MRI检测易损斑块的优势与不足

高宏波 董雷 陶军 大连大学附属新华医院 （辽宁 大连 116021）

内容提要： 核磁共振成像（Nuclear Magnetic Resonance Imaging，MRI）是利用较强的磁场和无线电波相互作用，通过外加梯度磁场检测后在物质内部不同范围内释放的能量，即可得知构成这一物体原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的结构图像。此项技术在临床诊断、科学研究的应用成为现实，MRI的技术应用在医学、神经学、生理学的诊断和治疗方面起到至关重要的作用。MRI具有高分辨率、无创以及可重复检查等优点，能够非常好的区分动脉粥样硬化斑块的组成成分和形态学特征。而现如今，应用MRI技术临床的研究热门话题是对易损斑块进行筛查和性质评估。文章对MRI检测易损斑块的优势与不足进行综述。

易损斑块破裂是引发各类急性心脑血管疾病的主要机制，具有很高的致残率和致死率，严重威胁人们的生命安全[1]。因此，易损斑块的早期检测和破裂机制研究对防治急性心脑血管疾病至关重要。而核磁共振成像（Nuclear Magnetic Resonance Imaging，MRI）技术可以直接观察到人体血管壁情况，能够较为准确的获知斑块形态和组成，并且其具有分辨率高、无创和可重复检查的优点。MRI在易损斑块的检测中主要应用的技术有多序列技术、对比剂增强技术等，其在精准显示病变趣味形态结构的同时还可以精准判断其结构成分，这有利于临床对易损斑块的全面性评价，具有非常高的临床应用价值。

1.MRI多序列技术

在MRI检测中，可依据T1、T2、质子密度加权等不同序列图像的信号组合来识别斑块纤维帽的厚度、出血情况等。而其图像的获取通常由2DSE TSE序列及流动抑制技术来完成，在这一过程中血流不产生MR信号，而周围组织却会呈现出高信号，因此其又被称之为“黑血技术”。黑血技术为2D DIR-TSE序列，该序列因为消除了血流伪影，所以显著提升了空间分辨率，同时该序列还具有应用灵活的特点。而相较于2D TES技术，3D TES技术则有了更加精准的空间分辨率，其能够非常良好的对微小斑块进行呈现和分析。与此同时，TOF应用梯度回波序列和扰相梯度回波序列呈现了“亮血技术”，即血流呈现出高信号，而其周围的组织呈现出低信号。该技术同样能够很好地显示斑块信息，并且呈现出很多优点，如图像采集时间短、操作简单、能够精确显示血管内膜信息等。

尽管多序列扫描技术能够显著提高MRI对斑块各种组织成分和性质，如坏死、钙化、出血等的敏感性和特异性，但是其受脉搏频率和呼吸运动的影响仍然较大。除此之外，由于斑块的成分复杂，在各组织含量以及形态上具有很大的区别，这就使得T1、T2和PD加权图像的信号差别很大，同时受伪影的影响较大，所以单纯采用MRI多序列技术来检测小斑块具有较低的敏感性。基于此，MRI多序列技术在易损斑块的检测中还存在较多不足之处。

2.MRI对比增强技术

近年来，MRI对比增强技术在易损斑块检测中的应用受到了越来越广泛的关注。临床常用的对比剂GdDTPA，具有较强的组织渗透能力，同时其浓度变化与核磁共振的信号变化具有高度的一致性，能够十分有效的对易损斑块进行定性检测[2]。临床研究显示，通过对比剂的强化，MRI对易损斑块纤维组织和脂质核心的识别准确性得以显著提升，同时通过前后图像的差异性对比能够良好区分出血和血管纤维成分[3]。因此，MRI对比增强技术对于易损斑块的临床检测具有较高应用价值。但是影响GdDTPA增强程度的因素较多，包括斑块内的血管增生、炎性反应特异性差等，与此同时，GdDTPA会对肾功能障碍患者造成一定程度的不良影响，导致患者出现肾源性系统性纤维化现象。

DCE-MRI技术同样是临床常用的一种对比增强技术，能够通过量化评估精确的分析斑块新生血管以及有关炎症反应。应用该技术进行易损斑块的检测能够有效区分不同斑块的成分，同时对斑块进行可靠分期，从而精准预测斑块的变化。但是，DCE-MRI技术数据处理模型较多，以及有关函数的影响，其数据处理的可靠性还不够高，同时数据采集的时间也较长。有大量研究显示，通过MRI多序列技术与对比增强技术的有效结合，能够在很大程度上提升MRI检测对易损斑块的分析，包括检测的精准度以及检测的特异度和敏感度，这就为临床检测易损斑块做出了重大贡献[4]。

3.血管内MRI技术

在易损斑块的临床检测中，MRI技术能够对易损斑块进行精准定位，同时分析其大小、组成和血管腔狭窄程度等信息，但是较多时候由于受分辨率的影响并不能够很好的满足临床检测需求[5]。血管内MRI技术的提出有效的解决了这一问题，其可以显著提升图像的分辨率，包括对钙化、脂质组织的高敏感度识别。与此同时，在安装线圈之后，利用频谱分析技术能够进一步精准的对斑块纤维帽和血栓等进行高敏感度识别。

尽管血管内MRI技术具有以上众多优势，但是其在检测应用的过程中需要接触患者血管壁，这就会引发血管内皮损伤的风险，并且其成像时间较长，会在一定程度上给患者带来不良影响。同时该技术也无法应用于血管内置金属支架的患者，具有一定局限性。心血管病症已成为人们健康的第一杀手。据估计，每年有1700多万人死于急性冠脉综合征和（或）心源性猝死，其中80%爆发在发展中国家。心脏病已成为全球之上60岁超过妇人的第二大病因，次于缺血性心肌梗死。据准确估算，中国脑卒之中存活者约700万人，其中约75%已成为永久残障，且发作年龄日趋本土化。2010年“全球微风日”的题材是“六分之一”，即全球之上每6个人之中就有1个人可能中风；每6s就有1人死于中风；每6min就有1人因心脏病而永久致残。心脑血管病症的早期确诊和防治迫在眉睫。中华人民共和国每年约有260万人死于心脑血管病症。大多数患者在发作时没征兆，医学之上通常不能计算。因此，心脑血管病症的早期确诊和防治尤为关键。分析找到，造成急性心血管案件的主要因素是动脉粥样硬化斑点断裂和血栓形成。颈部动脉粥样硬化已被确认为脑血管病症（心脏病、脑梗死等）的危险性原因，尤其是在颈动脉分叉处，这是动脉粥样硬化最常用的器官。动脉粥样硬化斑块的断裂和血栓形成视乎斑点的不可靠性，即易损性。易损斑点主要是指不易断裂并引发血栓形成的斑点，是急性冠脉综合征和缺血性病卒之中的始发单元。在实践中，仅凭静脉狭窄水平来辨别斑点与否平稳、评估动脉粥样硬化或计算卒之中和哮喘是够的。这是因为斑点的构造是同意斑点与否难断裂的主要原因，北美洲症状性颈动脉内膜剥脱术协作组（NASCET）对颈动脉内膜剥脱术患者展开了5年随访[6]。结果显示，与激进疗法相对，狭窄组脑卒中发病率由70%降至99%，26%降 至9%，狭窄组由50%降至69%，22%降至16%。可见，对重度狭窄患者展开治疗疗法可明显减少脑卒中的发病率，且性能满意；对于轻度狭窄的患者，治疗性能并不完美。这解释不能仅仅靠颈动脉狭窄水平来辨别心脏病的爆发。另一方面，也提醒稳定或轻度管腔狭窄可能适用低危易损斑点。有鉴于此，透过直观、精确、无创的确诊科技，早期辨识颈动脉易损斑点并分析其发作方法，将最终减少急性心脑血管案件的发病率，成为近年来的主要病症。脑血管分析行业的话题和难题也是心脑血管疾病防治行业的深远议题。目前，还没有独立国家辨识易损斑点并计算其成效的方式。大多数方式只能评价易损斑块的一个特点。易损斑点常见的影像学检验方式有超音波（余佛罗超音波（CDUS）、静脉之内超音波（IVUS）、超声弹性扫描）、MSCT、CT、DSA、激光相干性断层扫描（OCT）等，斑块的变动有所不同的领域。但由于扫描理论和方式有所不同，每种科技的敏感度和选择性也有所不同。IVUS、DSA、OCT为有创检验，CDUS、MSCT、MRI 为无创检验。彩色多普勒超音波确诊70%超过颈动脉狭窄的敏感度和选择性分别可达91%～95%和86%～97%，且价格低廉，手动简单。其优点是确诊的准确度受手动员工科技的影响，约束了斑块的组织学特点和明显的评价意义。MSCT具备较低的维度解像度，表明不错的脂肪核和斑点病变，但不能精确评价斑点地表型态（如纤维帽宽度）和团体成份，对斑点疼痛的计算意义更为庞大。

4.高场强MRI技术和MRI分子成像技术

相较于1.5T高场强MRI技术而言，3.0T高场强MRI技术具有更高的空间分辨率和更快的图像采集速度，其在有效提高血管及血管壁成像信噪比的基础上，有利于强化对斑块形态、结构、微观成分的判断和分析[7]。与此同时，7.0T以上的高分辨率的核磁共振成像技术的出现更是提升了高场强MRI技术的应用价值。7.0T高场强MRI技术对斑块纤维帽的识别精度相较于3.0T更高，其通过利用人体血栓中的高铁血红素作为天然的对比剂，实现了T1加权的有关于人体血栓的直接MRI成像，从而可以非常良好地进行人体血栓的区分，包括新旧血栓的区分以及不同阶段血栓的区分。除此之外，高场强MRI技术对钙化和出血情况的磁敏感性更强，因此其在易损斑块的检测中具有较高的应用价值。但是，高场强MRI技术受伪影的影响较大，同时容易造成SAR值增加，导致人体相关组织吸收热量过多，最终形成伤害事件。

在MRI检测中，其空间分辨率存在一定限度，很多时候并不能发现一些更有价值的斑块破裂征象，如斑块内炎症程度，这就会在一定程度上影响检测效果。而MRI分子成像技术便能够很好的解决这一问题，其通过应用各种不同的MRI探针，如炎性反应探针，能够精确分析斑块成分以及不同病理期斑块的征象，这对于易损斑块的综合诊断至关重要。CT特别是高分辨率CT的运用，为动脉粥样硬化的确诊、防治和疗法修筑了全新的行业。它不仅可观测斑块的构成，区别脂肪核和纤维帽，还可侦测斑点之内的水肿情形。CT具备无创性、骨胳解像度低、多对比度扫描等缺点，为易损斑块的确诊和评价获取了一种很有前途的侦测方式。MRI采用“黑血”科技刺激血液脉冲，使用“亮血”科技使血液展现高信号，提升了尿液与斑点的对比度。特别是CT具备最高点的团体病理特点。连续性。CT除了对斑点展开认定和量化分析之外，还可对斑点的大自然转型步骤展开无创随访和随访，评价疗法介入之后的功效，从而领导动脉粥样硬化斑点的医学转归。近年来，随着MRI软CPU科技的转型，CT被广泛应用于易损斑点的早期确诊、功效监控和预后检验，其意义逐渐被医学所接纳。然而，CT对易损斑块的评价仍受扫描时间段短、维度解像度高、运动者伪影、欠缺专属导线、性价比低等诸多原因的影响。有观点认为，虽然MR“黑血”科技能精确辨识颈动脉易损斑点，但对其他动脉床的扫描仍有一定的缺陷；MR检验开支便宜，不是筛检易损斑块的必备方式[8]。然而，“CT在侦测易损斑点领域具备辽阔的医学运用前途”这一理论已被许多影像学和心血管学者所接纳。MRI未来的转型应侧重于下列两个领域：从病症防治政策的视角，紧密结合临床实践，清楚不易损斑块的早期辨识特点，建立易损斑点量化评价规范和易损患者警告建模。为脑血管病的预防获取了全新的政策和全新的路径。在科技研制领域，本文分析了高灵敏度、低选择性的静脉斑块分子样品及适当的超快扫描方式，以克服流感血管时间段解像度缺乏造成的肾脏运动伪影长、收集时间段短的难题。研究认为，磁共振技术的急速转型将使其在易损斑块的影像评价之中展现关键作用[9]。从而协助医学影像学和心血管外科医生更好地认识和了解CT对易损斑块的分析意义。重点讲解易损斑块的表述和确诊规范，有所不同扫描方式的较，CT侦测易损斑块的优劣，以及MRI在易损斑点医学分析之中的全新成效。但是，该技术对于临床活体斑块检测的应用效果还有待进一步研究。

5.小结

总而言之，MRI具有高分辨率、无创以及可重复操作等特点和优势，但是其同样具有应用局限性以及容易受各种因素影响的不足，因此，临床需要进一步精进对MRI的研究，从而将其更好地应用于易损斑块检测中，辅助临床对患者进行更好的治疗。