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易损斑块之FDG-PET显像,在理想与现实之间徘徊?
[2010/8/18 15:27:00]
 全文(共3页)


   正方观点:FDG-PET检测VP可行,理想正在变为现实
    FDG-PET的临床应用现状
    导致动脉血栓的最常见原因是斑块破裂及随之产生的斑块侵蚀。在非血栓性斑块中,最容易发生急性斑块破裂的病变是薄层纤维帽硬化斑块(Thin Cap Fibroatheroma,TCFA),其特征是厚度<65 mm的薄层纤维帽覆盖大量坏死,包绕大量巨噬细胞、T淋巴细胞和少量平滑肌细胞。其他未破裂斑块如发生斑块表面内皮脱落、覆盖血栓和突入管腔中的钙化结节,也可以导致急性血栓事件的发生。
    炎症对于粥样硬化斑块破裂的发生起着决定性作用。易损斑块为大量巨噬细胞和T淋巴细胞所浸润,可以说是一种巨噬细胞、T淋巴细胞丰富的炎性病变。斑块中巨噬细胞、T淋巴细胞的数量和活性,在易损斑块、潜在致命性斑块生成过程中具有重要的病理学意义(图1)。如果以斑块炎性活动度作为判断斑块易损性的指标,将能有效检测出易损斑块。


    目前评估动脉斑块是否为稳定性斑块的标准方法是CT动脉造影(CTA)。借助良好的空间分辨率和密度对比度,除钙化性动脉狭窄外,CTA能很好地显示动脉管腔是否狭窄及其狭窄程度。但是,CTA对非血管狭窄性粥样硬化斑块、斑块成分和疾病活动性,提供的信息就非常少,或干脆无法提供信息。斑块易损性特征中,斑块活动性炎症是最重要的特征,常规影像学却不能探查到动脉粥样硬化斑块的炎症。如果以斑块炎性活动作为判断斑块易损性的指标,将能有效检测出易损斑块。
    FDG是葡萄糖类似物,为发射正电子的放射性核素18氟所标记,PET能显像全身糖代谢情况,很好地探查炎症病灶。FDG通过静脉注射进入体内,在体内的分布和葡萄糖相似。FDG进入细胞的方式和葡萄糖相同,但进入细胞后因其代谢极其缓慢而滞留于细胞浆(图2)。


    FDG-PET显像利用病变组织消耗葡萄糖的不同特性诊断疾病。目前,90%左右的FDG-PET显像用于探查代谢活性增高的恶性肿瘤;心血管方面的应用则主要局限于探查梗死心肌内的存活心肌,预测血运重建后濒死心肌的恢复;作为炎症显像的FDG-PET显像,则一直用于寻找隐性感染灶,探查大动脉炎(图3)、骨髓炎等。

 


巨噬细胞大量摄取FDG是易损斑块显像的基础
    在易损斑块中大量存在的巨噬细胞由于自身运动、吞噬功能,消耗大量的能量,其葡萄糖代谢率显著高于周边细胞。虽然巨噬细胞也利用脂肪酸作为底物,但是,由于斑块内部处于乏氧状态,脂肪燃烧是有氧代谢,而葡萄糖可以通过无氧酵解进行能量代谢,葡萄糖成为斑块内巨噬细胞的主要能量底物,作为葡萄糖类似物的FDG也就顺理成章地伴随葡萄糖大量涌入斑块内巨噬细胞。巨噬细胞在受到刺激时,有非常显著的己糖激酶过度生产,促使更多的FDG运转入细胞。与肿瘤在高血糖状况下葡萄糖竞争抑制FDG摄取不同,在细胞培养时,即使葡萄糖浓度高达250 mg/dl,也没有影响炎症细胞对FDG的摄取。

临床前研究证实:FDG摄取显著的斑块容易发生破裂
    1996年Vallabhajosula S.等率先报道以FDG-PET显像斑块内巨噬细胞密度的研究。随后系列实验研究紧跟其后。动物实验证明,FDG摄取和粥样硬化斑块大小、斑块中平滑肌密度、血管粗细无关,却和巨噬细胞浸润密度高度相关,多数炎症斑块的FDG摄取值高出对照动脉20倍以上。一项小鼠模型研究显示,使用抗炎治疗3周后,粥样硬化斑块的FDG摄取将下降,这从相反方向证实了FDG炎症显像对斑块炎症的显示效能,及其未来在易损斑块治疗中的疗效监测作用。这些研究强烈提示,葡萄糖代谢斑块显像阳性,是由于巨噬细胞大量浸润斑块所致。在此基础上,Aziz等诱发粥样硬化斑块破裂实验显示,只有那些FDG摄取最高的斑块,可能发展成斑块破裂。
    对于粥样硬化斑块发展的重要因素胆固醇,FDG摄取也能随脂餐变化而变化:放射性自显影研究显示,长期胆固醇餐后,无论野生型小鼠还是ApoE小鼠,其斑块摄取FDG都将增加;另一项研究则显示:长期脂餐后停止脂餐,能显著降低斑块对FDG的摄取。
临床研究证实:FDG显像阳性提示斑块不稳定
    动脉斑块FDG显影在临床中广泛见于颈动脉、椎动脉、髂动脉、股动脉等,但以颈动脉最为常见。早期的FDG斑块炎症显像主要在颈动脉粥样硬化斑块患者中进行。斑块FDG阳性患者中,短暂性缺血发作比例显著高于FDG阴性患者;动脉闭塞的FDG摄取显著高于其他动脉;切除的颈动脉斑块病理证实,FDG聚集于斑块中吞噬细胞集中区域。FDG摄取还和循环中炎症生物标志物密切相关,甚至和粥样硬化斑块炎症相关基因,如CD68的表达密切相关。与其他影像学横向联系, FDG摄取和脂质核心巨大斑块、内部出血斑块的出现呈正相关,与钙化斑块呈负相关。所有这些证据,均指向和动物实验相似的结论,FDG炎症显像在动脉粥样硬化斑块炎症病灶中呈阳性表现,FDG阳性斑块处于不稳定状态(图4)。


FDG-PET信号稳定,有高度的可重复性
    研究显示,短期两次斑块FDG-PET炎症显像之间,颈动脉、主动脉和外周动脉粥样硬化斑块均显示出高度一致的、可重复的FDG摄取征象,组间、组内良好的符合率。长时间间隔观察之间,在部分钙化斑块中斑块表现有少量变化,可能和斑块进展有关。
    心肌对能量底物的选择和血液中该能量底物水平密切相关,空腹血糖水平低时摄取脂肪酸,运动时摄取乳酸。如果心肌摄取FDG,产生部分容积效应和放射性散射,使心肌FDG分布部分覆盖冠状动脉区域,严重干扰对冠状动脉斑块摄取FDG的判断。为抑制心肌对FDG的摄取,以检查前脂餐替代空腹,有意识提高血液脂肪酸水平,从而抑制心肌对糖、FDG的摄取。此方法取得较好的效果,不仅有效抑制心肌对FDG 的摄取,而且能够显著抑制心肌摄取FDG对冠状动脉斑块显像的干扰。
    FDG-PET斑块炎症显像在冠心病的应用具有其他影像学检查难以比拟的应用前景。及时、准确检出不稳定性冠状动脉斑块,对于及时干预治疗、防范急性心肌梗死、心源性猝死具有重要意义。

反方观点 :FDG-PET检测VP不可靠, 理想距现实太遥远
FDG可在人类动脉粥样硬化斑块中聚集尚缺乏证据
    目前,还没有证据证实FDG确实能够在人类动脉粥样硬化斑块中聚集,或FDG斑块炎症显像具有预后或治疗预测价值。为此,JM Laurberg等以microPET(小动物专用PET)对ApoE缺陷小鼠进行研究,最初以为在主动脉弓斑块内FDG蓄积,但当把肩胛间棕色脂肪去除以后,相应部位的FDG信号也消失;无论空腹与否,ApoE缺陷小鼠的主动脉弓FDG摄取均低于非主动脉弓区域的胸主动脉;颈动脉粥样硬化斑块和非结扎动脉相比,FDG摄取也没有增高;相反,非粥样硬化斑块C57/BL小鼠胸主动脉FDG摄取和主动脉弓相近。因此,FDG斑块炎症显像对易损斑块病灶的诊断价值令人质疑。
FDG炎症显像阳性斑块可能显示的是斑块周围炎症
    虽然斑块内激活的炎症细胞具有很高的代谢率,斑块处于乏氧环境,斑块内细胞摄取FDG应该增高,但是,晚期粥样硬化斑块主要有细胞外成分、胶原、脂质、蛋白聚糖、坏死组织和钙化构成。尽管高危斑块中巨噬细胞最为丰富,但其细胞密度却低于正常动脉,后者管壁平滑肌占优势,且细胞外基质少得多。平滑肌细胞也聚集FDG。这样,尽管斑块内单个炎症细胞摄取FDG很高,但是因为FDG必须进入细胞,而斑块内细胞密度低,导致整体斑块摄取FDG不高。
    之所以在有症状的颈动脉斑块中发现FDG聚集,是由于PET的空间分辨较差,源于血管周围的炎症组织比血管壁本身更有可能是真正摄取FDG的组织。在述剔除血管周围组织后,血管FDG摄取随之而去也证实了这一观点。
FDD-PET技术受到诸多客观因素的限制
    PET的空间分辨有限,而TCFA的厚度<65 mm,体积接近0.1 mm3,这对于还处在4 mm空间分辨的PET来说,探查炎症斑块无疑非常困难。尤其是冠状动脉,贴伏于心肌,本身血管就细小,再受心肌摄取FDG的影响,且不论斑块摄取FDG强度,即使是斑块摄取FDG,也可能根本就显示不清晰,缺少可重复性。高血糖作为血管事件的重要原因,也导致吞噬细胞摄取FDG下降。

    易损斑块是ACS的病理基础,目前易损斑块显像正成为新的研究热点。在心脏事件发生之前识别易损斑块有非常重要的临床意义。目前可供选择的形态学检查费用昂贵并且许多都是有创的,尚不能全面反映易损斑块的状态。由于斑块的易损性与斑块内的炎性反应有直接关系,炎性显像是发现易损斑块的有效途径。有创检
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renyouwang  2010/12/18 11:00:20
好文章,已经拜读,文章可读性强,提供宝贵的经验.让人受益匪浅. 无私奉献! 真正的共享!


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