综述：颈动脉粥样硬化的PET成像：方法学、意义及在脑血管疾病中的应用

本综述系统阐述了正电子发射断层扫描（PET）在颈动脉粥样硬化研究中的应用。文章详述了PET/CT、PET/MRI等多模态成像的方法学考量，重点探讨了氟代脱氧葡萄糖（18F-FDG）、氟化钠（18F-NaF）等示踪剂在可视化斑块炎症、微钙化等关键病理生理过程中的价值。综述指出，PET成像不仅能识别易损斑块、预测卒中复发风险，其作为替代终点在干预性试验中也展现出巨大潜力，为超越管腔狭窄的个体化风险评估和新型疗法评估提供了新视角。

　　

颈动脉粥样硬化是导致缺血性卒中发生和复发的重要原因，其风险并不仅仅取决于管腔狭窄的程度。传统的解剖学评估存在局限，而多模态成像技术，特别是正电子发射断层扫描（PET），能够实现对动脉粥样硬化斑块的解剖结构和分子病理生理过程进行活体、无创的评估。

PET在颈动脉成像的原理与方法学考量

PET成像的核心在于使用放射性同位素标记的分子探针（示踪剂）来检测和量化特定的代谢过程。示踪剂发生β⁺衰变产生正电子，与电子发生湮灭反应后生成一对方向相反的γ光子，被探测器捕获。PET具有极高的灵敏度，能够检测皮摩尔级别的示踪剂浓度，且示踪剂定量分析具有较高的观察者间一致性，使其非常适合用于评估病理生理过程的动态变化以及对治疗干预的反应。

然而，PET成像也存在一些固有局限。其空间分辨率受到正电子在湮灭前随机运动范围（正电子射程）的限制，不同核素的正电子能量不同，空间分辨率也随之不同。此外，PET本身不提供解剖信息，因此需要与计算机断层扫描（CT）或磁共振成像（MRI）进行图像融合，以实现精确定位和衰减校正。

针对颈动脉这一特定靶点，其斑块尺寸相对较大且位置表浅固定，有利于成像分析，但仍需考虑部分容积效应、示踪剂从邻近结构（如甲状腺）溢漏以及血液池活性等因素的干扰。肾功能不全可能通过减少循环示踪剂的排泄而影响斑块摄取值的评估。颈动脉PET通常与CT血管成像（CTA）结合，后者提供解剖细节但带来额外辐射暴露。PET/MRI则可避免辐射，并能同时提供识别高危斑块特征的信息，如斑块内出血、脂质坏死核心和薄纤维帽，但其应用目前仍多限于研究领域。

评估示踪剂摄取：从标准化摄取值到靶向背景比值

准确量化斑块内的示踪剂摄取至关重要。简单的标准化摄取值（SUV），包括最大值（SUV_max）和平均值（SUV_mean），在评估斑块时存在局限性：SUV_max易受部分容积效应和溢漏影响，而SUV_mean则因斑块边缘界定困难而计算不准。

为此，血管PET成像中常采用靶向背景比值（TBR）进行量化。TBR计算为感兴趣区域（ROI）的SUV与静脉血池平均SUV（SUV_mean）的比值，这种方法可校正血液池活性，重复性更好，且对成像参数变化的敏感性较低。另一种方法是校正SUV（cSUV），即ROI的SUV_max减去静脉的SUV_mean，但应用相对较少。

根据目标病理过程的特点，选择合适的测量策略也很重要。对于弥漫性病变，可分析整条血管或血管段的平均TBR_max；而对于预期为局灶性变化的进程（如微钙化），则采用“最热层面”（单个最高摄取值）、“最病变节段”（最热层面及其相邻两个ROI的平均摄取值）或“活性节段”（摄取值超过预设阈值的ROI）等方法更为敏感。

PET揭示的颈动脉斑块病理生理学

1. 1.
   炎症成像
   氟代脱氧葡萄糖（¹⁸F-FDG）是应用最广泛的示踪剂，作为一种葡萄糖类似物，其在代谢活跃的细胞（如炎症细胞）中富集。研究表明，颈动脉斑块的FDG摄取与手术标本中巨噬细胞富集区域高度相关，并与不规则斑块表面、低衰减斑块、脂质坏死核心等高风险形态特征相关。症状性斑块的FDG摄取显著高于无症状斑块。此外，FDG摄取与血管危险因素、炎症生物标志物以及未来心血管事件风险相关。他汀类药物治疗可显著降低斑块FDG摄取，且存在剂量效应关系。
   为了更特异性地靶向炎症，研究者开发了其他示踪剂，如靶向转运体蛋白（TSPO）的¹¹C-PK11195和靶向生长抑素受体2型（SSTR2）的⁶⁸Ga-DOTATATE。DOTATATE在斑块内的摄取与巨噬细胞标志物表达相关，且因其无需患者空腹、信噪比高、⁶⁸Ga生产不需回旋加速器等优势，有望在未来替代FDG用于炎症成像。
2. 2.
   微钙化与其他代谢过程
   氟化钠（¹⁸F-NaF）可特异性结合羟基磷灰石晶体，用于检测活跃的微钙化过程。斑块内的微钙化（通常<50μm）可通过机械应力促进斑块破裂，且与CT可见的宏观钙化不相关。NaF摄取与血管危险因素、组织学上的高危特征以及症状性病变相关。有趣的是，FDG和NaF在同一斑块内的摄取部位很少重叠，提示炎症和微钙化是相关但 distinct 的病理过程，分别代表了斑块演化的不同阶段。
   其他示踪剂如¹⁸F-氟米索硝唑（¹⁸F-FMISO）可用于检测斑块内缺氧。斑块缺氧与炎症细胞耗氧增加有关，其程度与坏死核心大小和斑块厚度相关，且FMISO摄取在症状性斑块中更高，并与FDG摄取相关。

预测脑血管事件与新兴应用

PET成像所揭示的斑块病理活动具有重要的预后价值。研究表明，在调整了传统危险因素和狭窄程度后，斑块的FDG（炎症）和NaF（微钙化）摄取强度与卒中复发风险独立相关。有研究者开发了结合FDG SUV^max和管腔狭窄程度的评分系统（如症状性颈动脉粥样硬化炎症-管腔狭窄评分），其预测早期和远期卒中复发的效能优于单独使用狭窄程度。

在转化医学研究中，PET作为替代终点在干预性试验中展现出巨大潜力。利用PET成像，可以在较短时间和小样本量下，评估新型药物（如PCSK9抑制剂阿里鲁单抗、抗炎药秋水仙碱等）或不同治疗策略（如高强度 vs. 低强度他汀）对斑块生物学的影响，从而高效地筛选有前景的疗法，加速其进入大规模临床验证。

未来展望与挑战

随着PET/MRI技术的成熟和新型特异性示踪剂的验证，未来有望实现对斑块病理生理和形态特征更精确的关联分析。PET在个体化风险分层中具有潜在价值，例如识别狭窄程度不重但具有高危特征的患者，或区分哪些重度狭窄患者可能从优化药物治疗中获益而非手术。

然而，PET的常规临床应用仍面临挑战，包括技术伪影、扫描流程复杂耗时、辐射暴露、成本效益以及成像协议和结果解读标准化不足等问题。解决这些挑战将推动PET在脑血管疾病评估和治疗中发挥更重要的作用。

结论

PET成像能够无创、定量地评估颈动脉斑块的病理生理状态，深化了我们对动脉粥样硬化发病机制的理解。其在识别易损斑块、预测卒中风险以及作为新型疗法评估的替代终点方面展现出巨大潜力，有望在未来为脑血管疾病的精准防治提供重要工具。