CTA和MicroCT可用于识别组织学动脉粥样硬化斑块成分,MicroCT具有更好的诊断性能。这项研究证明了使用MicroCT以接近组织学的方式评估斑块形态损害的可行性,从而成为动脉粥样硬化的体外评估和基于病变的治疗的有效工具。
——摘自文章章节
背景和目的
对于外周动脉阻塞性疾病(PAOD)来说,虽然病理分析仍是金标准,但由于显微CT(MicroCT)的精度和空间分辨率高,兼具二维和三维信息,因此可能是更好地理解PAOD的有效工具。因此来自美国马里兰州盖瑟斯堡CVPath研究所的SaloméH.Kuntz教授和他的同事进行了一项前瞻性研究,将常规CT血管造影(CTA)与体外MicroCT和动脉粥样硬化斑块的组织学进行联合配准。旨在用非侵入性成像推动PAOD患者的治疗向基于病变和个体化治疗的方向发展。结果发表在国际权威期刊EuropeanJournalofVascularandEndovascularSurgery。
研究方法
在这项前瞻性观察研究中,对11例有症状的慢性肢体威胁性缺血(CLTI)患者行经股动脉截肢手术,术前行CTA检查,对其12条动脉进行了MicroCT和组织学的体外分析。共有个组织切片与MicroCT和CTA进行了联合配准,并将其分为:富脂斑块(LP,n=26)、纤维性斑块(FP,n=80)和钙化斑块(CP,n=)。以Hounsfield单位(HU)计算个感兴趣区域的CTA和MicroCT斑块密度。研究结果
CTA和MicroCT可识别经组织学证实的斑块成分,如纤维组织(FP)、脂池/核(LP)和钙化(CP)。MicroCT密度FP为77.8HU(IQR52.8,.5HU),LP为-28.4HU(IQR-87.1,13.2HU),CP为.0HU(IQR.0,.0HU)。斑块三种组分的CTA密度分别为:FP78.0HU(IQR59.5,.8HU),LP32.5HU(IQR15.0,42HU),CP.5HU(IQR.8,HU)。在两种成像方式下,三组患者的HU密度特征之间的差异有统计学意义(p0.)。总体而言,MicroCT对这三种斑块的诊断效果优于常规CTA:在FP(0.97比0.90)、LP(0.88比0.67)和CP(0.97比0.90)方面,MicroCT的受试者特征曲线下面积大于CTA。图1.在纵向(a,c,g,i,m,o)与组织学(e-f,k-l,q-r)的计算机断层血管摄影(CTA;a-b,g-h,m-n)和显微CT(c-d,i-j,o-p)共同配准的情况下,动脉的纤维斑块(A)、钙化斑块(B)和脂质斑块(C)的动脉粥样硬化特征。高倍率(f,l,r)的组织学横截面(e,k,q)显示纤维斑块(EEF)的微钙化(箭头),在慢性完全闭塞的钙化斑块(KEL)中有片状和结节状钙化,在富脂斑块(QER)中有坏死核心的区域。图2.通过CTA和显微CT(F,E,H)与组织学(I,J)的联合配准,对一例57岁男性的富含脂斑块(A)进行了多模式成像,X线图像显示轻度钙化(B),CT血管造影(C-E)和显微CT(F-H)与组织学(I,J)相结合。CTA(C)和MicroCT(F)的纵切面对应于B的方框区域,横截面(D-E,G-H)分别对应于C和F的线条,显示与组织学(I,J)所示的脂质池相对应的对比度充盈的管腔(Lu)和低密度区(箭头)。
图3.计算机断层血管成像(CTA)和显微CT对纤维斑块(A)、钙化斑块(B)和富脂斑块(C)诊断性能的受试者操作特征曲线;对于这三种斑块,p0.。
图4.对一位85岁女性(A,法克斯隆X线摄影[标本X线摄影系统])的腘动脉不同类型的钙化进行了计算机断层血管摄影(CTA;B,D-E)和显微CT(C,F-G)的比较,组织学(H,I)显示慢性完全闭塞的钙化斑块和结节状钙化(H)几乎遮挡了管腔,(I)主要是片状钙化。这两种钙化不能在CTA(B)的3D重建中定义,但MicroCT(C)显示钙化斑块的高清晰度,包括斑块内片状和结节状钙化之间的空间排列。CTA(D-E)、MicroCT(F-G)和组织学(H-I)的横截面显示为B和C两个水平(红色和蓝色)。图5.计算机断层血管成像(CTA;A)和显微CT(B)分析比较三种类型斑块和管腔的感兴趣区(ROI)Hounsfield单位(HU)密度。总共确定了个ROI:每个斑块2个ROI对应于纤维斑块上的个ROI,脂斑块上的52个ROI,钙化斑块上的个ROI,管腔上的85个ROI,CTA值和MicroCT在四组之间都有统计学差异(p0.,非参数KruskaleWallis检验)。框内的线条表示中间值;框的上线和下线分别表示第75和第25个百分位数;框外的上线和下线分别表示最大值和最小值。表1.用常规CT血管造影、MicroCT和组织学方法研究11例患者的12条腘动脉动脉粥样硬化斑块的特征。表2.应用CTA和MicroCT评价12条动脉的动脉粥样硬化斑块形态,并与例病变的组织切片进行比较。
表3.动脉粥样硬化斑块的检测、阳性(PPV)和阴性(NPV)预测价值、CT血管造影(CTA)和显微CT检测不同斑块形态的敏感性和特异性。
研究结论
CTA和MicroCT可用于识别组织学动脉粥样硬化斑块成分,MicroCT具有更好的诊断性能。这项研究证明了使用MicroCT以接近组织学的方式评估斑块形态损害的可行性,从而成为动脉粥样硬化的体外评估和基于病变的治疗的有效工具。本文由崔超毅医师审校及组稿张省博士编译
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