董莉,于薇,王振常,王艷陽,陸東旭,趙軼軻,張兆琪
1.首都醫(yī)科大學附屬北京安貞醫(yī)院醫(yī)學影像科,北京 100029;2.首都醫(yī)科大學附屬北京友誼醫(yī)院放射科,北京 100050;3.首都醫(yī)科大學附屬北京安貞醫(yī)院血管外科,北京 100029; *通訊作者 王振常 cjr.wzhch@vip.163.com
腦卒中是危害人體健康的三大殺手之一,其中頸動脈粥樣硬化是引起腦卒中的重要因素之一[1]。評價頸動脈粥樣硬化的傳統(tǒng)臨床指標是評估管腔狹窄程度[2-3]。幾項大型前瞻性研究均證實測量頸動脈狹窄程度對預(yù)測有癥狀患者的疾病嚴重程度和卒中風險具有重要價值,尤其是對于中度和重度頸動脈狹窄患者[4-5],并以此作為參考標準判斷患者是否需要進行頸動脈內(nèi)膜剝脫手術(shù)(如頸內(nèi)動脈狹窄>70%則考慮行外科手術(shù)治療)[6]。然而也有研究指出,頸動脈狹窄程度不能全面地評估患者的風險。經(jīng)典的歐洲頸動脈外科臨床實驗發(fā)現(xiàn)43.8%(1322/3018)的頸動脈輕度狹窄(管腔狹窄程度<30%)患者有癥狀[7]。
近年研究發(fā)現(xiàn),動脈粥樣硬化易損斑塊(尤其是斑塊破裂和血栓形成)是心腦血管臨床事件的主要發(fā)病機制[8-9]。易損斑塊的病理組織學定義和標準具有以下特征:較大的脂質(zhì)核心,薄或破裂纖維帽,炎癥細胞浸潤,新生血管生長,斑塊內(nèi)出血(intraplaque hemorrhage,IPH)和表面潰瘍[10]。
多種無創(chuàng)性影像學方法可以對易損斑塊進行成像[11-12]。隨著MRI血管壁成像的進展,其對易損斑塊的顯示具有獨特優(yōu)勢。高分辨率 MRI可以有效觀察頸動脈形態(tài)和量化頸動脈斑塊的成分[13],使得管腔狹窄程度對易損斑塊識別能力的活體研究成為可能。本研究基于MRI揭示頸動脈血管狹窄程度與斑塊成分,尤其是與易損斑塊成分的關(guān)系,判斷其識別易損斑塊的能力。
1.1 研究對象 連續(xù)納入 2017年 1—5月經(jīng)頸動脈多普勒超聲檢查的患者,至少一側(cè)頸動脈出現(xiàn)動脈粥樣硬化斑塊,斑塊成分不限。排除標準:拒絕參加本課題研究;臨床資料缺失;幽閉恐懼患者;頸動脈閉塞患者;既往曾接受過頸動脈支架植入或頸動脈內(nèi)膜剝脫手術(shù);對MRI造影劑過敏及其他有MRI檢查禁忌證的患者。共納入66例患者,其中44例(66.7%)出現(xiàn)不同程度的腦缺血癥狀?;颊呋举Y料見表1。本研究經(jīng)本院倫理委員會批準,所有患者均簽署知情同意書。
表1 66例頸部動脈粥樣硬化斑塊患者的臨床資料
1.2 儀器與方法 所有納入患者均進行雙側(cè)頸動脈MRI檢查(3.0T GE,Signa HD Excite),應(yīng)用8通道相控陣表面線圈。以狹窄重的一側(cè)頸動脈分叉作為掃描中心層面。對比劑采用馬根維顯(Bayer Schering Pharma AG),用量為0.2 mmol/kg,注射速度3 ml/s。用二維高分辨多加權(quán)成像觀察頸動脈粥樣硬化斑塊成分,掃描序列:T1WI快速自旋回波(FSE):TR 800 ms,TE 11 ms,視野(FOV)140 mm,層厚2 mm,矩陣256×256;回波鏈長度(ETL)10;T2WI FSE:TR 3500 ms,TE 40 ms,F(xiàn)OV 140 mm,層厚2 mm,矩陣256×256;ETL 12;質(zhì)子加權(quán)快速自旋回波(PD FSE):TR 3500 ms,TE 20 ms,F(xiàn)OV 140 mm,層厚2 mm,矩陣256×256;ETL 12;時間飛躍(TOF):TR 21 ms,TE 2.9 ms,翻轉(zhuǎn)角 15°;FOV 140mm,層厚1 mm,矩陣256×256。用血管增強MRI觀察頸動脈狹窄程度,掃描參數(shù):TR 2.5 ms,TE 1.2 ms,翻轉(zhuǎn)角40°,3D采集塊36;矩陣192×320;視野320 mm;激勵次數(shù)1。
1.3 圖像分析
1.3.1 血管狹窄程度測量 由2名放射科醫(yī)師分別獨立分析常規(guī)增強血管造影(MRA)對狹窄程度的測量,兩者測量結(jié)果取平均值。使用GE ADW 4.2軟件進行狹窄程度測量。標準參照NASCET測量方法[8],見公式(1)。按照狹窄程度進行分組:正常組0%,輕度狹窄組 1%~30%,中度狹窄組 31%~69%,重度狹窄組70%~99%。
1.3.2 頸動脈粥樣硬化斑塊成分判讀 由2名有經(jīng)驗的圖像分析人員對斑塊成分進行定性分析,意見不一致時協(xié)商確定。斑塊成分判讀參照國際經(jīng)典標準[9]:脂質(zhì)核(lipid-rich necrotic core,LRNC)表現(xiàn)為T1WI呈等信號,T2WI呈低信號,增強T1WI呈低信號;IPH表現(xiàn)為 T1WI和 TOF呈高信號;纖維帽破裂(fibrous cap rupture,F(xiàn)CR)在TOF上鄰近管腔處暗帶中斷或未見暗帶,且在TOF、T1WI、T2WI和PDWI上管腔不規(guī)則,近管腔處可見高信號,增強T1WI可見強化的纖維帽不連續(xù)。
1.3.3 圖像質(zhì)量分級 圖像分析人員首先將圖像質(zhì)量按照四分法分為4級,4級為非常好,3級為好,2級為尚可,1級為差(表2)。圖像質(zhì)量為1級者因無法準確分析圖像,不納入分析。
表2 圖像質(zhì)量判定標準
1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 16.0軟件,符合正態(tài)分布的計量資料之間的相關(guān)性采用Pearson相關(guān)分析,以評價其一致性;非正態(tài)分布的計量資料采用秩相關(guān)檢驗。采用受試者工作特征(ROC)曲線下面積(AUC)評價狹窄程度對易損斑塊成分的檢出效能,P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 納入圖像分析結(jié)果 共掃描66例患者132側(cè)頸動脈,其中88.6%(117/132)的雙側(cè)頸動脈血管圖像納入分析。圖像去除原因:3根血管圖像質(zhì)量差,12根血管完全閉塞。
2.2 管腔狹窄程度分析 39.3%(46/117)的患者血管狹窄程度為0%;23.1%(27/117)的患者血管狹窄程度為1%~30%;23.1%(27/117)的患者血管狹窄程度為31%~69%;14.5%(17/117)的患者血管狹窄程度為70%~99%。
2.3 影像學表現(xiàn)
2.3.1 血管狹窄程度與斑塊成分的相關(guān)性 各狹窄程度出現(xiàn)斑塊成分的比率見圖1。血管狹窄程度與LRNC(r=0.20,P=0.03)、IPH(r=0.25,P=0.007)、FCR(r=0.36,P=0.001)均呈正相關(guān)。
2.3.2 血管狹窄程度預(yù)測斑塊成分的準確性管腔狹窄程度對 IPH(AUC=0.74,95%CI0.52~0.96,P=0.10)、FCR(AUC=0.65,95%CI0.43~0.88,P=0.20)、斑塊 LRNC(AUC=0.64,95%CI0.40~0.87,P=0.20)的預(yù)測準確性均較低(圖2)。
圖1 斑塊成分與狹窄程度分布。狹窄程度:1代表0%;2代表1%~30%;3代表31%~69%;4代表70%~99%
圖2 血管狹窄程度鑒別斑塊成分的 ROC曲線:脂質(zhì)核(LRNC)、斑塊內(nèi)出血(IPH)和纖維帽破裂(FCR)的比較
2.3.3 管腔零狹窄血管斑塊分布情況 本組患者中,39.3%(46/117)的血管增強MRA顯示頸動脈無狹窄,但在頸動脈管壁出現(xiàn)斑塊的比率高達 82.6%。顯示頸動脈無狹窄的患者中,67.4%(31/46)出現(xiàn)脂質(zhì)成分;8.7%(4/46)出現(xiàn)IPH;4.3%(2/46)出現(xiàn)FCR(圖3)。
圖3 男,73歲,亮血TOF(A~D)及黑血T1WI(E~H)示左側(cè)頸動脈分叉水平多層軸位圖像,星號示血管腔,箭示IPH,箭頭示FCR;血管增強MRA圖像示管腔狹窄程度為0%(最大密度投影圖像測量,I)
本研究基于頸動脈管腔MRA及高分辨管壁MRI,揭示頸動脈血管狹窄程度與斑塊成分,尤其是其與易損斑塊成分的關(guān)系,判斷其識別易損斑塊的能力。本研究納入中國人群,發(fā)現(xiàn)血管狹窄程度與斑塊成分呈輕度相關(guān)。血管狹窄對患者的高危險性評估效能減低。
傳統(tǒng)的二維多加權(quán) MRI經(jīng)病理證實,可以較好地顯示斑塊內(nèi)成分,全面評估斑塊的易損程度[14-16]。但能否替代傳統(tǒng)指標——管腔狹窄程度的評估,目前尚未應(yīng)用于臨床。既往研究發(fā)現(xiàn),即使有癥狀的輕度頸動脈狹窄患者斑塊內(nèi)也存在不同程度的潰瘍、斑塊破裂、出血及表面血栓形成[17-18]。本研究基于中國人群,發(fā)現(xiàn)血管狹窄程度與斑塊成分呈輕度相關(guān),與Zhao等[19]的研究結(jié)果相似。在不同人種人群中,管腔狹窄程度預(yù)測IPH及FCR的準確性均較低[19]。結(jié)果提示狹窄程度與患者斑塊的易損成分可能不匹配,不能為高?;颊咛峁└嗟脑\斷信息。
此外,根據(jù)本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)斑塊的分布特點,即使在管腔無狹窄的頸動脈,部分患者仍可存在脂質(zhì)斑塊,甚至IPH或FCR等易損斑塊的征象。單純根據(jù)傳統(tǒng)評判的指標而言,這些患者并非高危人群,但斑塊的易損性決定了這些患者屬于高危人群。
本研究的局限性為:①本研究是單中心研究,病例數(shù)相對較少。今后的研究應(yīng)著重于多中心大規(guī)模的研究,以對傳統(tǒng)評判指標的修正起到重要參照作用。②本研究的研究終點是影像特征指標,今后的研究終點可以定為臨床事件,對患者的危險程度劃分更為準確。
總之,單純評估血管狹窄程度可能會低估斑塊的易損性,進而低估患者的高危險性。而血管壁成像對那些狹窄程度不是很重的高危患者可以提供更多的診斷信息。結(jié)合血管狹窄程度和斑塊成分的綜合分析,全面評估患者的危險性。