作为识别症状性颈动脉粥样硬化无创生物标志物的血管周围脂肪组织（PVAT）能谱CT参数

《Insights into Imaging》：Spectral CT parameters of perivascular adipose tissue as non-invasive biomarkers for identifying symptomatic carotid atherosclerosis

　　

目的：评估计算机断层扫描（CT）的血管周围脂肪组织（perivascular adipose tissue, PVAT）光谱参数与颈动脉斑块成分之间的关联，并评估其识别症状性斑块的价值。材料与方法：本研究分析了306例经计算机断层扫描血管造影（computed tomography angiography, CTA）确诊并接受头颈部光谱CT血管造影的颈动脉粥样硬化连续患者。提取了定量斑块参数和PVAT光谱指标。分析了定量斑块参数与PVAT光谱指数之间的相关性，并使用逻辑回归识别症状性斑块的独立预测因子。通过生成受试者工作特征（receiver operating characteristic, ROC）曲线评估诊断性能。结果：与无症状患者相比，症状性颈动脉斑块表现出更高的PVAT有效原子序数（effective atomic number, Zeff）和碘浓度（iodine concentration, IC），但脂肪分数（fat fraction, FF）较低（均p < 0.05）。Zeff和IC与纤维脂肪及坏死核心体积呈正相关，而FF与坏死核心体积呈负相关（均p < 0.001）。在多变量模型中，Zeff、IC、FF和70 keV虚拟单能图像衰减（virtual monoenergetic image attenuation at 70 keV, CT70keV）与症状性斑块独立相关（均p < 0.05）。CT70keV和FF在识别症状性斑块方面表现最佳（AUC分别为0.857和0.820）。单独狭窄严重程度的AUC为0.716，加入坏死核心体积后增加至0.821，进一步加入FF和CT70keV后分别增加至0.897和0.916。结论：光谱CT衍生的PVAT参数在症状性和无症状性颈动脉粥样硬化之间存在差异，并且与斑块成分相关，为识别症状性斑块提供了补充性的无创信息。

该研究发表于《Insights into Imaging》。目前颈动脉粥样硬化的风险评估主要依赖管腔狭窄程度，然而越来越多的证据表明斑块易损性与脑血管事件风险密切相关，诸如大坏死核心、纤维含量减少及表面形态不稳定等特征与下游缺血事件强相关，说明亟需能同时捕捉斑块结构与生物学特性的成像手段。血管周围脂肪组织（perivascular adipose tissue, PVAT）与血管外膜紧密相连，在调节血管张力、炎症和氧化应激中起关键作用，其成分和生物学特性的改变可通过非侵入性成像测量，反映血管壁的炎症环境。传统计算机断层扫描血管造影（computed tomography angiography, CTA）多采用常规多能图像的单次平均衰减值量化PVAT，仅能部分捕获脂肪组织内复杂的成分和功能变化。光谱CT利用X射线的能量依赖性衰减特性，同步重建虚拟单能图像及物质特异性图像，如有效原子序数（effective atomic number, Z_eff）图、碘浓度（iodine concentration, IC）图及脂肪分数（fat fraction, FF）图，可从多维度提供组织成分、血供状态及炎症状态的互补信息，有望细化PVAT表型刻画。然而PVAT光谱表型与详细斑块成分或临床症状状态之间的关系尚不清楚，因此研究人员旨在利用光谱CT全面分析PVAT与颈动脉斑块特征的关联，并探讨这些参数在区分症状性与无症状性斑块中的预测价值。

研究人员回顾性纳入2025年3月至2025年10月在单一机构连续接受光谱CTA检查且经CTA确诊颈动脉粥样硬化的306例患者，依据6个月内是否存在同侧缺血性卒中、短暂性脑缺血发作（transient ischemic attack, TIA）或黑矇分为症状组与无症状组，排除同侧颅内动脉狭窄大于50%、心源性栓塞卒中、既往颈动脉血运重建、颈动脉近闭塞或闭塞、伴发前循环血管病、全身性疾病、图像质量差及临床资料不全者；由两名经验丰富的血管放射科医师在盲法下于Advantage Workstation 4.7工作站进行测量，PVAT定义为距颈动脉外壁径向距离等于管径、衰减值负190至负30 HU范围内的脂肪组织，在最大狭窄层面放置两个2.5 mm2感兴趣区（region of interest, ROI）并同步复制至各光谱图谱获取Z_eff、IC、FF、40 keV与70 keV虚拟单能图像衰减（分别为CT_40keV、CT_70keV）及光谱衰减曲线斜率K，同时采用Medis Suite软件提取斑块负荷、纤维体积、纤维脂肪体积、坏死核心体积及钙化体积等定量参数，采用SPSS与R进行统计，包括组间比较、Spearman相关、单多因素逻辑回归及DeLong检验评估增量判别价值，并行1000次Bootstrap内部验证。

Objectives

研究人员旨在评估颈动脉血管周围脂肪组织（PVAT）的计算机断层扫描（CT）光谱参数与斑块成分的关联，并评估其识别症状性斑块的价值。

Materials and methods

通过对306例经CTA确诊的颈动脉粥样硬化患者进行分析，提取定量斑块参数与PVAT光谱指标，分析两者相关性并用逻辑回归识别症状性斑块独立预测因子，通过受试者工作特征（ROC）曲线评估诊断性能。

Results

研究人员发现与无症状组相比，症状性颈动脉斑块的PVAT有效原子序数（Z_eff）和碘浓度（IC）更高而脂肪分数（FF）更低，且Z_eff和IC与纤维脂肪及坏死核心体积正相关，FF与坏死核心体积负相关；多变量模型中Z_eff、IC、FF及CT_70keV均与症状性斑块独立相关；CT_70keV和FF识别症状性斑块的AUC分别为0.857和0.820；单独管腔狭窄严重程度AUC为0.716，加入坏死核心体积升至0.821，再分别加入FF和CT_70keV后增至0.897和0.916；亚组分析显示在轻中度狭窄中症状性斑块仍表现为Z_eff和IC升高、FF降低及CT值升高，而在重度狭窄中亚组间IC与CT_PI无显著差异；Spearman相关显示纤维体积与Z_eff、CT_40keV、CT_70keV负相关，纤维脂肪与坏死核心体积与Z_eff、IC、CT_40keV、CT_70keV正相关且与FF负相关，钙化体积与各PVAT光谱参数无显著相关。

Discussion

研究人员讨论指出PVAT作为炎症成像生物标志物具有无创检测优势，症状性斑块周围PVAT衰减升高与FF降低可能源于邻近病变斑块的 adipocyte功能障碍导致脂质耗竭及炎症介导的成分改变，Z_eff升高提示组织元素组成差异，IC增加可能反映炎症驱动的血管新生与通透性增强，而光谱衰减曲线斜率K无显著差异可能与研究人群、重建设置及选用40–70 keV较窄低能范围限制衰减动态变化有关；按狭窄程度分层分析表明即便在轻中度狭窄范围内PVAT光谱参数仍能区分症状与无症状斑块，而重度狭窄因显著血流动力学损害可能减弱灌注相关的PVAT改变；斑块特征方面症状性斑块具更大坏死核心与减少纤维含量，与既往磁共振及组织病理学研究一致，相关分析进一步阐明PVAT光谱特征与特定斑块成分的定量关系，较高Z_eff和IC及较低FF分别与较大纤维脂肪、坏死核心体积相关，可能形成斑块坏死介质释放激活PVAT的恶性循环，提示PVAT并非被动旁观者而与动脉粥样硬化斑块表型相关并平行参与管壁病变重塑；诊断性能上PVAT光谱参数具良好判别价值，加入FF或CT_70keV可在狭窄程度与坏死核心体积基础上进一步提升判别效能，说明其捕获了常规管腔与斑块成分标记未能完全反映的周邻炎症与代谢应激等互补信息；研究人员也指出本研究为单中心回顾性、无独立外部验证、症状判定基于临床与脑MRI而非组织病理学、未评估斑块内出血（intraplaque hemorrhage, IPH）、PVAT手动感兴趣区放置耗时且依赖操作者、所分析光谱参数无法从标准单能CTA获取等局限性。

Conclusion

光谱CT衍生的血管周围脂肪组织（PVAT）参数在症状性与无症状性颈动脉粥样硬化之间存在差异，并且与斑块成分相关，为识别症状性斑块提供了补充性的无创信息。