冠狀動脈粥樣硬化斑塊的磁共振成像研究進展

急性冠狀動脈綜合徵系由粥樣硬化易損斑塊的破裂進而血栓形成所致，因此，在斑塊破裂之前進行冠脈管壁及斑塊成像，並預測斑塊穩定性，對於降低急性冠脈綜合徵的發生率具有重要意義。與其它影像學檢查技術相比，MR成像優勢明顯，具有很大潛力。本文就冠脈粥樣硬化斑塊MR成像原理，以及目前冠脈粥樣硬化斑塊成像序列、MR對比劑研究現狀進行綜述，並探討其對斑塊成分的判定以及斑塊穩定性評價的應用前景。     急性冠狀動脈綜合徵(ACS)視爲冠心病患者致殘率和死亡率增高的主要原因［1］，通常由於粥樣硬化斑塊的破裂、表面侵蝕進而繼發血栓形成所致，而這種斑塊常常只引起局部輕、中度冠狀動脈管腔狹窄［2～4］，並非有重度管腔狹窄。作爲冠脈病變診斷的金標準，冠狀動脈血管造影只能顯示管腔狹窄程度，不能顯示管壁的情況。此外，由於正性管腔重構作用，斑塊向管腔外方生長，從而基本保持了原有管腔橫截面積的大小［5］，而此時冠脈造影檢查可能爲陰性結果。隨着人們對在冠狀動脈粥樣硬化過程中，進行性動脈管腔重構［2］認識的深入，心血管系統成像所關注的重點已由顯示動脈管腔轉爲血管壁的顯示。無創性準確評價冠狀動脈管壁特性，且在臨牀症狀出現之前，可重複性的對冠脈粥樣硬化斑塊的穩定性進行預測，對於降低急性冠脈事件的發生率具有重要意義，成爲目前研究的熱點。     當前，冠脈管壁成像的影像學檢查技術，例如多排螺旋CT（MDCT）［6］、血管內超聲（IVUS）［7］，光學相干斷層掃描（OCT）［8］，大大提高了我們對粥樣硬化的認識，但是這些檢查技術或是有輻射的，或是有創性的，並且在斑塊成分的判定上也都有一定的侷限性。高分辨率MR成像具有無輻射、無創性、多參數成像的優勢，在顯示冠狀動脈粥樣硬化斑塊、判定斑塊成分方面具有很大的潛力。本文就冠脈粥樣硬化斑塊MR成像原理，以及目前冠脈粥樣硬化斑塊成像序列、MR對比劑研究現狀進行綜述，並探討其對斑塊成分的判定以及斑塊穩定性評價的應用前景。     1 冠脈管壁及斑塊MR成像原理     動脈粥樣硬化斑塊成像序列主要採用雙反轉回波（Dual_IR/Double_IR）黑血技術與三維梯度回波（3D GRE）或二維快速自旋迴波（2D FSE/TSE）序列結合［9～12］，來抑制血流信號提供管腔和管壁的對比。速度選擇反轉準備脈衝被用來抑制流動血液的信號，因而可以避免血液流動僞影，同時可以使黑色的冠脈管腔內血液信號及白色的冠脈管壁信號之間形成較好的對比。血流抑制通過兩個反轉脈衝實現：一個非選擇性180°反轉恢復（IR）脈衝，緊跟着一個層面選擇性180°反轉脈衝［13］。第一個IR脈衝使得整個身體的磁化逆轉，包括所有的血液，接着第二個IR脈衝對成像層面進行再逆轉，但是在層面以外的血液例外。於是，層面內可以形成黑色的冠脈管腔內血液信號及白色的冠脈管壁信號的良好對比。心包脂肪抑制則採用化學位移選擇脂肪飽和技術。同時，利用屏氣或呼吸導航結合心電門控技術去除呼吸和心臟運動僞影。     2 冠脈管壁及斑塊MR成像研究現狀     顯示冠狀動脈粥樣硬化斑塊，必須提高圖像的空間分辨率，關於人的離體研究最大空間分辨率達0.1×0.1mm［14］，已接近血管內超聲（IVUS），目前在體研究平面內分辨率爲0.46～0.78×0.66～1.0mm［9,11］，也可以達到各向同性，但是隨之而來的信/噪比的降低對圖像質量的影響卻不能忽視，掃描的成功率及可重複性也有待於提高，圖像採集過程中受病人配合情況包括心率變化及屏氣等等因素的影響比較大。所以，爲最大程度提高掃描的成功率及圖像質量，也應對掃描適應證進行適當的把握。     Yeon等應用3D梯度回波反轉恢復序列延遲增強T1加權成像進行主要的心外膜冠狀動脈斑塊成像，研究顯示，隨着MSCT所示斑塊鈣化程度的增加，其冠脈管壁MR掃描延遲強化的發生率也增加，並且經冠脈造影結果證實與其管腔狹窄相關［15］。經證實，這種方法有助於評價亞臨牀和進展期動脈粥樣硬化冠心病患者的冠脈病變。     冠脈粥樣硬化斑塊的顯示及成分的判定依賴於MR對比劑的應用。有研究證實非特異性低分子量細胞外造影劑（例如Gd_DTPA）可以提高MRI檢出並判定斑塊成分的敏感性［16～18］。低分子量釓螯合物可以漏入到粥樣硬化斑塊局部的非正常內皮之內或者藉助新生血管系統進入到斑塊內［19］。研究顯示釓的增強首先出現在纖維組織，例如纖維帽［16～18］。纖維組織的強化造成了壞死脂質核（低信號）、纖維組織（高信號）和管腔之間的良好對比。血管壁的延遲強化可能與以下因素相關，包括斑塊的通透性、排泄的動力學和細胞外容積（因斑塊成分和結構而異）［16，17］。炎症反應過程引起了細胞外容積和內皮通透性的增加，導致細胞外造影劑快速的擴散到動脈粥樣硬化斑塊的細胞外間隙中，因此引起明顯的強化。研究證實纖維細胞組織的成分決定着MR信號的增加［16］。由緻密、有機膠原構成的纖維帽的MR增強要遲於具有新生血管系統和炎性細胞浸潤的纖維帽。壞死脂質核無強化的原因，一種可能是由於快速的排泄動力學所致，另一種可能是由於壞死區細胞外造影劑的擴散受限所致。     以上資料均基於頸動脈粥樣硬化斑塊MR成像的研究結果，對於冠狀動脈粥樣硬化斑塊來說，由於管徑小、位置深在、走行迂曲、受呼吸運動和心臟搏動的影響，其MR成像遠比頸動脈困難和複雜得多，目前研究進展緩慢。     目前比較成熟的冠心病MRI分子影像技術爲採用纖維素_靶向MR對比劑（EP_2104R, EPIX Pharmaceuticals）與纖維素靶向結合（而不與血液循環中的纖維蛋白原結合），當冠狀動脈粥樣硬化斑塊局部形成血栓時，該對比劑與血栓中的靶向纖維素結合顯示爲高信號，可特異性顯示富含纖維素的血栓成分［20］。冠心病潛在的MRI靶向成像技術有望顯示粥樣硬化斑塊或斑塊成分［21,22］、血管炎和血管生成等［23,24］。     綜上，冠狀動脈粥樣硬化斑塊MR成像在動物實驗和人離體研究雖然取得了一定的成果，但於人在體研究方面由於圖像空間分辨率相對較低、圖像信/噪比較低，且成像序列不夠完善，目前只能顯示冠狀動脈粥樣硬化斑塊的形態，還不能有效區分斑塊成分並評價其穩定性。期待心臟成像線圈的改進、成像序列的進一步優化，理想的MR對比劑的研發以及分子影像學技術的不斷髮展，使得冠狀動脈粥樣硬化斑塊MR成像能夠有效評價斑塊內不同成分，從而使無創性評價斑塊的穩定性成爲可能。