颈动脉易损斑块研究四十年回顾


1.png作者Luca Saba的研究,与本公众号长期的科普内容高度契合,本次推文介绍的既是其众多综述之一。主要结论为:1)现代影像技术可以在体识别与不稳定斑块相关的形态学、组成成分及炎症特征。2)双能 CT 和光子计数 CT、高分辨率 MRI 以及对比增强超声可从不同角度互补地揭示斑块生物学特性。3)Plaque-RADS 分类体系为影像学解读提供了统一标准,有助于更精准地评估脑血管风险。原文详细解读如下(原文链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41355355/)


过去四十年中,人们对颈动脉疾病的血管学病因认识经历了一次根本性转变。传统上,颈动脉疾病的管理主要依赖“管腔狭窄程度”这一指标。这一概念起源于血管造影时代,并在 20 世纪 80 年代两项里程碑式随机对照临床试验(NASCET 和 ECST)中得到巩固。研究显示,对于重度狭窄患者,颈动脉内膜切除术可以显著降低复发性卒中风险,因此,狭窄百分比长期以来成为临床治疗决策的核心依据。

然而,临床实践中发现,这一范式并不完整。相当一部分缺血性卒中发生于中度狭窄患者,而许多重度狭窄患者却多年保持无症状状态。研究表明,其关键不在于狭窄程度本身,而在于斑块的生物学不稳定性。颈动脉斑块的易损性,即其破裂或栓塞的倾向,主要由内部结构、细胞组成及炎症状态决定,而非单纯管腔狭窄。


过去二十年来,MRI、CT 和超声技术的快速发展,使得斑块表型的无创表征成为可能,为狭窄程度之外的风险预测提供了基础。目前,研究可沿三条主线概括:


  1. 基于影像的斑块易损性表征

  2. 影像学技术本身的演进 

  3. 标准化颈动脉斑块风险评估框架


一、基于影像的斑块易损性表征


  • 管腔形态与表面溃疡:通过 CT 或高分辨率超声观察斑块外形,可直接提示易损性。表面溃疡代表纤维帽局灶性破坏,使脂质核心与血流相通,暴露促凝物质并促进远端栓塞。

  • 血栓形成:管腔内血栓是斑块近期破裂的直观标志。MRI T1 加权序列可显示高信号,CT 则表现为低密度结构。慢性阶段,血栓可与斑块基质融合,造成局部增厚和血管重塑。

  • 斑块内出血(IPH):IPH 是预测脑血管事件最有力的指标之一。它源于新生血管破裂或纤维帽本身导致的血液在斑块内积聚,进一步驱动炎症、氧化应激及体积扩张。MRI 可稳定显示高信号,PCCT 初步研究显示可通过光谱区分出血区与脂质区。IPH 是纵向随访中关键的监测目标。

  • 纤维帽完整性:纤维帽破裂或显著变薄是血栓栓塞的主要前兆。高分辨率 MRI 可发现微裂隙和分层,若合并 IPH 或溃疡,斑块可被归类为高危,无论狭窄程度如何。

  • 新生血管形成:斑块内微血管增生提示慢性炎症和局部缺氧。动态增强 MRI、CTA 和对比增强超声可量化新生血管密度。

  • 钙化:大片融合性钙化可稳定斑块,而微钙化尤其靠近纤维帽时,会成为应力集中点,引发破裂。CT/PCCT 可精细区分不同钙化模式,其空间分布比总体体积更能提示风险。

  • 血管重塑:斑块可向外扩张维持管腔通畅(正性重塑),掩盖真实负荷,常伴脂质核心和炎症。正性重塑斑块更易发生 IPH 和纤维帽变薄,负性重塑通常提示稳定纤维化病变。

  • 炎症与血管周围脂肪密度(PFD:炎症是斑块不稳定的核心驱动因素,PET-MRI 可直接显示血管壁强化或巨噬细胞活性。CT 可测 PFD,高 PFD 与血管炎症、氧化应激及全身代谢紊乱相关。

  • 斑块负荷与亚成分体积对斑块总体体积及其各亚成分(脂质核心、纤维组织、钙化和出血)的定量分析,可提供反映疾病活动性的综合指标。。纵向影像随访可监测他汀或抗炎治疗下斑块稳定化过程。



二、影像技术的演进


  • CT:2021 年,研究发现不同斑块成分具有独特的能谱衰减特征,为利用双能 CT(DECT)进行组织类型分类奠定了基础。随后,一种基于有效原子序数(Z_eff)和有效电子密度(ρ_eff)的定量方法被提出,可高精度地区分斑块组成成分。光子计数 CT(PCCT)的出现标志着第二次技术革命,其斑块表面不规则性、钙化形态及溃疡的显示清晰度得到了前所未有的提升。此外,PCCT 的多光谱建模技术可实现斑块亚成分的精细分解,基于光谱特征能够区分富脂坏死核心、纤维组织及微钙化

  • MRIMRI 凭借其卓越的软组织对比度,长期以来被视为无创斑块表征的参考标准。现代成像方案通常结合 T1T2 和质子密度加权成像,以及磁化准备序列和弥散加权成像,用于识别斑块内出血、纤维帽完整性和富脂坏死核心。此外,T1 映射、动态对比增强成像以及体素内不相干运动intravoxel incoherent motionIVIM)等定量技术,使新生血管形成和微循环状态的评估成为可能。这些进展正逐步弥合斑块结构成像与功能成像之间的差距。

  • 超声超声依然是血管影像中最易获取的检查手段,而近年来的技术进步大大提升了其诊断潜力。微泡对比剂的应用使得细小的斑块表面溃疡能够被清晰检测,其敏感性已接近 CT 水平,同时还可对斑块内的新生血管进行定量评估。此外,计算流体动力学建模和矢量多普勒成像技术的结合,也让我们对斑块表面的血流动力学作用机制有了更深入的理解。。



三、 标准化解读:Plaque-RADS

为整合多种影像标志物,提出 Plaque-RADS,将斑块按易损性特征划分为四类:

  • RADS 1:无斑块

  • RADS 2:轻度易损特征,厚度 <3 mm

  • RADS 3:中度高危特征(厚度 >3 mm,溃疡或纤维帽薄)

  • RADS 4:极高危特征(IPH、纤维帽破裂、漂浮血栓)


验证研究显示 Plaque-RADS 对缺血事件预测优于传统狭窄分级,可重新分类低风险和高风险患者,指导精准干预。



未来方向

影像学创新、生物学表征与标准化解读的结合,正在彻底改变我们对颈动脉粥样硬化的认识。借助先进的 CT、MRI 和超声技术,临床医生现在能够识别斑块不稳定的结构与组成特征,量化炎症水平,并随时间动态监测斑块的演变。未来的重点在于整合多种信息:将影像表型与血液生物标志物及遗传信息结合,建立真正的个体化血管风险评估体系。人工智能和放射组学的发展,也有望加速这一进程,为精准预测和干预提供有力支持。


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