高分辨力MRI（HR-MRI）成像作为目前 可以在体进行的血管壁成像的无创技术，临床应用越来越广泛。HR-MRI的黑血技术是目前血管壁成像的主要部分，应用各种脉冲序列抑制腔内血流信号，从而更好地观察血管壁及相关病变，清楚地显示动脉斑块，判断其病理变化。黑血技术主要包括双反转恢复、运动敏感驱动平衡（MSDE）和延迟进动定制激发技术（DANTE）。双反转恢复通常适用于2D成像，但因顺序切片采集导致有限的空间分辨率、扫描时间长和部分容积效应。而MSDE可能导致信号丢失和血液或脑脊液信号抑制不完全，并且易受现场不均匀性的影响。

动脉粥样硬化是一种普遍存在的基础病理过程，主要表现为心脏病的发作和卒中。HR-MRI能够勾画出颈动脉内的动脉粥样硬化斑块成分和总斑块负担。通过使用专用的硬件，可以获得高分辨率图像。结合增强前后的T1，T2，质子密度和磁化准备的快速采集梯度回波加权抑脂成像，可以定义斑块的成分。后处理软件可进行半定量和全自动定量分析。影像学与手术标本的相关性提示该技术能准确鉴别斑块的特征。考虑到动脉粥样硬化的系统性，新兴科学表明颈动脉斑块的存在也是冠状动脉斑块负担的指标。颈动脉MRI的高度准确性和可靠性表明，它有潜力作为未来心血管风险评估的影像学生物标志物。

颈动脉分叉处是颈动脉中异常脆弱的区域。颈动脉分叉点是剪切应力升高的焦点，这种升高的张力发生在颈内动脉（提供低压脑循环）与颈外动脉分支之间的连接处，从而为高抵抗力的面部肌肉提供血液，这个脆弱的区域非常适合进行成像评估。重要的是，颈动脉位于表面，易于触诊，可精确定位表面线圈。与冠状血管相比，颈动脉较大且相对固定，运动伪影较少。由于颈动脉易受早期动脉粥样硬化损害的影响，其处于表面位置且基本静止，因此，这些血管最适合用于影像学研究。

1.与其他技术的比较

颈动脉HR-MRI与其他成像技术相比具有许多优势。虽然超声是一种广泛应用的筛查方法，但其空间，时间和对比度分辨率均有限，相对于MRI，其评估颈动脉狭窄和斑块成分的准确性较低。计算机断层扫描（CT）具有较高的空间分辨率，但涉及电离辐射，对严重钙化病变的成像可能会高估疾病负担。正电子发射断层扫描（PET）对于斑块炎症的表征很有价值，但无法准确描绘出其他斑块的特征。因此，在所有临床常用的无创成像方式中，HR-MRI是最准确和最通用的。

2.斑块特征

动脉粥样硬化形成的形态学改变始于血管的向外扩张。动脉发生代偿性扩张和偏心重塑，随后斑块进一步沉积导致管腔侵犯。MRI可以通过改变图像采集参数来识别斑块成分，包括是否存在脂质核，纤维帽，纤维组织成分和钙化（见图1）。

图1MRI可以描绘包括脂质核心（*）在内的几种动脉粥样硬化成分。低信号(*)表示抑脂T1(a)和抑脂T1增强后(b)动脉粥样硬化斑块的管腔内脂质核心。多对比度图像通常还包括抑脂T2(c)、ToF(d)和MPRAGE(e)。

过去我们已经获得了单层心脏触发的黑血采集，可有效抑制颈动脉分叉处的血流伪影，但是，这些门控技术会延长总检查时间，潜在地导致更高的研究成本并损害患者的舒适度。最近，流入和流出饱和技术已被纳入黑血技术，从而可以在不影响图像质量的情况下获取非门控序列。造影剂可以增强动脉腔和颈动脉壁的特征。与3DToF血管造影相比，MR增强血管造影可提高高级别狭窄评估的准确性，并且延迟增强成像可改善斑块成分的可视化。

颈动脉血管表征的另一个重要方面是腔内血栓的检测，斑块破裂使循环血液暴露于血栓形成物质，随后导致血栓形成，可能阻塞动脉或造成远端栓塞。而且，在急性卒中的情况下，可以利用磁敏感加权成像显示动脉内的血栓。有研究显示，与ToF血管造影和对比增强成像相比，磁敏感加权成像对腔内疾病的检测灵敏度有所提高。

3.流量测量

通过对病理标本的检查表明，动脉粥样硬化斑块主要在动脉网络的弯曲处和主要分支附近形成。这些发现表明，几何形状的破坏会改变血流动力学，并导致动脉粥样硬化斑块的形成。HR-MRI可以全面的评估颈动脉的几何形状，包括管腔直径、壁厚、体积以及血管的曲折度，而且分叉的几何形状可以独立的预测壁厚。在颈动脉分叉处，低压颈动脉内循环和高压颈动脉外循环的混合产生了非层流和升高的切应力区域，该区域可加速动脉粥样硬化的形成。壁切应力是通过MRI相衬成像和计算流体动力学技术相结合来估计的，这些技术结合了有关血管几何形状和流量测量的信息。

MRI可以进一步用于评估复杂的流型，黑血快速或涡轮自旋回波技术可通过流入和流出抑制技术来 地消除伪影，并且在较高流速下表现良好。

4.后处理

定量信息可以通过血管壁分割从成像数据中提取出来，但是手动执行此任务的工作量很大，并且受制于观察者之间和观察者内部的可变性。后处理软件可对斑块进行半自动和全自动多平面评估，以进行定性和定量分析。研究者们尝试了各种方法，包括图像变形、区域增长算法和基于模型的分割等。这些计算机辅助技术用于评估颈动脉形态学的不同指标，包括管腔面积，总血管面积（有时称为外壁面积），壁面积和平均壁厚（图2）。

图2通过颈总动脉的抑脂T1的增强图像描绘了血管形态，包括管腔面积(点虚线)、总血管面积(虚线)和平均壁厚((用实线表示的若干条线的平均值所得到的值)。管壁面积是由总血管面积减去管腔面积计算出来的；还概述了富含脂肪的坏死核心成分(虚线)。

这些方法有助于确保血管形态和组织成分测量的扫描间的可重复性，并且这些技术的组内相关性很大，系数范围为0.87至0.99。因此，借助计算支持，MRI为纵向颈动脉评估提供了可靠的工具。

5.临床成果

这些复杂斑块成分的存在与传统的心血管危险因素相关。例如，Wasserman等人的研究表明，在无症状的颈动脉壁增厚的个体中，MRI显示的脂质核心与血浆总胆固醇有关。斑块的不稳定性与薄纤维帽、大脂肪、坏死核心以及斑块内出血等特征有关。斑块内出血是复杂的晚期动脉粥样硬化斑块的一个特征(见图3)，并与斑块进展的持续加速有关。

图3冠状面T1加权IR3DFFE图像显示左侧颈动脉内的一处高信号，提示斑块内出血。颈动脉壁的信号强度高于相邻胸锁乳突肌的%，准确可靠地描述了斑块内出血。

斑块溃疡以及这些不稳定斑块成分的复杂形态，预测斑块破裂的可能性更高，从而引起血栓栓塞，最终导致卒中。作为血管床内疾病的替代标志物，颈动脉粥样硬化已被证明可以预测冠状动脉疾病的存在及其表现，例如心绞痛，心肌梗塞，心脏骤停复苏和冠状动脉粥样硬化相关死亡。

总之，颈动脉HR-MRI提供的技术优势可用于表征不稳定斑块成分。颈动脉粥样硬化斑块的HR-MRI成像不仅能预测脑卒中，颈动脉粥样硬化也能判断心脏的预后，从而提供了一种可以更彻底地筛查患者群体的机制。血管评估的无创成像技术有潜力为未来的研究提供生物标志物。