趙楠
【摘要】動脈粥樣硬化是導致心肌梗死和腦卒中的重要病理基礎。評估動脈粥樣硬化斑塊的穩(wěn)定性對預防缺血性事件的發(fā)生有重要意義。磁共振血管壁成像技術能夠無創(chuàng)、清晰顯示斑塊及其內各類成分,能夠為臨床診療提供新的思路與線索。本文就磁共振血管壁成像技術在評估頸動脈粥樣硬化斑塊穩(wěn)定性的應用作一綜述。
【關鍵詞】磁共振成像;斑塊動脈粥樣硬化;卒中
動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)是指脂肪和/或纖維物質在動脈管壁內皮的積聚,最終在血管內膜和中膜之間形成非對稱性斑塊[[]]。穩(wěn)定性差的斑塊易發(fā)生炎癥、出血,繼而纖維帽(fibrous cap, FC)破裂引發(fā)血栓形成,這類斑塊被稱為易損斑塊[[]]。而AS斑塊破裂繼發(fā)血栓形成是引發(fā)心肌梗死和腦卒中等多種心腦血管事件的常見誘因,因此準確識別AS斑塊并進一步判斷其穩(wěn)定性具有重要意義[1]。磁共振血管壁成像(vessel wall magnetic resonance imaging,VW-MRI)能夠無創(chuàng)、清晰顯示AS斑塊,研究表明頸動脈AS斑塊成分在VW-MRI上的影像學特征與其病理結果有良好的一致性[[]]。本文就VW-MRI評估頸AS斑塊穩(wěn)定性的研究進展做一綜述。
一、VW-MRI
VW-MRI主要采用“黑血技術”,使用雙反轉恢復、飽和脈沖等方法來抑制管腔內血液信號、血管周圍腦脊液及脂肪信號,使血流呈低信號,并與管壁軟組織具有良好的對比度,從而更加清晰地顯示血管壁或斑塊的形態(tài)結構[[]]。目前頸血管常用成像序列包括:T1/T2加權成像 (T1/T2 Weighted Imaging,T1/T2WI ) 序列、三維時間飛躍(three-dimensional time of flight,3D TOF)序列、磁化準備快速采集梯度回波( magnetization prepared rapid acquisition gradient echo,MPRAGE)序列、對比增強成像(contrast-enhanced MRI,CE-MRI)序列等。
二、不穩(wěn)定斑塊特征
目前認為,F(xiàn)C薄、富脂質核(lipid-rich necrotic core, LRNC)、斑塊內出血(intra-plaque hemorrhage, IPH)等是易損斑塊的主要病理特征,具有這些特征的斑塊容易破裂,形成血栓阻塞血管,增加急性心腦血管事件發(fā)生的風險[1]。
1、FC
FC起源于血管平滑肌細胞的遷移、增殖及基質沉積,是覆蓋脂質核的一層纖維結締組織[[]]。Hatsukami等[5]研究表明,完整的FC在CE-T1WI上管腔附近有帶狀強化,且3D TOF、CE-T1WI上管腔表面光滑;破裂的FC在CE-T1WI上表現(xiàn)為一條中斷的暗帶,在所有圖像上其管腔表面均不規(guī)則。Li等[[]]證實斑塊破裂的風險隨著FC厚度的減少呈指數(shù)增加。使頸動脈斑塊容易破裂的FC厚度目前仍存有爭議。Redgrave等[[]]發(fā)現(xiàn)區(qū)分破裂和未破裂斑塊的最佳最小帽厚為200 μm,而Sztajzel等[[]]指出80 μm是定義FC薄的臨界點。由于以上研究多以病理結果作為標準,但大多數(shù)患者的頸動脈內膜切除術是在癥狀發(fā)生幾個月后進行的,因此病理結果可能不能如實反映癥狀出現(xiàn)當時的組織學形態(tài),因而導致結果出現(xiàn)偏差。
2、LRNC
LRNC是由膽固醇晶體、凋亡細胞碎片和鈣顆粒組成的異質組織,LRNC可加速斑塊生長和管腔狹窄進展,且與缺血性腦血管事件顯著相關[[]]。LRNC的信號在VW-MRI呈多樣性,通常在 T1、T2WI都表現(xiàn)為等信號,而無IPH的LRNC在T2WI上的信號強度從等到高信號不等,Qiao等[[]]認為這可能會導致LRNC的定量被低估。Qiao等[12]的研究表明,與CE-T1W、T1/T2WI序列相比,MPRAGE圖像上LRNC和鈣化與肌肉或纖維組織的相對信號強度最低,因此MPRAGE序列更易于識別LRNC。Tan等[[]]表明,CE-MRI能夠通過計算AS斑塊的FC/LRNC比值、觀測FC表面形態(tài)來評估斑塊的穩(wěn)定性。
3、IPH
未成熟的新生血管被認為是IPH的主要來源,血漿和紅細胞滲漏到AS斑塊中,經(jīng)巨噬細胞的吞噬形成終產物含鐵血黃素 [3]。Danie等[[]]指出IPH與新發(fā)腦卒中和冠心病相關,且IPH組在5年內發(fā)生腦卒中或冠心病的可能性高出無IPH組2倍。Ota等[[]]在頸動脈內膜剝除術前對患者進行VW-MRI檢查,發(fā)現(xiàn)MPRAGE序列與病理結果相比,其檢測IPH的特異性為97%,敏感性為80%。McNally等[[]]認為如果斑塊在兩個連續(xù)層面以上的信號強度大于胸鎖乳突肌2倍以上則為“MPRAGE陽性”。Liu等[[]]的研究結果表明,IPH檢測的最佳信號強度閾值為胸鎖乳突肌的1.0倍、相鄰肌肉的1.6倍,且在MPRAGE序列中使用1.6倍相鄰肌肉的閾值對IPH的檢測和定量更準確。此外,Liu等[15]還表明如果沒有校正表面線圈的靈敏度,則不建議使用胸鎖乳突肌的信號強度作為參考。
三、總結與展望
綜上所述,VW-MRI能夠無創(chuàng)、清晰顯示頸動脈AS斑塊中FC、LRNC、IPH等成分,能夠在體研究AS斑塊的成分變化、監(jiān)測治療效果。VW-MRI已成為評估斑塊負荷和定量斑塊成分的最有前途的技術之一,但運動偽影、血流抑制不完全等問題限制了VW-MRI在心血管疾病中的全面應用。期待未來成像策略進一步的改進能夠進一步提高VW-MRI技術對易損斑塊的檢測和定性,為預防心腦血管疾病和優(yōu)化治療方案提供新的思路。
參考文獻
Libby P, Buring J E, Badimon L, et al. Atherosclerosis[J]. Nature Reviews Disease Primers.2019,5(1):56-73.
Harloff A, Simon J, Brendecke S. Complex Plaques in the Proximal Descending Aorta: An Underestimated Embolic Source of Stroke[J]. Journal of Vascular Surgery, 2010,53(6):1752-1752.
Saba L, Yuan C, Hatsukami TS, et al. Vessel Wall Imaging Study Group of the American Society of Neuroradiology. Carotid Artery Wall Imaging: Perspective and Guidelines from the ASNR Vessel Wall Imaging Study Group and Expert Consensus Recommendations of the American Society of Neuroradiology[J]. American Journal of Neuroradiology. 2018, 39(2):29-31.
Fan Z, Yang Q, Deng Z, et al. Whole‐brain intracranial vessel wall imaging at 3 Tesla using cerebrospinal fluid–attenuated T1‐weighted 3D turbo spin echo[J]. Magnetic Resonance in Medicine, 2017;77(3):1142-1150.
Hatsukami TS, Ross R, Polissar N L, et al. Visualization of Fibrous Cap Thickness and Rupture in Human Atherosclerotic Carotid Plaque In Vivo With High-Resolution Magnetic Resonance Imaging[J]. Circulation, 2000, 102(9):959-964.
Li ZY, Howarth S, Tang T, et al. How critical is fibrous cap thickness to carotid plaque stability? A flow-plaque interaction model[J]. Stroke, 2006, 37(5):1195-1199.
Redgrave J N, Gallagher P, Lovett J K, et al. Critical cap thickness and rupture in symptomatic carotid plaques: the oxford plaque study[J]. Stroke, 2008, 39(6):1722-1729.
Sztajzel R, Momjian S, Momjianmayor I, et al. Stratified gray-scale median analysis and color mapping of the carotid plaque: correlation with endarterectomy specimen histology of 28 patients[J]. Stroke; a journal of cerebral circulation, 2005, 36(4):741-745.
Saba L, Saam T, HR J?ger, et al. Imaging biomarkers of vulnerable carotid plaques for stroke risk prediction and their potential clinical implications[J]. The Lancet Neurology, 2019 06;18(6):559-572
Qiao H, Li F, Xu D, et al. Identification of carotid lipid-rich necrotic core and calcification by 3D magnetization-prepared rapid acquisition gradient-echo imaging[J]. Magnetic Resonance Imaging, 2018, 53:71-76.
Tan, Haur, Wey, et al. Intracranial Vessel Wall Imaging with Magnetic Resonance Imaging: Current Techniques and Applications[J]. World Neurosurgery, 2018, 112:186-198.
Daniel Bos, Banafsheh Arshi, Quirijn J A van den Bouwhuijsen, et al. Atherosclerotic Carotid Plaque Composition and Incident Stroke and Coronary Events[J]. Journal of the American College of Cardiology, 2021, 77(11):1426-1435.
Ota H, Yarnykh VL, Ferguson MS, et al. Carotid intraplaque hemorrhage imaging at 3.0-T MR imaging: comparison of the diagnostic performance of three T1-weighted sequences[J]. Radiology, 2010, 254(2):551-563.
Scott McNally J; Yoon, HC; et al. Carotid MRI Detection of Intraplaque Hemorrhage at 3T and 1.5T[J]. Journal of Neuroimaging, 2014, 25(3):390-396.
Liu, J; Balu, N; Hippe, DS; et al. Semi-automatic carotid intraplaque hemorrhage detection and quantification on Magnetization-Prepared Rapid Acquisition Gradient-Echo (MP-RAGE) with optimized threshold selection[J]. Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance, 2016, 18(1):41-50.
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