原創 趙喜同學 XI區
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血管壁成像已越來越多地被用來描述斑塊,而不僅僅是管腔狹窄,以確定哪些患者可能是腦血管缺血的高危人群。雖然詳細的斑塊信息可以從許多成像方式獲得,但CTA由於其相對低的成本、廣泛的可用性、操作者的獨立性以及識別高風險特徵的能力,特別適合頸動脈斑塊成像。
血管壁成像的最新進展促使頸動脈斑塊評價的範式轉變。儘管幾十年來將一定程度的管腔狹窄作為頸動脈狹窄患者治療的主要決定因素,但最近有一種趨勢是採用先進的成像技術來提供更完整的斑塊評估,以便更準確地評估風險。血管壁成像的文獻大多集中在磁共振成像上,因為它具有非常好的對比解析度和識別高危斑塊特徵的高靈敏度。除磁共振成像外,超聲造影也是評價頸動脈斑塊易損性的有力工具。CTA作為提供斑塊特徵詳細評估的方法常常被忽視,而它在臨床工作流程中具有一定的優勢,這與頸動脈斑塊的多序列磁共振成像特徵不同。儘管CTA在預測未來腦血管疾病方面沒有與MR成像和超聲相同的前瞻性證據,但CTA確實提供了關於斑塊特徵的有價值的信息,而這些信息不應被忽視。
頭頸部CTA是評價腦血管缺血尤其是急性缺血性腦梗死患者血管通暢性的常用檢查方法(更多內容參見:)。除了提供有關管腔狹窄程度的準確信息外,CTA檢查還可以提供關於斑塊形態和特徵的豐富細節,因為它們具有極好的空間解析度。CTA上的血栓形成和狹窄程度對於選擇介入治療的患者十分必要,但CTA上其他明顯的斑塊特徵對於確定中風或TIA的風險和輔助管理決策也很有價值。在以下內容中,將描述進行CTA時的技術考慮,然後提供可以在CTA上評估的單個斑塊特徵的詳細描述。對於每個斑塊特徵,我們將總結現有文獻,將每個特徵與中風風險聯繫起來。還將包括其他成像方式的比較。
臨床背景
顱外動脈粥樣硬化是導致中風的重要因素,佔所有缺血性腦卒中的15%-20%。隨著治療頸動脈狹窄患者的醫療管理的改善,無症狀患者的年中風風險降低到1%,這使得對病人進行適當的風險分層變得更加重要。傳統上,影像學風險評估是基於NASCET標準測量的動脈狹窄程度,這已被用作隨機臨床試驗和許多中風分類方案的基礎。最近,斑塊特徵對腦血管缺血的影響改變了我們評價頸動脈斑塊的方式。頸動脈疾病繼發的梗死被認為不僅是由狹窄斑塊的血流減少引起的,而且是纖維帽破裂後發生的動脈栓塞所致。管腔狹窄的程度並不一定與斑塊的體積相關,除了管腔外,許多斑塊的特徵可直接導致缺血,無論狹窄程度如何,這些高風險特徵都會導致缺血性症狀。狹窄嚴重程度與中風風險之間的脫節是一個積極研究的領域,尤其是在導致<50%狹窄的斑塊中,越來越多的被認為是栓塞性中風的潛在原因,而栓塞性中風的病因並不確定。
由於這些最近在認識上的進展,我們的注意力轉向了頸動脈斑塊本身,而不僅僅是管腔。美國心臟協會在組織病理學上對頸動脈斑塊進行了嚴格的定義,從最穩定的I型到最脆弱的VI型。在進行任何類型的斑塊成像時,我們都會尋找與這些斑塊特徵相關的圖像。雖然3T磁共振成像在評估高危頸動脈斑塊時通常被看好,但許多易於識別的斑塊特徵可在CTA上顯示,並已被組織病理學證實為高危斑塊的標誌物。
成像技術
CTA是最常用的影像學檢查之一,可準確評估管腔狹窄程度。與DSA相比,CTA在評估血管通暢和管腔狹窄方面具有非常高的靈敏度(98%)、陽性預測值(93%)和操作的可靠性。使用CTA評估斑塊的一個好處是跨平臺和機構的成像技術相對標準化。
有兩種主要的CT技術來評估斑塊特徵:較常見的MD-CTA和較新的雙源CT。CTA通常是在通過外周靜脈注射非離子型碘造影劑後獲得的,使用的是流速為4-5ml/s的電動注射器,並且通常使用bolus跟蹤軟體。螺旋模式CT掃描通常使用多排掃描儀(至少16排,但理想情況下≥64排),從主動脈弓到C1環,解析度為亞毫米(通常為0.6毫米)。在所有平面進行多平面重建,以充分評估血管,並適當考慮固有的血管扭曲。頸動脈的MD-CTA可以快速獲得,在篩選急性腦血管缺血症狀的患者時經常使用。對於本文中描述的斑塊特徵,無需進行後處理,可以相對快速地進行解釋。儘管有這些明顯的好處,CTA的兩個主要限制是輻射暴露和需要靜脈注射碘化造影劑。傳統MD-CTA的另一個缺點是由於鈣化斑塊的衰減值相似,很難與管腔造影劑區分。另外,與超聲相比,CTA檢查的成本效益較低,並且在評估血管血流動力學方面受到限制。
雙源CT也可用於CTA評價頸動脈斑塊。雙源CT在不同的千伏電壓下使用兩種不同的x射線源。通過花費<10分鐘的後處理軟體,可以精確地分割或減去鈣化斑塊或骨等特定密度的特徵,以便區分腔內碘造影劑和鄰近鈣化斑塊。這種方法已經被越來越多的研究。
相對低危特徵
斑塊鈣化
斑塊最常見的低風險特徵是鈣化。斑塊鈣化是指斑塊的Hounsfield單位大於∼130(圖1和表)。斑塊鈣化最常在CTA上通過增加窗寬來檢測,儘管有時很難區分鈣化斑塊和管腔對比劑。超聲檢查發現鈣化斑塊與缺血性事件的相關性低於非鈣化斑塊。對7項研究的系統回顧和薈萃分析發現,CTA上鈣化斑塊的存在與下遊腦血管缺血症狀呈負相關,表明鈣化斑塊與腦血管缺血的關係較少。另一項系統回顧還發現,有症狀斑塊的鈣化程度低於無症狀頸動脈斑塊。此外,一些研究發現鈣化斑塊的比例或厚度很重要。一項研究表明,如果超過45%的斑塊鈣化,患者更有可能無症狀。此外,其他研究表明,鈣化斑塊每增加1毫米就會降低患同側中風或短暫性腦缺血發作的機率,而那些鈣化斑塊密集的人患症狀性疾病的可能性較小。
圖1 密集鈣化斑塊。A和B,73歲無症狀男性,鈣化斑塊密集(白色箭頭),導致右側ICA近端狹窄70%(根據NASCET標準)。注意相對缺乏軟或纖維脂肪斑塊。C、 50歲男性患,右側無力,發現左側MCA血管區域梗死,並伴有嚴重鈣化斑塊(箭頭)繼發的右側ICA近端嚴重狹窄(約80%)。注意左ICA中存在鈣化斑塊。在左ICA的近端注意到另外的斑塊(未顯示)。D、 無症狀的81歲男性,在其右側ICA近端(黑色箭頭)周圍發現周圍密集鈣化斑塊,根據NASCET標準約有40%的狹窄。
緻密鈣化斑塊與同側卒中風險之間缺乏聯繫還不完全清楚。鈣化斑塊可減少纖維帽炎症,並提供額外的機械穩定性斑塊表面。這些特徵可防止血栓聚集,從而降低斑塊形成栓塞的可能性。最有趣的是,一項研究發現,服用他汀類藥物的患者比不服用他汀類藥物的患者更容易出現鈣化斑塊。儘管我們經常遇到密集鈣化斑塊,鈣化的存在和程度比未鈣化斑塊的危險性相對較小。
相對高危特徵
軟斑塊
斑塊最常見的高危特徵是所謂的「軟」或「纖維脂肪」斑塊,它反映了斑塊內出血(IPH)、富脂壞死核心(LRNC)和纖維成分的組合。IPH和LRNC是與斑塊脆弱性和中風風險增加密切相關的兩種斑塊特徵。軟斑塊是一種低衰減斑塊,平均衰減約為40–50 HU,但範圍約為16–90 HU(圖2和表)。軟斑塊可單獨或伴有鈣化斑塊。當管腔邊緣有周圍鈣化時,軟斑塊被認為是高風險的標誌物,並與磁共振成像上的IPH密切相關。在CTA上目視評估斑塊時,很難區分IPH和LRNC,但一般認為IPH的Hounsfield單位(平均Hounsfield單位為18)比LRNC和纖維成分低,LRNC平均值63 HU,纖維組織平均值93 HU。在臨床實踐中,Hounsfield單位的這些微小差異很難準確檢測。軟斑塊,無論它代表的是IPH還是LRNC,本身就是斑塊的一個高危特徵,因此準確區分斑塊中的確切組織學成分對於確認風險的增加可能並不重要。在CTA上識別大斑塊出血或低密度脂質核心區域方面,觀察者之間有很高的一致性。一項對6項超過1800條動脈的研究的系統回顧和薈萃分析發現,軟斑塊會使同側腦血管缺血的風險增加近3倍,不管頸動脈狹窄的程度如何。與鈣化斑塊相比,軟斑塊厚度增加或軟斑塊比例增加會增加同側腦血管缺血的風險。
圖2 軟斑塊。A、 68歲男性,左側視力缺損,發現左側ICA近端有較大的軟斑塊(白色箭頭),NASCET標準無明顯狹窄。B、 74歲女性,右側無力,左側頸動脈分叉處和左側ICA近端軟斑塊(白色箭頭),同樣沒有NASCET標準的明顯狹窄。C、 82歲男性,左側近端ICA有大面積軟斑塊,周圍鈣化(黑色箭頭),NASCET標準狹窄<50%。D、 與C中相同患者的矢狀重建顯示在整個左近端ICA中延伸的大的軟斑塊成分(彎曲箭頭)。E、 71歲男性,右側ICA近端矢狀面重建顯示一個大的,不規則的軟斑塊(黑色箭頭)。
整體斑塊厚度
除了單個斑塊成分之外,在CTA上容易量化的頸動脈斑塊的總厚度與斑塊易損性相關。對最大斑塊厚度進行簡單的線性測量可以作為識別高危斑塊的有力鑑別指標(圖3),甚至優於狹窄程度。研究表明,較大的總斑塊厚度與腦血管缺血症狀有關,即使在來源不明的中風患者中也是如此。雖然尚未確定斑塊易損性增加的總斑塊厚度的確切閾值,但可能在2.5至3 mm的範圍內。這種斑塊厚度增加和腦血管缺血增加之間的關聯仍然存在,無論管腔狹窄的程度如何。
圖3 斑塊表面形態和潰瘍。A、 69歲女性,斑塊較大,表面不規則,局灶性斑塊潰瘍(白色箭頭),斑塊使左側ICA近端狹窄。B、 62歲男性,右側頸動脈分叉處有局灶性軟斑塊,ICA近端有大斑塊潰瘍(黑色箭頭)。C、 73歲男性,主要為軟斑塊,周圍鈣化使左側ICA變窄,局灶性斑塊潰瘍(黑色箭頭)延伸至軟斑塊。D、 67歲女性,患有不規則的潰瘍斑塊(白色箭頭),最常見於冠狀位重建。這種不規則的潰瘍斑塊沒有顯著的相關管腔狹窄。
斑塊表面形態
斑塊表面不規則性是一個重要的高風險特徵,因為導致血栓栓塞的斑塊破裂被認為是血栓栓塞性卒中發展的關鍵步驟。任何成像技術上的斑塊潰瘍都與缺血性卒中密切相關,風險比範圍從1.2到7.7。CTA可以準確地區分光滑,不規則和潰瘍表面,並且可以高精度地檢測潰瘍(特異性,99%;敏感性,94%)。CT上的斑塊潰瘍在各研究中有所不同,但總的來說,涉及將造影劑延伸到斑塊的血管腔之外,通常至少1mm。矢狀面和冠狀面重建對評估斑塊潰瘍非常有幫助(圖4)。對2883條動脈進行的系統評價和薈萃分析發現,斑塊潰瘍的存在增加了同側腦血管缺血的可能性2.2倍。評價斑塊性潰瘍的一個局限性是鈣化斑塊和管腔造影劑的衰減相似,這使得潰瘍的檢測變得困難。
圖4 斑塊厚度測量。A和B,78歲男性,主要是軟斑塊,左側ICA近端沒有明顯狹窄,但是,軟斑塊成分厚度可達5mm。儘管沒有明顯的狹窄,斑塊的厚度增加了同側腦血管缺血的風險。C和D,84歲男性,主要為軟斑塊,周圍鈣化,NASCET標準無明顯狹窄,但總斑塊厚度為4mm,儘管沒有明顯狹窄,但風險增加。
斑塊潰瘍被認為增加了局部缺血的風險,因為潰瘍使內部斑塊成分暴露於血管內流動的血液,增加了血栓栓塞事件的可能性。斑塊潰瘍除了是一個高風險的特徵外,還與狹窄程度增加、脂質和總斑塊體積增加、斑塊鈣化體積減少有關。
新生血管和炎症
斑塊易損性的另一個特徵是炎症和斑塊內新生血管形成(圖5)。組織病理學研究發現巨噬細胞浸潤,斑塊破裂和缺血症狀之間存在關聯,並證實炎症細胞與斑塊一起積聚。此外,研究表明,頸動脈斑塊中可見新生血管,與炎症程度有關,並增加IPH的風險。將這種組織病理學理解轉化為常規CTA的可檢測結果並不是那麼簡單。與斑塊新血管形成和炎症相關的成像之一是頸動脈斑塊增強,已顯示其在組織學上與CTA和MR成像上的新血管形成相關。外膜血管滋養管和斑塊內新血管形成是已知的頸動脈斑塊炎症的高風險標誌物,並且可以在超聲造影檢測到。此外,動脈壁增強已被證明與症狀相關。在CTA上常規評估這一特徵的困難在於獲得CT上頸動脈的造影前和造影后成像很少在標準臨床實踐中進行。其他研究表明,頸動脈周圍血管周圍脂肪的衰減增加,表明周圍炎症,與腦血管缺血症狀有關。一般來說,斑塊炎症可能最好使用其他成像方式檢測,包括分子成像研究和對比增強超聲,常規CTA的作用更為有限。
圖5 斑塊炎症。A、81歲男性,左側MCA區域梗塞,左側頸總動脈遠端有大的軟斑塊(黑色箭頭),伴有腔內血栓。B、67歲男性,遠端頸總動脈壁瀰漫性炎症增厚(白色箭頭)。C和D,54歲女性,粘液性囊腺瘤患者,PET/CT增強顯示右頸總動脈遠端(白色箭頭)有大偏心軟斑塊,FDG親合力增加,最大標準攝取值為6.3(黑色箭頭)。
未來方向
雖然有強有力的證據表明常規CTA成像中特定斑塊特徵的存在與近期腦血管缺血症狀的增加有關,包括中風患者,否則這些症狀將被歸類為「隱源性「,在無症狀個體中使用CTA的前瞻性數據有限,這些人隨後被跨時間追蹤到第一次腦血管缺血事件。許多關於組織病理學證實的MR成像和超聲斑塊高風險特徵的前瞻性研究已經完成或正在進行,並顯示未來或復發性腦血管缺血的風險增加,但是沒有使用CTA作為主要成像技術進行類似的前瞻性研究。使用標準化方案和斑塊特徵定義的前瞻性研究來確定這些斑塊特徵對CTA的預測能力當然是有必要的。未來的研究還應該更充分地評估CTA在監測斑塊特徵對藥物治療的反應中的作用,特別是考慮到各種新的治療方法,這些治療方法可以顯著加強藥物治療作為血運重建手術的潛在替代方案。
斑塊特徵定義
結 論
常規CTA可以提供超出標準管腔狹窄程度的斑塊易損性的詳細評估。可以在常規獲得的CTA檢查中評估許多斑塊特徵,而無需額外的後處理或解釋過度延遲。有強有力的證據表明與所描述的斑塊特徵和腦血管缺血症狀有關。準確識別這些斑塊特徵可能有助於適當的風險分層。
原標題:《頸動脈血管壁CTA成像》
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