研究目的動脈粥樣硬化是一種慢性、進行性的動脈內皮損傷和炎癥反應引起的血管內膜病變,是成年人致死致殘的主要原因之一。其中,動脈粥樣斑塊破裂是引起血管或臟器急性栓塞的主要原因,約25%的腦缺血性梗塞、大部分心梗和心源性猝死與動脈粥樣斑塊破裂有關。具有破裂傾向的動脈粥樣斑塊又稱為易損斑塊,斑塊內結構成份是決定斑塊易否破裂的主要因素。無創(chuàng)影像學檢查技術如磁共振、多排CT、血管超聲檢查等對動脈硬化斑塊類型及易損性的評估價值受到關注。尤其是高強場磁共振成像,在磁場強場度、血管壁表面線圈設計等方面均有明顯進步,有助于提高血管及血管壁成像信噪比,判斷動脈硬化斑塊的形態(tài)結構和構成成份。無創(chuàng)影像學檢查技術,尤其是磁共振成像,對易損斑塊的篩查、易損性評估及干預療效隨訪等方面的應用價值是目前研究的熱點之一。 本課題研究首先根據(jù)磁共振成像原理和實驗動物-新西蘭大白兔的解剖特點,設計適于新西蘭大白兔髂部和頸部血管檢查的動物線圈,實現(xiàn)信噪比的最佳化。之后,以新西蘭大白兔髂動脈和頸動脈為實驗模型,采用高場強(1.5T及3.0T)MRI和新血管壁線圈對實驗動物血管腔及血管壁進行成像,對MRI平掃及Gd-DTPA多期增強掃描對動脈硬化斑塊易損性的評估價值,斑塊Gd-MRI動態(tài)增強強化方式與強化百分比與斑塊內炎癥浸潤、血管再生程度、膠原纖維含量的相關性,易損斑塊的磁共振特征和病理基礎進行了探討,并尋求量化斑塊內炎癥浸潤程度可能的指標。最后,比較分析了目前血管成像常用的無創(chuàng)影像學檢查技術-血管超聲、多排CT及MRI對動脈硬化斑塊的評估價值,尋求血管壁病變無創(chuàng)影像學檢查流程及動脈斑塊易損性的評價標準。并進一步探討了早期動脈斑塊的病理變化、不同藥物干預后動脈硬化斑塊的病理轉歸,對早期斑塊MRI、血管超聲、多排CT的影像學特點及其評估價值進行了探討,為動脈粥樣斑塊的早期診斷及干預療效評估提供理論依據(jù)。 第一部分磁共振平掃與Gd-DTPA多期動態(tài)增強掃描對動脈易損斑塊的評估價值 材料與方法選取40只雄性新西蘭大白兔進行高脂飲食,2周后行右側髂總動脈和髂外動脈拉傷,繼續(xù)高脂飲食6～20周之后,分別行磁共振多序列平掃與多期增強掃描。所有實驗動物均行1.5T磁共振檢查,其中18只同時行3.0T磁共振檢查。MRI增強前后采用T1W抑脂序列,分別于增強前、注射對比劑Gd-DTPA后1、5、15和25 s進行掃描,兩種磁共振檢查參數(shù)盡可能一致。之后行病理檢查,并與MRI影像進行對照分析。 結果分析80個動脈粥樣硬化病灶,分別位于右側髂總動脈和髂外動脈,其中易損斑塊34個(42.5%),穩(wěn)定斑塊46個(57.5%)。1.5T MRI多序列檢查對動脈斑塊特性的評估準確度為73.8%,對易損斑塊的診斷敏感度和特異度分別為82.3%和67.4 %。易損斑塊與穩(wěn)定斑塊的磁共振強化方式不同,MRI平掃與多期增強檢查相結合對易損斑塊的診斷準確度、敏感度和特異度分別為87.5%、94.1%和82.6%,均明顯高于MRI多序列平掃(P0.05)。3.0T磁共振對動脈斑塊易損性的診斷敏感度和特異度為稍高于1.5T磁共振檢查,動脈斑塊的強化方式具有較高一致性,但MRA成像顯示動脈管腔狹窄變化的準確度有明顯差別P0.01。 結論高場強MRI多序列與多期增強掃描對易損斑塊的檢出和定性具有重要價值,尤其是多期動態(tài)增強掃描,動脈斑塊不同的強化方式有助于斑塊易損性的判斷。而MRA,特別是3T MRA成像顯示動脈管腔狹窄較為明確。 第二部分動脈斑塊磁共振動態(tài)增強特征與斑塊內巨噬細胞、血管再生及膠原纖維、α-SMA含量的相關性探討 材料與方法選取不同部位的動脈斑塊55塊,分別進行病理學檢查,包括HE染色、Masson染色及免疫組化CD31、CD68、α-SMA標記染色,并對斑塊內膠原纖維、再生血管、巨噬細胞、血管平滑肌含量進行定量分析。根據(jù)病理將動脈斑塊分類,其中易損斑塊26塊,穩(wěn)定斑塊29塊。所有動脈斑塊均行活體1.5T磁共振多期動態(tài)增強檢查。增強前后采用T1W抑脂序列,分別于增強前、注射對比劑Gd-DTPA后1、5、15和25分鐘進行掃描。比較分析動脈斑塊病理構成與MRI多期增強強化方式、強化百分比的相關性。 結果易損斑塊與穩(wěn)定斑塊的病理學特性不同,其中CD31、CD68、α-SMA及膠原纖維含量均存在差異,尤其是CD31、CD68、膠原纖維含量差別明顯,P0.01。注射對比劑后1、5與15分鐘動脈斑塊的強化百分比與巨噬細胞百分比、微血管密度呈正相關(r值分別為0.77,0.66),與膠原纖維含量呈負相關(r值0.62),其中注射對比劑1分鐘MRI強化百分比與微血管密度相關性更高,r值為0.78,注射對比劑5'斑塊強化百分比與巨噬細胞百分比相關性最高,r值為0.83。斑塊內壞死的程度及細胞間質的疏松程度能影響動脈斑塊的強化方式。 結論動脈斑塊Gd-DTPA磁共振動態(tài)增強強化百分比與斑塊內的的炎癥浸潤程度、血管再生和膠原纖維的含量變化密切相關,其強化方式的不同與斑塊內炎癥反應和組織修復的過程是一致的。 第三部分易損斑塊的MRI、多層CT與血管超聲診斷價值比較 材料與方法新西蘭大白兔48只,隨機分為5組,包括正常組8只,血管內皮球囊損傷后6周,10周,14周,20周各10只,各組均行多排CT、MRI、血管超聲檢查。其中,15只實驗動物取材前行DSA檢查,檢查范圍包括腹主動脈遠端至髂外動脈遠端。之后行病理檢查,包括HE、Masson、CD31、CD68染色檢查及電境檢查。分析96處血管病理及影像表現(xiàn),包括正常血管髂總動脈與髂外動脈各8處,內皮損傷組髂總動脈與髂外動脈共80處動脈粥樣硬化病灶,對斑塊組織學進行分類并與影像進行對照分析。 結果分析80個動脈粥樣硬化斑塊, 34個為不穩(wěn)定斑塊,占42.5%,46個為穩(wěn)定斑塊,占57.5%。血管超聲、多排CT與高場強磁共振對動脈斑塊的診斷準確度、敏感度、特異度不同,其中, MRI檢查對兔髂易損動脈斑塊的診斷準確度、敏感度和特異度分別為87.5%、94.1%、83.9%,高于多排CT和血管超聲檢查,p0.01。而多排CT和血管超聲檢查對動脈斑塊的診斷準確度無明顯統(tǒng)計學差異。而MRI對穩(wěn)定斑塊診斷敏感度和陰性預測值明顯高于MDCT及超聲檢查,p0.01。MDCT血管成像(CTA)對管腔狹窄的診斷準確度高,為96.3%,明顯高于MRA與血管超聲檢查,p0.05。而MRA與血管超聲對血管腔狹窄的準確度分別為82.5%,80.0%。MRA與血管超聲檢查受血流的影響較大,對血管狹窄嚴重者,血流較少,能明顯影響血管腔狹窄程度的判斷,且對早期斑塊引起的血管腔變化敏感度明顯降低。 結論血管超聲、MDCT檢查簡單快捷,是常用的無創(chuàng)檢查手段,且MDCT對深部動脈或臟器中小動脈血管腔狹窄程度的判斷價值高,是較為有效的無創(chuàng)檢查手段。而MRI對動脈斑塊的易損性評價準確度高,適于治療前后動脈斑塊易損性評估和隨訪。 第四部分早期動脈斑塊的無創(chuàng)影像學評估價值及藥物干預療效觀察 材料與方法新西蘭大白兔42只,隨機分為4組,包括正常組6只,正常飼料喂食,實驗組36只,高脂飼料喂食,2周后行直視下右側頸動脈球囊內皮損傷,分為對照組(C)、藥物干預A組(阿托伐他汀5mg/kg/d灌服)、藥物干預B組(羅格列酮1mg/kg/d加阿托伐他汀5mg/kg/d灌服)各12只,血管內皮球囊損傷后繼續(xù)高脂喂食,30天后行多排CT、MRI、血管超聲檢查。之后取材行病理檢查,包括HE、Masson、CD31、CD68染色檢查及電境檢查,分析12處正常血管和72處動脈硬化血管的病理及影像表現(xiàn),對早期動脈硬化斑塊組織學特征的影像學進行對照分析。 結果實驗組72處頸動脈斑塊,其中早期斑塊(AHA I～Ⅲ)占75.0%(54/72),晚期斑塊占25.0%(18/72)。且實驗組斑塊內CD68、CD31、NF-κB含量均高于正常組含量,而藥物干預組,尤其是藥物干預B組的含量又明顯低于對照組,p0.01。MRI對動脈硬化等級評分與病理等級評分符合率高,為82.1%,高于多排CT(67.9%)及血管超聲(70.2%)檢查,p0.05。MRI對動脈硬化早期動脈硬化斑塊的診斷準確度為75.8%,明顯高于血管超聲檢查(68.2%)和多排CT檢查(59.1%),p0.05。 結論早期斑塊的形成與斑塊內炎癥浸潤有明顯相關,在控制動脈斑塊形成危險因素如高血脂等,綜合應用抑抑制炎癥反應的藥物能明顯降低斑塊形成的速度,促進斑塊的轉歸。MRI平掃及多期增強掃描對早期動脈斑塊的檢出,對血管動脈硬化程度的分級評價準確度高,優(yōu)于多排CT、血管超聲檢查,是重要的無創(chuàng)影像學評價技術,對評價藥物干預療效及隨訪觀察有重要價值。
【學位單位】：上海交通大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2008
【中圖分類】：R445.2
【部分圖文】：

圖 1-1 右側髂動脈斑塊 Masson 染色, 易損斑塊含有大量的泡沫細胞和薄的纖維帽，纖維帽邊緣見不規(guī)整或破裂改變（圖 A）。穩(wěn)定斑塊則表現(xiàn)為斑塊內大量的膠原纖維增生，纖維帽完整，較厚，纖維帽區(qū)血管平滑肌增生明顯，而泡沫細胞明顯減少。Fig 1-1 plaques in the right iliac artery were stained with Masson immunostaining. Vulnerableplaque was showed a large amount of foam cells and thin or disrupted capsule of the plaque(figureA). However, Stable plaque was showed a few foam cells, abundance of collagenous fibers, thickcapsule and hyperplasia of vascular smooth muscle( figure B).3．易損斑塊與穩(wěn)定斑塊的磁共振多序列成像特征及差別易損斑塊與穩(wěn)定斑塊的 MRI 表現(xiàn)各有不同的特點。其中易損斑塊內成份較為復雜，各種組織成份的含量不同，會直接影響斑塊的信號變化，其 T1WI 和T2WI 信號多不均勻，T1WI 和 T2WI 信號差別大，以 T1WI 呈稍高或低信號，T2WI 多呈高或稍高信號多見。而穩(wěn)定斑塊 T1WI 和 T2WI 信號差別小，相對均一，以 T1WI 和 T2WI 均成等或稍高信號多見。由于斑塊內成份較為復雜，各種組織成份的含量不同，會直接影響斑塊的信號變化，富含脂質核心在 T1WI 和

圖 1-2 右髂總動脈易損斑塊，TWI 抑脂序列見新月狀動脈斑塊，呈稍高信號（A），Gd-DTPA增強早期（B）和晚期（C）均見明顯強化Fig 1-2 Vulnerable plaque in the right common iliac artery. T1WI with fat suppressionshowed a crescent plaque in slightly high signal intensity(figure A), The plaque was earlyenhanced evidently in one minute after a bolus of Gd-DTPA(figure B), also late enhancedevidently in 15 min after a bolus of Gd-DTPA(figure C).

圖 1-2 右髂總動脈易損斑塊，TWI 抑脂序列見新月狀動脈斑塊，呈稍高信號（A），Gd-DTPA增強早期（B）和晚期（C）均見明顯強化Fig 1-2 Vulnerable plaque in the right common iliac artery. T1WI with fat suppressionshowed a crescent plaque in slightly high signal intensity(figure A), The plaque was earlyenhanced evidently in one minute after a bolus of Gd-DTPA(figure B), also late enhancedevidently in 15 min after a bolus of Gd-DTPA(figure C).2A 2B 2C

【共引文獻】

相關期刊論文 前1條

1 張娜;劉新;張元亭;;MRI檢測易損斑塊的優(yōu)勢與不足[J];磁共振成像;2010年06期

相關博士學位論文 前3條

1 孫繼紅;基于固體脂質體納米粒的新型磁共振大腸成像方法的建立[D];浙江大學;2009年

2 韓軼鵬;缺血性腦血管病患者血清炎性標志物與頸動脈斑塊穩(wěn)定性的相關研究[D];中國協(xié)和醫(yī)科大學;2010年

3 孫杰;磁共振技術評價動脈粥樣硬化斑塊易損性的實驗研究[D];北京協(xié)和醫(yī)學院;2009年

相關碩士學位論文 前1條

1 都斌;基于Multi-MRI圖像的頸動脈斑塊分割[D];浙江工業(yè)大學;2012年

本文編號：2812722