《Frontiers in Neurology》：Association between carotid atherosclerotic plaque characteristics and white matter hyperintensity in cerebral small vessel disease
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本研究通过计算机断层扫描血管成像（CTA）与磁共振成像（MRI）探讨颈动脉粥样硬化斑块特征（如厚度、狭窄度）与脑小血管病（CSVD）白质高信号（WMH）严重程度的关系。结果显示，斑块最大厚度（OR=1.669）和狭窄程度（OR=1.044）是重度WMH的独立预测因子，且与脑室周围（r=0.429）等区域WMH体积显著相关。边缘征阳性钙化斑块（Type 6）亦与WMH体积增加独立相关（β=0.359）。研究提示颈动脉斑块形态可能通过血流动力学或栓塞机制影响CSVD进展。
1 引言
脑小血管病（Cerebral Small Vessel Disease, CSVD）是影响老龄大脑的常见病理过程，在脑卒中与认知功能下降中起关键作用。神经影像学，尤其是磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging, MRI），是诊断CSVD的基石。其中，白质高信号（White Matter Hyperintensity, WMH）是CSVD最常见的影像学生物标志物，在T2加权或液体衰减反转恢复（Fluid-Attenuated Inversion Recovery, FLAIR）序列上表现为深部及脑室周围白质的对称性高信号病变。越来越多的证据表明，CSVD与大动脉粥样硬化可能共享高血压、糖尿病、血脂异常及高龄等危险因素。颈动脉粥样硬化作为全身性血管病的表现，可能通过慢性脑低灌注、不稳定斑块微栓塞以及炎症和血流动力学因素介导的内皮功能障碍等机制导致WMH形成。计算机断层扫描血管成像（Computed Tomography Angiography, CTA）能够高分辨率显示颈动脉斑块形态，包括狭窄程度、斑块厚度和钙化模式。结合人工智能辅助的图像处理，WMH定量分析的准确性和可重复性得到提升。本研究旨在利用CTA和MRI，评估颈动脉斑块形态与WMH严重程度的独立关联，分析斑块特征与区域性WMH体积的空间关系，并探讨不同钙化亚型对WMH负荷的影响。
2 材料与方法
2.1 研究人群
研究回顾性纳入了2024年1月至2025年1月期间在南通大学附属第二医院住院的192例颈动脉粥样硬化患者。最终有180例患者（128名男性，52名女性；平均年龄71岁）被纳入分析。纳入标准包括：年龄≥18岁、CTA证实存在颈动脉粥样硬化斑块、以及CTA后1周内完成脑部MRI检查。排除标准包括：急性脑梗死且颈动脉或颅内大动脉（Willis环及主要分支）确认闭塞；由其他病因（如多发性硬化、中毒/代谢性脑病、遗传性小血管病）引起的WMH；既往有颈动脉支架植入或内膜切除术史；影像质量不佳。
2.2 临床与实验室数据
收集的基线特征包括年龄、性别、吸烟饮酒状况以及高血压、糖尿病、高脂血症等合并症。实验室参数包括甘油三酯（Triglycerides, TG）、总胆固醇（Total Cholesterol, TC）、高密度脂蛋白胆固醇（High-Density Lipoprotein Cholesterol, HDL-C）和低密度脂蛋白胆固醇（Low-Density Lipoprotein Cholesterol, LDL-C）水平。
2.3 CTA采集与斑块分析
所有患者均使用第三代双源CT扫描仪（SOMATOM Force）进行头颈部CTA检查。将获取的图像传输至后处理工作站（syngo.via）进行多平面重建（Multiplanar Reconstruction, MPR）和曲面重建（Curved Planar Reformation, CPR）。测量斑块厚度（mm）、斑块长度（mm）和管腔狭窄度（%）。狭窄程度采用北美症状性颈动脉内膜切除试验（North American Symptomatic Carotid Endarterectomy Trial, NASCET）公式计算。斑块钙化根据Saba等人的标准分为六种亚型：Type 1（非钙化）、Type 2（内膜/浅表钙化）、Type 3（大而不规则钙化）、Type 4（边缘征阴性）、Type 5（混合性内膜和块状钙化）、Type 6（边缘征阳性，定义为外膜钙化且斑块内软成分>2 mm）。
2.4 MRI采集与WMH量化
MRI序列包括T1加权成像、T2加权成像、T2-FLAIR和弥散加权成像（Diffusion-Weighted Imaging, DWI）。使用uAI Discover CSVD v2.0平台自动识别和分割T2-FLAIR图像上的WMH。WMH被定量分割为四个子区域：脑室周围、脑室旁、深部和皮层下白质。WMH严重程度根据Fazekas量表评分，总Fazekas评分≥3定义为重度WMH，评分<3定义为无/轻度WMH。
2.5 统计分析
使用SPSS 27.0和R 4.5.1进行统计分析。采用单变量和多变量逻辑回归分析确定重度WMH的独立预测因子。构建了三个模型：模型1调整年龄和性别；模型2进一步调整血管危险因素（吸烟、饮酒、高血压、糖尿病、高脂血症）；模型3为完全调整模型，额外包括血脂参数（TG、TC、HDL-C、LDL-C）。采用Spearman相关性分析评估斑块形态与各子区域WMH体积之间的关联。应用多元线性回归模型评估不同钙化类型（以Type 1为参照）对总WMH体积的影响，并调整潜在混杂因素。P值<0.05认为有统计学意义。
3 结果
3.1 基线特征与斑块特征
在180例患者中，77例为无/轻度WMH，103例为重度WMH。重度WMH组患者年龄显著更大（中位数73.0岁 vs. 64.0岁）。重度WMH组的斑块厚度（4.20 mm vs. 2.80 mm）和狭窄程度（52.0% vs. 28.0%）均显著高于无/轻度WMH组。两组在性别、高血压、糖尿病、吸烟或斑块长度方面无显著差异。
3.2 斑块特征与WMH的独立关联
单变量逻辑回归显示，年龄、最大斑块厚度和狭窄程度与重度WMH显著相关。在多变量调整后（模型3），最大斑块厚度（OR=1.669, 95% CI: 1.288–2.218）和狭窄程度（OR=1.044, 95% CI: 1.024–1.066）仍然是重度WMH的独立预测因子。斑块长度在所有模型中均与WMH严重程度无显著关联。
3.3 斑块形态与区域性WMH体积的相关性
Spearman相关性分析表明，最大斑块厚度与各子区域WMH体积均呈正相关，尤其是在脑室周围（r=0.429）和脑室旁（r=0.383）区域相关性最强。狭窄程度也与所有区域的WMH体积呈中度正相关（r=0.304–0.439）。相比之下，斑块长度仅与脑室旁（r=0.189）和脑室周围（r=0.148）区域的WMH体积有较弱但显著的相关性。相关性热图显示，WMH各子区域之间高度相关，斑块厚度与狭窄程度也存在强共线性。
3.4 钙化模式与WMH体积的关系
多元线性回归分析显示，在控制混杂变量后，Type 6（边缘征阳性）钙化与更大的WMH体积显著相关（β=0.359, p=0.045）。其他钙化类型（Type 2–5）未显示显著关联。在协变量中，年龄与WMH体积正相关。
4 讨论
本研究证实，颈动脉斑块形态，特别是最大斑块厚度和狭窄程度，与颈动脉粥样硬化患者的WMH严重程度独立相关。这种关联在调整血管危险因素和血脂参数后依然稳健。相关性在脑室周围和脑室旁白质区域最为显著，表明白质对这些区域的血液供应（来自长的终末穿支动脉，且位于分水岭区，侧支循环有限）特别容易受到慢性低灌注和脑自动调节受损的影响。斑块增厚和高度狭窄可能降低远端灌注压，导致优先影响这些区域的持续性缺血损伤。此外，不稳定的动脉粥样硬化斑块可能释放微栓子，阻塞穿通小动脉，导致散在微梗死和局部胶质增生，最终在MRI上表现为融合的WMH。与斑块相关的慢性全身性炎症和内皮激活可能进一步加剧血脑屏障破坏，促进白质脱髓鞘和疏松化。值得注意的是，边缘征阳性钙化斑块（Type 6）与更高的WMH体积相关。虽然钙化通常被视为斑块稳定的标志，但其分布和形态可能具有不同意义；边缘征阳性斑块常对应复杂的炎症重塑过程和血管周围纤维化。与斑块厚度和狭窄度不同，斑块长度在本研究中并非WMH严重程度的独立预测因子，这可能与方法学差异（如CTA对钙化敏感但对软斑块范围评估可能不足）或患者人群特点有关。一个有趣的发现是，重度WMH组患者的血清TG和LDL-C水平以及高脂血症患病率较低，这很可能反映了老年患者更可能接受他汀类药物治疗进行二级预防所造成的混杂效应。
5 结论
颈动脉斑块厚度和狭窄程度是WMH严重程度的独立决定因素，主要影响脑室周围和脑室旁区域。边缘征阳性钙化斑块进一步提示WMH负荷增加，强调了颈动脉粥样硬化与脑小血管病之间的潜在机制联系。这些发现凸显了综合血管成像在识别高危患者方面的重要性，并为理解脑白质损伤背后的大-微血管连续统提供了新的见解。
