18F-NaF攝取陽性與頸動脈斑塊纖維帽破裂之間的相關性

劉昭言，歐陽雪暉，高 飛，程 齊

1內蒙古自治區人民醫院影像醫學科，內蒙古 呼和浩特 010017；2內蒙古醫科大學研究生學院，內蒙古 呼和浩特010017

缺血性腦卒中是威脅人類健康最嚴重的疾病之一，其最常見的潛在病因是頸動脈易損斑塊的破裂［1］。頸動脈的易損斑塊一般指與破裂和血栓栓塞事件風險增加相關的不穩定病變［2］。早期識別頸動脈易損斑塊，并準確評價粥樣硬化斑塊的穩定性，可以為臨床治療提供可靠的依據。有學者從組織學上制定了易損斑塊的定義和標準，其中主要的一項標準是斑塊表面的纖維帽破裂（FCR）［3-4］。目前臨床了解斑塊情況主要借助影像學檢查［5-7］。高分辨磁共振血管壁成像（HR-VWI）作為一種常用的無創影像技術［8］，目前在臨床工作中已經開始推廣應用［9］。它具有較高的軟組織分辨率，可以從斑塊FCR等方面對斑塊的易損特征作出一定評估，從而診斷易損斑塊［3,10］。隨著研究的不斷深入，微鈣化對動脈粥樣硬化斑塊的穩定性方面發揮著重要的作用。有學者首次用模型證實了薄FC處存在的微鈣化可使其表面應力加倍，導致斑塊破裂［11］；研究表明微鈣化在破壞動脈粥樣硬化斑塊穩定中起重要作用，微鈣化可以增加斑塊的易損性，促使斑塊發生破裂［12］。目前，氟-18-氟化鈉正電子發射斷層成像術-計算機斷層成像術（18F-NaF PET/CT）技術是檢測斑塊微鈣化的最準確的無創性影像學方法［13-15］，可以推測18F-NaF攝取陽性與FCR可能存在一定相關性，但目前此領域尚未有人展開研究。本研究旨在研究探究18F-NaF PET/CT 攝取陽性與斑塊表面FCR之間是否具有相關性，進一步深度探究影像學技術對易損斑塊的準確評估，為早期識別易損斑塊提供依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究收集2020年12月1日～2021年12月30日在我院神經外科已確診頸動脈粥樣硬化并符合標準的患者，共31例納入研究，患者一般資料（表1）。納入標準：CEA術前的頸動脈粥樣硬化患者；經超聲篩查頸動脈內膜中層厚度≥2 mm；分別行HR-VWI 和18F-NaF PET/CT檢查；患者及家屬均簽署知情同意書。排除標準：孕婦或哺乳期婦女；近期感染或血管炎患者；18F-NaF注射前血糖不低于150 mg/mL；合并惡性腫瘤；患有嚴重肝、腎疾??；體內有金屬物質（例如心臟起搏器）等所有存在MRI禁忌證者；精神狀況不穩定，不能配合檢查者。本研究經我院醫學倫理委員會批準。

表1 患者的一般資料Tab.1 Clinical baseline data of patients

1.2 主要儀器

正電子發射計算機斷層掃描-計算機掃描顯像儀（西門子,BIOGRAPH mCT Flow 64-4R PET/CT）；回旋加速器（日本Sumitomo HM-10型）；3.0T 磁共振（西門子）配置32 通道頭頸動脈聯合線圈；MR-VPD軟件。

1.3 研究方法

1.3.1 實驗方法 患者入院后行HR-VWI 檢查，并用MR-VPD 軟件對斑塊FCR 情況進行分析。并于HRVWI檢查后1周內行18F-NaF PET/CT檢查。根據18FNaF在頸動脈的攝取程度，將患者分為18F-NaF攝取陽性組和18F-NaF攝取陰性組。分析組間斑塊FCR的差異是否存在統計學意義。

1.3.218F-NaF PET/CT檢查（1）18F-NaF PET/CT掃描方法：受檢者均至少禁食6 h。記錄患者身高、體質量。安靜休息20 min后取仰臥位，按5.55 MBq/kg的劑量從肘靜脈注射18F-NaF，靜臥50～60 min后行PET顯像；（2）18F-NaF PET/CT圖像處理及分析：圖像處理：將圖像傳輸到MedEX工作站，選擇相應的PET圖像和CT 圖像進行融合，并分別取橫斷面、矢狀面、冠狀面。半定量分析：選取頸動脈分叉處斑塊區域18F-NaF顯影處勾畫感興趣區，后處理機器自動測算感興趣區的最大標準化攝取量（SUVmax），將冠狀位、矢狀位、橫斷位3個方位的SUVmax的平均值作為斑塊整體的SUVmax，并以頸靜脈的平均標準化攝取量（SUVmean）作為血池背SUV，計算靶-本底比值（TBR，TBR=局部感興趣區SUVmax/頸靜脈區域SUVmean）。由2位經驗豐富的醫師在不了解患者情況的前提下獨立分析，以保證組內及組間18F-NaF PET/CT顯像結果可重復性。定性分析：定義病變（含有粥樣硬化斑塊）節段較鄰近正常節段的18F-NaF攝取增高則為陽性。18F-NaF攝取陽性標準為病變節段SUVmax大于臨近頸動脈正常節段相同指標2個標準差，或絕對定量大于臨近正常節段相同指標的25%，否則為陰性。鄰近正常節段定義為距病變節段1 cm以上的非病變血管節段［16］（圖1）。

圖1 18F-NaF攝取陽性PET/CT圖像Fig.1 PET/CT images with positive18F-NaF uptake.The locations of the cross markers in the figure is carotid plaque positive for18F-NaF uptake.

1.3.3 HR-VWI檢查（1）掃描方法：患者佩戴頭頸聯合線圈，取仰臥位行MRI掃描。應用標準的頸動脈多對比成像方案掃描，然后對頸動脈進行3D-TOF序列、3DMPRAGE特殊成像序列、2D-T1-TSE序列、2D-T2-TSE序列的掃描；（2）HR-VWI圖像處理及分析：由2位影像科醫師對圖像分級評分，對掃描的所有序列MRI圖像根據血管輪廓清晰程度及血管壁信噪比按照從差到好的順序分為1～4級，≤2級的低質量圖像將不計入統計。將圖像質量合格的MRI圖像傳到MRI-Plaque View后處理系統。

2位經驗豐富的影像科醫師在不了解患者臨床資料的前提下獨立使用MR-VPD軟件，觀察有無纖維帽及其完整性。在T1WI和T2WI序列上，纖維帽表現為等信號或稍高信號。在3D-TOF序列上，完整的FC表現為血流、斑塊間完整的帶狀低信號，FCR表現為斷裂、缺損的低信號帶（圖2）。判斷斑塊有無纖維帽以及纖維帽是否破裂，2位醫師結果若存在分歧，則加入第3人意見，以多數人的分析結果為準。

圖2 斑塊FCR的HR-VWI圖像Fig.2 HR-VWI image of plaque FCR.A: Plaque surface niche in T1WI represents FCR(white arrow);B: Plaque surface niche in T2WI represents FCR (white arrow);C: A defective hypointense band on the plaque surface with blood flow signal into the niche on the 3D TOF sequence indicating the presence of FCR(white arrow).

1.4 統計學分析

采用SPSS25.0軟件對實驗數據進行統計學分析，連續計量資料的正態檢驗采用Shapiro-Wilk檢驗法，計量資料以均數±標準差表示，組間比較行t檢驗。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 患者情況

31例患者中，雙側頸動脈分叉處均有斑塊的患者有23例，其余8例為單側頸動脈斑塊，共收集54枚斑塊。

2.2 18F-NaF PET/CT顯像結果

2.2.1 患者頸動脈18F-NaF PET/CT顯像情況 在54條動脈粥樣硬化的頸動脈中，18F-NaF顯影陽性的頸動脈為33條，18F-NaF顯影陰性的頸動脈為21條。頸動脈顯像陽性率為61.11%，陰性率為38.89%。

2.2.218F-NaF PET/CT顯像陽性組與陰性組之間頸動脈SUVmax與TBR比較 陽性組SUVmax為1.458±0.332，陰性組SUVmax為1.149±0.307，差異有統計學意義（t=3.914，P=0.001）。陽性組TBR為2.560±0.709，陰性組TBR 為1.778±0.393，差異有統計學意義（t=3.899，P=0.001，圖3）。

圖3 18F-NaF PET/CT 顯像陽性與陰性頸動脈SUVmax及TBR的比較Fig.3 Comparison of positive and negative carotid SUVmaxand TBR in18F-NaF PET/CT imaging.A: SUVmaxwas higher in the18F-NaF positive group than in the negative group,P<0.05;B: TBR was higher in the18F-NaF positive group than in the negative group,P<0.05.

2.3 18F-NaF陽性組與陰性組FCR情況對比

18F-NaF陽性組中存在FCR的斑塊為21枚（58%），陰性組中存在FCR破裂的斑塊為4枚（19%），兩組FCR占比的差異有統計學意義（t=2.034，P=0.045，表2），18FNaF攝取陽性的斑塊存在FCR的概率更大。

表2 18F-NaF PET/CT 顯像陽性與陰性頸動脈斑塊FCR情況統計表Tab.2 Statistical table of positive and negative carotid plaque FCR on18F-NaF PET/CT imaging

3 討論

在易損斑塊的病理組織學標準中，FCR是斑塊的危險特征之一。一項相關研究探討了流體動力學在基底動脈斑塊FCR中的作用，篩選有基底動脈斑塊（50%～99%狹窄）的患者。通過高分辨率MRI評估纖維帽的完整性，表明FCR與急性梗死顯著相關［17］。另一項對778例受試者的9項MRI研究的Meta分析顯示，患者隨后的中風或短暫性腦缺血發作可通過薄的FC與FCR顯著且獨立地預測［18］。在頸動脈斑塊表面，一般把100 μm作為區分FC薄厚的標準［19］，但是要注意病理學上的FC為μm級別，一般的影像學檢查手段是達不到這個分辨率的，因此在影像學中通常把脂質和與血管腔之間的部分作為FC，一樣能夠評估FC薄厚與斑塊是否高危之間的聯系；而FC的薄厚與其他一些斑塊特征也有一定相關性：一項研究將受試者分為薄纖維帽粥樣硬化斑塊（TCFA）組與非TCFA組，結果表明TCFA組的斑塊體積及百分比、最小管腔面積均明顯大于非TCFA組，低密度斑塊的出現率和CT值小于非TCFA組，這說明了斑塊相關定量參數中低密度斑塊的體積和體積百分比以及正性重構預測TCFA有較高的準確性，值得臨床推廣應用［20］。但本研究發現在非增強的HR-VWI中FC的薄厚評價效果不是很理想，兩次檢測結果的差異往往較大，所以本研究并沒有具體的分析FC的薄厚，只分析了FCR的存在情況。既往研究表明，與18F-NaF攝取相關的活動性微鈣化可在斑塊表面產生局部機械應力，可直接導致斑塊表面FCR［21］。有研究采用18F-NaF PET/MRI檢測斑塊，發現非鈣化薄纖維帽粥樣硬化斑塊主要位于TBR>1.28的節段，表明18F-NaF PET/MRI在臨床實踐中檢測到高危FC是可行的，并且可能有助于識別高風險的患者，反映18F-NaF攝取量的TBR值可以提高對高風險斑塊特征的識別［22］。本研究采用18F-NaF PET/CT與HR-VWI結合檢測斑塊的FCR情況，這與上述研究用18F-NaF PET/MRI檢測是異曲同工的。本研究結果表示18F-NaF攝取陽性的斑塊FCR的占比較陰性組更高，這說明18F-NaF的攝取量在一定程度上反映了斑塊FCR情況，18F-NaF攝取量高，斑塊存在FCR的風險更大；相反，18F-NaF攝取量少，斑塊存在FCR的風險較低。在臨床使用中，可以根據18F-NaF攝取量，預測斑塊FCR情況，進而評估斑塊易損性，這與之前學者的研究觀點基本相符，值得進一步研究及推廣。在國內此領域尚未有人研究18F-NaF 攝取陽性與FCR之間是否具有一定關聯性。本研究更深一步探究了18F-NaF PET/CT攝取陽性與斑塊表面FCR之間具有相關性，深度探究18F-NaF PET/CT與HR-VWI兩種影像學技術一定程度上可以對易損斑塊進行早期準確評估，為早期識別易損斑塊提供依據，對廣大具有動脈硬化斑塊的患者早期選擇治療方法具有指導意義。

綜上，18F-NaF攝取陽性的斑塊FCR的占比較18FNaF攝取陰性的斑塊更多,18F-NaF攝取在一定程度上反映了斑塊FCR情況，進而評估斑塊易損性。