张琪周 黄河 王泉 蔡杰 吉港 吴玺
冠状动脉滋养血管是一种呈网格状分布在冠状动脉血管壁上的微血管,其主要作用是为组织运输营养物质、进行血氧交换[1-2]。绝大部分滋养血管起源于冠状动脉血管外膜,并且延伸至血管内膜的粥样斑块内。有多项研究指出,在动物或人体尸检中,滋养血管与冠状动脉粥样斑块的进展及易损性相关[3-4]。在血管内超声(intravascular ultrasound,IVUS)图像上,滋养血管显示为低回声的管状结构,通常位于粥样斑块以外,直径约数百微米[5]。目前,滋养血管对患者临床症状和局部血管病变特征的影响鲜为人知。因此,本研究将使用IVUS比较急性冠状动脉综合征(acute coronary syndrome,ACS)患者与稳定型心绞痛(stable angina pectoris,SAP)患者病变血管中滋养血管的特点。
回顾性分析2018年1月至2018年12月湘潭市中心医院行虚拟组织学-IVUS(virtual histology-intravascular ultrasound,VH-IVUS)检测且病变血管仅为左前降支患者70例,其中30例为ACS患者(1例为急性心肌梗死患者、29例不稳定型心绞痛患者,ACS组),40例为稳定型心绞痛患者(SAP组)。入选标准:患者此次病变血管为左前降支。排除标准:(1)冠状动脉造影提示存在多支血管狭窄病变;(2)慢性完全闭塞(coronary chronic total occlusions,CTO)病变;(3)无法送入IVUS导管进行检测的扭曲病变。本研究通过湘潭市中心医院医学伦理委员会的审查。
1. 2. 1 收集基线临床资料 收集患者性别、年龄、高血压病、高脂血症、糖尿病、吸烟史、既往经皮冠状动脉介入治疗史。
1. 2. 2 IVUS图像与分析 送入IVUS导管前,向冠状动脉内注入0.2 mg硝酸甘油以扩张血管并预防血管痉挛。之后用40 MHz IVUS(OpticrossTM,波士顿科学,美国)从病变远端以0.5 mm/s的速度回撤,对病变血管进行检查分析。根据现有指南与专家共识,将血管组织的IVUS灰度影像分为外弹力膜(external elastic membrane,EEM)、内膜、管腔及斑块,在病变的近端和远端找到相对正常的血管截面作为参考血管截面,一般距离病变末端5~10 mm,同时斑块负荷为25%~50%[6-10]。IVUS系统软件自动生成中膜与管腔边界后,由两位独立的介入医师再进行人工校准,若出现分歧,则请第三位介入医师判别。确定血管组织边界后,系统自动生成血管虚拟组织学影像:绿色代表纤维组织、黄绿色代表纤维脂质组织、蓝色代表钙化组织和红色代表坏死核。血管重构指数=病变处外弹力膜横截面积/近远端参考截面平均面积。病变长度为近、远端参考截面之间的距离。滋养血管显示为低回声的管状结构,通常位于冠状动脉粥样斑块以外,直径约数百微米[5]。滋养血管的出现率为血管截面中存在滋养血管的患者数与总患者数的比值。
所有数据应用SPSS 19.0软件进行分析。符合正态分布的计量资料用(均数±标准差)表示,组间比较采用t检验;不符合正态分布的计量资料用中位数(四分位数间距)表示,组间比较采用Mann-Whitney U检验。计数资料用率或百分比表示,组间比较采用卡方检验或Fisher精确概率法检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
两组患者年龄、性别、高血压病、高脂血症、糖尿病、吸烟及经皮冠状动脉介入治疗史等项比较,差异均无统计学意义(均P>0.05,表1)。两组患者外弹力膜面积、纤维板块比较,差异均无统计学意义(均P>0.05);ACS组斑块面积[(10.73±3.71)mm2比(8.81±3.65)mm2,P=0.005]、斑块负荷[(85.75±5.58)%比(79.45±7.84)%,P<0.001]、脂质斑块比例(46.67%比22.50%,P<0.001)及血管重构系数[(1.01±0.23)比(0.91±0.18),P=0.028]显著高于SAP组,差异均有统计学意义;而最小管腔面积[1.75±0.61)mm2比(2.40±0.92)mm2, P<0.001]、钙化斑块比例(46.67%比70.00%,P<0.001)显著低于SAP组,差异均有统计学意义(表2)。两组患者病变近端、远端参考截面的IVUS图像特点比较,差异均无统计学意义(均P>0.05,表3)。
表1 两组患者临床基本资料比较
表2 两组患者最小管腔截面处的IVUS 图像特点
表3 两组患者近、远端参考截面的IVUS 图像
ACS组与SAP组滋养血管在最小管腔截面的出现率比较(96.7%比92.5%,P=0.852),差异无统计学意义;但ACS组滋养血管在近端参考截面(90.0%比77.5%,P=0.018)、远端参考截面(90.0%比62.5%,P<0.001)的出现率显著高于SAP组,差异均有统计学意义。ACS组患者最小管腔截面[(2.9±1.2)条比(1.7±1.1)条,P<0.001]、近端参考截面[(1.8±1.2)条比(1.2±1.0)条,P=0.003]及远端参考截面[(1.6±1.1)条比(1.0±0.9)条,P=0.002]滋养血管的平均数量均显著高于SAP组,差异均有统计学意义。ACS患者与SAP患者中,IVUS图像所显示的滋养血管如图1所示。
图 1 IVUS图像上所显示的滋养血管 A.ACS患者病变血管中的滋养血管(白色箭头);B.SAP患者病变血管中的滋养血管(白色箭头)
本研究发现,在ACS患者与SAP患者中,滋养血管在最小管腔处的出现率相似,但在近、远端参考截面处,ACS患者中滋养血管的出现率明显多于SAP患者。在最小管腔处和近、远端参考截面处,ACS患者中滋养血管的平均数量明显多于SAP患者。
在早期的动物实验和病理解剖研究中,滋养血管与冠状动脉粥样斑块的演变及易损性相关[2-3]。当斑块内的滋养血管未分化成熟前,会造成斑块内出血,进而增加斑块的易损性[11-15]。Tian等[16]通过光学相干断层成像(optical coherence tomography,OCT)发现,在不稳定型心绞痛患者中,相较于无滋养血管出现的冠状动脉粥样斑块病变,存在滋养血管的斑块的纤维帽更薄且脂质坏死核体积更大。Uemura等[17]同样通过OCT发现,滋养血管的出现是冠状动脉出现狭窄的独立预测因子(OR 20.0, 95%CI 4.78~82.6,P<0.01)。另有研究也证实,滋养血管的出现将增加冠状动脉粥样斑块的不稳定性[18]。本研究通过IVUS发现,在近、远端参考截面处,ACS组中滋养血管的出现率明显多于SAP组,而最小管腔处两组的滋养血管出现率却差异无统计学意义;在最小管腔处和近、远端参考截面处,ACS组滋养血管的平均数量明显多于SAP组,说明ACS组中近、远端参考截面的斑块易损性显著高于SAP组。虽然在最小管腔处两组患者滋养血管的出现率相似,但ACS组中滋养血管的平均数量却高于SAP组,说明在最小管腔处ACS组的斑块易损性要高于SAP组。此外,在最小管腔处,ACS组的血管斑块面积、斑块负荷和血管重构指数明显高于SAP组,通过VH-IVUS分析最小管腔处斑块构成提示,ACS组的脂质斑块数量明显高于SAP组,而钙化斑块数量却明显少于SAP组。因此,本研究与早期的动物实验及病理解剖研究结果相似,即冠状动脉粥样斑块的易损性与其滋养血管相关。
虽然,IVUS的分辨率不如OCT的分辨率高,但是IVUS较OCT的使用范围更广,并且能提供冠状动脉粥样斑块的虚拟组织学特征[19]。IVUS评估冠状动脉粥样斑块的易损性不仅能通过是否存在低回声、高脂质斑块进行判断,还能通过发现斑块以外是否存在滋养血管进行判断。因此,在使用IVUS来评估滋养血管对冠状动脉粥样斑块的形成和相关心血管临床事件的发生具有深远的影响。
本研究的局限性:(1)IVUS图像的轴向和侧向分辨率分别为100~150 μm和200~250 μm,当滋养血管的直径小于IVUS的最大分辨率时,IVUS将无法发现其存在。此外,IVUS也无法探测到存在于冠状动脉粥样斑块内的滋养血管,即斑块内微通道。(2)本研究中IVUS进行检测的罪犯血管均为左前降支,而未评估分析罪犯血管为左回旋支或右冠状动脉血管的滋养血管情况。(3)当斑块内出现钙化组织时,钙沉积阻挡了IVUS对组织的穿透力,因此IVUS无法探测到钙化组织以下的组织,由此将低估滋养血管的数量。