来源：磁共振成像传媒
马玉荣, 张涛, 张静. 高分辨率MRI评价颈动脉斑块稳定性的优势及临床应用价值. 磁共振成像, 2016, 7(8):630-634.
张静，兰州大学第二医院核磁共振科主任，博士，副教授，硕导。
专业特长：
神经影像
学术兼职：
中华医学会神经专业委员会青年委员
中国女医师协会放射分会委员
甘肃省放射专委会副主任委员
甘肃省放射专委会磁共振学组副组长
甘肃省医师协会会放射分会副主任委员
脑卒中已成为严重危害人类健康的疾病之一，其致残率居世界第一，致死率居世界第二，颈动脉粥样硬化与缺血性脑卒中有着密切的关系。缺血事件的发生已不单是由于血管狭窄程度引起，斑块内的成分才是影响其是否发生的主要因素[1-3]，斑块破裂和血栓形成即易损斑块的出现更是缺血事件发生及复发的危险因素。所以判定易损斑块，评价斑块的稳定性成为临床最为关注的问题。
1 高分辨率MRI的应用介绍
高分辨率MRI就是指具有较高的软组织分辨率。成像特点包括：专有颈部线圈、小FOV、大矩阵、薄层、无间距等。成像序列包括：三维时间飞跃法(three dimensional time of flight,3D-TOF)、增强前、后四翻转恢复快速自旋回波T1WI序列、双回波(proton weighted, PDWI)序列、多平面双反转恢复T2WI序列等以及一些特殊序列如磁化准备快速梯度回波成像序列(magnetizationprepared rapid gradient echo, MP-RAGE)、三维多回波重组梯度回波序列(threedimensional multi echo gradient echo, 3D MERGE)、3D反转恢复准备的快速扰相梯度回波序列(three dimensional inversion recovery preparation for fast disturbedphase gradient echo, 3D IRFSPG)。非增强序列(3D-TOF、T1WI、T2WI、PDWI)可以很好地显示斑块特点(如脂核、纤维帽、钙化、出血等内部成分以及斑块大小、范围、比例、分布方式等)，MP-RAGE、3D IRFSPG等对出血成分显示更为敏感；CE-T1WI可以勾画出脂核与纤维帽的界限，评价纤维帽厚度及脂核比例，同时反映斑块内部的新生血管及炎症反应状态，更好地评价斑块的稳定性。MR在显示斑块生物学特征方面已达到很高的准确率[4-5]。
2 斑块影像学与病理对照分级
Cai等[1]根据MRI对颈动脉斑块的影像学特点修订了美国心脏协会(American Heart Association, AHA)曾提出的影像学和组织病理学对照的动脉粥样硬化(ateriosclerosis, AS)斑块分类标准：Ⅰ-Ⅱ型：壁厚接近正常，无钙化；Ⅲ型：弥漫或偏心性内膜增厚，无钙化；Ⅳ-Ⅴ型：斑块内含纤维包裹的脂质核心，伴或不伴钙化；Ⅵ型：复杂斑块，表面可有破损、出血或血栓形成；Ⅶ型：钙化斑块；Ⅷ型：无脂质核心纤维斑块，可有小钙化。Ⅳ-Ⅴ型及Ⅵ型斑块易出现破裂及进展，导致临床脑缺血事件的发生。
3 易损斑块的识别：斑块稳定性评价
3.1 易损斑块的定义及评价标准
3.1.1 定义
“易损斑块”最早用来描述不稳定、易导致急性冠脉综合征的斑块，此外有“不稳定斑块、软斑、高风险斑块”等不同的命名方式。2003年国际性文件达成共识，将“所有有破裂倾向、易发生血栓和(或)进展迅速的斑块”统一命名为“易损斑块”[6]。
3.1.2 评价标准
主要标准：管腔狭窄＞90%；薄的纤维帽、大的脂质核心；活动性炎症，单核细胞及巨噬细胞浸润；内皮脱落及表面血小板聚集；斑块裂隙。次要标准：斑块表面钙化结节；血管内径下见黄亮斑块；斑块内出血；内皮功能障碍；斑块正性重构[7-8]。
3.2 斑块的MRI成分分析及各组分对斑块稳定性的影响
斑块不同成分MR表现不同，结合多种序列，可以分析出脂质核心、纤维帽、钙化、出血、炎性反应或新生血管等，各种成分的比例、位置、范围及分布方式等均可影响斑块的稳定性[9]。大的脂质核心、薄的纤维帽或表面溃疡形成是易损斑块的主要特征[10]，斑块内出血或血栓形成更易导致斑块的不稳定性，从而诱发脑缺血事件的发生。
3.2.1 脂质坏死核心
脂质核心T1WI为高信号，3D-TOF表现为中等强度信号，PDWI上呈等或低信号，T2WI依内部成分不同呈现出不同信号特点，低、中等或高信号(脂质核心若以甘油三酯为主，T2WI表现为低信号，若以胆固醇为主，T2WI则表现为高信号) [11]。脂核内部由于缺乏新生血管，在CE-T1WI序列强化程度很低，而纤维帽内部新生血管丰富通常呈明显强化，这样通过对比增强可以明确判断脂核的存在及其比例大小。脂质核的大小、内部成分及脂核坏死对斑块的稳定性均有较大的影响，脂质核所占斑块比例＞40%时斑块易于破裂[12-13]。
3.2.2 纤维帽
主要成分包括胶原基质及平滑肌，T1WI为等信号，T2WI呈稍高信号，3D-TOF呈低信号。由于纤维帽内富含新生毛细血管，因此在CE-T1WI序列强化效果明显，与临近未强化的脂核形成鲜明对比，清楚地反映纤维帽结构，更好地分析纤维帽厚度，评价其完整性，观察是否有破损[14]；厚纤维帽表现为管腔与脂质核心间的均匀条状强化带，薄纤维帽强化带显示不清或较薄，破裂纤维帽强化带断裂、管腔不规则。纤维帽的MRI成像特点与组织学对比有较好的一致性。组织学研究认为如果脂质成分超过斑块容积的40%以及纤维帽厚度小于165 μm为不稳定斑块[15]。
3.2.3 炎症
炎症及新生血管可以增加斑块的不稳定性，对于易损斑块，内部炎性细胞及新生血管比例明显增多，炎性细胞以巨噬细胞为主。病理证实，斑块内部炎性细胞可以抑制胶原纤维生成、促进胶原纤维变性、诱导新生毛细血管生成等，使斑块结构发生改变，进而导致斑块破裂[16]。依据MRI增强，斑块局部信号强化程度、缓慢强化模式参数Ktrans和快速强化模式参数Vp，可以分析炎症细胞浸润程度并量化新生毛细血管[17]；同时可利用[18]超微超顺磁性氧化铁微粒(ultra super paramagnetic iron oxide particles, USPIO)特殊对比剂来观察斑块内部炎症反应状态及巨噬细胞的负荷，其作用原理在于USPIO被单核巨噬细胞吞噬后，利用其自身的顺磁效应，使得斑块内部炎症信号在SE-TIWI、T2WI，尤其是梯度回波(gradient echo)、T2*WI序列呈现低信号特点。
3.2.4 斑块内出血
斑块内新生血管脆性较强，易破裂致使红细胞及高铁血红蛋白大量溢出；斑块内出血促使斑块发生破裂即斑块的不稳定相应增加[19]。随着出血时间变化，各时间段成分不同，MR则表现为不同的信号强度。研究证实，早期斑块内出血表现为TOF、T1WI高信号，PDWI、T2WI等或低信号；随着出血时间延长，各序列呈高信号；后期由于斑块内部出血成分的改变，在所有序列则呈低信号[20]。
3.2.5 钙化
钙化区钙盐沉积，含水量少，质子密度低，在所有MRI序列均表现为低信号。斑块内钙化是否能够加速斑块的破裂，导致斑块不稳定性增加，暂时没有明确的定论。有研究[21]显示，斑块内大量的钙盐沉积及纤维成分的增加可以促使斑块趋于稳定，防止斑块破裂；钙化若出现在离斑块表面较远的位置，斑块稳定性相对增加[22]。早、中期的斑块内钙化由于与邻近区域之间应力增加，斑块易损程度增加；钙化若出现在斑块表面或薄纤维帽内，则斑块的不稳定性亦明显增加[22]。
3.2.6 其他成分
其他成分如疏松基质，目前对其组织内成分及形成过程的研究尚未见文献明确报道，亦对其与斑块稳定性、缺血事件发生的相关性未有明确的提出。
4 高分辨率MRI在临床具体应用价值体现
4.1 易损斑块与脑缺血事件相关性
MR斑块成像识别颈动脉内易损斑块，有效预防缺血性卒中的发生。研究显示对于脑卒中患者，卒中侧颈动脉斑块内脂质核心出现的概率及体积较非卒中侧明显增加，同时脂质核心比例的增加易引起斑块出现破裂，引起脑缺血事件的发生[23-24]。Moody等[25]认为出血可以加速临床缺血性症状的发生；对于颈动脉斑块内含有出血或薄纤维帽及纤维帽破裂的患者，脑缺血事件的发生率明显升高[26]。研究[23]认为斑块内因出血位置与发生时间不同，临床症状出现的概率不同，通常情况发生在邻近管腔的斑块内出血及新鲜出血与临床症状的关系更为密切。因此，早期识别颈动脉内易损斑块并对其进行有效干预，有利于脑缺血性卒中的预防。
学者发现，对于一些没有临床症状的患者，通过MR识别斑块内大脂质核、薄纤维帽、斑块内溃疡以及出血等易损斑块特征，在一定程度上可以预测脑血管事件的发生[27]。研究显示，对于颈动脉斑块所引起的脑卒中患者，若斑块内出现出血或纤维帽破裂，卒中的复发风险率将明显升高[28-29]。脑卒中患者利用常规检查手段进行筛查，部分仍旧找不到明确的发病原因，称为隐源性卒中。有学者对颈动脉狭窄程度＜50%的隐源性卒中患者行高分辨率MRI管壁成像，发现一些患者存在偏心性斑块，且易损[30]。这些研究结果提示，通过MR管壁成像对于“隐源性卒中”患者有可能找到导致卒中发生的病变。
4.2 MR斑块成像为颈动脉支架植入术(carotid artery stenting, CAS)及颈动脉内膜剥脱术(carotid endarterectomy, CEA)提供依据
根据《颅外段颈动脉狭窄治疗指南》，对于症状性患者，若其颈动脉出现重度狭窄则需要进行CEA或CAS[31]。易损斑块内脂质核和出血等不稳定性成分与CAS术中血管内微小栓子的形成关系密切，因此通过MR斑块成像分析内部成分，可预防围术期的新发梗死。Yamada等[32]发现当斑块与胸锁乳突肌的信号干扰比值(signal to interference ratio, SIR)≥1.25时，提示斑块内富含脂质核成分或有斑块内出血，CAS手术出现微栓子的概率要明显高于CEA，对于这种类型的斑块选择CEA较为适宜。
4.3 MR斑块成像监测颈动脉斑块他汀类药物治疗疗效
临床试验表明，他汀类药物调脂治疗可以减小动脉粥样硬化斑块并改善管腔狭窄程度，减少临床脑缺血事件的发生[33-35]。
MR斑块成像通过监测调脂治疗后斑块内脂核体积的变化，判定他汀类药物的治疗效果。Corti[36]及West等[37]利用他汀类药物或联合用药治疗动脉粥样硬化一段时间后，MRI检测到斑块内脂核体积减小，管径增大，提示了药物治疗有效。
MR斑块成像可以观察治疗效果与时间的相关性。一项他汀类药物3年治疗颈动脉粥样硬化病变的研究中，第1、2年斑块脂质核在治疗后体积缩小，第3年脂质核体积在治疗后并未改变，这种脂核体积的变化对临床制定他汀类药物治疗计划提供了有利依据[24]。美国临床研究提示1年他汀类药物调脂治疗后，DCE-MRI检查显示斑块内的炎症细胞明显下降(P=0.02) [38]。在ATHEROMA研究中，通过特异对比剂USPIO显示炎症明显的减低(6个星期：P=0.003，12个星期：P＜0.0001) [39]。
4.4 MRI对斑块危险分层标准制定的指导意义
Underhill等[40]提出CAS评分系统对易损斑块进行危险分层：斑块负荷＜2 mm，为低风险斑块；＞2 mm，但脂核占斑块＜20%，也为低风险斑块；如斑块负荷＞2 mm，脂核占20%～40%，为中风险斑块，脂核＞40%则为高危斑块。该评分系统从斑块负荷程度及脂核比例等方面阐述了斑块的危险程度，对临床管理动脉粥样硬化的策略提供了指导依据。
5 小结
MRI软组织分辨率高，可以清楚显示管壁及斑块的影像学特征；可以多方位成像且客观准确，无辐射损伤，对比剂使用少，无明显并发症，可进行反复检查，此技术已被广泛用于临床[41-42]，目的在于评价斑块的大小、成分，进而评定斑块的稳定性，确定脑血管事件发生的危险性，为临床制定治疗方案提供依据。然而，斑块内成分、比例及分布方式复杂，影响斑块稳定性的不确定因素很多(如疏松基质，钙化的位置及范围，出血时相、速度及体积等)，因此仍需要进行大量的影像及病理学研究观察斑块内成分，分析各因素与斑块稳定性的相关性，从而更好地选择临床治疗方案。
参考文献[References]
[1]Cai JM, Hatsukami TS,Ferguson MS, et al. Classification of human carotid atherosclerotic lesionswith in vivo multicontrast magnetic resonance imaging. Circulation, 2002,106(11): 1368-1373.
[2]Pende A, Dallegri F. Is thecarotid plaque rupture a pivotal event in stroke pathogenesis? update on therole of the intraplaque inflammatory processes. Curr Vasc Pharmacol, 2015,13(2): 173-181.
[3]Dai JP. Attach importanceto the research of vulnerable plaque by MRI. Chin J Magn Reson Imaging, 2010,1(6): 406-407.
戴建平. 重视MRI对易损斑块的研究. 磁共振成像,2010, 1(6): 406-407.
[4]Yuan C, Zhao XH. MR imagingof vulnerable plaque: consensus and challenges. Chin J Magn Reson Imaging,2010, 1(6): 429-431.
苑纯, 赵锡海. 易损斑块磁共振成像: 共识与挑战. 磁共振成像, 2010, 1(6): 429-431.
[5]Zhang N, Liu X, Zhang YT,et al. Advantages and disadvantages of MRI in detecting vulnerable plaque. ChinJ Magn Reson Imaging, 2010, 1(6): 415-421.
张娜, 刘新, 张元亭, 等. MRI检测易损斑块的优势与不足. 磁共振成像, 2010, 1(6): 415-421.
[6]Naghavi M, Libby P, Falk E,et al. From vulnerable plaque to vulnerable patient: a call for new definitionsand risk assessment strategies:PartI. Circulation, 2003, 108(14): 1664-1672.
[7]Li HY. MRI features ofcarotid vulnerable plaque and risk prediction of ischemic stroke. Chin J MagnReson Imaging, 2016, 7(1): 16-19.
李红英. 颈动脉易损斑块MRI表现与缺血性卒中的风险预测. 磁共振成像, 2016, 7(1): 16-19.
[8]Zhao SH. Definition anddiagnostic criteria of vulnerable plaque. Chin J Magn Reson Imaging, 2010,1(6): 408-410.
赵世华. 易损斑块的含义和诊断标准. 磁共振成像, 2010, 1(6): 408-410.
[9]Pedersen SF, Sandholt BV,Keller SH, et al. 64 Cu-DOTATATE PET/MRI for detection of activated macrophagesin carotid atherosclerotic plaques: studies in patients undergoingendarterectomy. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2015, 35(7): 1696-1703.
[10]Gijsen FJ, Nieuwstadt HA,Wentzel JJ, et al. Carotid plaque morphological classification compared withbiomechanical cap stress: implications for a magnetic resonance imaging-based assessment.Stroke, 2015, 46(8): 2124-2128.
[11]Kashiwazaki D, Akioka N,Kuwayama N, et al. Pathophysiology of acute cerebrovascular syndrome inpatients with carotid artery stenosis: amagnetic resonanceimaging/single-photon emission computed tomography study. Neurosurgery, 2015,76(4): 427-433．
[12]Yu XY, Zhou DL, Hao D, etal. Application of optical coherence tomography in detecting rabbit vulnerableabdominal artery plaques. Chin J Geriatr Heart Brain Vessel Dis, 2014, l6(12):1265-1268.
[13] Lei Y, Ding L, Ren LX, etal. Component analysis and typing of carotid atherosclerotic plaque by 3.0 TMRI. Chin J Magn Reson Imaging, 2015, 6(6): 430-436.
雷云, 丁里, 任丽香, 等. 3.0 T MRI对颈动脉粥样硬化斑块成分分析及分型的研究. 磁共振成像, 2015, 6(6): 430-436.
[14]Calcagno C, Mani V,Ramachandran S, et al. Dynamic contrast enhanced(DCE) magnetic resonanceimaging(MRI)of atherosclerotic plaque angiogenesis. Angiogenesis, 2010, 13(2):87-99.
