冠状动脉易损斑块的血管内超声—虚拟组织学研究

赵伟，王磌，崔连群，曹万才，李婷婷，徐虹，李莹



心血管病研究

冠状动脉易损斑块的血管内超声—虚拟组织学研究

赵伟，王磌，崔连群，曹万才，李婷婷，徐虹，李莹

目的 应用血管内超声—虚拟组织学技术(IVUS-VH)分析稳定型心绞痛(SAP)和急性冠状动脉综合征(ACS)冠状动脉斑块成分特征。方法 2014年2月—2015年1月心内科诊断及冠心病患者120例，其中SAP患者60例，ACS患者60例，完成冠状动脉造影(CAG)之后，对罪犯病变进行血管内超声检查，保存普通灰阶图像和虚拟组织学超声数据，分析斑块的虚拟组织学特点。结果ACS组易损斑块检出率明显高于SAP组(81.7%vs. 30.0%，P<0.01)。ACS组普通灰阶超声斑块偏心指数(EI)和血管重构指数(RI)大于SAP组(t=-2.985、-3.047，P<0.01)，说明ACS组罪犯病变偏心斑块居多，血管重构以正性重构为主。在斑块成分组成上，ACS组以纤维脂质成分(黄色)和坏死成分(红色标记)为主，而SAP组以纤维成分(绿色)和钙化成分(白色标记)为主。结论IVUS-VH在检测不稳定斑块方面有着很高的特异性和敏感性，通过使用IVUS-VH对病变进行分析，有可能会改变冠脉介入治疗的现状。

易损斑块；冠状动脉；血管内超声—虚拟组织学

很大一部分急性冠状动脉综合征(ACS)系由狭窄不十分严重的动脉粥样硬化斑块破裂、继发血栓形成所致,如何在急性心血管事件发生前早期准确地识别出易损斑块并进行积极有效的干预己成为迫切的问题，对防治ACS有重要临床意义。冠状动脉造影被公认为是诊断ACS的金标准, 但它不能反映血管壁的结构信息，对确定动脉粥样硬化斑块的性质组成和分布存在一定的局限性。灰阶血管内超声(intravascular ultrasound，IVUS)能准确反映血管壁信息并对血管腔血管壁及粥样硬化斑块进行定量和定性分析, 反映血管重塑现象,已成为诊断新的金标准。血管内超声—虚拟组织学技术(IVUS-VH)能够很好地识别冠状动脉粥样硬化斑块的性质和血管壁的结构，这对IVUS是有益的补充[1]。本研究对比分析ACS和稳定性心绞痛(SAP)罪犯病变的虚拟组织学声像特点，旨在揭示二者斑块影像表现的不同之处，从而评价斑块性质及稳定性，进一步指导和优化临床治疗方案。

1 资料与方法

1.1 临床资料 2014年2月—2015年1月我院心内科诊治冠心病患者120例，其中SAP组患者60例，ACS组患者60例，包括不稳定型心绞痛(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]。排除标准：近期合并感染性疾病如肺部感染、胆道感染、高热、合并自身免疫性疾病、应用免疫抑制药物如类固醇治疗、血液系统疾病、恶性肿瘤、严重肝肾疾病等。

1.2 方法

1.2.1 治疗方法： 所有患者均接受标准的联合药物治疗,包括口服硝酸酯类、β受体阻滞剂、阿司匹林、阿托伐他汀、氯吡格雷(波立维)、低分子肝素钠。STEMI患者8例在2 h内接受冠状动脉造影(CAG)+经皮冠状动脉介入(PCI)手术，2例在30 min内接受尿激酶溶栓治疗; UAP患者20例、NSTEMI患者12例接受PCI手术。

1.2.2 IVUS-VH检查： 所有患者均于造影之前口服氯吡格雷600 mg、阿司匹林300 mg达到负荷量。采用血管C型臂X线机(INOVA2000型，GE公司,美国)对入选患者行CAG，经股动脉或桡动脉途径置入动脉鞘管，给予肝素(100 U/kg), 将造影导管(5F或6F)分别送至左、右冠状动脉口，注射造影剂，常规多体位投照,对所有冠状动脉病变至少取2个相互垂直的投照体位，同步电影记录影像。取CAG所示狭窄最严重的体位，病变血管段的选择是根据多个体位中显示狭窄最严重的造影图像,并以最狭窄病变近端及远端10 mm内管腔面积最大、无主要分支的部位为“正常”的近端参照血管和远端参照血管。于CAG结束后，对病变血管应用Galaxy Z血管内超声仪(美国波士顿公司生产)进行IVUS检查，追加肝素5 000 U，靶血管内注入硝酸甘油200 μg，然后将0.014英吋导丝送到要行血管内超声检查的血管远端,沿导丝送血管内超声探头到目标病变或者支架远端1 cm以上处,使用自动回撤系统,获取图像为30帧/s,回撤速度设置为0.5 mm/s或1 mm/s,终止于冠状动脉开口处或者病变近端至少10 mm，全部过程记录图像，血管内超声图像后处理仪器(北京集翔多维信息技术有限公司的IVUS图像管理系统高级版Virtual Intravascular Insighter 1.7版本)用CD-ROM保存IVUS-VH数据，利用软件将射频数据重建为血管内B型成像。为评估易损斑块沿冠状动脉的空间分布，将冠状动脉分为10 mm的数个片段进行评估。根据成像原理，动脉粥样斑块成分分为4种：纤维成分(FT，绿色标记)、纤维脂质成分(FF，黄色标记)、钙化成分(DC，白色标记)、坏死成分(NC，红色标记)。斑块偏心指数(EI)为最小斑块厚度/最大斑块厚度。血管重构指数(RI)指病变处血管外弹力膜面积/参考部位近端与远端血管外弹力膜面积，RI 0.95～1.05为无重构，RI>1.05为正性重构，RI < 0.95为负性重构。血管斑块面积百分比(percent atheroma volume, PAV)=(外弹力膜面积-内腔面积)/外弹力膜面积×100%。易损斑块诊断标准为：大脂质池上有薄的纤维帽、血管正性重塑、坏死核心≥10%且无纤维组织存在，PAV≥40%。实时测量在舒张末期进行。参照血管内超声测量指南进行测量[2],对斑块性质进行定性及定量分析,在术前评价斑块性质、钙化分布情况。

2 结 果

2.1 基线资料比较ACS组LDL-C及HDL-C水平与SAP组比较差异有统计学意义(P<0.05)，2组间性别、年龄、吸烟史、高血压史和空腹血糖(FBG)比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

2.2IVUS-VH检查ACS组易损斑块发生率明显高于SAP组(P>0.05)。ACS组普通灰阶超声EI和RI大于SAP组(P<0.01)，说明ACS组罪犯病变偏心斑块居多，血管重构以正性重构为主。在斑块成分组成上，ACS组以纤维脂肪成分(FF)和坏死成分(NC)为主，而SAP组以纤维成分(FT)和钙化成分(DC)为主，说明ACS组罪犯斑块纤维脂质成分和坏死组织多，纤维成分和钙化组织少，见表2。稳定斑块和易损斑块见图1(见封3)。

3 讨 论

大约75%的急性冠状动脉综合征是由不稳定斑块破裂诱发的血栓所形成的，因此，如果可以识别不稳定斑块，对促进稳定斑块治疗方案的发展及预防急性冠状动脉综合征有重要的意义[3]。

表1 2组患者一般资料比较

表2 2组IVUS-VH检查结果 (±s)

一直以来冠状动脉造影被认为是诊断冠心病的“金标准”，然而，冠状动脉造影只是提供被造影剂填充的管腔轮廓，而不能显示管壁的病变性质。血管内超声作为新的冠状动脉病变诊断手段，除了可显示管腔形态外，还可清晰显示血管壁和粥样硬化斑块的组织形态学特征[4]，但是IVUS成像对粥样硬化斑块成分的准确解读却有一定的局限性。因为在传统的灰阶IVUS图像上不同粥样硬化组织的回声特征有时候是相近的，很难区分。例如，血管腔内的低回声信号有可能是血栓，也有可能是脂质含量较高的软斑块；高回声信号而伴有声影的，也不一定是钙化组织，也有可能是致密纤维。此外，在与病理组织学对比的研究中，IVUS并不能完全准确预测粥样硬化斑块的组织成分[5]。鉴于临床上对易损斑块认识的日益深入,如何在急性心血管事件发生前早期和准确地识别出易损斑块并进行积极有效的干预己成为迫切的问题，对防治急性冠状动脉综合征有重要临床意义。在以传统血管内超声为基础上发展出来的血管内粥样硬化斑块组织超声分柝技术，即虚拟组织学(virtualhistology，VH)是近年来兴起的一种新型的粥样硬化斑块成像技术。它是以传统的灰阶血管内超声技术为基础，对回声中的频谱信号进行分析，通过识别不同冠脉粥样硬化组织的不同回声频率，进而对粥样硬化斑块的组织成分进行模拟显像，建立相应的彩色编码，从而区分不同的粥样硬化斑块成分使得IVUS能够更加直观地对粥样硬化斑块进行更准确的定性及定量分析[6]。

IVUS-VH可以识别出四种主要的冠状动脉内斑块组织成分[7]，分别是纤维斑块、纤维脂肪斑块、坏死核心和钙化斑块。在IVUS-VH图像上，纤维斑块为深绿色区域，主要由胶原纤维构成；纤维脂肪斑块为浅绿色区域，主要由包含脂质的松散胶原纤维构成，其中没有坏死组织的成分；坏死核心组织为红色区域，主要是由大量的死亡细胞和脂质所构成；钙化斑块为白色区域，这种组织是由大量钙盐晶体沉积而成。文献报道IVUS-VH对这4种斑块组织的预测准确度分别是：纤维斑块为93.4%，纤维脂肪斑块为94.6%，坏死核心为95.1%，致密钙化斑块为96.8%[8]。根据各种成分的数量及位置不同，将斑块分为病理性内膜增厚(PIT)、薄帽纤维粥样斑块(TCFA)、厚帽纤维粥样斑块(ThCFA)、纤维性斑块、纤维钙化性斑块。TCFA即易损斑块，易损斑块主要有以下特征:(1)薄的易破裂的纤维帽(厚度<65μm)伴较大的脂核，坏死核心超过10%;(2)内皮剥脱及表面的血小板聚集;(3)存在急性炎性反应的斑块可见较多的巨噬细胞浸润;(4)平滑肌细胞缺乏[9]。在对斑块进行病理学分类的基础上鉴别纤维性斑块与内膜增厚，根据易损性标准，进一步对纤维性斑块进行危险分层。

本研究发现，ACS动脉粥样斑块的IVUS-VH影像学特点表现为斑块纤维脂质成分和坏死组织明显多于SAP，钙化成分少于SAP，特别是两者坏死/钙化面积比值差异更显著，这与之前的研究一致[10]。具有大的脂核的斑块有破裂和后继血栓形成的风险[11]。缺乏临床表现的静息性斑块破裂往往是由于未形成血栓而不引起心肌缺血表现,并可以自我修复愈合[12]。但随着粥样斑块的进一步进展,这些不稳定斑块随时都可能引起具有临床表现的ACS的发生[13]。

Rodriguez-Granillo等[14]利用IVUS-VH技术进行了在体研究，他们基于病理组织学研究对TCFA斑块的定义制定了TCFA斑块的IVUS-VH诊断标准：血管内横断面积狭窄率超过40%、坏死核心占整体斑块面积超过10%以上而且靠近管腔、并至少在3个连续的横断面出现。根据Rodriguez-Granillo等对TCFA的IVUS-VH诊断标准，Hong等[15]也对107例有稳定型心绞痛的患者和105例出现急性冠脉综合征的患者进行了3支血管的IVUS-VH研究，研究结果显示：在急性冠脉综合征患者血管中，有较多比例的破裂斑块(3∶1)，也有较多比例的IVUS-VH诊断标准的TCFA斑块，而且超过80%以上的IVUS-VH检测到的TCFA斑块和破裂斑块都是发现在冠状动脉血管近端40mm以内的位置上。以上研究结果进一步表明IVUS-VH在检测不稳定斑块方面，有着很重要的临床意义。另外，通过使用IVUS-VH对病变进行分析，有可能会改变冠状动脉介入治疗的现状[16]。通过对易损斑块的纵向分析，即可很容易发现罪犯病变，并可以使用支架将其完全覆盖。对于冠状动脉疾病患者来说，冠状动脉造影和临床指标均不能够预测未来心脏事件的发生，对易损斑块的识别将成为研究热点。

1VirmaniR,BurkeAP,FarbA,etal.Pathologyofthevulne-rableplaque[J].JAmCollCardiol,2006,47(8):13-18.

2MintzGS,NissenSE,ErsonWD,etal.AmericanCollegeofCardiologyclinicalexpertconsen-susdocumentonstandardsforacquisition,measure-mentandreportingofintravascularultrasoundstudies(IVUS)[J].JAmCollCardiol,2001,37(5):1478-1492.

3PuriR,WorthleyMI,NichollsSJ.Intravascularimagingofvulnerablecoronaryplaque:currentandfutureconcepts[J].NatRevCardiol,2011,8(3):131-139.

4BerryC,L'allierPL,GrégoireJ,etal.Comparisonofintravascularultrasoundandquantitativecoronaryangiographyfortheassessmentofcoronaryarterydiseaseprogression[J].Circulation,2007,115(14):1851-1857.

5JohannesA,SehaarCL,deKorte,etal.Intravaseularpalpographyforhighriskvulnerableplaqueassessment[J].Herz,2013,28(6):488-495.

6WuX,MaeharaA,MintzGS,etal.Virtualhistologyintravascularultrasoundanalysisofnon-culpritattenuatedplaquesdetectedbygrayscaleintravascularultrasoundinpatientswithacutecoronarysyndromes[J].AmJCardiol,2013,105(1):48-53.

7HongMK,MintzGS,LeeCW,etal.Comparisonofvirtualhistologytointravascularultrasoundofculpritcoronarylesionsinacutecoronarysyndromeandtargetcoronarylesionsinstableanginapectoris[J].AmJCardiol,2007,100(6):953-959.

8ValgimigliM,Rodriguez-GranilloGA,Garcia-GarciaHM,etal.DistancefromtheostiumasanIndependentdeterminantofcoronaryplaquecompositioninvivo:anintravascularultrasoundstudybasedradiofrequencydataanalysisinhumans[J].EurHeartJ,2006,27(6):655-663.

9UedaY,HirayamaA,KodamaK.Plaquecharacterizationandatherosclerosisevaluationbycoronaryangioscopy[J].Herz,2003,28(6):501-504.

10KomiyamaN,BerryGJ,KolzML,etal.Tissuecharacterizationofatheroscleroticplaquesbyintravascularultrasoundradiofrequencysignalanalysis:aninvitrostudyofhumancoronaryarteries[J].AmHeartJ,2000,140(4):565-574.

11DekorteCL,SehaarJA,MastikF,etal.Intravaseularelastography:frombenchtobedside[J」[J].JInteryCardiol,2013,16(3):253-259.

12ZamanAG,HelftG,WorthleySG,etal.Theroleofplaqueruptureandthrombosisincoronaryarterydisease[J].Atherosclerosis,2000,149(2):251-266.

13NaghaviM，LibbyP，FalkE，etal.Fromvulnerableplaquetovulnerablepatient:acallfornewdefinitionsandriskassessmentstrategies:PartII[J].Circulation，2003，108(15):1772-1778.

14Rodriguez-GranilloGA,VosJ,BruiningN,etal.InvestigatorsoftheEUROPAStudy[J].AmJCardiol, 2007,100(2):1 59-63.

15HongYJ,ChoiYH,ParkSY,etal.Clinicaloutcomesinpatientswithintermediatecoronarystenoses:MINIATUREinvestigators(KoreaMultIceNterTrIalonLong-TermclinicaloutcomeaccordingtotheplaqueburdenandtreatmentstrategyinlesionswithMinimUmlumenARealEssthan4mm(2)usingintravascularultrasound)[J].KoreanCircJ,2014,44(3):148-155.

16MarsoSP,FrutkinAD,MehtaSK,etal.IntravascularultrasoundmeasuresofcoronaryatherosclerosisareassociatedwiththeFraminghamriskscore:ananalysisfromaglobalIVUSregistry[J].EuroIntervention,2009,5(2):212-218.

关于DOI的介绍

DOI是“DigitalObjectIdentifier”的简写，用来标识在数字环境中的内容对象。DOI可以用来揭示有关该数字对象的一些信息，包括从internet哪里可以找到它。随着时间推移，数字对象的某些有关信息可能会有变化(包括从哪里可以找到它)，但是DOI不会改变。DOI是一个永久性的标识号，由InternationalDOIFoundation管理。

那么如何根据DOI号找到原始文献呢?通过DOI查找原始文献的方法很简单：

登陆http://dx.doi.org/,在“ResolveADOIName”的提示框内输入已知DOI，点击“Go”按钮，DOI系统就会自动链接到该文献的URL，并显示相应的页面。

例：在“ResolveADOIName”的提示框内输入DOI“10.3969/j.issn.1671-6450.2013.12.009”，点击“Go”按钮。则会转到该文章所在的URL，并显示相应的页面。

另外，也可以直接在IE地址栏里输入http://dx.doi.org/DOI则转到该文章所在的URL，并显示相应的页面。

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

山东省医药卫生科学技术发展计划项目(No.2011HW050)

250031 济南，山东省交通医院心内科(赵伟、王磌、曹万才、李婷婷、徐虹、李莹)； 250021 济南，山东大学附属 省立医院心内科(崔连群)

王磌，E-mail:WT1118@163.com

2015-04-10)

已知某文献的

“10.3969/j.issn.1671-6450.2013.12.009”，则可以在IE地址栏里输入：http://dx.doi.org/10.3969/j.issn.1671-6450.2013.12.009，也可以找到您需要的此篇文献。

【DOI】 10.3969 /j.issn.1671-6450.2015.07.003