学术研究报告：基于双层光谱探测器CTA评估血管周围脂肪组织衰减识别症状性颈动脉斑块
第一作者及机构
本研究由北京天坛医院（首都医科大学附属）放射科的Tong Chen（陈彤）与Jia Zhang（张佳）作为共同第一作者牵头，联合首都医科大学北京神经外科研究所、北京天坛医院神经内科、数坤科技（北京）有限公司、飞利浦医疗（北京）CT临床专家团队、香港中文大学医学与治疗学系等多家机构合作完成。研究成果于2025年7月30日发表于《Japanese Journal of Radiology》（日本放射学杂志），DOI编号10.1007/s11604-025-01850-1。
学术背景与研究目标
本研究聚焦于心血管影像学与神经放射学交叉领域，旨在解决症状性颈动脉斑块的早期识别难题。颈动脉粥样硬化斑块是缺血性脑血管事件的主要诱因，约占缺血性卒中的10%-15%。传统CT血管造影（CTA）因密度分辨率限制，难以区分高风险斑块成分。近年来，双层光谱探测器双能CT（Dual-Layer Spectral-Detector CTA, DLCTA）通过虚拟单能级成像（Virtual Monoenergetic Image, VMI）和多能成像（Polyenergetic Imaging, PI）技术，显著提升了组织特征分析能力。
研究团队提出假说：血管周围脂肪组织（Perivascular Adipose Tissue, PVAT）的炎症反应可通过DLCTA量化其衰减值（attenuation），成为症状性斑块的影像标志物。研究目标包括：（1）验证PVAT衰减在症状性与无症状性斑块间的差异；（2）评估不同能量级别（40 keV、70 keV及PI）下PVAT衰减的诊断效能。
研究方法与流程
1. 研究对象与分组
- 入组标准：2018年10月至12月前瞻性招募的颈动脉粥样硬化患者，年龄>40岁，排除颈动脉手术史、心房颤动、血管闭塞等干扰因素。最终纳入73例患者（男性61例，平均年龄65.3±7.9岁），分为症状组（n=29，伴缺血性卒中/TIA等临床症状）与无症状组（n=44）。
- 临床数据采集：记录年龄、性别、高血压、糖尿病等基线资料，采用TOAST标准（Trial of Org 10172 in Acute Stroke Treatment）进行症状分组。
2. DLCTA扫描与图像重建
- 设备参数：使用飞利浦IQon Spectral CT系统，扫描范围从主动脉弓至Willis环。对比剂为碘克沙醇（350 mgI/mL），流速6 mL/s，采用阈值触发（降主动脉ROI，150 HU触发，延迟5秒）。
- 图像后处理：通过Philips IntelliSpace Portal工作站重建40 keV、70 keV VMI及PI图像（层厚0.9 mm，间隔0.5 mm），采用混合迭代重建算法降低噪声。
3. PVAT量化分析
- 定义与分割：PVAT定义为血管外壁径向距离等于血管直径范围内的脂肪组织，利用数坤科技（Shukun Technology）开发的半自动软件勾画。脂肪阈值设定为：PI（-190至-30 HU）、40 keV VMI（-280至-40 HU）、70 keV VMI（-220至-30 HU）。
- 斑块特征评估：两名放射科医师盲法评估斑块钙化、溃疡、最大厚度及狭窄程度，采用北美症状性颈动脉内膜切除试验（NASCET）标准量化狭窄率。
4. 统计分析
- 组间比较：独立样本t检验/Mann-Whitney U检验比较PVAT衰减差异。
- 诊断效能：通过受试者工作特征曲线（ROC）分析PVAT40 keV、PVAT70 keV及PVATPI的曲线下面积（AUC），DeLong检验比较AUC差异。
- 可重复性：计算观察者间组内相关系数（ICC）与Kappa值评估一致性。
主要研究结果
1. PVAT衰减的组间差异
症状组PVAT衰减显著高于无症状组（p<0.001）：
- 40 keV VMI：-70.4±13.4 HU vs -96.7±18.7 HU
- 70 keV VMI：-49.2±10.7 HU vs -60.0±12.9 HU
- PI：-50.5±9.3 HU vs -59.2±12.8 HU
2. 诊断效能分析
PVAT40 keV的AUC最高（0.864，95% CI 0.783–0.945），优于PVAT70 keV（AUC=0.750）和PVATPI（AUC=0.714）。当截断值为-86.2 HU时，敏感性与特异性分别为89.7%和72.7%。
3. 斑块形态学特征
两组在狭窄程度、钙化、溃疡等传统指标上无显著差异（p>0.05），提示PVAT衰减可作为独立于形态学的功能学标志物。
4. 可重复性验证
PVAT40 keV的ICC为0.855（95% CI 0.768–0.909），斑块溃疡评估的Kappa值为0.883，显示方法稳定性良好。
结论与价值
本研究首次证实DLCTA衍生的PVAT衰减（尤其是40 keV VMI）是识别症状性颈动脉斑块的敏感影像标志物。其科学价值在于：
1. 机制阐释：PVAT衰减升高反映了斑块周围炎症导致的脂肪组织水肿，为“血管-脂肪 Crosstalk”理论提供影像学证据。
2. 临床转化：40 keV VMI的高对比度特性可优化现有CTA评估流程，辅助高风险患者的早期筛查。
研究亮点
1. 技术创新：首次将DLCTA光谱成像应用于颈动脉PVAT量化，突破传统PI的密度分辨率限制。
2. 方法学优势：结合半自动分割软件与多能量分析，提升测量效率与准确性。
3. 临床意义：为无症状患者的卒中风险分层提供了无创、可重复的新型指标。
局限性与展望
本研究为单中心横断面设计，未来需扩大样本并纳入随访数据验证预测价值。此外，PVAT阈值需进一步病理对照，且未分析药物治疗对炎症的影响。