趙偉，王磌，崔連群，曹萬(wàn)才，李婷婷，徐虹，李瑩

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心血管病研究

冠狀動(dòng)脈易損斑塊的血管內(nèi)超聲—虛擬組織學(xué)研究

趙偉，王磌，崔連群，曹萬(wàn)才，李婷婷，徐虹，李瑩

目的 應(yīng)用血管內(nèi)超聲—虛擬組織學(xué)技術(shù)(IVUS-VH)分析穩(wěn)定型心絞痛(SAP)和急性冠狀動(dòng)脈綜合征(ACS)冠狀動(dòng)脈斑塊成分特征。方法 2014年2月—2015年1月心內(nèi)科診斷及冠心病患者120例，其中SAP患者60例，ACS患者60例，完成冠狀動(dòng)脈造影(CAG)之后，對(duì)罪犯病變進(jìn)行血管內(nèi)超聲檢查，保存普通灰階圖像和虛擬組織學(xué)超聲數(shù)據(jù)，分析斑塊的虛擬組織學(xué)特點(diǎn)。結(jié)果ACS組易損斑塊檢出率明顯高于SAP組(81.7%vs. 30.0%，P<0.01)。ACS組普通灰階超聲斑塊偏心指數(shù)(EI)和血管重構(gòu)指數(shù)(RI)大于SAP組(t=-2.985、-3.047，P<0.01)，說(shuō)明ACS組罪犯病變偏心斑塊居多，血管重構(gòu)以正性重構(gòu)為主。在斑塊成分組成上，ACS組以纖維脂質(zhì)成分(黃色)和壞死成分(紅色標(biāo)記)為主，而SAP組以纖維成分(綠色)和鈣化成分(白色標(biāo)記)為主。結(jié)論IVUS-VH在檢測(cè)不穩(wěn)定斑塊方面有著很高的特異性和敏感性，通過(guò)使用IVUS-VH對(duì)病變進(jìn)行分析，有可能會(huì)改變冠脈介入治療的現(xiàn)狀。

易損斑塊；冠狀動(dòng)脈；血管內(nèi)超聲—虛擬組織學(xué)

很大一部分急性冠狀動(dòng)脈綜合征(ACS)系由狹窄不十分嚴(yán)重的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊破裂、繼發(fā)血栓形成所致,如何在急性心血管事件發(fā)生前早期準(zhǔn)確地識(shí)別出易損斑塊并進(jìn)行積極有效的干預(yù)己成為迫切的問(wèn)題，對(duì)防治ACS有重要臨床意義。冠狀動(dòng)脈造影被公認(rèn)為是診斷ACS的金標(biāo)準(zhǔn), 但它不能反映血管壁的結(jié)構(gòu)信息，對(duì)確定動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的性質(zhì)組成和分布存在一定的局限性。灰階血管內(nèi)超聲(intravascular ultrasound，IVUS)能準(zhǔn)確反映血管壁信息并對(duì)血管腔血管壁及粥樣硬化斑塊進(jìn)行定量和定性分析, 反映血管重塑現(xiàn)象,已成為診斷新的金標(biāo)準(zhǔn)。血管內(nèi)超聲—虛擬組織學(xué)技術(shù)(IVUS-VH)能夠很好地識(shí)別冠狀動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的性質(zhì)和血管壁的結(jié)構(gòu)，這對(duì)IVUS是有益的補(bǔ)充[1]。本研究對(duì)比分析ACS和穩(wěn)定性心絞痛(SAP)罪犯病變的虛擬組織學(xué)聲像特點(diǎn)，旨在揭示二者斑塊影像表現(xiàn)的不同之處，從而評(píng)價(jià)斑塊性質(zhì)及穩(wěn)定性，進(jìn)一步指導(dǎo)和優(yōu)化臨床治療方案。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 2014年2月—2015年1月我院心內(nèi)科診治冠心病患者120例，其中SAP組患者60例，ACS組患者60例，包括不穩(wěn)定型心絞痛(UAP)患者35例，急性心肌梗死患者25例[非ST段抬高型心肌梗死(NSTEMI)15例和ST段抬高型心肌梗死(STEAM)10例]。排除標(biāo)準(zhǔn)：近期合并感染性疾病如肺部感染、膽道感染、高熱、合并自身免疫性疾病、應(yīng)用免疫抑制藥物如類(lèi)固醇治療、血液系統(tǒng)疾病、惡性腫瘤、嚴(yán)重肝腎疾病等。

1.2 方法

1.2.1 治療方法： 所有患者均接受標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)合藥物治療,包括口服硝酸酯類(lèi)、β受體阻滯劑、阿司匹林、阿托伐他汀、氯吡格雷(波立維)、低分子肝素鈉。STEMI患者8例在2 h內(nèi)接受冠狀動(dòng)脈造影(CAG)+經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入(PCI)手術(shù)，2例在30 min內(nèi)接受尿激酶溶栓治療; UAP患者20例、NSTEMI患者12例接受PCI手術(shù)。

1.2.2 IVUS-VH檢查： 所有患者均于造影之前口服氯吡格雷600 mg、阿司匹林300 mg達(dá)到負(fù)荷量。采用血管C型臂X線機(jī)(INOVA2000型，GE公司,美國(guó))對(duì)入選患者行CAG，經(jīng)股動(dòng)脈或橈動(dòng)脈途徑置入動(dòng)脈鞘管，給予肝素(100 U/kg), 將造影導(dǎo)管(5F或6F)分別送至左、右冠狀動(dòng)脈口，注射造影劑，常規(guī)多體位投照,對(duì)所有冠狀動(dòng)脈病變至少取2個(gè)相互垂直的投照體位，同步電影記錄影像。取CAG所示狹窄最嚴(yán)重的體位，病變血管段的選擇是根據(jù)多個(gè)體位中顯示狹窄最嚴(yán)重的造影圖像,并以最狹窄病變近端及遠(yuǎn)端10 mm內(nèi)管腔面積最大、無(wú)主要分支的部位為“正?！钡慕藚⒄昭芎瓦h(yuǎn)端參照血管。于CAG結(jié)束后，對(duì)病變血管應(yīng)用Galaxy Z血管內(nèi)超聲儀(美國(guó)波士頓公司生產(chǎn))進(jìn)行IVUS檢查，追加肝素5 000 U，靶血管內(nèi)注入硝酸甘油200 μg，然后將0.014英吋導(dǎo)絲送到要行血管內(nèi)超聲檢查的血管遠(yuǎn)端,沿導(dǎo)絲送血管內(nèi)超聲探頭到目標(biāo)病變或者支架遠(yuǎn)端1 cm以上處,使用自動(dòng)回撤系統(tǒng),獲取圖像為30幀/s,回撤速度設(shè)置為0.5 mm/s或1 mm/s,終止于冠狀動(dòng)脈開(kāi)口處或者病變近端至少10 mm，全部過(guò)程記錄圖像，血管內(nèi)超聲圖像后處理儀器(北京集翔多維信息技術(shù)有限公司的IVUS圖像管理系統(tǒng)高級(jí)版Virtual Intravascular Insighter 1.7版本)用CD-ROM保存IVUS-VH數(shù)據(jù)，利用軟件將射頻數(shù)據(jù)重建為血管內(nèi)B型成像。為評(píng)估易損斑塊沿冠狀動(dòng)脈的空間分布，將冠狀動(dòng)脈分為10 mm的數(shù)個(gè)片段進(jìn)行評(píng)估。根據(jù)成像原理，動(dòng)脈粥樣斑塊成分分為4種：纖維成分(FT，綠色標(biāo)記)、纖維脂質(zhì)成分(FF，黃色標(biāo)記)、鈣化成分(DC，白色標(biāo)記)、壞死成分(NC，紅色標(biāo)記)。斑塊偏心指數(shù)(EI)為最小斑塊厚度/最大斑塊厚度。血管重構(gòu)指數(shù)(RI)指病變處血管外彈力膜面積/參考部位近端與遠(yuǎn)端血管外彈力膜面積，RI 0.95～1.05為無(wú)重構(gòu)，RI>1.05為正性重構(gòu)，RI < 0.95為負(fù)性重構(gòu)。血管斑塊面積百分比(percent atheroma volume, PAV)=(外彈力膜面積-內(nèi)腔面積)/外彈力膜面積×100%。易損斑塊診斷標(biāo)準(zhǔn)為：大脂質(zhì)池上有薄的纖維帽、血管正性重塑、壞死核心≥10%且無(wú)纖維組織存在，PAV≥40%。實(shí)時(shí)測(cè)量在舒張末期進(jìn)行。參照血管內(nèi)超聲測(cè)量指南進(jìn)行測(cè)量[2],對(duì)斑塊性質(zhì)進(jìn)行定性及定量分析,在術(shù)前評(píng)價(jià)斑塊性質(zhì)、鈣化分布情況。

2 結(jié) 果

2.1 基線資料比較ACS組LDL-C及HDL-C水平與SAP組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，2組間性別、年齡、吸煙史、高血壓史和空腹血糖(FBG)比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1。

2.2IVUS-VH檢查ACS組易損斑塊發(fā)生率明顯高于SAP組(P>0.05)。ACS組普通灰階超聲EI和RI大于SAP組(P<0.01)，說(shuō)明ACS組罪犯病變偏心斑塊居多，血管重構(gòu)以正性重構(gòu)為主。在斑塊成分組成上，ACS組以纖維脂肪成分(FF)和壞死成分(NC)為主，而SAP組以纖維成分(FT)和鈣化成分(DC)為主，說(shuō)明ACS組罪犯斑塊纖維脂質(zhì)成分和壞死組織多，纖維成分和鈣化組織少，見(jiàn)表2。穩(wěn)定斑塊和易損斑塊見(jiàn)圖1(見(jiàn)封3)。

3 討 論

大約75%的急性冠狀動(dòng)脈綜合征是由不穩(wěn)定斑塊破裂誘發(fā)的血栓所形成的，因此，如果可以識(shí)別不穩(wěn)定斑塊，對(duì)促進(jìn)穩(wěn)定斑塊治療方案的發(fā)展及預(yù)防急性冠狀動(dòng)脈綜合征有重要的意義[3]。

表1 2組患者一般資料比較

表2 2組IVUS-VH檢查結(jié)果 (±s)

一直以來(lái)冠狀動(dòng)脈造影被認(rèn)為是診斷冠心病的“金標(biāo)準(zhǔn)”，然而，冠狀動(dòng)脈造影只是提供被造影劑填充的管腔輪廓，而不能顯示管壁的病變性質(zhì)。血管內(nèi)超聲作為新的冠狀動(dòng)脈病變?cè)\斷手段，除了可顯示管腔形態(tài)外，還可清晰顯示血管壁和粥樣硬化斑塊的組織形態(tài)學(xué)特征[4]，但是IVUS成像對(duì)粥樣硬化斑塊成分的準(zhǔn)確解讀卻有一定的局限性。因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的灰階IVUS圖像上不同粥樣硬化組織的回聲特征有時(shí)候是相近的，很難區(qū)分。例如，血管腔內(nèi)的低回聲信號(hào)有可能是血栓，也有可能是脂質(zhì)含量較高的軟斑塊；高回聲信號(hào)而伴有聲影的，也不一定是鈣化組織，也有可能是致密纖維。此外，在與病理組織學(xué)對(duì)比的研究中，IVUS并不能完全準(zhǔn)確預(yù)測(cè)粥樣硬化斑塊的組織成分[5]。鑒于臨床上對(duì)易損斑塊認(rèn)識(shí)的日益深入,如何在急性心血管事件發(fā)生前早期和準(zhǔn)確地識(shí)別出易損斑塊并進(jìn)行積極有效的干預(yù)己成為迫切的問(wèn)題，對(duì)防治急性冠狀動(dòng)脈綜合征有重要臨床意義。在以傳統(tǒng)血管內(nèi)超聲為基礎(chǔ)上發(fā)展出來(lái)的血管內(nèi)粥樣硬化斑塊組織超聲分柝技術(shù)，即虛擬組織學(xué)(virtualhistology，VH)是近年來(lái)興起的一種新型的粥樣硬化斑塊成像技術(shù)。它是以傳統(tǒng)的灰階血管內(nèi)超聲技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)回聲中的頻譜信號(hào)進(jìn)行分析，通過(guò)識(shí)別不同冠脈粥樣硬化組織的不同回聲頻率，進(jìn)而對(duì)粥樣硬化斑塊的組織成分進(jìn)行模擬顯像，建立相應(yīng)的彩色編碼，從而區(qū)分不同的粥樣硬化斑塊成分使得IVUS能夠更加直觀地對(duì)粥樣硬化斑塊進(jìn)行更準(zhǔn)確的定性及定量分析[6]。

IVUS-VH可以識(shí)別出四種主要的冠狀動(dòng)脈內(nèi)斑塊組織成分[7]，分別是纖維斑塊、纖維脂肪斑塊、壞死核心和鈣化斑塊。在IVUS-VH圖像上，纖維斑塊為深綠色區(qū)域，主要由膠原纖維構(gòu)成；纖維脂肪斑塊為淺綠色區(qū)域，主要由包含脂質(zhì)的松散膠原纖維構(gòu)成，其中沒(méi)有壞死組織的成分；壞死核心組織為紅色區(qū)域，主要是由大量的死亡細(xì)胞和脂質(zhì)所構(gòu)成；鈣化斑塊為白色區(qū)域，這種組織是由大量鈣鹽晶體沉積而成。文獻(xiàn)報(bào)道IVUS-VH對(duì)這4種斑塊組織的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度分別是：纖維斑塊為93.4%，纖維脂肪斑塊為94.6%，壞死核心為95.1%，致密鈣化斑塊為96.8%[8]。根據(jù)各種成分的數(shù)量及位置不同，將斑塊分為病理性?xún)?nèi)膜增厚(PIT)、薄帽纖維粥樣斑塊(TCFA)、厚帽纖維粥樣斑塊(ThCFA)、纖維性斑塊、纖維鈣化性斑塊。TCFA即易損斑塊，易損斑塊主要有以下特征:(1)薄的易破裂的纖維帽(厚度<65μm)伴較大的脂核，壞死核心超過(guò)10%;(2)內(nèi)皮剝脫及表面的血小板聚集;(3)存在急性炎性反應(yīng)的斑塊可見(jiàn)較多的巨噬細(xì)胞浸潤(rùn);(4)平滑肌細(xì)胞缺乏[9]。在對(duì)斑塊進(jìn)行病理學(xué)分類(lèi)的基礎(chǔ)上鑒別纖維性斑塊與內(nèi)膜增厚，根據(jù)易損性標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步對(duì)纖維性斑塊進(jìn)行危險(xiǎn)分層。

本研究發(fā)現(xiàn)，ACS動(dòng)脈粥樣斑塊的IVUS-VH影像學(xué)特點(diǎn)表現(xiàn)為斑塊纖維脂質(zhì)成分和壞死組織明顯多于SAP，鈣化成分少于SAP，特別是兩者壞死/鈣化面積比值差異更顯著，這與之前的研究一致[10]。具有大的脂核的斑塊有破裂和后繼血栓形成的風(fēng)險(xiǎn)[11]。缺乏臨床表現(xiàn)的靜息性斑塊破裂往往是由于未形成血栓而不引起心肌缺血表現(xiàn),并可以自我修復(fù)愈合[12]。但隨著粥樣斑塊的進(jìn)一步進(jìn)展,這些不穩(wěn)定斑塊隨時(shí)都可能引起具有臨床表現(xiàn)的ACS的發(fā)生[13]。

Rodriguez-Granillo等[14]利用IVUS-VH技術(shù)進(jìn)行了在體研究，他們基于病理組織學(xué)研究對(duì)TCFA斑塊的定義制定了TCFA斑塊的IVUS-VH診斷標(biāo)準(zhǔn)：血管內(nèi)橫斷面積狹窄率超過(guò)40%、壞死核心占整體斑塊面積超過(guò)10%以上而且靠近管腔、并至少在3個(gè)連續(xù)的橫斷面出現(xiàn)。根據(jù)Rodriguez-Granillo等對(duì)TCFA的IVUS-VH診斷標(biāo)準(zhǔn)，Hong等[15]也對(duì)107例有穩(wěn)定型心絞痛的患者和105例出現(xiàn)急性冠脈綜合征的患者進(jìn)行了3支血管的IVUS-VH研究，研究結(jié)果顯示：在急性冠脈綜合征患者血管中，有較多比例的破裂斑塊(3∶1)，也有較多比例的IVUS-VH診斷標(biāo)準(zhǔn)的TCFA斑塊，而且超過(guò)80%以上的IVUS-VH檢測(cè)到的TCFA斑塊和破裂斑塊都是發(fā)現(xiàn)在冠狀動(dòng)脈血管近端40mm以?xún)?nèi)的位置上。以上研究結(jié)果進(jìn)一步表明IVUS-VH在檢測(cè)不穩(wěn)定斑塊方面，有著很重要的臨床意義。另外，通過(guò)使用IVUS-VH對(duì)病變進(jìn)行分析，有可能會(huì)改變冠狀動(dòng)脈介入治療的現(xiàn)狀[16]。通過(guò)對(duì)易損斑塊的縱向分析，即可很容易發(fā)現(xiàn)罪犯病變，并可以使用支架將其完全覆蓋。對(duì)于冠狀動(dòng)脈疾病患者來(lái)說(shuō)，冠狀動(dòng)脈造影和臨床指標(biāo)均不能夠預(yù)測(cè)未來(lái)心臟事件的發(fā)生，對(duì)易損斑塊的識(shí)別將成為研究熱點(diǎn)。

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The study of vulnerable plaque in coronary artery using intravascular ultrasound virtual histology

ZHAOWei*,WANGTian,CUILianqun,CAOWancai,LITingting,XUHong,LIYing.*DepartmentofCardiology,ShandongJiaotongHospital,Jinan250031,China

WANGTian,E-mail:WT1118@163.com

Objective To analyze the characteristics of stable angina pectoris (SAP) and acute coronary syndrome (ACS) coronary plaque composition using intravascular ultrasound virtual histology (IVUS-VH).Methods From February 2014 to January 2015, 120 cases of patients with coronary heart disease were enrolled, including 60 cases of patients with SAP, 60 cases of patients with ACS, after the completion of coronary angiography (CAG), the culprit lesion were detected by intravascular ultrasound (IVUS), save ordinary gray scale image and virtual histology ultrasound data and plaques characteristics were analyzed using virtual histology.Results The ACS group plaque detection rate was significantly higher than that of SAP group (81.7% vs. 30.0%,P<0.01).ACSgroup’sordinarygrayscaleultrasoundplaqueeccentricityindex(EI)andvascularremodelingindex(RI)weregreaterthanSAPgroup(t=-2.985,t=-3.047,P<0.01),mostculpritlesionofACSgroupwereeccentricplaques,vascularremodelingwasmainlypositiveremodeling.Inplaquecomposition,ACSgroupmainlywerefiberlipidcomposition(yellow)andnecroticelements(markedinred),andSAPgroupwerefibercomponents(green)andcalcifiedcomponents(whitelabel).Conclusion IVUS-VH in detection of unstable plaque has a very high specificity and sensitivity, using IVUS-VH to analyze lesions may change the current status of the treatment of percutaneous coronary intervention.

Vulnerable plaque; Coronary artery; Intravascular ultrasound virtual histology

山東省醫(yī)藥衛(wèi)生科學(xué)技術(shù)發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(No.2011HW050)

250031 濟(jì)南，山東省交通醫(yī)院心內(nèi)科(趙偉、王磌、曹萬(wàn)才、李婷婷、徐虹、李瑩)； 250021 濟(jì)南，山東大學(xué)附屬 省立醫(yī)院心內(nèi)科(崔連群)

王磌，E-mail:WT1118@163.com

2015-04-10)

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