劉昭言,歐陽雪暉(通信作者)
(1內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)研究生學(xué)院 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000)(2內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院影像科 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000)
眾所周知,動脈粥樣硬化形成斑塊的破裂或侵蝕是急性治療缺血性心血管風險事件的主要原因。造成急性冠狀動脈綜合征和中風或短暫性腦缺血發(fā)作的斑塊破裂或侵蝕現(xiàn)象,主要表現(xiàn)為:斑塊體積增加、大量富含脂質(zhì)的壞死核(lipid-rich necrotic core,LRNC)、斑塊出血(intraplaque hemorrhage,IPH)的存在、纖維帽破裂、正性重構(gòu)等[1];內(nèi)膜巨噬細胞密集簇和炎癥浸潤增加;和薄的或破裂的帽或不規(guī)則的表面[2-3]。易損斑塊破裂會形成相關(guān)血栓阻塞血管,造成嚴重的臨床研究事件的發(fā)生。斑塊成像的目的是基于這些特征來區(qū)分斑塊。因此正確清楚地認識各斑塊成分至關(guān)重要。
1995年,美國心臟協(xié)會(AHA)為動脈粥樣硬化斑塊的組織學(xué)分類制定了經(jīng)過驗證的標準。動脈粥樣硬化斑塊形成的早期過程包括巨噬細胞和泡沫細胞(I型)的孤立沉積,其后細胞內(nèi)脂質(zhì)積聚(Ⅱ型)形成脂肪病變,之后細胞外脂質(zhì)在斑塊內(nèi)進一步沉積(Ⅲ型)。
Ⅳ型病變,也稱動脈粥樣硬化,是晚期動脈粥樣硬化疾病的首發(fā)表現(xiàn),其特征是內(nèi)膜內(nèi)細胞外脂質(zhì)的密集積累,稱為脂質(zhì)核心(lipid-rich necrotic core,LRNC)。在動脈粥樣硬化的這個階段,斑塊上沒有纖維組織形成,也沒有表面缺陷或血栓形成。在脂質(zhì)核心的內(nèi)膜邊界可以看到巨噬細胞,平滑肌細胞和炎性細胞。Ⅳ型病變被認為具有臨床意義,因為斑塊的腔表面缺乏纖維覆蓋,在腔表面留有蛋白聚糖和泡沫細胞。Ⅴ型病變的特征是在脂質(zhì)核上形成了纖維帽。纖維狀動脈瘤(Ⅴa型)的特征是具有帶纖維帽的脂質(zhì)核,Ⅴb型的特征是脂質(zhì)核和斑塊的其他部分鈣化,而脂質(zhì)不足的斑塊被分為Ⅴc型。正是在這個階段發(fā)生動脈狹窄。從組織學(xué)上看,Ⅴ型病變表現(xiàn)出脂質(zhì)核心周圍毛細血管增生以及淋巴細胞、巨噬細胞、漿細胞和微出血的存在。在動脈壁的血管脈管中也可見炎癥。這些斑塊被認為具有臨床意義,因為它們易于裂開,造成血腫發(fā)展和血栓形成,從而發(fā)展為Ⅵ型病變。繼發(fā)于顱外頸動脈疾病的動脈缺血性卒中被認為是由于Ⅳ型和Ⅴ型斑塊發(fā)展為Ⅵ型斑塊所致。Ⅵ型斑塊的特征是斑塊的腔表面裂開,造成出血和血栓形成的沉積物。由于炎癥和血流動力學(xué)因素引起的斑塊破裂導(dǎo)致潰瘍和裂痕。這些破裂和潰瘍的斑塊可在血栓周圍出血,導(dǎo)致斑塊內(nèi)血腫和斑塊內(nèi)血栓。隨著該過程的復(fù)發(fā),斑塊會迅速擴張,導(dǎo)致狹窄的快速發(fā)展,并增高遠端血栓栓塞事件的發(fā)生率[4]。
頸動脈MRI與其他成像技術(shù)相比具有許多優(yōu)勢。盡管超聲檢查是廣泛用于頸動脈斑塊的方法,但其空間、時間分辨率有限和對比度較差,相對于MRI降低了其評估頸動脈狹窄的準確性[5-6],并且受不同操作者熟練程度的影響。計算機斷層掃描(CT)具有較高的空間分辨率,但涉及電離輻射,含有大量鈣化成分的斑塊易損性評估可能會受到影響,可能往往會高估斑塊易損程度。正電子發(fā)射斷層掃描(positron emission computed tomography,PET)對評估斑塊炎癥的表征有價值,但無法準確地描繪其他斑塊特征[7]。高分辨磁共振成像(HR-MRI)已被證明為一種檢測動脈粥樣硬化易損斑塊的有效工具。以上各種成像方式特點如表1所示。斑塊成分在各種成像方式的表現(xiàn)歸納于表2[8-11]。
表1 各種斑塊成像方式的特點
表2 斑塊內(nèi)成分在各種影像技術(shù)中的表現(xiàn)
MRI被證實可以準確區(qū)分斑塊內(nèi)的各種成分,包括LRNC、纖維帽、IPH和鈣化。并且可以根據(jù)斑塊內(nèi)組成成分對斑塊的易損性進行評估。表3為經(jīng)MRI修正的AHA分型,表中Ⅳ~Ⅵ型為易損斑塊,其余為穩(wěn)定斑塊[12-16]。
表3 經(jīng)MRI修正的AHA分型
3.2.1 LRNC 目前研究得出管腔狹窄并不反映疾病負擔或脂質(zhì)含量。ACAS和ACST試驗均顯示,在無癥狀頸動脈患者中,腔內(nèi)狹窄百分比與未來中風風險之間沒有關(guān)系[17]。這并不令人驚訝,因為管腔狹窄幾乎完全忽略了病理性動脈粥樣硬化病變,該病變位于動脈壁上,侵入管腔的情況變化很大。另一方面,斑塊特征如大的脂質(zhì)含量與晚期動脈粥樣硬化和斑塊破裂導(dǎo)致急性血管事件的高風險相關(guān)。
一項研究使用一種新驗證的無創(chuàng)T2成像技術(shù)——T2mapping,對接受頸動脈內(nèi)膜切除術(shù)的患者進行了頸動脈斑塊脂質(zhì)的系統(tǒng)量化。主要發(fā)現(xiàn)可總結(jié)歸納為:①大部分斑塊都含有脂質(zhì),并且在頸動脈分叉處最多;②有癥狀動脈的斑塊脂質(zhì)含量高于無癥狀動脈;③斑塊脂質(zhì)分布與斑塊的癥狀狀態(tài)相關(guān),其中更多的聚結(jié)(與分散的脂質(zhì)相反)與先前的癥狀;④超聲雙功測量的管腔狹窄程度既不能反映動脈粥樣硬化負擔,也不能反映脂質(zhì)體積;⑤脂質(zhì)含量與左右頸動脈高度相關(guān)[18]。
3.2.2新生血管 在正常的頸動脈中,頸外膜有一個由母動脈分支點形成的廣泛的血管網(wǎng)。在生理條件下,這種特殊的微血管將營養(yǎng)和氧氣輸送到動脈壁的外層。在健康狀態(tài)下,由血管滋養(yǎng)管產(chǎn)生的微血管在空間上局限于血管外膜和外中膜,僅在炎癥過程中移動并侵入內(nèi)膜,伴隨著動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展。新生血管形成的啟動和擴張尚不完全清楚。根據(jù)“由外而內(nèi)”的理論,血管炎癥和血管新生開始于血管外膜,并向內(nèi)膜內(nèi)發(fā)展。然而,可以明確的是,生理血管條件的改變、內(nèi)皮損傷或其他引起功能障礙和穩(wěn)態(tài)改變的事件都可導(dǎo)致VV的擴張。由這種擴張引起的新生血管先于頸動脈內(nèi)膜-中膜厚度的增加和動脈粥樣硬化斑塊的發(fā)展,進一步在斑塊的易損性中發(fā)揮重要作用?;仡欉^去對動脈粥樣硬化斑塊的組織學(xué)研究顯示,有癥狀的患者比無癥狀患者的新生血管網(wǎng)絡(luò)更密集[19-20]。
3.2.3形狀與位置 有研究表明,頸動脈斑塊的形狀和位置可能是有癥狀患者發(fā)生IPH的潛在指標。當較大的頸動脈斑塊弧長位于最大壁厚位置上方的下游動脈壁時,定義為I型。如果從最大管壁厚度(maximum wall thickness,WT max)的位置開始,在下游動脈壁和上游動脈壁的頸動脈斑塊的弧長,則定義為Ⅱ型相等;如果較大的頸動脈斑塊弧長位于WT max位置下方的上游動脈壁,則定義為Ⅲ型。研究表明:與沒有IPH的斑塊相比,含IPH的斑塊WT max、平均壁面積和狹窄發(fā)生程度高,并且最重要的是具有IPH的斑塊的I型斑塊發(fā)生率更高,Ⅲ型的斑塊發(fā)生率更低,并且與沒有IPH的斑塊相比位于頸動脈分叉處的可能性更高。研究結(jié)論為I型斑塊形狀和頸動脈斑塊分叉處的位置與IPH的存在顯著相關(guān)[21]。I型頸動脈斑塊形狀與IPH病的發(fā)生獨立相關(guān)。斑塊形狀和IPH存在之間的關(guān)系機制尚不清楚。然而,不同形狀的斑塊表面具有不同的血流生物力學(xué)特征,這可能導(dǎo)致IPH病的不同發(fā)病率。在以前的一項研究中,Tuenter等人[22]發(fā)現(xiàn)斑塊表面較高的最大剪應(yīng)力與頸動脈IPH的存在獨立相關(guān)。
盡管在心血管疾病的藥理學(xué)和介入治療和一級預(yù)防方面取得了巨大進展,但動脈粥樣硬化仍然是一個重大的全球公共衛(wèi)生負擔,會帶來毀滅性的后果。在眾多對易損斑塊成像的技術(shù)中MRI是一種緊急的有前途的成像方式的選擇。它有幾個優(yōu)點,包括它的通用性、無侵襲性、非電離輻射和優(yōu)秀的軟組織表征能力。使MRI逐漸廣泛應(yīng)用于臨床動脈粥樣硬化成像中。隨著新型多造影序列和分子斑塊成像的進一步臨床驗證,MRI對斑塊易損性評估價值極高,相信其將能成為早期發(fā)現(xiàn)和評估頸動脈粥樣硬化斑塊無創(chuàng)成像的金標準。