颈动脉粥样硬化斑块易损性的评价方法.pdf

6 1 2 心肺血管病杂志 2 0 1 4年 7月第 3 3卷第 4期 J o u ma l o f C a r d i o v a s c u l a r P u l m 0 n a r y D i s e a s e s，J u l y 2 0 1 4，V o 1 3 3，N o 4 D O I：i 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 7 0 6 2 2 0 1 4 0 4 0 3 6 颈动脉粥样硬化斑块易损性的评价方法 王倩倩李 宇 陈 忠 关键词 脑卒中；动脉粥样硬化斑块；评价方法 中图分类号 1 1 5 4 3 文献标志码 A 文章编号 1 0 0 7-5 0 6 2(2 0 1 4)0 4-6 1 2-0 3 脑卒中以其极高的发病率、致残率及致死率严重威胁着 全人类的健康。世界卫生组织统计数据显示，我国脑卒中发 生率正以每年 8 7 的速率上升，形势不容乐观。脑卒中病 理分型中，缺血性脑卒中占有相当大的比例。循证医学证据 表明，颈动脉粥样硬化程度、易损斑块情况与进展性缺血性 脑卒中密切相关”。在临床上，对颈动脉粥样硬化斑块的 有效处理便成为预防脑卒中的关键。因此，如何于术前评价 颈动脉斑块的性质，以更好地指导手术方式的选择成为大家 关注 的焦点。1 颈动脉粥样硬化斑块与易损斑块 颈动脉粥样硬化斑块好发于双侧颈总动脉分叉处，由于 该部位的血流方向及性质发生明显改变，原本轴向的血流突 然部分流向分支方向，导致局部血流动力学发生变化(即该 处血流为低剪切力及震荡剪切力状态)，形成涡流，故易形成 粥样硬化斑块。而分叉处外侧壁的剪切力变化更为明显，故 外侧壁较分又脊部更易形成斑块 J。低剪切力及震荡剪切 力促成粥样硬化斑块形成的机制有：血流缓慢甚至淤滞 降低了局部脂质颗粒转运速率；血小板和巨噬细胞的黏 附性增加；一氧化氮、血小板源生长因子及转化生长因子 的调节和翻译过程受阻 J。当粥样硬化斑块出现薄纤维帽、较大的富脂核心、活动 性炎症、活跃的血管重构及新生滋养血管以及斑块内出血等 特点时，就可称之为易损斑块 J。这些特点会造成颈动脉管 壁进行性增厚，并极易破裂而导致突发恶性脑血管事件的发 生。引起易损斑块破 裂及继 发血 栓形成 的主要 原 因有 巨 噬 单核细胞浸润和泡沫细胞形成、炎症渗出、变性、细胞凋亡坏 死、氧化应激和脂质沉着、内皮功能损伤、斑块的位置和应切 力、正反相重构、MMP s T I MP s比例失调和感染等。亦有许 多学者研究与易损斑块不稳定相关的细胞因子及生物标志 物，但由于斑块形成和进展过程涉及多种因素，极为复杂，故 作者单位：1 0 0 0 2 9 首都医科大学附属北京安贞医院 北京市心肺血 管疾病研究所 血管检查室 通信作者：陈忠，主任医师、教授、博士生导师，研究方向：血管外科诊 断及治疗。E-ma i l：c h e n z h o n g 8 6 5 8 v i p s i n a c o m 综 述 目前尚无理想的标志物供临床预测或早期诊断易损斑块。下面就 目前临床中用来评价颈动脉粥样硬化斑块易损 性的方法和手段做一综述。2 超声 临床上通常以超声作为筛查颈动脉粥样硬化的首选检 查方法。超 声可 以用于 检 测 颈动 脉 内膜 中层 厚 度(i n t i m a m e d i a t h i c k n e s s，I M T)、颈动 脉管 腔狭 窄 程度、斑 块形 态、甚 至可以判断斑块性质。临床常用的超声检查方法包括：B型 超声、三维超声、血管内超声(I V U S)、血管弹性成像技术以 及超声造影成像(c o n t r a s t e n h a n c e d u l t r a s o u n d，C E U S)等。(1)常规超声根据斑块内部回声特点将斑块主要分为：低回声斑块、中回声斑块、强回声斑块和不均质 回声斑块。低回声斑块内含有较多脂质和斑块内出血，无回声斑块则提 示其内还有大量脂质或溃疡出血，血管内膜表面不平整、有 凹陷、以低回声为主的区域提示为溃疡区。强回声斑块则含 有较多坚硬的成分，诸如纤维组织和钙化。有学者对拟行颈动脉 内膜剥脱术的患者(颈动脉管腔 狭 窄程度 7 0)术前进行超声检查，发现有症状 的患者颈动 脉斑块中，低回声、中等回声及强回声斑块所 占比例分别为 5 8 、3 5 和 7 ；无症 状 的患者 则为 1 8 、4 1 和 4 1 ，结 果也得到了术后病理的证实。若术前超声检查斑块为低回 声或无回声，则提示了其易损性和不稳定性，可以作为外科 手术 的适应证 J。也有学者研究认为，斑块内成份产生的回声变异较大，难以通过超声回声的强弱进行准确识别，故难以预测临床事 件。此外，常规超声检查结果的准确性依赖于检查者的经验 与技术，对于判定斑块的性质具有很大的局限性。(2)血管内超声(i n t r a v a s c u l a r u l t r a s o u n d，I V U S)常规 I V U S分辨率低，不能检出纤维帽，检测斑块破裂的敏感度仅 为3 7。而I V U S射频数据分析明显提高了富脂斑块的检出 率，在区分粥样硬化斑块与血栓方面有较好的应用前景 j。基于 I V U S技术，对其图像灰度值进行校正，并提取血管壁组 织位移及应变数据，最终获得有关血管壁的断层显微图像，但在提示易损斑块方面的作用仍需大量临床及基础研究结 果 以证 实。肺血管病杂志 2 0 1 4年 7月第 3 3卷第 4期J o u r n a l o fC a r d i o v a s c u 1 a rP u l mo l la r y Di 8 e a s e s，J u l y 2 0 1 4，V0 1 3 3，N o 4 61 3 I V U S为有创检查，有发生内膜剥离、血管腔急性闭塞等 并发症的风险，尤其对有易损斑块的患者而言，此检查的风 险性较大。(3)超声弹性成像(u h r a s o n o g r a p h i c e l a s t o g r a p h y)超声弹 性成像技术可显示被检测斑块内部结构的硬度弹性，弹性图 中的彩色由红色逐渐过渡至蓝色，代表不同组织的弹性(硬 度)大小不同。既往研究结 果提 示，低 回声斑 块 中富含脂 质 故硬度较小，弹性成像后显示为黄绿色或以绿色为主；而强 回声斑块含脂质相对较少，故硬度较大，受压后应变较小，显 示为蓝色；混合 斑块成份 介于两者 之间，故显示 为蓝绿 相 问。超声弹性成像对于提示颈动脉斑块性质有一定价值，但 尚不能量化斑块内成份比例，且缺乏长期大量临床随访资 料，故其临床应用价值仍在进一步研究中。(4)超声造影 成像(c o n t r a s t e n h a n c e d u h r a s o n o g r a p h y，C E U S)超声造影成像技术通过静脉内注射直径约为 1 8 Ix m 的微泡对 比剂，即血管 腔 内示 踪剂，来 获得 同颈动 脉血 管造 影相似的影像，大幅度提高了其诊断准确性。研究表明，注 射超声造影剂后，多数斑块表现为不同程度的管壁外膜向斑 块内部的点状及短线状增强，而易损斑块则表现为斑块周边 增强较明显。近期有学者利用 C E U S重建微泡穿过颈动 脉斑块的路线，计算出斑块内新生血管面积与斑块总面积的 比值，此比值即为易损斑块 内新生血管的量化指标。斑 块内新生血管是不成熟的血管组织，管壁脆弱，极易诱发斑 块内出血甚至导致斑块破裂。通过 C E U S得到的新生血 管量化指标是评价易损斑块的重要参数，并且与病理对照证 实了此结论的可靠性。但临床应用 C E U S有一定局限性：静 脉注射微泡对 比剂导致 的并 发症；无法 良好 显示厚度 2 4 mm的斑块；对易损斑块 的纳入标准 尚未达成共识。此外，原本针对心肌运动而研发的速度向量成像(v e l o c i t y v e c t o r i ma g i n g，V V I)技术 目前也应用于颈动脉管壁运动 的研究中。而对于此项技术检测斑块易损性方面尚存争议。有动物实验研究发现，V V I 能够探测易于破裂的易损斑块，且具有较高的敏感性和特异性。而另一项 回顾性研究结 果却表明，V V I 技术通过分析管壁及斑块的运动情况，可以 反映 血 管 的 机 械 特 性 及 弹 性，但 并 不 能 判 断 斑 块 是 否 易损”。3 多层螺旋 c T血管成像(m u h i d e t e c t o r c o m p u t e d t o m o g r a p h y a n g i o g r a p h y，MD C T A)在 C T血管成像基础上发展而来的(MD C T A)，以其较高 的空间分辨率、较快的扫描速度、较好的图像质量等优势，已 经成为检查颈动脉粥样硬化的可靠的无创检查之一。除了 具备对血管壁钙化灶的高检 出率外，MD C T A还能较好地判 断斑块的形态、区分斑块的组成成分，进一步推测斑块 的性 质，对易损斑块 的检查结 果与病理组 织学 的相关 性好。MD C T能帮助检测易损斑块的相关特征，例如血管壁正性重 构、点状钙化和斑块内低密度(3 0 H u)等。近期有学者 报道，用 MD C T A对颈动脉斑块增强后，通过 R O C曲线下面 积分析，发现斑块的强化程度与斑块 内微血管密度密切相 关，当 C T值 l O H u时，相关性可达 9 0 以上。因此研究得 出结论：斑块 内新生血管程度与斑块强化有统计学相 关 性 J。有学者研究结果表明高分辨率 C T A在分析颈动脉斑 块性质方面与组织病理学吻合度高达 7 2 6。对于斑块内 大脂质核心及出血，C T A与组织学问有良好的相关性，同时 也能较好地显示溃疡和纤维 帽厚度。尽 管有学 者提 出钙 化灶的部分容积效应和斑块组成成分的叠加会影响 MD C T A 对斑块易损性的判断力，但综合大量循证医学证据，笔者 认为 MD C T A可以作 为探查颈动脉易损斑块 的一线检 查 手段。4 核磁共振成像(ma g n e t i c r e s o n a n c e i ma g i n g，MR I)MR I 在检测易损斑块方面有着广阔的应用前景并达成 共识。MR I 以其无创性、无辐射性、可重复性、软组织分辨率 高及多对比成像等优势，为颈动脉易损斑块的诊断提供有价 值的信息。它能够区分斑块内的纤维帽、脂质核心、检查斑 块内出血，还能判定斑块形态、纤维帽均一性等。易损斑块 在 M R I 的主要表现有：大的脂质核心(T 2 WI 显示为高信 号，压脂后为低信号)，薄或破裂的纤维帽；出血(T 1 WI 显 示为高信号)，动态增强扫描特征：斑块呈显著早期强化，晚期强化亦明显或强化程度下降。大量临床研究及动物实 验结果均证实 MR I 在检测易损斑块方面有着广阔的临床应 用前景。曾有报道对拟行颈动脉内膜剥脱术的患者于术前 行高分辨率 M R I 扫描，并与术后病理结果相对比，发现破裂 的纤维帽发生临床事件的概率远远高于厚纤维帽(7 0 V S 9)，有破裂纤维帽的患者近期发生 T I A或脑卒中的概率是 厚纤维帽患者的 2 3倍 J。有学者指出，虽然 MR I 的“黑 血”技术能够准确识别颈动脉易损斑块，但 尚不能成为筛查 颈动脉易损斑块的首选检查手段。制约其广泛应用的局限 性有：成像时间长、空间分辨率低、运动伪影、检查费用昂贵、幽闭恐惧 症及体内有金属置人物等检查禁忌。5 其他检查方法 数字减影血管造影(d i g i t a l s u b t r a c t i o n a n g i o g r a p h y，D S A)至今仍是评价颈动脉疾病的金标准。D S A属于有创检查，能 清晰显示管腔狭窄情况，但无法显示斑块的组成结构、也无 法很好 地评价易损 斑块。近期 有研究 报道，氟脱 氧葡 萄糖一 正电子发射断层扫描(F D G P E T)能够精确判断富脂和有炎 性改变的斑块，研究结论推测联合应用 F D G P E T与 M R I，将 在预测有缺血性卒中高危险性 的颈动脉斑块方面发挥重要 作用。此外，还有一些 评价 颈动脉 粥样硬 化 的方 法，如血 管 内 超声弹性成像法、光学相干断层显像等，这些技术均能从不 同侧面反映颈动脉斑块的病生理变化，但由于其敏感性和特 异性各异，在分析斑块易损性方面并无优势。目前，在临床应用的评价颈动脉易损斑块的方法众多，各有千秋。临床医生要做到最有效地选择最佳的评价技术，从而获得最有价值的诊断信息，必定会有困难。面对实际问 题时，通常需要联合多种检查方法来综合评价颈动脉粥样硬 61 4 肺血管病杂志 2 0 1 4年 7月第 3 3卷第 4期J o u rna l o f C a r d i o v a s c u l a r P u l m o n a r y D i s e a s e s，J u l y 2 0 1 4，V o 1 3 3，N o 4 化的程度以及斑块的性质。因此，有学者提出“头颈联合多 模式影像技术”，它能可靠地显示动脉粥样硬化所致的管腔 狭窄程度、范围及斑块表面溃疡；可分析斑块性质，发现易损 斑块 J。临床多影像技术的联合应用，将有助于完善颈动 脉粥样硬化病变的综合评价体系，为临床提供更加合理有效 的诊断流程。1 2 3 4 5 6 7 8 【9 1 O 1 1 参考文献 No b u o H，Ma s a y a s u M，Hi r o a k i M，e t a 1 I s c h e mi c s t r o k e e v e n t s a n d c a r o t i d a t h e r o s c l e r o s i s r e s u l t s o f t h e o s a k a f o l l o w-u p s t u d y f o r u l t r a s o n o g r a p h i e a s s e s s me n t o f c a r o t i d a th e r o s c l e r o s i s(t h e O S A C A S t u d y)S t r o k e，1 9 9 5，2 6：1 7 8 1-1 7 8 6 郝伟，倪敬年，时 晶，等脑卒 中患 者血管危 险因素 与颈动 脉 粥样硬化的关系中国比较医学杂志，2 0 0 9，1 9：2 3-2 6 Ch e n g C，T e mp e l D，Va n Ha p e r e n R，e t a 1 At h e r o s c l e rot i c l e s i o n s i z e a n d v u l n e r a b i l i t y a r e d e t e r mi n e d b y p a t t e rns o f flu i d s h e ar s t r e s s Ci r c u l a t i o n，2 0 0 6，1 1 3：2 7 4 4-2 7 5 3 Ch a t z i z i s i s YS，J o n a s M，Co s k u n AU，e t a 1 P r e d i c t i o n o f t h e l o-e a l iz a t i o n o f h i g h-ris k c o ron a r y a t h e r o s c l e rot i e p l a q u e s o n t h e b a s i s o f l o w e n d o t h e l i a l s h e a r s t r e s s：a n i n t r a v a s c u l a r u l t r a s o u n d a n d h i s t o p a t h o l o g y n a t u r a l h i s t o t s t u d y C i r c u l a t i o n，2 0 0 8，1 1 7：9 9 3-1 0 0 2 Mo r e n o P R，Mi c h a e l AVu l n e r a b l e p l a q u e：d e fi n i t i o n，d i a g n o s i s，a n d t r e a t me n t Ca r d i o l Cl i n，2 01 0，28：1-3 0 Te g o s T J，S t a v r o p o u l o s P，S a b e t a i MM，e t a 1 De t e r mi n a t i o n s o f c a r o t i d p l a q u e i n s t a b i l i t y：e c h o i c i t y v e r s u s h e t e r o g e n e i t y Eu r J Va s c E n d o v a s c S u r g，2 0 01，2 2：2 2-3 0 T e n K a t e G L，V a n d e n O o r d S C，S ij b r and s E J，e t a1C u r r e n t s t a t us a n d f u t u r e d e v e l o p me n t s o f c o n t r a s t e n h a n c e d u l t r a s o u n d o f c a r o t i d a t h e r o s c l e ros i s J Vasc S u r g，2 0 1 3，5 7：5 3 9 5 4 6 Gr o g a n J K，S h a a l a n WE，Ch e n g H，e t a 1 B-mo d e u l t r a s o n o g r a p h i c c h ara c t e riz a t i o n o f c a r o t i d a t h e r o s e l e r o t i e p l a q u e s i n s y mp t o ma t i c a n d a s y mp t o ma t i c pa t i e n t s J Va s c S u r g，2 0 0 5，4 2：4 3 5 5 41 Mu r a s h i g e A，Hir o T，F u j i i T，e t a1 D e t e c t i o n o f l i p i d-l a d e n a t h-e r o s c l e r o t i c p l a q u e b y wa v e l e t a n a l y s i s o f r a d i o f r e q u e n c y i n t r a v a s c u l ar u l t r a s o u n d s ig n als：i n v i v o v a l i d a t i o n a n d p r e l i mi n a r y i n v i v o a p p l i c a t i o n J Am Co l l Ca r d i o l，2 0 0 5，4 5：1 9 5 4 1 9 6 0 方占军，高启旺，张连杰，等 实时超声弹性成像技术评价脑 卒 中患者颈动脉斑块 软硬度医学临床研 究，2 0 1 1，4：6 5 9 6 61 魏立亚，何文，张红霞，等 颈动脉硬化斑块 内新生血管的超 声 造影研究中华医 学超声 杂志(电子版)，2 0 0 9，6：1 0 9 5 一 l 1 0 2 1 2 H o o g i A，A d a mD，H o f f m anA，e t a l，C ar o t id p l a q u e v u l n e r a b i l i t y：q u a n t ific a t i o n o f n e o v a s c u l a r i z a t i o n o n c o n t r a s t e n h a n c e d u l t r a s o u n d wi th his t o p a t h o l o g ic c o r r e l a t i o n A J R，2 01 1，1 9 6：4 3 1-43 6 1 3 V i rma n i R，K o l o d g i e F D，B u r k e A P，e t a1 A t h e r o s c l e r o t i c p l a q u e p r o gre s s i o n an d v u l n e r ab i l i t y t o r u p t u r e：a n g i o g e n e s i s a s a s o u r s e o f i n t r a p l a q u e h e mo rrh a g e Ar t e r i o s c l e r T h romb Va s c Bi o l，2 0 05，2 5：2 0 5 4-2 0 61 1 4 Z h a n g L，L i u Y，Z h a n g P F，e t a1P e a k r a d i a l a n d c i r c u m f e r e n t i a l s t r a i n me as u r e d b y v e l o c i t y v e c t o r i ma g i n g i s a n o v e l i n d e x for d e t e c t i n g v u l n e r a b l e p l a q u e s i n a r abb i t mo d e l o f a t h e r o s c l e r o s i s At I l e ros c l e ros i s，2 01 0，2 1 1：1 4 6-1 5 2 1 5 张宏，施红，余 秀华，等速度 向量成像 技术和 超声造影 评 价颈动脉易损斑块中华临床 医师杂志(电子版)，2 0 1 1，5：2 0 6 2-2 0 6 5 1 6 K i t a g a w a T，Y a ma mo t o H，H o r i g u c h i J，e t a 1 C h a r a c t e ri z a t i o n o f n o n e a l c i f i e d c o ron a r y p l a q u e s a n d i d e n t i fic a t i o n o f c u l p rit l e s i o n i n p a t i e n t s wi t h a c u t e c o r o n a r y s y n d rome b y 6 4一 s l i c e c o mp u t e d t o mo-gra p h y J Am C all Ca r d i o l I mg，2 0 0 9，2：1 5 3 1 6 0 1 7 S a b a L，L a i ML，Mo n t i s c i R，e t a1A s s o c i a t i o n b e t w e e n c a r o t i d p l a q u e e n h a n c e me n t s h o wn b y mu l t i d e t e c t o r C T a n g i o g r a p h y a n d h i s t o l o g i c a l l y v a l i d a t e d mi e r o v e s s e l d e n s i t y E u r Ra d i o l，2 0 1 2，2 2：2 2 3 7-2 2 45 1 8 Wi n t e rma r k M，J a w a d i S S，R a p p J H，e t a 1 Hi g h r e s o l u t i o n C T i ma g i n g o f c aro t i d a r t e ry a t h e r o s c l e r o t i c p l a q u e s AJ NR，2 0 0 8，2 9：8 7 5-8 2 1 9 Ho mb u r g P J，R o z i e S，V a n Gi l s MJ，c t a1A s s o c i a t i o n b e t w e e n e a r o i d a rt e r y p l a q u e u l c e r a t i o n a n d p l a q u e c o mp o s i t i o n e v a l u a t e d wi t h mu l t id e t e c t o r C T a n g i o g r a p h y S t rok e，2 01 0，4 2：3 6 7-3 7 2 2 0 S a i t o H，K u r o d a S，H i r a t a K，e t a 1 V ali d i t y o f d u a l MR I a n d F FDG P E T i m n g i n p r e d i c t i n g v u l n e r ab l e a n d i n fl a me d c a r o t i d p l a q u e Ce r e b rov a s c Di s，2 01 3，3 5：3 7 0-3 7 7 2 1 Mi l l o n A，Ma the v e t J L，B o u s s e l L，e t a 1 H i g h r e s o l u t i o n m a g n e t i e r e s o n a n c e i ma g i n g o f c a r o t i d a t h e r o s c l e ros i s i d e n t i fi e s v u l n e r a b l e c a r o t i d p l a q u e s J Va s c S u r g，2 01 3，5 7：1 0 4 6 1 0 51 2 2 V a n B o c h o v e G S，S t r a a t h o f R，K r a m s R，e t a 1 MR I-d e t e rmi n e d c a r o t i d a r t e r y fl o w v e l o c i t i e s an d wall s h e ar s t r e s s i n a mo u s e mo d e 1 o f v u l n e r ab l e a n d s t ab l e a t h e r o s c l e r o t i c p l a q u e MAGMA 2 0 1 02 3：7 7I 8 4 2 3 戴建平重 视 MR I 对 易损斑块 的研究 磁 共振成 像，2 0 1 0，1：4 0 6-4 0 7 2 4 毕涛，于薇，何楠，等 3 2 0排 c T头颈联合 扫描 评价颈动脉 血运重建术前后脑血流动力学变化心肺血管病杂志，2 01 2，31：2 6 8-2 71 (2 0 1 31 22 1收稿)