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颈动脉周围脂肪衰减指数与缺血性脑卒中的关系

2024-03-14 106 上传者：管理员

摘要：目的评估颈动脉周围脂肪炎症与缺血性脑卒中的关系。方法筛选2021-01—2022-09郑州大学第五附属医院的248例受试者，按近6个月内有无发生过颈动脉供血区域脑梗死或TIA分为有症状组（n=89）和无症状组（n=159）。症状组选择症状侧颈动脉狭窄最严重的斑块，无症状组选择颈动脉狭窄最严重的斑块，通过CT血管造影（CTA）评估斑块段内周围脂肪衰减指数（FAI）与无症状组最狭窄一侧的颈动脉周围FAI。应用Logistic回归分析和受试者工作特征（ROC）分析FAI与缺血性脑卒中的关系。结果有症状组的FAI值高于无症状组[（-49.0±10.7）Hu比（-64.1±18.7）Hu,P<0.001]。二元Logistic回归分析显示，调整混杂因素后颈动脉FAI与缺血性脑卒中密切相关（OR=1.078,95%CI:1.053～1.103,P<0.01）,ROC曲线显示曲线下面积（AUC）为0.761。结论症状组颈动脉周围FAI增加，颈部斑块相关的炎症反应已延伸至血管周围脂肪组织（PVAT），颈动脉周围脂肪组织的炎症反应可通过颈部CTA识别。

关键词：
CT血管造影
炎症反应
缺血性脑卒中
脂肪衰减指数
颈动脉
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脑卒中是世界范围内人们致残和死亡的第二大原因，其中缺血性脑卒中约占87%，全球缺血性脑卒中的发病率约为101.3/10万，给患者、家庭和社会带来沉重的负担[1]。约20%的缺血性脑卒中是由颅外段动脉粥样硬化所引起的，除血流动力学作用外，颈动脉狭窄引起卒中发生的机制还包括易损斑块破裂引起的血栓栓塞[2]。既往研究提示，斑块易损性的最典型标志物是斑块内出血，与症状性脑血管病显著相关[3]，可在高分辨磁共振上得到提示。

计算机断层扫描血管造影（computed tomographic angiography,CTA）是脑血管病最常用的影像模式，尤其是急性卒中患者的首选血管评价影像模式，其优点包括广泛的可用性、采集时间短和相对低的风险，与超声相比更少依赖于操作者。CTA不仅可检测狭窄程度，还可评估斑块大小、形态、性质等[4,5]。炎症是斑块易损的重要因素之一[6,7]。炎症介质可透过血管壁释放到周围的脂肪组织中[8]，促使脂肪分解，减少局部脂肪生成，使血管周围的脂肪组织具有更高的水/脂质比，并迫使衰减上升到更低的负值[9]。Antonopoulos等[10]发现脂肪衰减指数（fat attenuation index,FAI）可识别早期亚临床冠状动脉疾病、冠状动脉炎症及易损斑块。然而，关于颈动脉FAI与缺血性脑卒中的关系研究相对较少。本研究旨在通过CTA上血管周围脂肪组织（perivascular adipose tissue,PVAT）的衰减指数评估缺血性脑卒中与颈动脉周围FAI的关系，探讨FAI是否可作为症状性颈动脉斑块的影像学标志物，帮助了解颈动脉病变的程度和性质，以期为缺血性脑卒中的预防及临床干预提供参考。

1、资料与方法

1.1 一般资料

回顾性收集2021-01—2022-09郑州大学第五附属医院收治的因颈动脉粥样硬化接受颈动脉CTA检查的患者。根据TOAST标准神经功能评估结果分为有症状组和无症状组[2]，患者有短暂性脑缺血发作（transient ischemic attack,TIA)[11]或发生在由颈动脉供血区域的脑梗死被认为有症状，过去6个月内无TIA或脑卒中发作者为无症状患者[13]。脑卒中定义为由局灶性脑、脊髓或视网膜梗死所致的突发性神经功能障碍[12]。纳入标准：因颈动脉粥样硬化而接受CTA检查的成年患者（年龄≥18岁）。排除标准：（1）颈内动脉闭塞或血流延迟不是单纯由颈内动脉狭窄引起（如低心排血量或串联性狭窄）；（2）有颈动脉内膜切除术和支架植入术史者；（3）心源性栓塞者；（4）有后循环症状者；（5）有颈动脉硬化以外的疾病者；（6）图像质量差不能识别者。收集患者人口统计学和临床资料，包括一般情况，如性别、发病年龄、高血压、糖尿病、冠心病、房颤、吸烟、饮酒史，实验室指标，如血小板相关参数（血小板计数、平均体积、分布宽度）。本研究已通过郑大五附院伦理委员会批准。

1.2 CTA扫描方案

接受颈动脉CTA检查的患者均无心衰史或碘化造影剂禁忌证。患者采取仰卧位，头部向后倾斜，以防止牙齿伪影，覆盖范围从主动脉弓到颅顶。通过高压注射器以5 m L/s的速率注射造影剂。动态监测扫描在静脉注射造影剂10 s后开始。感兴趣区域（region of interest,ROI）内触发阈值设为+135 Hu，每次监测扫描时间延迟1 s，当达到阈值时，指示患者屏住呼吸，间隔5 s后在颅顶方向扫描。颈动脉CTA扫描参数：切片厚度0.9 mm，间距0.45 mm，矩阵尺寸512像素×512像素。

1.3 图像分析

使用专用软件（血管周围脂肪分析工具，数坤科技）分析颈动脉周围FAI、狭窄程度及斑块性质。在所选取的颈动脉斑块段内，以半自动化的方式追踪管腔以及血管内外壁边界。症状组选择症状侧颈动脉狭窄最严重的一个斑块，无症状组选择狭窄最严重的一个斑块。血管周围脂肪组织从斑块的外血管壁径向向外采样，定义为测量体素，在-190～-30 Hu之间衰减。FAI定义为脂肪组织的平均CT衰减，其距离外血管壁等于目标血管直径的径向距离[14]。为避免非脂肪组织的影响，手工排除小侧支或颈静脉区域。颈动脉狭窄程度根据北美症状性颈动脉内膜斑块切除术试验（North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial,NASCET）标准[15]定义。典型病例见图1。

1.4 统计学分析

所有统计分析使用R 3.6.3和Python 3.7完成。连续变量以均值±标准差描述，采用t检验，分类变量以率（%）表示，应用χ2检验。优势比（odds ratio,OR）和相应的95%置信区间（confidence interval,CI）采用广义估计方程校正的Logistic回归分析。采用受试者工作特征（receiver operating characteristic,ROC）分析以区分症状性颈动脉斑块。通过计算最佳截止值可获得曲线下面积（area under the curve,AUC），并据此计算灵敏度和特异度。P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.1 2组患者的临床资料比较

图1 颈动脉血管周围FAI测量

2组患者糖尿病、吸烟、饮酒、血小板数目及颈动脉周围FAI等方面存在统计学差异（P<0.05），年龄、性别、高血压、冠心病、颈动脉狭窄程度等方面无统计学差异（P>0.05），见表1。

表1 无症状组和症状组临床资料对比

2.2 颈动脉周围FAI与缺血性脑卒中的关系

单因素及多因素分析均显示颈动脉周围FAI与缺血性脑卒中显著相关。未调整FAI的OR=1.075(95%CI:1.051～1.100），差异有统计学意义（P<0.05），调整性别、高血压、年龄、糖尿病、冠心病及颈动脉狭窄程度后FAI的OR=1.078(95%CI:1.053～1.103），差异有统计学意义（P<0.05）。见表2。

表2 单因素和多因素二元Logistic回归分析

2.3 ROC曲线分析

颈动脉周围FAI的ROC曲线AUC为0.761。灵敏度和特异度是使用FAI优化的截断值为-57.8 Hu，灵敏度为84.3%，特异度为61.0%，对缺血性脑卒中的发生有较高的预测价值。见图2。

3、讨论

研究显示低级别颈动脉狭窄也可能引起缺血性脑卒中[16]。除动脉粥样硬化斑块的大小和狭窄程度外，斑块的组成也可能影响缺血性脑卒中的发生[17]。因此，研究已将重点从单独管腔狭窄转移到高危斑块上[18]，包括斑块内出血[19]、斑块溃疡[20]、颈动脉“Rim Sign”征[21]等，其中炎症被认为是斑块形成和不稳定的主要因素[22]，而冠状动脉CTA量化的血管周围FAI最近被引入作为一种新的成像生物标志物，用于评估血管炎症，从而作为易损斑块的影像标志物[14]。本研究显示CTA上的FAI可评估颈动脉血管炎症，进而作为易损斑块的影像学标志物。本研究发现血小板数量的增加与脑缺血事件相关，与既往研究一致，即血小板数目异常可能导致卒中风险增加[23]。糖尿病通过增加促炎介质水平的同时抑制炎症水平的消退，进而导致缺血性脑卒中的发生及进展[24]。

图2 颈动脉周围FAI的ROC曲线分析

除脑血管外，全身的血管均被不同数量的脂肪组织包围[25]。PVAT可分为棕色脂肪组织和白色脂肪组织两种不同的类型[26]，相比于白色脂肪，棕色脂肪更偏向用于能量消耗，二者之间在炎症作用下保持动态平衡以维持血管功能[27]。血管对周围的PVAT通过旁分泌作用从而影响局部细胞内脂质积累，并决定脂肪细胞的形态变化，包括大小及脂质含量[28]。反之，血管周围脂肪炎症通过旁分泌和内分泌作用分泌脂肪因子、细胞促炎因子、趋化因子[29,30,31]，直接作用于血管壁，从而破坏以小的未成熟前脂肪细胞为特征的水相和以大的成熟富脂脂肪细胞为主的脂相之间的平衡[32]，这种脂肪成分的脂相减少、水相增加，体现为CTA上衰减指数的增加。虽包括血清C反应蛋白等在内的全身炎症标志物与卒中风险增加有关[33]，但这些系统的炎症标志物无法确定为特定区域的血管炎症。血管炎症体内成像最可靠的方式为计算机断层显像（positron emission tomography,PET)[34]，然而由于PET价格及辐射问题等原因，临床中并不能得到广泛应用。最近的研究表明，通过CTA上血管周围FAI的研究，可更加准确地检测局部血管炎症，有望成为PET检查的无创替代[35]，从而可能为更有针对新的治疗提供机会。既往研究多采用血管周围脂肪密度测定，但感兴趣区域的放置未免过于单一且受操作者主观影响较大，不能全面反映斑块性质。本研究使用专门的软件测量颈动脉血管周围FAI以避免人为误差，提高准确性。此外，本研究采用一种新型的影像标志物FAI，相比于单个层面的脂肪密度，其预测能力更高，同时提供了区分血管炎症的可靠临界值，为以后前瞻性研究及脑血管病的早期预防提供了理论基础。

本研究显示FAI可作为症状性颈动脉斑块的影像学标志物，与缺血性脑卒中密切相关。这一发现为缺血性脑卒中的超早期预防提供理论依据。本研究的局限性：第一，作为一项回顾性研究，缺失了对缺血性脑卒中的预测能力。第二，未研究FAI与易损斑块之间的关系。最后，血管周围脂肪组织的炎症变化也并未通过组织病理学得到确定。因此，未来需更长随访期的前瞻性研究。

参考文献:

[6]张燕春,侯倩.颈动脉易损斑块生物标记物与急性缺血性脑卒中研究进展[J].中国实用神经疾病杂志,2022,25(6):768-771.

[13]苏占清.短暂性脑缺血发作与缺血性卒中:定义､共性和启示[J].国际脑血管病杂志,2021,29(1):69-74.

基金资助:2022年精尖､冷门､绝学学科支持计划项目(编号:XKLMJX202211);

文章来源:赵芳,赵源征,周晨光等.颈动脉周围脂肪衰减指数与缺血性脑卒中的关系[J].中国实用神经疾病杂志,2024,27(04):420-424.