方婷，孟楠，白巖，魏巍，黃準(zhǔn)，馮鵬洋，王梅云，*

作者單位：1.鄭州大學(xué)人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，鄭州 450003；2.河南省人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，鄭州 450003；3.河南大學(xué)人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，鄭州 450003

動(dòng)脈粥樣硬化是一種復(fù)雜的炎癥過(guò)程，是心肌梗死和中風(fēng)的一個(gè)組成部分，因此在發(fā)達(dá)國(guó)家被認(rèn)為是最常見(jiàn)的死亡原因[1]。缺血性卒中患者中，多達(dá)30%為隱源性卒中，即盡管進(jìn)行了廣泛的檢查，但未找到明確的原因。三分之一的隱源性卒中患者在卒中同側(cè)有非硬化性(產(chǎn)生輕度狹窄)頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊[2]。在過(guò)去，許多臨床試驗(yàn)常常以頸動(dòng)脈的狹窄程度來(lái)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分層，然而大多數(shù)患者即使患有高等級(jí)的癥狀性解剖狹窄，也不會(huì)繼續(xù)發(fā)生進(jìn)一步的腦血管意外事件[3]。動(dòng)脈粥樣硬化斑塊不僅與腦缺血事件發(fā)病機(jī)制相關(guān)，其他疾病如阻塞性睡眠呼吸暫停(obstructive sleep apnea，OSA)[4]、類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis，RA)[5]、人類(lèi)免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus，HIV)感染[6]、系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic lupus erythematosus，SLE)[7-8]等也與動(dòng)脈粥樣硬化風(fēng)險(xiǎn)增加的機(jī)制有關(guān)。因此，我們需要一種跨血管床的非侵入性靶向炎癥成像，不但能夠系統(tǒng)性量化斑塊負(fù)荷并具有高度可重復(fù)性。

在識(shí)別易損斑塊方面，正電子發(fā)射斷層顯像-計(jì)算機(jī)斷層顯像(positron emission tomography/computed tomography，PET-CT)多年來(lái)一直處于領(lǐng)先地位。然而隨著對(duì)斑塊成像技術(shù)研究的不斷深入，正電子發(fā)射斷層顯像-磁共振成像(positron emission tomography/magnetic resonance imaging，PET-MRI)的優(yōu)勢(shì)日益凸顯。與PET-CT相比較，PET-MRI具有如下優(yōu)點(diǎn)：沒(méi)有電離輻射暴露，能更清晰描繪血管壁，允許斑塊表征，更準(zhǔn)確地描繪感興趣區(qū)[9]。因此結(jié)合了PET 無(wú)與倫比的靈敏性和MRI優(yōu)越的軟組織對(duì)比度的PET-MRI在頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中的應(yīng)用潛力是巨大的。頸動(dòng)脈18F-FDG PET-MRI不僅可以識(shí)別高危斑塊，而且還可以監(jiān)測(cè)對(duì)治療的反應(yīng)和測(cè)試新治療的生物學(xué)合理性。本綜述的目的是綜述PET-MRI 在頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊檢測(cè)方面使用的顯像劑的種類(lèi)及成像原理，明確這項(xiàng)技術(shù)原理和優(yōu)勢(shì)，并討論當(dāng)前的限制、挑戰(zhàn)和未來(lái)的方向。

1 動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病機(jī)制

動(dòng)脈粥樣硬化斑塊發(fā)生發(fā)展的首要條件是內(nèi)皮功能障礙。一些心血管危險(xiǎn)因素引起內(nèi)皮細(xì)胞表面選擇性黏附分子的表達(dá)增加，促使白細(xì)胞與動(dòng)脈壁結(jié)合。當(dāng)單核細(xì)胞附著在血管壁上，就會(huì)由化學(xué)吸引分子如單核細(xì)胞化學(xué)吸引蛋白-1刺激通過(guò)血球滲出遷移到內(nèi)膜[10]。單核細(xì)胞侵入動(dòng)脈內(nèi)膜后，他們就分化成促炎巨細(xì)胞，這些細(xì)胞釋放的炎癥介質(zhì)將額外的炎癥細(xì)胞吸引到正在形成的斑塊上，導(dǎo)致炎癥的惡性循環(huán)。越來(lái)越多的證據(jù)表明，無(wú)論狹窄程度如何，頸動(dòng)脈中活躍的、不穩(wěn)定的斑塊更容易引起栓塞[11]。

易損斑塊，即容易受損的斑塊。病理特征包括：(1)斑塊內(nèi)出血(intraplaque hemorrhage，IPH)；(2)富含脂質(zhì)的壞死核(lipid rich necrotic core，LRNC)，薄纖維帽；(3)纖維帽破裂(fibrous cap rupture，F(xiàn)CR)；(4)斑 塊 表 面 鈣 化 結(jié) 節(jié)(juxtalumenal calcium nodule)；(5)炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)(inflammation)；(6)豐富的新生血管(neovasculature)等[12]。斑塊破裂是大約60%的冠狀動(dòng)脈猝死[13]和大約15%的缺血性中風(fēng)[14]的根本原因。大量臨床研究顯示斑塊的易損性與腦缺血事件的發(fā)生密切相關(guān)。Schindler 等[15]最近的一項(xiàng)分析表明，頸動(dòng)脈斑塊中IPH 的存在是有癥狀患者和無(wú)癥狀患者同側(cè)缺血性卒中的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)因子，其作用強(qiáng)于任何已知的臨床風(fēng)險(xiǎn)因素。因此，斑塊形態(tài)和成分的識(shí)別，在缺血性卒中的預(yù)測(cè)中顯得尤為重要，且非侵入性成像為識(shí)別易損斑塊提供了巨大的機(jī)會(huì)。

2 PET-MRI的技術(shù)基礎(chǔ)

目前磁共振成像仍是頸動(dòng)脈成像的金標(biāo)準(zhǔn)。在斑塊可視化和分割方面，雖然CT 能夠在非常短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)亞毫米級(jí)的空間分辨率，但是軟組織對(duì)比度差。相比之下，MRI提供了優(yōu)越的軟組織細(xì)節(jié)，在血管外膜和管腔邊界都提供了極好的對(duì)比度。將MRI 與病理的對(duì)比研究表明，MRI 能提供更多關(guān)于斑塊形態(tài)的信息，能夠識(shí)別多個(gè)關(guān)于斑塊的特征，包括完整或破裂的纖維帽、壞死的富含脂質(zhì)的核心、斑塊內(nèi)出血、血栓、斑塊內(nèi)新生血管形成、巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)、生物學(xué)應(yīng)力等[16]。

MR 塊成像是成熟的斑塊表征方式，常用的成像技術(shù)包含快速自旋回波(fast spin echo，F(xiàn)SE)、黑血技術(shù)、脂肪抑制、基于釓(Gd)的對(duì)比成像、基于超小超順磁性氧化鐵(ultrasmall superparamagnetic iron oxide，USPIO)對(duì)比劑的成像等。FSE序列雖然允許極高的空間分辨率和信噪比，但是掃描時(shí)間延長(zhǎng)，導(dǎo)致潛在的更高的運(yùn)動(dòng)偽影率[17]。黑血技術(shù)是斑塊成像常用的一種技術(shù)，該方法具有雙反轉(zhuǎn)回復(fù)預(yù)備脈沖的FSE 序列，導(dǎo)致管腔與血管壁之間的高對(duì)比度，該技術(shù)雖具有高信噪比，但是相應(yīng)的掃描時(shí)間也會(huì)延長(zhǎng)[18]。脂肪抑制技術(shù)有利于區(qū)分在T1WI 上同為高信號(hào)的脂質(zhì)和IPH[19]?；卺?Gd)的對(duì)比成像可以評(píng)估斑塊內(nèi)新生血管和炎癥[20]。盡管目前磁共振在斑塊形態(tài)檢測(cè)方面已經(jīng)做到了無(wú)與倫比的地步，但是在斑塊炎癥的檢測(cè)方面仍稍顯不足。然而即使是形態(tài)相似的斑塊在代謝上可能有很大的不同，且炎性斑塊比非炎性斑塊更能預(yù)測(cè)易損性和破裂風(fēng)險(xiǎn)[4]。因此，將能探測(cè)斑塊代謝活動(dòng)的PET 和能表征斑塊形態(tài)的MRI 結(jié)合在一起的PET-MRI的優(yōu)勢(shì)日益凸顯。

PET-MRI 使動(dòng)脈粥樣硬化的病理生理學(xué)過(guò)程成為成像靶點(diǎn)，包括巨噬細(xì)胞介導(dǎo)的炎癥改變、缺氧和微鈣化。正電子在不同的生物過(guò)程中積累，并發(fā)射出放射性配體，它們?cè)诟信d趣區(qū)內(nèi)積累，導(dǎo)致發(fā)射的正電子局部集中，迅速遇到鄰近組織中的電子，導(dǎo)致湮滅反應(yīng)。這樣的反應(yīng)導(dǎo)致伽馬光子的發(fā)射，這些光子可以被PET 掃描儀中的閃爍探測(cè)器探測(cè)到。而PET-MRI 則將PET 檢測(cè)到的示蹤劑區(qū)域與MRI 共同注冊(cè)，將病理生理過(guò)程定位到解剖位置。

PET-MRI 在一次掃描中不僅能獲得MRI 形態(tài)參數(shù)，還能同時(shí)獲得PET 代謝參數(shù)，包括平均和最大動(dòng)脈標(biāo)準(zhǔn)攝取值(standardized uptake values，SUV)，平均和最大頸動(dòng)脈靶背景比(target-to-background ratio，TBR)。PET-MRI 可測(cè)量動(dòng)脈粥樣硬化疾病的活動(dòng)度和局部斑塊功能表型的詳細(xì)信息，以補(bǔ)充解剖、形態(tài)學(xué)、和血流動(dòng)力學(xué)疾病嚴(yán)重程度的多模式評(píng)估。有潛力提高心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，允許個(gè)性化定制治療方法，以改善臨床結(jié)果。

3 PET-MRI示蹤劑分類(lèi)及其成像原理

不同的示蹤劑對(duì)應(yīng)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊發(fā)生發(fā)展中不同的病理生理過(guò)程，針對(duì)不同的檢測(cè)目的我們可以選擇不同的正電子發(fā)射斷層顯像劑。

3.1 18F-FDG PET-MRI

葡萄糖的類(lèi)似物18F-FDG 通過(guò)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(glucose transporter，GLUT)進(jìn)入細(xì)胞，隨后被糖酵解己糖激酶磷酸化成為18F-FDG-6 磷酸。18F-FDG-6 磷酸不能通過(guò)糖酵解途徑進(jìn)一步代謝，因此，它被留在細(xì)胞內(nèi)，并以與細(xì)胞糖酵解速率成比例的速率積累[21]。糖酵解的這種聯(lián)系可用于識(shí)別炎癥組織。與其他組織相比，炎癥細(xì)胞在靜止時(shí)具有較高的糖酵解速率，并在促炎刺激下進(jìn)一步增加其糖酵解速率[22]。炎癥在早期動(dòng)脈粥樣硬化病變和動(dòng)脈粥樣硬化斑塊不穩(wěn)定中起著關(guān)鍵作用，尤其是巨噬細(xì)胞在斑塊發(fā)病中起著核心作用，高度炎癥性易損斑塊的典型特征是大量的炎癥細(xì)胞和蛋白質(zhì)，他們都是分子成像示蹤劑的潛在目標(biāo)[23]。幾個(gè)小組在人類(lèi)研究中表明，頸動(dòng)脈中18F-FDG 攝取量提供了動(dòng)脈粥樣硬化炎癥的指標(biāo)[24-25]。并且有研究表明，與對(duì)側(cè)健康無(wú)癥狀病變相比，有癥狀的頸動(dòng)脈病變中頸動(dòng)脈斑塊的18F-FDG 攝取量更高[26]。在一項(xiàng)對(duì)近期發(fā)生腦血管意外的個(gè)體進(jìn)行的前瞻性研究中顯示，攝取18F-FDG 與隨后發(fā)生腦血管意外的風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)[27-28]。越來(lái)越多的前瞻性和回顧性研究表明，動(dòng)脈18F-FDG 攝取可以獨(dú)立預(yù)測(cè)動(dòng)脈粥樣硬化血栓事件。雖然18F-FDG 是目前研究最廣泛的用于斑塊成像的正電子發(fā)射斷層顯像劑，然而，18F-FDG對(duì)巨噬細(xì)胞的相對(duì)低特異性是斑塊成像一個(gè)眾所周知的限制。因此，雖然18F-FDG 在腫瘤顯像方面獲得了良好的收益，但是在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊方面仍稍顯不足。

3.2 68Ga-pentixafor PET-MRI

4 型趨化因子受體(type 4 chemokine receptor，CXCR4)是一種組成性細(xì)胞因子受體，參與多種生物過(guò)程，包括人類(lèi)免疫缺陷病毒的進(jìn)入、轉(zhuǎn)移的發(fā)展和不同自身免疫性疾病如類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡和多發(fā)性硬化的演變[29]。特別地，CXCR4 及其替代配體巨噬細(xì)胞抑制因子(MIF)的組合在內(nèi)皮損傷后白細(xì)胞向血管壁內(nèi)膜的募集中起著重要作用，這一過(guò)程對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展至關(guān)重要[30]。CXCR4 除可增加中性粒細(xì)胞的內(nèi)皮粘附，抑制CXCR4 功能增加了粘附能力，減少了中性粒細(xì)胞的凋亡，還可導(dǎo)致循環(huán)中性粒細(xì)胞的過(guò)度活化。與中性粒細(xì)胞CXCR4 在晚期動(dòng)脈粥樣硬化中的作用相一致，急性心血管綜合征患者循環(huán)中性粒細(xì)胞CXCR4 的表達(dá)降低[31]。通過(guò)對(duì)CXCR4 的定量可以幫助我們監(jiān)測(cè)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展過(guò)程。68Ga-pentixafor 是第一種對(duì)4 型C-X-C 趨化因子受體表現(xiàn)出高親和力和選擇性的正電子發(fā)射斷層顯像劑[32]。目前，已有一些利用68Ga-pentixafor 檢測(cè)頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的實(shí)驗(yàn)取得了不錯(cuò)的進(jìn)展。其中，Hyafil 等[33]和Li 等[34]的研究都指出以68Ga-pentixafor 作為示蹤劑的PET-MRI 顯像能夠無(wú)創(chuàng)檢測(cè)血管壁中CXCR4 的表達(dá)。并且Li等[34]的研究顯示頸動(dòng)脈68Ga-pentixafor 的攝取在偏心性粥樣硬化斑塊中增加最多。Hyafil等[33]的研究對(duì)象是動(dòng)脈粥樣硬化兔模型，而Li等[34]的研究對(duì)象是淋巴瘤患者，兩者都缺少對(duì)無(wú)其他疾病的動(dòng)脈粥樣硬化患者人類(lèi)群體的研究。68Ga-pentixafor 在頸動(dòng)脈斑塊檢測(cè)方面極具應(yīng)用前景，將免疫組化與影像結(jié)合，無(wú)創(chuàng)性檢測(cè)頸動(dòng)脈斑塊宏觀和微觀成分。后期臨床研究可以針對(duì)單純頸動(dòng)脈斑塊患者進(jìn)行研究，來(lái)探究斑塊CXCR4 的定量與后期發(fā)生卒中風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系，這將使臨床有發(fā)生腦卒中風(fēng)險(xiǎn)的患者極大受益。

3.3 18F-NaF PET-MRI

炎癥并不是易損斑塊的唯一代謝過(guò)程。動(dòng)脈粥樣硬化內(nèi)的炎癥可以通過(guò)細(xì)胞因子介導(dǎo)的血管平滑肌細(xì)胞來(lái)源的成骨細(xì)胞樣細(xì)胞促進(jìn)微鈣化，微鈣化可能通過(guò)纖維帽的機(jī)械破壞和(或)在沉積物周?chē)l(fā)持續(xù)的炎癥導(dǎo)致斑塊破裂。雖然動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中的宏觀鈣質(zhì)沉積可以提供穩(wěn)定性，但是微鈣化代表內(nèi)膜鈣形成的早期階段，極大地增加了纖維斑塊表面的機(jī)械應(yīng)力，這可能直接導(dǎo)致其破裂。經(jīng)過(guò)放射性標(biāo)記的氟能夠在鈣化的地方被吸收，并取代羥基磷灰石的羥基，因此18F-NaF 可以檢測(cè)動(dòng)脈斑塊內(nèi)的微鈣化。Mechtouff 等[35-36]于2017 年提出使用18F-NaF PET-MRI 來(lái)評(píng)估頸動(dòng)脈斑塊的易損性和鈣化的存在，并利用混合18F-NaF PET-MRI 對(duì)頸動(dòng)脈斑塊進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)與非責(zé)任斑塊相比，責(zé)任斑塊中18F-NaF 攝取更高，且與鈣斑體積和比例成正相關(guān)，但是與斑塊MRI 形態(tài)學(xué)易損標(biāo)準(zhǔn)無(wú)關(guān)。Cocker 等[37]在18F-NaF PET-CT 上得出的結(jié)論類(lèi)似：在與患者癥狀相關(guān)的斑塊中觀察到18F-NaF 攝取增高。18F-NaF PET-MRI 在動(dòng)脈斑塊上的應(yīng)用補(bǔ)充了MRI 在斑塊微鈣化檢測(cè)方面的短板，這使得我們能更好地理解動(dòng)脈粥樣硬化機(jī)制。

3.4 68Ga-DOTATATE

G 蛋白偶聯(lián)受體生長(zhǎng)抑素受體2 亞型(somatostatin receptor subtype-2，sst2)的上調(diào)發(fā)生在巨噬細(xì)胞的表面[38]。一項(xiàng)臨床前研究表明，68Ga-DOTATATE 對(duì)sst2 具有高特異性的結(jié)合親和力，可能是一種適合評(píng)估不穩(wěn)定斑塊炎癥活動(dòng)的放射性示蹤劑[39]。sst2 受體配體結(jié)合PET 示蹤劑即68Ga-DOTATATE，用于動(dòng)脈粥樣硬化炎癥成像。Tarkin 等[40]的研究顯示可以檢測(cè)到頸動(dòng)脈斑塊中CD68 陽(yáng)性的巨噬細(xì)胞，比18F-FDG具有更好的巨噬細(xì)胞特異性，且比18F-FDG能更好地區(qū)分高風(fēng)險(xiǎn)和低風(fēng)險(xiǎn)冠狀動(dòng)脈粥樣硬化病變[40]。然而與之相反，Wan等[41]利用68Ga-DOTATATE作為示蹤劑對(duì)預(yù)計(jì)行CEA手術(shù)的頸動(dòng)脈粥樣硬化患者進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)癥狀側(cè)和非癥狀側(cè)頸動(dòng)脈斑塊的68Ga-DOTATATE 攝取沒(méi)有顯著差異，并且雖然證實(shí)了斑塊中CD68 陽(yáng)性巨噬細(xì)胞的存在，但是在被切除的斑塊標(biāo)本細(xì)胞的細(xì)胞膜上沒(méi)有檢測(cè)到sst2 的表達(dá)。上述二者研究均是在PET-CT 在進(jìn)行，目前尚缺少該示蹤劑在PET-MRI 上檢測(cè)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的研究。68Ga-DOTATATE 在檢測(cè)和表征人類(lèi)易損斑塊方面仍存在爭(zhēng)議，與動(dòng)脈粥樣硬化斑塊內(nèi)促炎巨噬細(xì)胞的相互作用還有待進(jìn)一步研究。

3.5 其他正電子發(fā)射斷層顯像劑

18F-Florbetaben 是阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)大腦Aβ 斑塊臨床成像的正電子發(fā)射斷層顯像示蹤劑。Bucerius 等[42]將18F-Florbetaben 應(yīng)用于阿爾茨海默病的認(rèn)知障礙患者的頸動(dòng)脈PET-MRI 掃描，結(jié)果顯示頸動(dòng)脈有特異的18F-Florbetaben 攝取，且男性是獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。該實(shí)驗(yàn)可能對(duì)解釋頸動(dòng)脈狹窄患者后期出現(xiàn)的認(rèn)知障礙提供一定的幫助。內(nèi)膜巨噬細(xì)胞的代謝活動(dòng)增加了氧氣需求，這種缺氧狀態(tài)會(huì)引發(fā)血管生成。新的微血管從外膜生長(zhǎng)到斑塊，為正在發(fā)育的病變提供氧氣和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。而這些微血管的結(jié)構(gòu)完整性較差，血液源性炎癥細(xì)胞容易通過(guò)內(nèi)皮細(xì)胞層滲漏，進(jìn)一步導(dǎo)致斑塊炎癥[43]。Su等[44]在樣本量為30的動(dòng)脈粥樣硬化兔模型上利用68Ga-GEBP11-DMSA-MNPs 作為磁共振和正電子發(fā)射斷層雙重成像探頭，得出此顯像劑對(duì)斑塊內(nèi)新生血管有較好的顯示。Majmudar等[45]的實(shí)驗(yàn)顯示以巨噬細(xì)胞的吞噬活性為靶點(diǎn)的89鋯放射性標(biāo)記(89Zr-DNP)亦能很好地?zé)o創(chuàng)評(píng)價(jià)動(dòng)脈斑塊內(nèi)的炎癥，并能報(bào)告抗炎治療的效果。該研究是基于動(dòng)脈粥樣硬化鼠模型，而該示蹤劑在人類(lèi)動(dòng)脈粥樣硬化患者中的顯示效果仍未可知。Nie 等[46]通過(guò)對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化兔模型上動(dòng)脈斑塊的探測(cè)，提出用對(duì)缺氧的巨噬細(xì)胞敏感的64Cu-ATSM 能夠很好的檢測(cè)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊內(nèi)的缺氧，亦是一種很有前途的顯像劑。

放射性核素成像具有利用放射性示蹤劑直接探測(cè)體內(nèi)分子機(jī)制的優(yōu)勢(shì)，PET-MRI很好地將宏觀影像與微觀分子機(jī)制聯(lián)系起來(lái)，有助于我們對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化機(jī)制的理解，對(duì)患者進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分層和靶向治療。

4 PET-MRI采集時(shí)間

PET-MRI 由可以識(shí)別高危斑塊形態(tài)的磁共振成像和用于評(píng)估體內(nèi)斑塊病理生理學(xué)的正電子發(fā)射斷層掃描組成?；旌险娮影l(fā)射斷層掃描-磁共振掃描儀的出現(xiàn)使得這兩個(gè)互補(bǔ)的過(guò)程能夠結(jié)合在一個(gè)掃描儀中，以促進(jìn)斑塊的全面評(píng)估，可以同時(shí)評(píng)估斑塊的形態(tài)和病理生理學(xué)。大部分實(shí)驗(yàn)使用的是單示蹤劑如FDG，在注射FDG 之后，當(dāng)評(píng)估諸如頸動(dòng)脈斑塊的小區(qū)域時(shí)，血池中的FDG 濃度會(huì)導(dǎo)致較差的對(duì)比度分辨率，但是隨著時(shí)間的流逝，血液活動(dòng)減少，延遲成像可以改善血管炎癥的定量。一般的PET 顯像(如惡行腫瘤的分期成像)是在注射FDG 一個(gè)小時(shí)后進(jìn)行圖像采集的，然而B(niǎo)lomberg 等[47]的研究表明與90 min的成像相比，注射FDG后180 min進(jìn)行圖像采集能夠改善動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的炎癥定量。而其他的示蹤劑圖像采集時(shí)間亦有所不同，Nie等[46]創(chuàng)建的動(dòng)脈粥樣硬化兔模型是在注射64Cu-ATSM后進(jìn)行0～60 min的動(dòng)態(tài)顯像；Su等[44]在注射68Ga-GEBP11-DMSA-MNPs 后1 h 采集；而B(niǎo)ucerius 等[42]是在18F-Florbetaben注射后100 min采集圖像。

目前對(duì)于頸動(dòng)脈斑塊患者在注射示蹤劑后的PET-MRI 采集時(shí)間尚無(wú)一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，未來(lái)隨著對(duì)正電子發(fā)射斷層示蹤劑了解增加和多中心研究的發(fā)展，可以總結(jié)出各種示蹤劑對(duì)于不同目標(biāo)部位的圖像采集時(shí)間，以獲得關(guān)于特定疾病藥物代謝更準(zhǔn)確的信息，利于疾病的診斷。

5 PET-MRI的限制

除了MRI 的常見(jiàn)禁忌證，如起搏器和某些金屬植入物的存在，PET-MRI還有一些不足之處。掃描儀組件的衰減是通過(guò)將具有已知衰減特性的固定和剛性組件(患者臺(tái)和脊柱線圈或頭部線圈)集成到重建算法中解決的。身體組織是高度異質(zhì)且可移動(dòng)的，使得難以生成有效的基于磁共振的衰減圖[48]。除此之外，PET-CT 和PET-MRI 之間有所不同，前一種情況，可以精確測(cè)量組織密度，以生成衰減圖；而MRI 則不能直接測(cè)量組織密度，該圖像是通過(guò)測(cè)量磁場(chǎng)中的質(zhì)子自旋生成的，因此該圖像的衰減校正常不準(zhǔn)確。例如在MRI 中成像和分割骨組織皆有困難，這導(dǎo)致了對(duì)鄰近骨組織結(jié)構(gòu)中示蹤劑攝取的低估，一項(xiàng)研究報(bào)告顯示示蹤劑攝取可能被低估達(dá)17%[49]。而另一項(xiàng)研究卻顯示將骨信息納入磁共振衰減校正也不會(huì)對(duì)示蹤劑定量產(chǎn)生臨床相關(guān)影響[50]。因此，未來(lái)想要發(fā)揮PET-MRI在動(dòng)脈斑塊檢測(cè)方面的優(yōu)勢(shì)，圖像的衰減校正是一道難關(guān)。由于頸動(dòng)脈斑塊面積較小，對(duì)斑塊進(jìn)行評(píng)估時(shí)會(huì)受到部分體積效應(yīng)(partial-volume-effects，PVE)的影響，而PVE 的影響可以被部分體積校正(partial-volume-correction，PVC)校正。

PET-MRI需要在硬件和維護(hù)管理上花費(fèi)大量資金，使得掃描成本增加，因此PET-MRI 在頸動(dòng)脈斑塊方面應(yīng)用的普及仍有一定困難。金屬植入物在標(biāo)準(zhǔn)序列上產(chǎn)生信號(hào)空洞，隨著未來(lái)頸動(dòng)脈支架的普及，這將是一個(gè)常見(jiàn)的令人棘手的問(wèn)題。磁共振掃描時(shí)間長(zhǎng)、患者的呼吸運(yùn)動(dòng)、心臟運(yùn)動(dòng)和磁共振受試者耐受性較低等也是PET-MRI系統(tǒng)的負(fù)面因素。

6 顯示頸動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的其他影像手段

血管成像技術(shù)包括CT血管造影、MR血管造影、超聲檢查、PET。CT血管造影可以進(jìn)行高分辨率成像，可以準(zhǔn)確檢測(cè)潰瘍和鈣化，但不能準(zhǔn)確識(shí)別LRNC 和IPH[51]。PET 可以有效識(shí)別斑塊內(nèi)的活動(dòng)性炎癥，但它不允許評(píng)估潰瘍、LRNC、IPH等形態(tài)信息[52]。超聲檢查是評(píng)估斑塊形態(tài)和特征的經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)，不僅缺乏觀察者間和觀察者內(nèi)的一致性，而且超聲技術(shù)在檢測(cè)LRNC、IPH 和潰瘍方面敏感性和特異性有限[53]。而PET-MRI不僅能根據(jù)形態(tài)學(xué)對(duì)斑塊進(jìn)行分類(lèi)，還能通過(guò)示蹤劑的不同對(duì)斑塊的分子成分進(jìn)行分析，針對(duì)成分進(jìn)行特異性治療。PET-MRI在頸動(dòng)脈斑塊應(yīng)用方面有著巨大優(yōu)勢(shì)，使其可能在將來(lái)成為動(dòng)脈粥樣硬化患者的一站式治療模式。

7 PET-MRI未來(lái)的方向

放射組學(xué)是一個(gè)快速發(fā)展的領(lǐng)域，其本質(zhì)是對(duì)ROI 的形狀、大小、體積、信號(hào)強(qiáng)度和紋理等綜合定量特征的提取。通過(guò)將PET 與不同的MRI 對(duì)比相結(jié)合，可以得到兩種模式的特征，這增加了檢測(cè)人類(lèi)觀察者無(wú)法看到的放射圖像細(xì)微差異的機(jī)會(huì)。PET-MRI具有同時(shí)性，這兩種模式固有的共配準(zhǔn)優(yōu)于目前可用的其他混合成像模式。這也使得基于MRI 的運(yùn)動(dòng)校正PET 數(shù)據(jù)成為可能，如基于深度學(xué)習(xí)的低劑量PET 重建，有潛力改善圖像質(zhì)量，減少掃描時(shí)間，減少輻射劑量和整體改善患者舒適度。而基于PET-MRI 的放射組學(xué)可以幫助風(fēng)險(xiǎn)分層，評(píng)估治療反應(yīng)，并為斑塊的發(fā)展提供新的見(jiàn)解。將結(jié)果用于訓(xùn)練AI，可以有助于圖像去噪及重建處理，對(duì)病理結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)，充當(dāng)醫(yī)生的好助手。

8 總結(jié)

本綜述評(píng)估了PET-MRI 在頸動(dòng)脈粥樣硬化疾病中的潛在優(yōu)勢(shì)和局限性。PET-MRI 將磁共振成像的多功能性和高軟組織分辨率與正電子發(fā)射斷層掃描無(wú)與倫比的靈敏度和生物分子靈活性結(jié)合起來(lái)，展現(xiàn)了在頸動(dòng)脈粥樣硬化疾病方面應(yīng)用的巨大潛力。這個(gè)巨大優(yōu)勢(shì)可以幫助我們獲取動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的全面信息，提高我們對(duì)頸動(dòng)脈粥樣硬化導(dǎo)致缺血性卒中機(jī)制的理解，可用于預(yù)測(cè)動(dòng)脈粥樣硬化的疾病的進(jìn)展和動(dòng)脈粥樣硬化血栓并發(fā)癥(如中風(fēng))的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分層，并且可用于頸動(dòng)脈粥樣硬化疾病治療臨床療效的評(píng)估。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無(wú)利益沖突。