能谱CTA在2型糖尿病合并症状性颈动脉粥样硬化的应用

陈笑 刘杰 王国华 蔡晓艺 薛公博 王瑶

颈动脉粥样硬化是缺血性脑血管病发生的高危因素，斑块的稳定性可作为缺血性脑血管病的重要风险预测指标［1］。2型糖尿病患者长期血糖控制不理想可导致多种并发症，颈动脉粥样硬化是2型糖尿病患者常见的大血管并发症之一［2］。近年来研究发现，CT能谱成像作为一种新型成像技术，利用不同物质特征性的X线吸收系数获得多参数图像，并根据能谱曲线、有效原子序数（effective atomic number， Zeff）等可准确分析斑块成分，在细化斑块类型、评估斑块稳定性方面具有较高的可信度和准确度［3］。本研究旨在通过分析糖尿病合并症状性颈动脉粥样硬化患者的能谱CT血管成像（CT angiography, CTA）影像特征，探究2型糖尿病与斑块稳定性的关联，为高血糖合并急性缺血性脑血管病患者的诊疗提供一定的参考信息。

方法

1. 临床资料

收集我院2021年8月至2022年8月症状性颈动脉粥样硬化患者118例，男89例，女29例，年龄43～93岁，平均（67.5±10.3）岁。入组标准：①经临床及颅脑MRI诊断为急性脑梗死或短暂性脑缺血发作的患者；②临床资料完整；③所有患者均经过医院伦理委员会批准。排除标准：①具有出血性脑血管病者；②严重肝、肾功能不全者；③恶性肿瘤者；④不能完成CTA检查或图像质量不佳者。诊断标准：①急性缺血性脑卒中：急性起病，一侧面部或肢体无力/麻木，语言障碍等，影像上有责任病灶或症状/体征持续24 h以上［4］；②2型糖尿病：糖尿病史，空腹血糖≥7.0 mmol/L，或口服糖耐量2 h血糖≥11.1 mmol/L，或随机血糖≥11.1 mmol/L。根据有无糖尿病分为糖尿病组（研究组）和非糖尿病组（对照组）。患者基本情况比较见表1。

表1 2组患者一般资料及实验室指标比较

2. CT检查方法

采用GE公司256排Revolution CT颈动脉CT能谱成像技术。扫描范围：主动脉弓下至颅底，由足侧向头侧扫描。扫描参数：管电压80 kV至140 kV瞬时切换，管电流440 mA；层厚及层间隔均为0.625 mm，螺距0.992：1，球管转速0.6 s/r。对比剂使用碘佛醇注射液（350 mgI/mL），以3～5 mL/s流率经右侧肘静脉注射对比剂50～80 mL，再注射50 mL生理盐水。开启0.6×0.625 mm GSI扫描模式，将图像传送至AW 4.7工作站，后处理技术为容积再现、多平面重建、最大密度投影等。对颈动脉狭窄率及斑块类型进行分析。

3. 图像分析

由2名经验丰富的影像科医师采用双盲法对斑块成分进行分析，若判定结果不统一，需通过协商达成一致。选取颈动脉斑块3个连续横断面勾画感兴趣区（ROI），记录平均CT值和Zeff值，同时获得相应的能谱曲线，混合斑块测量其软斑部分。根据公式（CT50－CT80）/30计算能谱曲线斜率。

斑块分类标准［5］：①钙化斑块为曲线走行与骨骼组织一致，CT值＞130 HU；②纤维斑块为曲线走行与肌肉组织一致，CT值范围在50～130 HU；③脂质斑块为曲线走行与脂肪组织一致，CT值＜50 HU；④混合斑块：管壁钙化并不规则增厚。参照美国心脏协会分类标准，不稳定斑块（脂质斑块、混合斑块），稳定斑块（纤维斑块、钙化斑块）。采用半自动分析软件分析颈动脉狭窄情况。

4. 统计学分析

所有统计分析采用SPSS26.0软件处理。计数资料用例数（%）表示，采用χ2检验。符合正态分布的计量资料用±s表示，2组间比较用t检验，3组及以上比较采用单因素方差分析（One-Way ANOVA）；由于方差不齐，两两多重比较采用Tamhane’s T2法。颈动脉斑块成分一致性分析采用Kappa检验（Kappa值≥0.75为一致性好，0.4＜Kappa值＜0.75为一致性尚可，Kappa值≤0.4为一致性较差）。P＜0.05认为差异有统计学意义。

结果

1. 研究组颈动脉粥样硬化斑块能谱参数比较

118例患者中出现颈动脉斑块331枚，糖尿病组208枚，非糖尿病组123枚。糖尿病组中钙化斑块117枚、脂质斑块16枚、纤维斑块39枚、混合斑块36枚。2名影像科医师对斑块分析结果的一致性好，Kappa值＝0.788，P＜0.001。糖尿病组中不同类型斑块的能谱曲线斜率及Zeff值差异均具有统计学意义（均P＜0.001）。多重比较发现，不同类型斑块能谱曲线斜率各组间差异有统计学意义（P＜0.001），纤维斑块与混合斑块Zeff值比较差异无统计学意义（P＞0.05），结果见表2、图1。

图1 4例颈动脉粥样硬化患者中不同类型斑块能谱曲线图及重建图像A. 男性，90岁，于斑块及同层面骨骼组织勾画感兴趣区（ROI），斑块曲线走行与骨骼组织一致，提示钙化斑块；B. 男性，68岁，于斑块及同层面肌肉组织勾画ROI，斑块曲线走行与肌肉组织一致，提示纤维斑块；C. 女性，75岁，于斑块及同层面脂肪组织勾画ROI，斑块曲线走行与脂肪组织一致，提示脂质斑块；D. 男性，58岁，右侧颈内动脉起始部混合斑块，于斑块软组织成分勾画ROI，能谱CTA重建图像示右侧颈内动脉起始部管腔重度狭窄。

表2 糖尿病组中不同类别颈动脉斑块曲线斜率和Zeff值比较

2. 2组患者颈动脉狭窄发生情况

糖尿病组颈动脉狭窄的发生率（73.02%）明显高于非糖尿病组（50.91%），且糖尿病组颈动脉管腔更易发生中重度狭窄，组间差异具有统计学意义（均P＜0.05），结果见表3。

表3 2组患者颈动脉粥样硬化管腔狭窄情况n(%)

3. 比较2组患者不同类型颈动脉斑块的发生率

2组患者颈动脉斑块均以钙化斑块（56.25%、44.72%）占比居多。糖尿病组中钙化斑块及混合斑块的发生率均高于非糖尿病组，纤维斑块发生率低于非糖尿病组，且不稳定斑块发生率高于非糖尿病组，组间差异有统计学意义（均P＜0.05）；2组间脂质斑块比较无明显差异（P＞0.05）。结果详见表4。

表4 2组患者不同类型颈动脉斑块发生率比较n(%)

讨论

缺血性脑血管病已成为引起全世界致残率和死亡率的主要疾病之一，颈动脉粥样硬化在缺血性脑卒中占很大比例。颅外颈动脉疾病详细的影像学评估对于缺血性脑血管疾病的风险评估及管理至关重要。颈动脉粥样硬化血管成像时，对管腔狭窄和斑块成分的评估是两个重要因素［6］。随着医学影像技术的发展，对颈动脉粥样硬化斑块的成像技术更是多样，而能谱CT在斑块成分分析方面更是展现了其独特优势。由能谱CT成像技术获得的能量图可转化成物质对图、单能量图等，并通过测量有效原子序数、曲线斜率和CT值等可区分不同性质斑块类别，在传统CT的基础上获得更清晰的解剖结构及病变，并通过多平面重建、容积再现等技术准确的显示颈动脉管腔狭窄程度，展示出能谱CT功能成像的诊断价值［7］。本研究借助能谱CT成像对颈动脉斑块成分进行分析发现，研究组中不同类型斑块的能谱曲线斜率和有效原子序数有明显差异，这表明能谱CT能够有效区分不同颈动脉斑块类型，与以往研究结果基本一致［8-9］。与之不同的是，本研究中脂质斑块能谱曲线斜率呈负值，走行趋势呈弓背向上，但能谱曲线斜率绝对值相对以往研究较高，可能与计算曲线斜率所选取的单能量水平不同有关。

在过去几十年里，尽管血管性疾病在治疗和诊断方面取得了巨大的进展，但糖尿病的风险持续增加，即使调整了年龄、血脂异常及高血压等多种危险因素，糖尿病仍然是一个影响动脉粥样硬化的重要危险因素。有研究证实［10］，糖尿病患者相对血糖正常人群颈动脉狭窄率更高。与以往研究结果相似，本研究发现糖尿病合并缺血性脑卒中组颈动脉狭窄的发生率明显高于对照组。这可能是由于糖尿病患者高血糖水平和胰岛素抵抗等原因，导致血管内皮细胞损伤，同时炎性因子的产生进一步刺激血管内皮，引起管腔的狭窄［11］。血管钙化作为糖尿病患者常见的并发症，与斑块负荷增加密切相关，并且糖尿病环境中高血糖诱导的氧化应激增加、内皮功能障碍等多种机制均可促进血管钙化的发展［12］。在本研究中，糖尿病患者相较于血糖正常人群，颈动脉钙化斑块的发生率更高且钙化斑块占总检出斑块数量的56.25%，Gao等［13］及Zhou等［14］在一项有症状性研究和冠状动脉的研究中也有类似发现，提示钙化斑块在影响糖尿病合并症状性颈动脉粥样硬化方面起着重要作用。我们还发现糖尿病患者更容易发生混合斑块和不稳定斑块，由于本研究中样本量有限导致两组间脂质斑块的差异未体现，但已有研究显示，糖尿病可通过增加新生血管来增加颈动脉斑块的脆弱性，从而加剧血管炎症并促进斑块脂质核心的扩张，加速动脉粥样硬化的进展、斑块破裂及随后的脑血管不良事件的发生［15］。以上结果均表明糖尿病是影响颈动脉粥样硬化的重要因素，并且糖尿病合并缺血性卒中的患者更容易发生活动的、不稳定的斑块。

本研究的不足之处包括对患者颈动脉斑块分布及测量主要借助经验丰富的影像科医生进行分析，可能存在主观因素的干扰，导致测量结果准确性有所偏倚；颈动脉斑块成分未经病理分析证实；此外，本研究样本数量有限，研究结果是否具有普遍性仍需进一步探究。

综上所述，能谱CT成像不仅可有效区分颈动脉斑块成分及类型，同时可提示高血糖合并症状性颈动脉粥样硬化患者更容易发生不稳定斑块及血管管腔的狭窄，因此，能谱CT成像的临床应用对于定量、定性分析颈动脉斑块和早期干预脑血管事件的发生具有一定的参考价值。