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        冠狀動脈鈣化的相關(guān)研究進(jìn)展

        2024-01-23 20:32:42李穎李志勇蘇婷
        系統(tǒng)醫(yī)學(xué) 2023年18期
        關(guān)鍵詞:球囊斑塊支架

        李穎,李志勇,蘇婷

        1.重慶醫(yī)科大學(xué)第五臨床醫(yī)學(xué)院,重慶 402160;2.重慶醫(yī)科大學(xué)附屬永川醫(yī)院心內(nèi)科,重慶 402160

        近年來,冠狀動脈鈣化(coronary artery calcification, CAC)作為冠狀動脈粥樣斑塊總負(fù)荷的重要標(biāo)志物受到眾多關(guān)注,鈣化病變通常與較大的斑塊負(fù)擔(dān)和更大程度的病變復(fù)雜性有關(guān),包括累及冠狀動脈分叉或慢性完全閉塞[1]。CAC 的特定模式,如鈣化結(jié)節(jié)和冠狀動脈微鈣化,與不穩(wěn)定斑塊密切相關(guān)[2]。介入手術(shù)中,CAC 使血管形態(tài)及順應(yīng)性發(fā)生改變,使發(fā)生球囊破裂、血管夾層、穿孔、無復(fù)流、支架膨脹不全、支架內(nèi)血栓形成等并發(fā)癥的概率增加,患者預(yù)后差[3]。故本文綜述了近年來關(guān)于CAC的病理生理學(xué)、流行病學(xué)、影像學(xué)檢查及治療等方面的研究成果,旨在為合理干預(yù)鈣化病變,改善患者臨床結(jié)局提供參考。

        1 冠狀動脈鈣化的病理生理學(xué)及流行病學(xué)

        CAC 是指鈣磷復(fù)合物在血管壁異常沉積的現(xiàn)象,根據(jù)沉積部位的不同可分為內(nèi)膜鈣化和中膜鈣化兩種類型。內(nèi)膜鈣化被認(rèn)為與脂質(zhì)沉積、脂質(zhì)積累、巨噬細(xì)胞侵襲、平滑肌細(xì)胞增殖和細(xì)胞外基質(zhì)蛋白功能失調(diào)相關(guān),廣泛存在于阻塞性動脈疾病中,是冠狀動脈中最主要的鈣化類型。而中膜鈣化發(fā)生于血管壁的中間層,常見于下肢外周動脈疾病,使血管彈性降低,與慢性腎臟疾病、高磷高鈣血癥、透析時(shí)間、糖尿病、骨質(zhì)疏松、甲狀旁腺激素異常等有關(guān)[4]。內(nèi)膜鈣化是冠狀動脈最主要的鈣化類型,也是本文所討論的對象。過去認(rèn)為CAC 是與自然衰老密切相關(guān)的被動過程,但近年來,越來越多的研究表明,冠脈鈣化的形成是受多種復(fù)雜的信號分子傳導(dǎo)途徑共同調(diào)控的主動過程。目前關(guān)于冠脈鈣化的機(jī)制主要有血管平滑細(xì)胞的成骨型分化、鈣化抑制劑缺失、鈣和磷酸鹽穩(wěn)態(tài)異常、氧化應(yīng)激、炎癥、細(xì)胞凋亡、自噬、基質(zhì)重塑、miRNA 調(diào)控等學(xué)說[5]。CAC 還具有明顯的種族差異性,不同種族CAC 的發(fā)生率由高到低依次是白人、中國人、西班牙裔以及非裔美國人,這種差異性背后所包含的確切遺傳機(jī)制仍不明確[6]。

        2 冠狀動脈鈣化的影像學(xué)檢查

        冠狀動脈成像可實(shí)現(xiàn)有效的風(fēng)險(xiǎn)分類和個(gè)性化治療,現(xiàn)有的成像方法可以實(shí)現(xiàn)鈣化的定位和定量,但對CAC 成像精度、智能性和可預(yù)測性的需求正在上升,新的成像技術(shù)涌現(xiàn),為鈣化病變提供強(qiáng)大的風(fēng)險(xiǎn)分層并影響預(yù)防性治療。

        計(jì)算機(jī)斷層掃描(computed tomography, CT),CT作為一種簡單、無創(chuàng)的CAC 檢查方式,在臨床中得到廣泛應(yīng)用?;贑T 的鈣化評分(coronary artery calcification score, CACS)廣泛運(yùn)用于預(yù)測心血管事件的相對未來風(fēng)險(xiǎn)程度。臨床中應(yīng)用最廣泛的是Agatston 評分,即基于鈣化面積及鈣化密度的綜合評分。其計(jì)算所有密度高于130 HU 的病變的加權(quán)總和,即用鈣化面積乘以最大斑塊衰減相關(guān)系數(shù)。分為以下等級:0、1~10、11~100、101~400、>400[7]。CACS 數(shù)值陽性(非零)即表示存在冠狀動脈粥樣硬化斑塊,數(shù)值上升與冠狀動脈粥樣硬化性心臟?。ê喎Q冠心?。╋L(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)[8]。此外CACS 還應(yīng)用于指導(dǎo)冠心病的一級預(yù)防,例如,對于CACS=0 的患者,接受和不接受他汀類藥物治療預(yù)后無明顯差異[9]。冠狀動脈造影(coronary angiography, CAG)是臨床中常用的評估血管狹窄程度的有創(chuàng)檢查手段。在注射造影劑之前,鈣化通常表現(xiàn)為沿著冠狀動脈輪廓的線性X 射線衰減區(qū)域(黑色區(qū)域),在心臟收縮和舒張期間同步運(yùn)動。CAG 識別鈣化的準(zhǔn)確性并不理想,尤其是在支架內(nèi)再狹窄的情況下。此外CAG 的局限性還在于僅能看到血管表淺的鈣化病變,而不能提供血管壁的情況。

        血管內(nèi)超聲(intravenous ultrasound,IVUS),鈣化灶會引起超聲反射,鈣化在IVUS 上表現(xiàn)為高回聲弓,后伴聲影。由于超聲的穿透力更高,IVUS 可檢測到血管壁深層(介質(zhì)或外膜)內(nèi)的鈣化沉積物,可以提供斑塊總負(fù)荷及斑塊性質(zhì)的信息,與CAG 相比,敏感度(90%)和特異度(100%)更高[10],但由于超聲波穿透性的局限性,不能穿透鈣沉積物,只能測量角度進(jìn)行半定量檢測,不能檢測鈣化的厚度?;趯VUS 上檢測到的鈣化弓周長的測量,足弓>180°可預(yù)測可能的支架擴(kuò)張不足;此外IVUS 還可對組織的頻譜射頻信號進(jìn)行分析,建立虛擬組織學(xué)IVUS(virtual histology IVUS, VH-IVUS),提供血管壁的彩色圖像,可對病變成分進(jìn)行定量測量,有助于識別脆弱斑塊,這些斑塊容易引起急性冠脈綜合征,對于易損斑塊的識別可以在斑塊不穩(wěn)定之前進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹委焄11]。

        光學(xué)相關(guān)斷層掃描(Optical coherence tomography, OCT),OCT 的工作原理是利用干涉儀記錄不同生物組織的反射光, 再由計(jì)算機(jī)自動構(gòu)建圖像。由于其更高的空間(軸向和縱向)分辨率,OCT 有可能通過提供更準(zhǔn)確的鈣化斑塊定義和量化來克服IVUS 的許多局限性[12]。鈣化病變在OCT 上呈現(xiàn)為邊界清晰、均一的、弱衰減的低信號圖像。結(jié)節(jié)樣鈣化表現(xiàn)為不均勻的高密度信號。但OCT 穿透性有限,組織穿透深度約2 mm。盡管存在這些限制,OCT 在定義鈣化負(fù)荷方面似乎比IVUS 更準(zhǔn)確,因?yàn)樗阝}化弓度之外提供了額外的可測量參數(shù),例如鈣面積、鈣厚度、鈣長度和鈣三維體積。這些參數(shù)中的每一個(gè)都被證明可以預(yù)測支架擴(kuò)張和對球囊擴(kuò)張的反應(yīng)[13]。

        3 冠狀動脈鈣化的治療

        藥物治療:血管鈣化的形成是一種慢性炎癥過程,其中活化的巨噬細(xì)胞通過在動脈壁的內(nèi)膜和內(nèi)側(cè)層產(chǎn)生促炎細(xì)胞因子,如白介素6(interleukin 6, IL-6),重組人白細(xì)胞介素-1β(human ILbete protein, IL-1β),腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)和腫瘤抑制因子(oncostatin M, OSM)來促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞(smooth muscle cell, VSMC)的成骨細(xì)胞分化。這個(gè)過程可能主要通過NF-κB 信號通路介導(dǎo)。維生素K 已證明通過拮抗NF-κB 信號傳導(dǎo)發(fā)揮抗炎作用,這表明維生素K 可以通過抗炎機(jī)制防止血管鈣化。基質(zhì)Gla 蛋白(matrix Gla protein, MGP)具有抑制軟組織鈣化的作用,有助于預(yù)防內(nèi)膜鈣化,維生素K 通過促進(jìn)MGP 的γ-羧化來增強(qiáng)MGP 的活性,從而減緩血管鈣化的進(jìn)展[14]。還有研究表明內(nèi)皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化(endothelial-to-mesenchymal transition, EndoMT)驅(qū)動內(nèi)皮促進(jìn)糖尿病的血管鈣化,糖原合酶激酶-3β(glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β)抑制誘導(dǎo)β-連環(huán)蛋白,將成骨細(xì)胞樣細(xì)胞引導(dǎo)至內(nèi)皮譜系,從而減少M(fèi)GP 缺乏癥中的血管鈣化[15]。介入治療:傳統(tǒng)經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(percutaneous coronary intervention, PCI)技術(shù)是臨床中常見的治療鈣化病變的方式,但隨著血管內(nèi)成像技術(shù)的發(fā)展,IVUS 及OCT 正在徹底改變CAC 的治療方式。目前處理鈣化病變的手術(shù)可以分為兩類:消融和基于球囊的技術(shù)。前者包括冠狀動脈旋磨術(shù)(rotational atherectomy, RA)、軌道斑塊旋切術(shù)(orbital atherectomy, OA)和準(zhǔn)分子激光,這些技術(shù)旨在消融鈣化而促進(jìn)支架擴(kuò)張[16]。后者包括切割球囊、超高壓球囊、碎石球囊等,基于球囊的技術(shù)并不使鈣化消失,而是旨在增加斑塊彈性,或者使區(qū)域鈣化成分裂開允許支架擴(kuò)張[17]。從血管內(nèi)成像中獲得的信息將使操作者能夠選擇最合適的技術(shù)來處理鈣化病變。當(dāng)鈣化程度適中時(shí),操作者可以使用基于球囊的技術(shù)進(jìn)行病變準(zhǔn)備,并越來越多地使用碎石球囊進(jìn)行病變準(zhǔn)備。相反,鈣化程度較高可能仍需要使用消融技術(shù)(如RA 或OA)進(jìn)行更積極的病變準(zhǔn)備[18]。

        4 結(jié)語

        CAC 是不良心血管事件的獨(dú)立預(yù)測因子。血管鈣化的過程與動脈粥樣硬化斑塊的演變有關(guān),鈣化的機(jī)制正在逐漸被揭開。血管內(nèi)成像技術(shù)的發(fā)展,使對鈣化的評估更加全面精準(zhǔn),不僅可以判斷斑塊的穩(wěn)定性,還有助于手術(shù)方式的選擇。但目前鈣化的治療手段有限且預(yù)后一般,一方面加深對鈣化機(jī)制的研究,開展靶向藥物的研發(fā),另一方面將先進(jìn)的血管內(nèi)成像技術(shù)與介入手術(shù)相結(jié)合,減少術(shù)中術(shù)后并發(fā)癥,降低心臟事件的發(fā)生。

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