任羿陶，李 康（通信作者）

（1重慶醫(yī)科大學(xué) 重慶 400016）

（2中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院 重慶 400714）

（3中國(guó)科學(xué)院大學(xué)重慶學(xué)院 重慶 400714）

（4重慶市人民醫(yī)院放射科 重慶 401147）

腦卒中會(huì)導(dǎo)致大腦出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的損傷。粥樣硬化斑塊造成管腔狹窄，遠(yuǎn)端腦組織的血液循環(huán)受阻及粥樣硬化斑塊的破裂形成的栓子阻塞遠(yuǎn)端血管是腦卒中的主要病因[1-2]。既往研究中研究人員只將管腔狹窄程度作為缺血性腦卒中的一個(gè)高危因素，但多項(xiàng)研究證實(shí)，狹窄程度及易損斑塊成分都是腦卒中治療中不容忽視的兩方面[3]。易損斑塊的形成是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，它包括多種細(xì)胞、炎癥活動(dòng)及信號(hào)通路的參與。易損斑塊的特征性表現(xiàn)為巨大的脂質(zhì)核心、薄的纖維帽、大量的炎性細(xì)胞及較少的平滑肌細(xì)胞使斑塊容易破裂，其病理過(guò)程主要分為血管內(nèi)膜增厚、脂肪紋形成、纖維斑塊、粥樣斑塊；繼發(fā)性改變5步。超聲、CT、MRI、PET、人工智能等非侵入性影像學(xué)檢查方法能夠評(píng)估管腔的狹窄程度和易損斑塊的成分特征，幫助臨床醫(yī)生及早識(shí)別高?；颊叩淖渲酗L(fēng)險(xiǎn)，對(duì)未來(lái)不良事件進(jìn)行危險(xiǎn)分層[4]，使有卒中風(fēng)險(xiǎn)的患者得到及時(shí)的救治及管理。基于此，本文就無(wú)創(chuàng)性影像學(xué)方法在頸動(dòng)脈易損斑塊中的應(yīng)用研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 CT在頸動(dòng)脈易損斑塊中的應(yīng)用

CT檢查費(fèi)時(shí)短、禁忌證相對(duì)較少，故在臨床上應(yīng)用較廣，但CT具有輻射效應(yīng)也在一定程度上限制了它的發(fā)展。

1.1 常規(guī)CT

CT是一種掃描速度快、無(wú)創(chuàng)的檢查方法，它包括普通平掃及血管增強(qiáng)掃描，可以測(cè)量管腔的狹窄程度、觀察斑塊的位置及表面情況。根據(jù)NASCET公式計(jì)算，管腔的狹窄程度主要分為輕度狹窄（0%～＜30%）、中度狹窄（30%～＜70%）、重度狹窄（70%～＜100%）、閉塞（100%）4 型。通過(guò)在后處理工作站勾畫(huà)粥樣硬化斑塊的感興趣區(qū)，并計(jì)算出不同組織成分的像素值可以初步對(duì)斑塊的成分做出判斷。易損斑塊的CT表現(xiàn)主要包括[5-6]：①脂肪成分（斑塊內(nèi)含有CT值＜10 HU）；②斑塊內(nèi)出血（增強(qiáng)掃描動(dòng)脈期斑塊內(nèi)CT值增加10 HU以上）；③斑塊潰瘍（有龕影或局部管腔不規(guī)則）。張芙榮等[6]選取126頸動(dòng)脈潰瘍斑塊患者進(jìn)行數(shù)字減影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）診斷，對(duì)患者行超聲及CTA檢查比較他們的檢出及診斷陽(yáng)性率，最終得出CT血管成像在頸動(dòng)脈斑塊潰瘍識(shí)別中更有優(yōu)勢(shì)。但是因?yàn)橐恍┏煞值牟糠秩莘e效應(yīng)，CT很難區(qū)分纖維出血、斑塊內(nèi)出血等。

1.2 能譜CT

能譜CT采用單球管瞬時(shí)雙keV切換技術(shù)在0.5 ms內(nèi)實(shí)現(xiàn)在80～140 kVp管電壓間實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)切換，而實(shí)現(xiàn)雙能量成像。與傳統(tǒng)的多排螺旋CT相比，能譜CT采集速度更快、具有更高的空間分辨率，輻射劑量大大減低，被稱為“綠色環(huán)?！盋T。能譜CT提供了更多的定量指標(biāo)，通過(guò)能譜曲線、碘水圖等可以對(duì)易損斑塊成分進(jìn)行定性、定量分析。易損斑塊也有特征性的能譜曲線，例如：① 斑塊內(nèi)大的富含脂質(zhì)的壞死核心，能譜曲線呈“弓背向上”；②斑塊內(nèi)出血?jiǎng)t表現(xiàn)為呈下降曲線且斜率較大。

2 超聲在頸動(dòng)脈易損斑塊中的應(yīng)用

臨床在頸動(dòng)脈易損斑塊中常采用的超聲技術(shù)包括常規(guī)二維超聲、超聲造影技術(shù)及超聲彈性成像。

2.1 常規(guī)二維超聲

常規(guī)二維超聲可以直觀地觀察血管腔的形態(tài)、斑塊的位置及斑塊表面的情況，對(duì)狹窄處殘余管腔的內(nèi)徑測(cè)量、血流情況的評(píng)估等方面對(duì)斑塊的易損性進(jìn)行評(píng)估。超聲通過(guò)回聲不同將斑塊分為以下4型：①軟斑：低回聲，主要含有脂質(zhì)及血栓，斑塊表面不規(guī)則，是一種不穩(wěn)定斑塊；②硬斑：含有較大的鈣化灶而表現(xiàn)為強(qiáng)回聲，是一種穩(wěn)定斑塊；③扁平斑：呈條形帶狀回聲，信號(hào)不連續(xù)，是一種相對(duì)穩(wěn)定的斑塊；④潰瘍斑：回聲不均，形態(tài)不規(guī)則，表現(xiàn)凹凸不平，當(dāng)斑塊內(nèi)出現(xiàn)出血時(shí)表現(xiàn)為低回聲或無(wú)回聲，是一種不穩(wěn)定斑塊。Emma Nyman通過(guò)對(duì)106例受試者研究發(fā)現(xiàn)超聲對(duì)于斑塊檢測(cè)的可重復(fù)性高，是一種可靠的檢測(cè)方法[7]。但是二維超聲對(duì)斑塊內(nèi)炎癥及新生血管的情況的評(píng)估是有限的。

2.2 超聲造影技術(shù)

超聲造影檢查是通過(guò)向血管內(nèi)注射一種血管內(nèi)示蹤劑，是一種可以在易損斑塊中聚集的微氣泡。造影劑使目標(biāo)斑塊與周圍組織形成灌注差異來(lái)全面觀察斑塊，易損斑塊因含有較多的新生血管是它不穩(wěn)定的標(biāo)志，超聲造影技術(shù)通過(guò)檢測(cè)斑塊內(nèi)新生血管來(lái)評(píng)估斑塊的易損性及管腔的狹窄程度[8]。有學(xué)者在術(shù)前[9]對(duì)25例行頸動(dòng)脈內(nèi)膜切除術(shù)的頸動(dòng)脈狹窄的患者進(jìn)行了超聲造影及MRI成像評(píng)估斑塊的穩(wěn)定性，研究結(jié)果顯示，超聲造影識(shí)別頸動(dòng)脈易損斑塊的敏感性、特異性及診斷的整體準(zhǔn)確性都非常高。通過(guò)Logistic回歸模型分析發(fā)現(xiàn)，斑塊內(nèi)新生血管分級(jí)可以預(yù)測(cè)腦梗死的復(fù)發(fā)，當(dāng)斑塊內(nèi)新生血管分級(jí)大于Ⅱ級(jí)時(shí)有較高的相關(guān)性。超聲造影雖然能夠更為全面地評(píng)估斑塊內(nèi)新生血管，但是當(dāng)斑塊內(nèi)含有較多鈣化時(shí)，其敏感度會(huì)降低。

2.3 超聲彈性成像

超聲彈性成像[10]通過(guò)顯示斑塊的彈性特征來(lái)評(píng)估斑塊的易損性，目前所采用的主要是特異性及敏感度均較高的聲脈沖輻射力成像及剪切波彈性成像[11]。易損斑塊的某些成分如脂質(zhì)、斑塊內(nèi)出血等較相對(duì)穩(wěn)定的鈣化斑有較高的位移，而且不穩(wěn)定斑塊的狹窄程度常更高，其楊式模量值更低。超聲彈性成像作為檢測(cè)斑塊易損性的一項(xiàng)新的研究方法，目前的研究標(biāo)本還較少超聲應(yīng)變特征與組織學(xué)是否一一對(duì)應(yīng)后續(xù)也需要更多的臨床研究來(lái)探索及證實(shí)，而且剪切波在評(píng)估斑塊易損性時(shí)通過(guò)如血液這類的介質(zhì)時(shí)會(huì)受到偽影干擾影響評(píng)估的準(zhǔn)確性，同時(shí)剪切波在體內(nèi)的衰減也是急需解決的問(wèn)題。

3 MRI在頸動(dòng)脈易損斑塊中的應(yīng)用

3.1 MRI常規(guī)檢查序列

MRI是一種較理想的無(wú)創(chuàng)性斑塊成像方法，其組織分辨率較高。MRI常用的掃描序列包括：①黑血技術(shù)自旋回波序列：T1WI、T2WI、PDWI評(píng)價(jià)斑塊的體積、位置，識(shí)別斑塊成分；②亮血技術(shù)梯度回波序列：3D-TOF，顯示早期鈣化及纖維帽等；③增強(qiáng)掃描顯示炎性病變。其血管壁成像及“黑血”和“亮血”技術(shù)等對(duì)判斷斑塊的易損性有很大的價(jià)值，這些得到了病理的證實(shí)。“黑血”技術(shù)抑制血流信號(hào)強(qiáng)度，可以更清晰地顯示管壁，“亮血”技術(shù)增強(qiáng)血流信號(hào)強(qiáng)度，其圖像中血流為高信號(hào)，并通過(guò)圖像后處理顯示頸動(dòng)脈全貌。MRI增強(qiáng)可以顯示斑塊內(nèi)出血及纖維等成分，斑塊內(nèi)新生血管認(rèn)為是斑塊易損性的一個(gè)標(biāo)志，可以通過(guò)對(duì)比增強(qiáng)MRI來(lái)量化[12]，還能通過(guò)新生血管的數(shù)量反應(yīng)斑塊的炎癥反應(yīng)[13]對(duì)易損斑塊進(jìn)行評(píng)分。

3.2 易損斑塊的MRI特征

根據(jù)周圍的肌肉組織信號(hào)來(lái)表征斑塊的成分，幾種易損斑塊的信號(hào)主要表現(xiàn)為：①鈣化在所有序列均呈低信號(hào)。②完整的纖維帽在TOF序列上呈條形低信號(hào)，增強(qiáng)掃描有強(qiáng)化；破裂的纖維帽則表現(xiàn)為低信號(hào)帶的缺失，增強(qiáng)掃描無(wú)強(qiáng)化。③LRNC在TOF序列上呈等信號(hào)，T1WI呈高信號(hào)，T2WI呈混雜信號(hào)，增強(qiáng)掃描無(wú)強(qiáng)化。④IPH：在所有序列上均呈高信號(hào)。IPH和LRNC都可能出現(xiàn)T1WI高信號(hào)，他們可以在T1-加權(quán)TOF序列上區(qū)分。雖然MRI一直被認(rèn)為是粥樣硬化斑塊組織成分顯示的金標(biāo)準(zhǔn)，但是MRI由于檢查時(shí)間耗時(shí)較長(zhǎng)、費(fèi)用高以及禁忌證較多在臨床中的應(yīng)用受到限制。

4 PET在頸動(dòng)脈易損斑塊中的應(yīng)用

正電子發(fā)射斷層掃描（positron-emission tomography，PET）屬于核醫(yī)學(xué)分子影像技術(shù)。PET是在分子影像學(xué)的基礎(chǔ)上選用合適的示蹤劑注入體內(nèi)，檢測(cè)放射性示蹤劑在目標(biāo)病灶中的攝取情況。目前臨床上所使用示蹤劑主要是18F-FDG，它主要在代謝活躍的細(xì)胞內(nèi)分布。由于頸動(dòng)脈易損斑塊具有活動(dòng)性炎癥、血管正性重構(gòu)等特征，生物示蹤劑會(huì)在更多的聚集在易損斑塊中，當(dāng)目標(biāo)斑塊18F-FDG攝取增加可提示斑塊易損性。研究人員[14]對(duì)18 例患者36條頸動(dòng)脈分析發(fā)現(xiàn)，發(fā)生腦缺血事件患者有癥狀和無(wú)癥狀側(cè)斑塊的18F-FDG攝取量存在差異，其同側(cè)頸動(dòng)脈斑塊顯示有更多的18F-FDG分布。因?yàn)樗械募?xì)胞都進(jìn)行糖代謝，18F-FDG會(huì)被所有細(xì)胞攝取缺乏特異性。此外，有研究人員[15]尋找到了一種特異性較高的示蹤劑18氟-氟化鈉（18F-NaF）用以反映斑塊的易損性。有研究通過(guò)選取一批臨床診斷短暫性腦缺血發(fā)作或輕微腦卒中的患者進(jìn)行了18F-FDG及F-NaF的PET/CT檢查，最終證實(shí)18F-NaF在易損性斑塊中的檢測(cè)率更高。但是由于PET的檢查價(jià)格相對(duì)較高，使其在臨床上的使用受限。

5 小結(jié)與展望

綜上所述，各種無(wú)創(chuàng)性影像學(xué)檢查技術(shù)因?yàn)槌上穹绞讲煌?，?duì)頸動(dòng)脈斑塊易損性的評(píng)估各有優(yōu)劣，多種影像學(xué)方法結(jié)合的靈活運(yùn)用可提高斑塊狹窄程度及斑塊成分檢測(cè)的準(zhǔn)確度。還需要探索更加有特異性及靈敏度的檢查方法分析頸動(dòng)脈斑塊成分，為高危人群預(yù)測(cè)腦血管事件的風(fēng)險(xiǎn)。

此外，隨著來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，人工智能在頸動(dòng)脈斑塊方面的研究也越來(lái)越多并且取得了卓越的成果。人工智能是利用自動(dòng)化、可重復(fù)的人工智能分析方法從海量的影像圖像資料中提取研究對(duì)象的關(guān)鍵信息，并以此建立模型，后續(xù)可以對(duì)患者的數(shù)據(jù)進(jìn)行精確的定性、定量分析，幫助臨床醫(yī)生進(jìn)行診斷[16]。它不僅大大減輕了醫(yī)生的工作強(qiáng)度，而且相較于傳統(tǒng)的依靠影像醫(yī)師的診斷方式它滿足了越加復(fù)雜的醫(yī)學(xué)圖像的分析及處理需求，但是人工智能的發(fā)展還有很多不足，需要更多的研究來(lái)驗(yàn)證它的效果。