检测易损斑块 无创复合成像显优势

赵全明教授

机构： 首都医科大学附属安贞医院心内科 介绍： 男, 51岁, 留法医学博士，北京安贞医院心血管内科专业主任医师。重点开展了心功能不全、血脂异常、起搏器治疗、动脉粥样硬化和冠心病方面的临床与实验研究，在国际杂志上发表论文12篇，国内杂志发表论文10篇，还多次参加国际学术会议并宣读论文。 疾病： 冠心病

▲ 首都医科大学附属北京安贞医院心内科 赵全明

易损斑块为一类易于破裂、形成血栓并导致严重临床事件的动脉粥样硬化斑块。主要标准包括：活动性炎症，即单核/巨噬细胞浸润或T淋巴细胞渗透；薄纤维帽和脂质坏死核，脂质坏死核至少占斑块总体积50%；裂隙斑块；管腔狭窄>90%；正性重构。

多排螺旋CT   或为检测易损斑块新方法

高分辨率CT可用于显示血管壁成分，为判断易损斑块提供线索，如正性重构、点片状钙化、低密度斑块（CT值<30 Hu）。同时具备以上3点对急性冠脉综合征的阳性预测值、阴性预测值及诊断准确性分别为95%、60%和70%。与血管内超声、光学相干断层成像等相比，冠脉CT血管成像（CTA）的空间分辨率相对较低；受图像噪声和对比剂干扰等因素影响，对低密度成分（如脂肪和纤维组织）的区分不佳；不能直接反映斑块的炎症程度，只能通过间接的形态学表现（如管壁环状强化）推测斑块的炎症程度；无法反映易损斑块的典型病理学。因此，仅通过CTA往往很难达到检测易损斑块、预测临床事件的目的。

研究方向必须从单纯的形态学表现转化为形态-成分相结合的显像方法。新型含碘对比剂可选择性结合巨噬细胞，通过巨噬细胞显像，可以判定易损斑块。多排螺旋CT分子成像技术不但能够提供良好的解剖学信息，还能够直接反映斑块的炎症程度，有望成为检测易损斑块的新方法。

磁共振成像 定性病变 定量评估炎症

大量研究表明，作为一种无创检测手段，磁共振成像（MRI）可用于识别斑块形态学及斑块成分。Martin等发现，横向弛豫时间（T2）可用于区分血管壁的中外层，并能显示动脉粥样硬化早期病变，如内膜增厚。Toussaint等发现，T2加权成像能区分粥样斑块的纤维帽及脂质核。目前MRI尚不能诊断冠脉易损斑块，这主要是由于冠脉细小、走行迂曲，且受呼吸、心率/律影响较为明显。但在颈动脉或其他大血管，综合运用多序列MRI可清楚地显示血管狭窄程度、斑块正性重构、斑块形态及斑块成分，如钙化、坏死核、新近斑块内出血，并进行定量分析（表1）。

传统成像注重识别易损斑块

Alkystis等对兔易损斑块的MRI检测发现，扰相梯度回波序列可用于勾勒横轴位血管轮廓，显示斑块的正性重构，以及根据注射钆对比剂后斑块的强化程度鉴别易损斑块和稳定斑块。由此可见，传统MRI不但可以显示血管的狭窄程度，还可以通过检测斑块的纤维帽/脂质坏死核比值、斑块钙化、斑块内出血、正性重构以及强化程度等识别易损斑块，预测危险因素。然而，传统MRI仍未能有效评估易损斑块的决定性因素——炎症活动程度。

靶向分子技术直接检测炎症程度

目前临床用于MRI的对比剂只有钆制剂。一些新的靶向对比剂已试用于动物实验，如氟化钆M。在高脂兔粥样硬化斑块的细胞外基质有很高的摄取，可反映斑块的脂质含量。

为实现对比剂的细胞靶向定位，可以将对比剂与抗体或多肽结合，后者可特异性结合斑块组分中的某种细胞成分，如巨噬细胞。新型对比剂超小型超顺磁氧化铁粒子分子探针可特异性结合巨噬细胞，如前所述，易损斑块最典型的特征为炎症细胞浸润、巨噬细胞含量增加，因而约75%易损斑块可有超小型超顺磁氧化铁粒子摄取量增加，但仅在7%稳定斑块中略有摄取。另外，高密度脂蛋白纳米粒子标记、低密度脂蛋白纳米粒子标记的钆偶联剂等均有望成为斑块炎症分子生物水平显像的新型对比剂。

MRI与分子探针的结合可对斑块炎症活动程度直接显像，为研究动脉粥样硬化斑块的生物学活性树立新的里程碑。

PET/CT与PET/MRI   形态- 功能复合成像技术前景广阔

核素成像是将特定结合斑块炎症细胞或炎症介质的示踪剂与放射性核素结合，进而显示斑块炎症浸润程度的显像方法。目前常用的有单光子发射计算机断层显像（SPECT）和正电子发射计算机断层扫描（PET）两种代谢与功能成像技术。PET成像原理为探测正电子放射性核素，如C和F。这些放射性核素可以标记各种细胞代谢成分，从而实现对动脉粥样斑块的功能性成像。F标记的脱氧葡萄糖（FDG）目前被广泛应用于评估心肌葡萄糖利用、肿瘤诊断和疗效评价。

PDG-PET成像 首次将FDG-PET成像用于动脉粥样硬化的研究建立于高脂兔主动脉粥样硬化模型。Vallabojosula等观察发现，高浓度FDG可被富含巨噬细胞的主动脉弓粥样硬化斑块摄取，并被传统用于人类PET成像的扫描仪记录。他们认为，FDG摄取量与巨噬细胞浓度成正比。采用相似的兔模型，Lederman等将正电子敏感的光纤探头置于血管内，发现动脉粥样硬化斑块处FDG摄取明显增高。这些研究结果与临床报道相一致：进行FDG-PET/CT扫描的患者中，约50%患者可发现大动脉FDG摄取量增高，可以用动脉粥样硬化斑块来解释。

Rudd等采用离体人类动脉粥样硬化斑块的放射性自显影技术，证明氚标记的脱氧葡萄糖可被斑块内巨噬细胞摄取，但不能被周围的平滑肌细胞或正常血管组织摄取。随后对8例新近发生短暂性脑缺血发作的患者进行的颈动脉PET-CT检查显示，罪犯斑块的FDG摄取量较非罪犯斑块高，而在正常动脉上几乎无摄取。提示FDG-PET可用于识别易损斑块，以及抗动脉粥样硬化炎症药物的疗效监测。笔者利用标准摄取值对斑块中巨噬细胞含量进行量化和病理学分析，发现标准摄取值与巨噬细胞含量成正比，并通过斑块破裂诱发试验证实，易损斑块的标准摄取值较稳定斑块高。这些研究表明，FDG-PET也许可以成为鉴别易损斑块和和临床事件危险分层的新方法。

复合成像技术 F-FDG-PET成像的分辨率有限，几乎不能进行解剖学结构的辨认，因此将PET成像与CT结合，可以确保PET信号的准确来源，避免淋巴结等周围高代谢组织的成像干扰（图1）。这种代谢-功能复合成像的方法既能准确判断斑块位置，又能评价斑块内炎症程度，无疑在易损斑块识别方面有很大前景。

任何以血管造影为基础的复合成像技术，在判断非阻塞性斑块时，因组织分辨率差，与传统血管造影相比无明显优势。PET与高分辨MRI的复合成像技术也许可以解决这一问题。MRI可用于区分血管壁的组织病理学成分，且不会给患者或医生带来放射线损伤，而PET成像可用于检测斑块的炎症程度。从这个角度讲，PET/MRI似乎可以最大程度反映易损斑块的特征。

John R. Davies 等对拟行颈动脉内膜剥脱术的12例患者分别进行PET/MRI扫描，发现有5例患者阻塞性斑块处FDG摄取量与正常血管相似，其中有3例患者发现非阻塞性斑块FDG呈高摄取。这说明PET与MRI的复合成像对判断非阻塞性斑块的易损性或有一定优势，可以作为颈动脉斑块手术或介入治疗的筛选标准。然而，无论是PET/CT还是PET/MRI复合影像技术目前仍未能涉足冠脉成像。



结语

目前，大部分动脉粥样硬化成像技术，如CTA、MRA均依赖于解剖学特点，即管腔阻塞程度。然而，斑块的细胞生物学活性是斑块易损性的决定因素，与斑块是否阻塞管腔并无直接关系。因此，反映并能量化斑块炎症程度的成像技术将成为识别易损斑块的重要方法。FDG-PET目前似乎是检测斑块炎症性的最佳手段，而将PET成像与CT相结合，能够准确定位示踪剂高摄取部位，判断易损斑块位置。由于心肌对FDG-PET呈高摄取，故FDG-PET尚不能用于冠脉成像，反之膜联蛋白A5或基质金属蛋白酶抑制剂标记的放射性核素示踪剂不能被正常心肌组织摄取，有望用于冠脉成像。另一方面，如何抑制呼吸和心脏搏动造成的运动伪影也成为PET/CT应用于冠脉成像的难题。相信随着呼吸和心电门控技术的革新和新型示踪剂的出现，无创复合冠脉粥样硬化斑块成像技术终将成为现实。

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