颈动脉粥样硬化是缺血性脑血管疾病重要的危险因素，其中颈动脉不稳定粥样硬化斑块的破裂、脱落是致病的主要形式，而颈内动脉狭窄程度与脑中风的危险性也具有明显相关性。来自北美症状性颈动脉内膜切除术协作组（North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial，NASCET）和欧洲颈动脉外科协作组（European Carotid Surgery Trial，ECST）的研究表明，具有严重颈动脉狭窄（70％～99％）的症状性患者可以从颈动脉内膜切除术（carotid endarterectomy，CEA））中受益；CEA在防治颈动脉粥样硬化斑块脱落所致的脑梗死和改善脑缺血等方面，有明确肯定的疗效。同时，CEA的术后并发症，包括术后即期卒中、血栓形成、脑出血、过度灌注综合征、术后再狭窄和闭塞等等，也越来越引起人们的关注。最近研究表明，在重度颈动脉狭窄患者中，颈动脉支架置入术（carotid artery stenting，CAS）已成为CEA的一种替代治疗方法；然而CAS最令人担心的是，在血管内操作过程中斑块脱落导致远端颅内动脉的栓塞[1，2]。因此，有效地干预颈动脉粥样硬化对缺血性脑血管疾病的防治有着重要作用，而正确的评估颈动脉狭窄的程度、了解颈动脉粥样硬化斑块的性质和稳定性，为选择更合适的干预治疗提供了可靠的依据。
 
    一、动脉粥样硬化斑块的形成
    动脉粥样硬化斑块由胶原、平滑肌细胞、蛋白多糖、细胞外脂肪、胆固醇结晶、血栓和钙盐等组成，中晚期斑块具有由大量胶原纤维和多层平滑肌细胞组成的纤维帽，其下为数量不等的肌细胞和泡沫细胞，底部为坏死崩解物、胆固醇结晶、钙盐沉积。通常认为当纤维帽很薄、不完整，有溃疡或炎性细胞浸润，坏死脂核较大或有斑块内血肿时，病灶易发生碎裂。发生在冠脉主干、颈内动脉段等重要部位的此类斑块常危及生命，主张及时采取外科手术或介入治疗，如斑块吸除术，内膜切削术或安放支架等，因此对粥样硬化斑块早期检出和正确评价对临床治疗计划的制定具有重要意义。但由于血管壁外界的代偿性扩张，即使粥样硬化斑块的容积有较大增加，管腔的面积仍可以长时间保持不变。除非这种变化已经积累到相当程度，否则单纯测量狭窄程度有时不能检出动脉粥样硬化性病变。因此，在了解颈动脉狭窄程度的同时，更应该关注粥样硬化斑块形态学的变化。

    颈动脉粥样硬化斑块易发生在颈动脉分叉部和颈内动脉起始段2.0cm范围内（80％），这可能与血流的切应力有关。该处管腔血流缓慢，易产生湍流，故脂质易于沉积，成为斑块好发部位。大量研究发现，稳定性颈动脉斑块不易破裂导致脑缺血症状，而不稳定性斑块即使不引起严重狭窄，也会造成不同程度的缺血性卒中或血管性痴呆。尽管颈动脉数字减影血管造影术（Digital subtract angiography，DSA）是评价颈动脉病变的“金标准”，但它仅能显示血管管腔而不能显示血管管壁和粥样硬化斑块，且少数病例可发生严重并发症（如脑卒中）；另外，二维DSA有时会因血管重叠、扭曲以及投影的位置而影响诊断和对血管的判断。因此对于颈内动脉狭窄患者，一个精确且非侵入性的成像方法是必需的，可作为颈动脉内膜切除术的决定指针。随着 医学 技术的不断发展，新的非侵入性血管成像技术[3-7]，如超声检查（Ultrasonography，US）、CT血管造影（computed tomographic angiography，CTA）和磁共振血管成像（magnetic resonance angiography，MRA），开创了颈部血管检查的新方法，能及早发现颈动脉粥样硬化斑块，并较好评价动脉狭窄程度，为临床诊断治疗提供有价值的依据。关于当前非侵入性的成像方法，已证明CTA、MRA与常规血管成像术具有良好的相关性；近年来，US、3D CTA、CE－MRA等已被证明能无创性诊断颈动脉狭窄，结合使用具有互补作用。
 
    美国心脏协会判断脆弱斑块标准包括主要和次要两类。主要标准是：（1）活动性炎症反应；（2）纤维帽薄弱及脂质核巨大；（3）内皮细胞剥脱局部血小板聚集；⑷有裂纹的斑块；⑸管腔重度狭窄>90％。次要标准为：（1）斑块表面结节钙化；（2）黄色斑块；（3）斑块内出血；（4）内皮细胞功能障碍；⑸外生性斑块。颈动脉CTA不仅可以从任意角度观察颈动脉全貌，还可显示颈动脉与周围血管及组织的关系，对于诊断中度以上颈动脉狭窄非常有效。CT对钙化很敏感，并可对脂核及纤维成份进行识别；而近期研究认为后两者对斑块的稳定性影响更大。针对颈动脉粥样斑块常含有复杂成分，而MRI对化学成份敏感，因而综合采用多种MR序列图像分析能更好的区分其不同成分，增加斑块各成分间的信号对比信息，常可达到对斑块内各成份的有效识别，提高诊断和鉴别诊断能力。
　　
    二、CTA和MRA的成像方法
    CTA是一种在快速团注造影剂的同时，采用连续薄层螺旋扫描的血管成像技术，与常规数字减影血管造影术相比，CTA的优点主要有体素采集（在一次采集完成后，可多角度、多平面的清晰显示解剖结构）、软组织与邻近解剖结构显示更加清晰、较小的侵入性使得并发症较少[8]。随着多层螺旋CT的发展，由于其移床速度和采集速度更快、曝光时间更短，使得在一定的扫描时间内纵向覆盖范围更广，空间分辨率更高，可获得比原来单排CT图像质量更好的图像。另外，更快的采集速度使得含碘造影剂的用量减少；而且，快速采集允许获得更加统一的动脉增强效果、在一次屏气期间获得大范围的薄层扫描、小血管分支和钙化斑块的显示更加清晰，降低了与搏动相关的伪影。
 
    CT扫描获得的原始图像为连续或重叠的横断位图像，包含所有的血管和非血管性信息（包括骨骼、皮肤和内脏器官等）；因此，为了获得血管性图像，容积数据的后处理是必需的。为得到较好的后处理图像，重建横断位图像时需进行一定程度的重叠，通常为50％～80％的重叠。一般采用四种后处理技术：多平面重建（MPR）、最大密度投影（MIP）、表面遮盖（SSD）和容积再现（VR）。
　　
    对于MRA而言，既往主要应用时间飞跃法（TOF）的成像技术。TOF法是利用流入扫描层面的血液中未饱和的自旋质子群产生高信号，进行血管成像的一种技术。TOF－MRA在扫描平面内可以提供亚毫米级的分辨率，采集时间大约4～8分钟，但其背景抑制较差和饱和效应的影响可降低TOF－MRA的图像质量，会过高估计颈动脉和颅内动脉的狭窄程度。相位对比法（PC－MRA）是另一种磁共振血管成像技术。PC－MRA对于背景组织、磁敏感伪影以及血液停滞的抑制较好，在采集平面内对较慢血流的成像均比较敏感，可获得较好的图像质量；但PC－MRA的空间分辨率较差，并且与TOF－MRA相比，其花费的成像时间和后处理时间均较长。对比增强法MRA（contrast enhanced MRA，CE－MRA）是近年来广泛开展的新技术，通过扫描期间在静脉内快速团注顺磁性对比剂，如Gd－DTPA，迅速缩短血液的T1时间，利用梯度回波快速扫描，从而获得动脉的造影图像；由于CE－MRA成像与流动及相位改变无直接关系，在克服慢流、涡流导致的饱和、减轻伪影，准确评估狭窄程度、完整显示颅外颈动脉方面较非增强MRA优越。目前，CE－MRA已经取代了常规MRA技术，用于颅外颈动脉病变的评价。

    三、CTA的应用
    CTA具有安全、无创伤的优点，对测量颈动脉粥样硬化斑块导致的管腔狭窄具有高度敏感性和特异性[9－12]；对于重度狭窄（70％～99％）和闭塞，CTA的敏感性可达89～100％，特异性为94～100％。
　　
    CTA检查颈动脉的优势不仅在于能获得与DSA相似的血管造影图像，而且能通过多种重建方式清晰显示颈动脉斑块和血栓形成；而DSA检查时，钙化斑块不显影，并可能在减影片上造成伪影。因此，颈动脉CTA图像显示钙化斑块的敏感性日益受到重视。由于富含脂质的软斑块、纤维帽变薄以及斑块内出血的不稳定斑块、纤维帽破裂的溃疡性斑块与卒中的危险直接相关；而脂质、钙斑、纤维组织、出血的CT值不同，CTA图像亦可以较清楚地区别软斑块和钙化斑块。Oliber等[13]研究了颈动脉分叉处动脉粥样硬化斑块的CT血管造影表现与其组织病理学特征的相关性。结果显示23例病理标本切片中有16例斑块出现坏死的脂质核心，部分伴有出血，其中15例在CT血管造影图像上显示为片状或均匀的低密度；7例纤维斑块中有6例在CT血管造影上显示为软组织密度；钙化在CT血管造影上显示为高密度。
　　
    在评价颈动脉粥样硬化性病变时，CTA主要应用的重建技术包括MPR、MIP和VR。每种重建技术都有其优点和不足，且重建图像存在信息丢失的风险，因而不能仅仅用后处理图像来判断颈动脉狭窄的性质、程度。MPR显示软斑块较MIP和VR方法优越，同时MPR可以分辨动脉管腔和动脉内支架的情况；如支架置入术后患者，在MPR图上可直接清晰显示出动脉内金属支架影；而在MIP和VR图上仅能通过观察支架远段血管腔充盈造影剂情况，间接判断支架内腔通畅情况（图1）。MPR的不足是缺乏整体感。MIP图像由投影方向上密度最大的象素重建而成，优点是其灰度值能反映组织的实际CT值且显示细节较精细，但其立体感差，评价颈动脉狭窄有一定的限度。MIP图像上颈动脉狭窄被判断错误的主要的原因是：①动脉壁钙化的存在，阻碍了狭窄处残留血管腔的显示；②MIP在显示动脉软斑块方面的能力有限。
　　
    容积再现（VR）技术可显示颈动脉的三维空间立体结构，并可进行任意方位和任意角度的旋转，以使病变得以最清晰的显示。与MPR、MIP相比，VR具有的优势包括：①图像数据利用充分；②通过调节不同的参数使得狭窄显示得更加清晰；③空间解剖关系清楚，可将病变更清晰的显示出来。Verhoek等[14]研究认为，即使有严重的钙化存在，VR也能精确评价颈动脉病变。但应注意，VR对轻微钙化或非钙化斑块的判断价值有限，其原因为轻微钙化或非钙化斑块与血管壁具有相似的X线衰减值，有时难以进行判断。因而，在判断颈动脉狭窄程度时，结合横断面原始图像，先用VR图像进行分析，辅以MPR及MIP图像，相互结合可更加真实准确地描述颈动脉狭窄的性质、程度。
　　
    目前CTA还存在一些局限和不足：①早期的螺旋CT由于CT球管热容量有限，因此不能对颈动脉全程进行检查；目前多层螺旋CT的球管热容量较大，不但能满足颈动脉全程扫描的要求，还能进行大范围的体部血管成像。②CTA检查需要快速注射100～120ml造影剂，患者存在造影剂反应或毒性的可能。③CTA仍为有放射性损害的检查手段。④CTA图像重建处理需要医师具备良好的血管解剖知识和一定操作经验，否则可能造成假象。

    四、颈动脉MRA和高分辨率MRI的应用
    MRI具有良好的软组织对比和任意平面成像的优点，黑血技术和白血技术结合应用，使得MRI能够清晰显示血管外壁和管腔的改变，比血管造影能更好的显示颈总动脉和颈内动脉斑块的范围和分布，测量病变血管壁的总体积并准确确定斑块的性质，同时能够更准确地确定狭窄的程度和显示斑块内溃疡的形成（图2）。在评价颈动脉狭窄方面，CE－MRA与DSA具有较好的一致性[15]；对颈动脉重度狭窄，其敏感性为93～100％，特异性为85～100％。Alvarez－Linera等对40例患者80个颈动脉同时行DSA、CTA和CE－MRA检查，并以DSA为诊断标准，判定CTA和CE－MRA的准确性等，对重度狭窄（70％以上）的敏感性和特异性CTA为74.3％和97.6％，CE－MRA为97.1％和95.2％，3支完全狭窄CTA和CE－MRA均完全评价准确。对重度狭窄者在CE－MRA上仅有1例狭窄为70％者低估为65％，而评估不准；CTA上有9例被低估，对中度狭窄CE－MRA有2例66～67％的过度评估为70～75％，CTA上有7例过度评估，其中1例狭窄为60％者评估为70％，在有斑块溃疡的5例中，CE－MRA完全检出，而CTA仅检出其中的3例[16]。
　　
    MRI对化学成份变化的检出较敏感，综合多种序列图像分析常可达到对斑块内各成份的有效识别，常规采用的脉冲序列包括DIR－T1WI、3D－TOF和心电门控PDWI及T2WI。富含脂肪的坏死核在T1加权上为高信号，在3D－TOF为中等信号，在T2WI为低信号。大量聚集的富含脂肪的泡沫细胞在T1WI为与脂肪核心相类似，为高信号，在T2WI及PDWI也均为高信号。纤维帽在T1WI为等或略高信号，在T2WI为相对高信号，在TOF序列上，纤维环为低信号，当纤维环破裂时其为相对高信号。新近的斑块内出血在TOF上为高信号，T1为中等信号，PD－T2WI上变化可以较大[17]。Hatsukami用3D－TOF配合DIR－T1WI、T2－WI、PD－WI体内检测颈动脉粥样硬化，以术后病理切片作对照；结果表明对斑块内纤维帽区域的判断敏感性为81％，特异性90％[18]。Mitsumori等发现MRI对新鲜血肿或坏死脂核检出敏感性为85％，特异性92％[19]。Cai等对60例252个斑块行组织学与MRI对照分析，并按照美国心脏协会分类标准（American Heart Association classification，AHAC）对斑块分类，发现MRI对斑块分类总的正确性为80.2％，没有一例进展期斑块被错误归类为早期或中期斑块[20]。MRI不仅能准确显示和评价粥样硬化斑块，同时可重复性高。蔡剑鸣等发现颈动脉管腔、血管壁外界和管壁的面积测量在2次扫描之间和2名测量者之间均无明显差[21]。Kang等发现在两次扫描间不同序列管腔的测量误差为6.2％～9.7％，对管壁面积的误差为10.8％～12％，综合三个序列误差为4％～6％[22]。

    颈动脉高分辨率MRI尚存在一些影响图像质量因素，如颈动脉位置较深时表面线圈获得的图像信号较弱、流动抑制不完全、颈动脉搏动及患者的随机运动等。

    五、小结
    颈动脉粥样硬化是常见的血管疾病，它对人体的健康和生命能够造成严重的危害。不稳定性斑块概念的引入结束了以往单纯依靠管腔狭窄程度来判断卒中危险并采取治疗方案的 医学 模式，因此对于动脉硬化严重程度的评估应不再单纯依靠管腔的狭窄，而要更多地考虑斑块的形态、斑块的性质和组成成分。无创性动脉 影像 学检查技术CTA和MRA是一项重要的技术进展。CTA和CE－MRA可较好的用于颈动脉粥样硬化性病变的诊断，准确评价血管狭窄的程度。高分辨MRI和MRA在显示颈动脉斑块形态、组织成分以及判断斑块稳定性上已显示出明显优势，可通过对斑块部位、大小、形态、性质的显示预测脑血管意外发生的风险，指导医生选择治疗方案，实施手术，实现早期诊断和个体化治疗。

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