Karakterisering av plackkalcium och brustna plack

Åderförkalkning, som kännetecknas av ackumulering av lipider och inflammatoriska celler i de stora artärerna, är en av de vanligaste orsakerna till sjuklighet och dödlighet i utvecklade länder och utvecklingsländer. Aterosklerotisk plackrupturinducerad trombos eller obstruktion av artären är den viktigaste orsaken till den plötsliga och oförutsägbara uppkomsten av akut artär stroke. Vår förståelse av specifika egenskaper hos det sårbara aterosklerotiska placket har förbättrats genom retrospektiva patologiska studier, som har identifierat vanliga fenotypiska egenskaper hos det aterosklerotiska placket som är mest benäget att brista och utlösa trombotiska händelser. En tunn fibrös lock, en stor lipidkärna, högt antal makrofager och intraplackblödning har alla identifierats som markörer för den så kallade "sårbara" plack som är relaterade till en högre strokerisk.

Förkalkning av aterosklerotiska lesioner ansågs länge vara en åldersrelaterad, passiv process där en kombination av höga lokala koncentrationer av fosfater och fosfatidylseriner från nekrotiska celler och frånvaro av förkalkningshämmare resulterar i utfällning av kalciumfosfatpartiklar. Nyligen har allt fler data avslöjat att aterosklerotisk förkalkning är en mer aktiv process, som involverar komplexa signalvägar och benliknande genetiska program. Skillnaden mellan tidig eller aktiv förkalkning som en destabiliserande process och sen förkalkning som ett mer stabilt tillstånd har också stötts av histologiska studier. Detta har lett till intresse för att karakterisera tidiga stadier av förkalkning metaboliskt genom att använda positronemissionstomografi (PET)/CT-avbildning av åderförkalkning med användning av 18F-natriumfluorid (18F-NaF), som nyligen har rapporterats ha potential att särskilja vilande områden med pågående mineralisering och vilande aterosklerotisk kalcium. Ändå är PET/CT en dyr och radioaktiv undersökning, som inte är lämplig för storskalig screening eller serieuppföljningsstudier.

MRT är idealiskt för seriestudier av lesioner av ateroskleros över tid eftersom den är icke-invasiv och är överlägsen andra bildbehandlingsmetoder för att särskilja mjukvävnadskontrast. I konventionell gradientekobaserad MRT med TE i intervallet 1 till 2 ms orsakar dock den mycket korta T2-relaxationstiden för fasta förkalkningar i storleksordningen några μs nästan fullständig signalavstängning, vilket kan orsaka betydande överskattning av det förkalkade området och kan inte ge information om kalciumdensitet. Dessutom betyder den låga eller nollsignalen från kalcium med kort T2 att det finns små möjligheter att manipulera synligheten genom att använda olika pulssekvenser eller kontrastmedel.

Nyligen har ultrakort ekotid (UTE) MR, som möjliggör detektering av de ultrakorta T2-komponenterna, använts för att avbilda plackförkalkning i ex vivo carotis och kransartärer. Resultaten visade att UTE-bilder kan identifiera plackförkalkning och möjliggör noggrann kvantifiering av kalciumvolymer. Gadoliniumbaserade kontrastmedel under in vivo CMR kunde dock inte utföras i dessa ex vivo-studier. Agnese et al. trodde att förkalkningar med 18F-NaF PET-upptag kan anses representera vilande områden där pågående mineralisering, vilket är ett nyckeltecken för att identifiera och lokalisera sprucken och högrisk koronarplack. Vi antar därför att förbättrad karotisförkalkning som presenteras av UTE MR kan vara ett kritiskt tecken för symtomatiska patienter.

I denna studie kommer vi att undersöka genomförbarheten av förbättrad UTE MR i humana halsartärer in vivo. Vidare analyserade vi korrelationen mellan UTE MR och mikroförkalkning av i carotis plack. Baserat på den diagnostiska förmågan hos förbättrad UTE MR för mikroförkalkning, kommer vi att undersöka potentialen för förbättrad förkalkning för att skilja symtomatiska från asymtomatiska patienter med karotis ateroskleros och undersöka den prognostiska förmågan att förbättra förkalkning vid UTE MR.