雙源CT和能譜CT，其主要特點(diǎn)是當(dāng)物體被不同能量的X線束穿過時，CT值會隨著X線束能量的增減而發(fā)生規(guī)律性的變化[7-8]。

雙源CT通過2套X線球管同時提供2個不同X線能量束進(jìn)行掃描，獲得特定成分的不同X線衰減變化率，對2組包含不同能量的數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理后得到雙能量圖像。雙源CT頸血管成像應(yīng)用雙能量減影技術(shù)，可較徹底地去除牙齒、顱骨和肋骨的干擾，同時去除明顯鈣化對斑塊判斷的影響[9]。Uotani等[10]以DSA為金標(biāo)準(zhǔn)，證實(shí)雙源CT對>70%狹窄的頸部血管診斷敏感度和特異度分別可達(dá)100%和92%。Korn等[11]發(fā)現(xiàn)，雙源CT在MIP技術(shù)基礎(chǔ)上聯(lián)合應(yīng)用雙能量減影技術(shù)，診斷易損斑塊的敏感度和特異度較單純應(yīng)用MIP技術(shù)可分別提高0.8%和19.8%，提示雙能量減影技術(shù)更有利于顯示斑塊形態(tài)特征。

能譜CT是以瞬時雙kVp為核心技術(shù)[8],可在極短的時間內(nèi)(<0.5 s)完成高低能量的切換，采集到101個單能(40～140 keV)圖像，并獲得斑塊的能譜曲線及有效原子序數(shù)。能譜曲線即物質(zhì)在不同能量X線束下的CT值衰減曲線，曲線的規(guī)律性變化由物質(zhì)本身成分性質(zhì)決定，因此成分相同或相似的物質(zhì)能譜曲線也相同或相似[12]。Cormode等[13]應(yīng)用Au-HDL(gold high-density lipoprotein nanoparticle contrast agent)和碘對比劑，對apo E-KO小鼠行能譜CT頸部血管掃描，發(fā)現(xiàn)可在顯示斑塊的鈣化及狹窄的同時顯示斑塊中巨噬細(xì)胞的沉著情況。Zainon等[14]對離體人頸動脈粥樣斑塊行能譜CT檢查，發(fā)現(xiàn)CT所示斑塊表面形態(tài)及其反映出的斑塊內(nèi)成分與組織學(xué)檢查結(jié)果的一致性較高。Shinohara等[15]的能譜CT研究顯示，穩(wěn)定性斑塊的有效原子序數(shù)值明顯高于不穩(wěn)定斑塊(P<0.05)。應(yīng)用能量CT技術(shù)，可結(jié)合斑塊的密度與能量綜合分析斑塊內(nèi)成分，為不穩(wěn)定斑塊的無創(chuàng)性影像學(xué)檢查開拓新的方向。

1.3相位對比CT 基于光柵的X線相位對比CT(grating-based phase-contrast computed tomography， gb-PCCT)目前尚處于研究階段，可根據(jù)圖像中的明暗程度對斑塊成分進(jìn)行分析[16]，鈣化最亮，核心壞死區(qū)域最暗，斑塊內(nèi)出血及斑塊中纖維帽介于兩者之間，纖維帽一般位于斑塊表面，覆蓋核心壞死區(qū)域之上。Hetterich等[16]研究報(bào)道，以病理結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，相位對比CT檢測離體頸動脈斑塊的敏感度、特異度和準(zhǔn)確率分別為99.4%、91.7%和98.5%；且鑒別斑塊內(nèi)各種成分的敏感度均>80%，特異度及準(zhǔn)確率均>90%。Hetterich等[17]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，Ⅰ～Ⅷ型斑塊的gb-PCCT表現(xiàn)與病理檢查具有較高一致性(Kappa=0.90)，且敏感度、特異度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值均≥0.88。盡管現(xiàn)階段gb-PCCT尚未應(yīng)用于活體，但今后其在無創(chuàng)性檢測動脈硬化疾病方面極有可能成為一種重要的檢查方法。

2 CT評估頸動脈粥樣硬化斑塊所致管腔狹窄及血管重構(gòu)方式

頸動脈狹窄程度可分為：輕度狹窄(1%～29%)、中度狹窄(30%～69%)、重度狹窄(70%～99%)及閉塞(100%)[18]。Gattorna等[19]研究報(bào)道，通過頸動脈CTA判斷頸動脈狹窄程度的敏感度及特異度均可達(dá)100%。Gupta等[20]基于CTA軸位圖像，測量重度頸動脈狹窄患者斑塊厚度，發(fā)現(xiàn)與無臨床癥狀者相比，有癥狀者軟斑厚度更大。

血管重構(gòu)指血管在不同刺激下出現(xiàn)結(jié)構(gòu)及大小的重構(gòu)，主要包括正性重構(gòu)(動脈代償性擴(kuò)張)和負(fù)性重構(gòu)(動脈縮窄)。在動脈粥樣硬化的進(jìn)展過程中，早期可出現(xiàn)動脈代償性擴(kuò)張而保持管腔大小不變[21]，晚期逐漸出現(xiàn)代償失調(diào)，動脈擴(kuò)張轉(zhuǎn)變?yōu)閯用}狹窄。戴偉英等[22]對137例頸動脈狹窄≥50%的患者應(yīng)用頸動脈CTA測量其血管的重構(gòu)比(remodeling index， RI)，發(fā)現(xiàn)有臨床癥狀者的RI值(1.95±0.51)明顯高于無癥狀者(1.57±0.45，P=0.01)。Eesa等[23]的研究進(jìn)一步證實(shí)血管正性重構(gòu)多見于不穩(wěn)定斑塊，且也與臨床癥狀的發(fā)生有關(guān)；而纖維性斑塊及穩(wěn)定性斑塊則常表現(xiàn)為負(fù)性重構(gòu)。

潰瘍斑塊是不穩(wěn)定斑塊中的一種。斑塊表面一旦裂隙，即形成潰瘍斑塊，其可引起局部血小板聚集，導(dǎo)致血栓形成，同時斑塊的穩(wěn)定性減弱，經(jīng)血流的快速沖刷后，易脫落形成栓子，導(dǎo)致相應(yīng)組織缺血梗死。憑借CTA及其多種圖像后處理技術(shù)，可多角度觀察斑塊形態(tài)。Wintermark等[6]研究報(bào)道，應(yīng)用CTA可較好地識別斑塊潰瘍，并測量薄纖維帽。Saba等[24]對109例患者進(jìn)行CTA檢查，并與病理對照，發(fā)現(xiàn)CTA診斷潰瘍斑塊的敏感度達(dá)93.9%，特異度達(dá)98.7%。CTA可較為準(zhǔn)確地顯示斑塊潰瘍，為臨床采取有效治療措施避免腦血管事件提供參考依據(jù)。

3 CT評估頸動脈粥樣硬化斑塊遠(yuǎn)端血流動力學(xué)改變

血流儲備分?jǐn)?shù)(fractional flow reserve， FFR)最早應(yīng)用于經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(percutaneous coronary intervention， PCI)，是評估中度及以上狹窄所致冠狀動脈功能損害程度及心肌血運(yùn)重建必要性的血流動力學(xué)指標(biāo)，可通過在血管達(dá)到最大充血狀態(tài)下，以帶有壓力感受器的導(dǎo)絲精確測量狹窄病變遠(yuǎn)端及近端的壓力后計(jì)算得出[25]，計(jì)算公式為FFR=Pd/Pa，其中Pd為最大充血狀態(tài)下狹窄遠(yuǎn)端動脈平均壓，Pa為最大充血狀態(tài)下動脈平均壓。FFR的出現(xiàn)，使血管狹窄后臟器功能損害程度的研究得以進(jìn)一步拓展。

隨著基于CTA的冠狀動脈FFR相關(guān)研究的開展[26]，有學(xué)者[27]對頸部血管FFR CT的應(yīng)用也進(jìn)行了嘗試，通過Mimics圖像后處理軟件重建頸動脈CTA軸位圖像，采用三維建模和CFD法，獲得ICA三維模型，模擬虛擬FFR和虛擬跨狹窄壓力梯度，評估ICA功能性狹窄；雖然缺乏DSA金標(biāo)準(zhǔn)對照，仍提示頸動脈FFR CT可用以評估頸動脈硬化斑塊遠(yuǎn)端血流動力學(xué)異常。

4 展望

相信在不久的將來，隨著CT軟硬件技術(shù)的發(fā)展及相關(guān)領(lǐng)域研究的深入，可通過頸動脈CTA獲取更為豐富的頸動脈管腔、斑塊成分及狹窄遠(yuǎn)端血流動力學(xué)改變等多方面信息；一方面對頸動脈粥樣硬化患者，尤其是無癥狀頸動脈狹窄患者進(jìn)行更全面的危險(xiǎn)度分層，輔助臨床早期診斷，從而有效預(yù)測腦卒中的發(fā)生；另一方面通過FFR CT反映出的斑塊遠(yuǎn)端血流動力學(xué)改變及改變程度，為頸動脈狹窄患者，尤其是無癥狀的中、重度頸動脈狹窄患者是否需進(jìn)行有創(chuàng)的DSA檢查及支架植入術(shù)治療提供參考，便于臨床制定個體化的治療方案，減少腦血管事件的發(fā)生或避免不必的有創(chuàng)檢查。

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Progresses of CT in evaluation of carotid atherosclerosis

XUYun,NIJiong,WANGPeijun*

(DepartmentofRadiology,TongjiHospitalofTongjiUniversity,Shanghai200065,China)

Carotid atherosclerosis is one of the main risk factors for cerebral vascular disease. The routine imaging examinations in clinic include ultrasound, DSA, CTA, MRI and optical coherence tomography (OCT). Among them， CT is a noninvasive, convenient and high spatial resolution method， which can be performed rapidly and wildly in the diagnosis and follow up of carotid plaque with the recent development of CT scanner and technique. The processes of CT in evaluation of carotid plaque were reviewed in this article.

Carotid artery diseases； Atherosclerosis； Hypoxia-ischemia, brain； Tomography, X-ray computed

許云(1994—)，女，安徽合肥人，在讀碩士，醫(yī)師。研究方向：影像醫(yī)學(xué)與核醫(yī)學(xué)。E-mail: 18501645975@163.com

王培軍，同濟(jì)大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院放射科，200065。

E-mail: tongjipjwang@vip.sina.com

2016-07-21

2016-10-13

綜述

10.13929/j.1003-3289.201607086

R543.4; R814.42

A

1003-3289(2017)02-0295-04