2025-07-25 10:47:42 by admin
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古老的醫學,診斷靠望聞問切,極大地發揮了個人的主觀能動性。經過上千年的經驗積累和技術發展,各種影像學檢查手段已經廣泛應用到臨床,輔助臨床醫生做出對疾病更細致精準的診斷。其實,如今臨床上任何一項習以為常的藥物或者技術,在N多年前都是不可思議的存在。基于磁共振,對頸動脈管壁成像,并定向定量分析斑塊成分,看起來簡單,也是經過了漫長的發展歷史的,今天就以已發表可查閱到的論文為據,梳理一下頸動脈管壁的發展史:從體外到在體,從動物到人體,從髂動脈到頸動脈,從識別斑塊成分到關聯卒中風險,從成像技術的研發到標準化臨床研究工具的發布,頸動脈MRI管壁成像技術愈發成熟,并不斷在科研和臨床發力,助力卒中防治事業。
1982-1983期間,Crooks L等第一次使用MRI研究髂動脈切除的動脈粥樣硬化斑塊標本,研究顯示MR圖像上的斑塊形態與組織學研究之間存在良好的相關性。基于髂動脈MRI的管壁成像技術是可行的,那,對頸動脈管壁MRI成像可行嗎?1.Crooks L, Sheldon P, Kaufman L, Rowan W.Quantification of obstructions in vessels by nuclear magnetic resonance (NMR).IEEE Trans Nucl Sci 1982; NS-29: 1181-1 185.
2.Herfkens RJ, Higgins CB, Hricak H, et al.Nuclear magnetic resonance of atherosclerotic disease. Radiology 1983: 148:161-166.
頸動脈負責供應腦部血流,頸動脈斑塊與腦血管缺血事件密切相關,斑塊的不同組成成分對應不同的疾病進展。因此,有學者開始把目光轉移到頸動脈上,頸動脈管壁MRI成像,對卒中風險評估以及預防都意義重大。1994年,華盛頓大學的Yuan C.等在JMRI上發表一篇文章,運用磁共振對內膜剝脫術切除的人頸動脈斑塊標本成像,圖像分析結果與病理比對高度一致。體外頸動脈斑塊MRI成像實現了,那在體成像是否也行呢?1.Yuan C , Tsuruda J S , Beach K N , et al. Techniques for high-resolution MR imaging of atherosclerotic plaque[J]. Journal of magnetic resonance imaging : JMRI, 1994, 4(1):43-49.
1995年,Skinner等在Nature Medicine 上發了一篇文章,簡單的實驗流程是:先通過飲食誘導新西蘭兔腹主動脈產生動脈粥樣硬化病變(AS),然后對其進行MRI檢查,分析動脈管壁圖像;隨后將新西蘭兔腹主動脈的動脈硬化斑塊剝離,取出標本,做病理分析。通過動物實驗,學者們發現在體AS磁共振圖像與病理標本高度一致。1.Penna N T, Stewart M P. Serial magnetic resonance imaging of experimental atherosclerosis detects lesion fine structure, progression and complications in vivo[J]. Nature Medicine, 1995, 1(1):69.
2000年,Hatsukami, T. S.等第一次證明MRI檢測纖維帽與病理學檢查一致。2001年,Yuan C.等在Circulation 發表文章,研究對象是18位即將進行頸動脈內膜剝脫術的患者,術前對患者進行MRI檢查,術后,分析剝脫下來的斑塊成分,主要是脂質和出血。結果顯示不同層面MRI圖像中檢測到的脂質和出血,在病理切片都有對應的成分存在。2003年,Lee M. Mitsumori在JMRI上發表文章,提出MRI也可準確觀察到斑塊的纖維帽狀態。Kerwin W等在Cirlulation發文,基于磁共振可以測量斑塊內新生血管。2006年,Kerwin WS等發現動態增強磁共振成像與頸動脈粥樣硬化斑塊炎癥有關。
通過人類群體的實驗,學者們進一步驗證了磁共振成像可以在體內準確識別富含脂質壞死核心,斑塊內出血,纖維帽狀態等。1.Yuan C , Mitsumori L M , Ferguson M S . The in vivo accuracy of multispectral MR imaging for identifying lipid-rich necrotic cores and intraplaque hemorrhage in advanced human carotid plaques[J]. ACC Current Journal Review, 2002, 11(2):37.2.Mitsumori L M , Hatsukami T S , Ferguson M S , et al. In vivo accuracy of multisequence MR imaging for identifying unstable fibrous caps in advanced human carotid plaques[J]. Journal of magnetic resonance imaging : JMRI, 2003, 17(4):410-420.3.Kerwin W, Hooker A, Spilker M, et al.
Quantitative magnetic resonance imaging analysis of neovasculature volume in
carotid atherosclerotic plaque.Circulation. 2003;107(6):851-856.4.Kerwin WS, O'Brien KD, Ferguson MS, Polissar N, Hatsukami TS, Yuan C. Inflammation in carotid atherosclerotic plaque: a dynamic contrast-enhanced MR imaging study. Radiology. 2006;241(2):459-68.
1995年,美國心臟病協會(American Heart Association, AHA)首次推出了一項動脈粥樣硬化斑塊分型,2000年,Herbert C. Stary等更新AHA斑塊分型為Ⅰ~Ⅷ,AHA分型主要是依據斑塊的成分,斑塊成分不同,類型不同,對應的高危程度不同。在這種背景下,CAI JM等于2002年在Circulation發表文章,基于多對比度磁共振對動脈粥樣硬化分類,對60位即將進行頸動脈內膜剝脫術的患者,術前對患者進行MRI檢查,根據圖像對斑塊分類;術后,分析剝脫下來的斑塊成分,根據斑塊病理分類。總體來說,通過MRI獲得的斑塊分類和AHA分類基本一致。MRI不但能分析斑塊成分,還能根據AHA分型給斑塊分類。1.Cai, J.-M. Classification of Human Carotid Atherosclerotic Lesions With In Vivo Multicontrast Magnetic Resonance Imaging[J]. Circulation, 2002, 106(11):1368-1373.
MRI 可以分析斑塊成分,那看成分有什么臨床意義呢?2002年,Hatsukami T S等發現,MRI確定的破裂的纖維帽與TIA或中風發作高度相關。2005年,Norihide Takaya等發現,頸動脈粥樣硬化斑塊內出血,加速了斑塊進展。斑塊的重復出血可能通過增加脂質核來刺激動脈粥樣硬化斑塊進展,從而造成新的不穩定因素。隨后,Yoshitaka Kurosaki進一步發現,斑塊內出血存在,腦梗再發風險高。MRI識別出的薄纖維帽,出血等斑塊特征,可作為評估患者高卒中風險的依據。
1.Hatsukami T S , 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):959-964.2.Takaya, N. Presence of Intraplaque Hemorrhage Stimulates Progression of Carotid Atherosclerotic Plaques: A High-Resolution Magnetic Resonance Imaging Study[J]. Circulation, 2005, 111(21):2768-2775.3.Kurosaki Y , Yoshida K , Endo H , et al. Association Between Carotid Atherosclerosis Plaque With High Signal Intensity on T1-Weighted Imaging and Subsequent Ipsilateral Ischemic Events[J]. Neurosurgery, 2011, 68(1):62-67.
2007年,Kerwin W等發文展示了其團隊開發的的計算機輔助心血管疾病評估系統(Computer-Aided
System for CArdiovascular Disease Evaluation,CASCADE),并評估了其定性定量分析斑塊成分的性能。該系統基于華盛頓大學血管影像實驗室在頸動脈管壁MRI成像領域十幾年的成像技術開發和組織學驗證工作。由于頸動脈斑塊定性定量分析技術臨床價值巨大,VPDiagnostics.Inc推出其商業化版本MRI-PlaqueView。2008年,MRI-PlaqueView經FDA認證,后又經CFDA認證,開始在全球推廣。1.Kerwin W, Xu D, Liu F, et al. Magnetic resonance imaging of carotid atherosclerosis: plaque analysis. Top Magn Reson Imaging. 2007;18(5):371-378.
2010年,Underhill H R等嘗試根據斑塊脂質核的含量對斑塊風險分級,簡單總結如下:當MWT≤2mm時,CAS=1,低危;
當MWT>2mm,LRNC≤20%時,CAS=2,中低危;
當MWT>2mm,20%<LRNC≤40%時,CAS=3,中高危;
當MWT>2mm,40%<LRNC時,CAS=4,高危
(CAS:Carotid AtherosclerosisScore 頸動脈粥樣硬化危險度評分,LRNC:Lipid-Rich Necrotic Core 脂質的壞死核,MWT:Maximum Wall Thickness 最大管壁厚度)
2014年,Xu D等通過前瞻性研究發現CAS評分與管腔表面破裂,斑塊進展明顯相關。管腔狹窄之外,CAS也可以對斑塊評估分級,潛在價值巨大。
1.Underhill H R , Hatsukami T S , Cai J , , et al. A noninvasive imaging approach to assess plaque severity: the carotid atherosclerosis score.[J]. Ajnr American Journal of Neuroradiology, 2010, 31(6):1068.2.Xu D , Hippe D S , Underhill H R , et al. Prediction of High-Risk Plaque Development and Plaque Progression With the Carotid Atherosclerosis Score[J]. Jacc Cardiovascular Imaging, 2014, 7(4):366-373.
2010以后,MRI-PlaqueView科研臨床齊發力,碩果累累