冠状动脉钙化病变识别与评估进展

夏 霏，关汝明，王天保

(1.辽宁省人民医院 心内科,辽宁 沈阳 110016；2.大连医科大学 研究生院，辽宁 大连 116044)

冠状动脉钙化病变是冠状动脉介入治疗中的壁垒，在介入治疗工作中，由于钙化病变的不确定性，增加了器械通过困难甚至嵌顿、支架脱载、支架涂层损伤、支架贴壁不良等风险，可能造成冠状动脉介入治疗预后不良[1-2]。因此正确识别和分析冠状动脉钙化病变对于冠脉钙化病变治疗策略和治疗结果至关重要。在目前临床工作中，冠状动脉计算机断层扫描(computed tomography angiography，CTA)、冠状动脉造影(coronary angiography，CAG)、冠状动脉血管内超声(intravascular ultrasound，IVUS)及光学相干成像(optical coherence tomography,OCT)被应用于冠状动脉钙化病变的评估。

1 冠状动脉计算机断层扫描(computed tomography angiography，CTA)

冠状动脉CTA是目前进行冠状动脉评估的较为准确的无创方法，其通过CT成像及三维重建对CT影像进行后处理，能够相对准确地评估冠状动脉走形和狭窄情况，同时CT对于钙化性病变存在较高的敏感性和特异型。1990年，Agatston团队率先提出Agatston 积分[3]评估冠状动脉钙化，并将该积分推广沿用至今。该方法将CT值≥130 Hu、面积≥1 mm2的病变定义为钙化病变；钙化积分=钙化面积×密度权重因子(DWF)，密度权重因子计分方法为：130～199亨氏单位(hounsfield unit，HU)为1分，200～299 HU为2分，300～399 HU为3分，≥400 HU为4分。将每支血管计算所得的积分总和，即为Agatston 积分。在诸多国内及国外研究中，Agatston积分对于判断冠状动脉狭窄存在重要价值，是不良心血管事件的独立危险因素，高Agatston 积分患者往往提示冠状动脉存在高度狭窄；冠脉积分为0的患者，冠状动脉存在狭窄可能较低[4-6]；同时，CTA提示的冠状动脉钙化沉积与冠状动脉斑块负荷呈正相关[7]。此外，Blaha等[8]通过对钙化部位及分布的研究定义了弥漫性和密集型钙化，该研究表明，弥漫性钙化患者存在更差的远期预后及更高的冠心病风险。

尽管冠状动脉CT对于冠状动脉钙化敏感性较高，Agaston积分对于冠状动脉钙化存在量化的评估，然而由于冠状动脉CT对于斑块成分的评价会受到心率、呼吸等的影响，对冠状动脉狭窄程度的评价准确度有限：首先，冠状动脉钙化程度最重的部位，并不一定就是冠状动脉狭窄最重的部位，冠状动脉钙化积分与管腔狭窄目前无明确证据表明为线性正相关关系[9]；其次，冠脉CTA对于钙化；病变分布情况判断不清，而在介入治疗中，病变钙化沉积于血管内膜还是外膜是指导介入治疗的重要参考；第三，对于闭塞病变，冠状动脉CT所提示的钙化情况与有创检查并不一致，对于钙化积分>400的，评估价值有限。综上，冠状动脉CT目前仍无法替代有创性检查来准确、全面地评价冠状动脉钙化病变[10-12]。

2 冠状动脉造影(coronary angiography，CAG)

CAG是最为简单的有创评估冠状动脉钙化的方法，通过多体位X射线投照可以较为清晰地暴露冠状动脉钙化位置、冠状动脉钙化分布、冠状动脉钙化与血管成角等情况。同时，冠状动脉造影可以对冠状动脉钙化程度进行分级，即：(1)无钙化：未发现任何钙化阴影；(2)轻度钙化：在心脏搏动时看到淡而模糊的钙化阴影；(3)中度钙化：在心脏搏动时看到清晰的钙化阴影；(4)重度钙化：在心脏搏动和静止时均可看到清晰钙化阴影[13]。在冠状动脉造影基础上进行的量化评估能够测量出钙化部位的成角、管腔直径及狭窄程度。而冠状动脉钙化位于血管开口，钙化程度重、冠状动脉钙化血管成角往往是造成器械通过失败、冠状动脉支架涂层损伤的危险因素。通过冠状动脉造影对冠状动脉病变钙化评估，指导进一步冠状动脉介入治疗具有重要意义[14]。血管造影可能有助于识别需要血管内超声的患者。远处的血管造影钙化是血管造影未发现的靶区钙化的一个预测因子。没有冠状动脉造影钙化的患者可能不需要常规超声检查，因为其存在>90°浅表钙化的可能性较低[15]。

单纯冠状动脉造影及冠脉造影三维重建定量分析(QCA)根据病变组织与周围组织的密度差异评价钙化病变的程度，对钙化病变的厚度、长度测量受心脏收缩及舒张时相及造影剂注射时相的影响，量化程度欠佳。多体位投照也仅从外观形态及分布，血管关系等进行钙化病变分析，不能评价钙化病变在冠状动脉腔内的形态特点，亦不能评价钙化病变的真实分布情况[16]。相比腔内影像学，冠状动脉造影对冠状动脉钙化敏感性较低[15-17]。可见通过冠状动脉造影评价冠状动脉钙化病变存在一定的局限性，仍需腔内影像学检查进一步评估和量化。

3 冠状动脉血管内超声(intravascular ultrasound，IVUS)

IVUS是目前更为准确的评估冠状动脉钙化的手段，IVUS不仅对冠状动脉钙化性病变存在较高的敏感性及特异型[18]，更重要的是其可以判断钙化病变与血管内膜的关系并能对钙化斑块进行大致的量化测量与评估,是目前检测冠状动脉钙化的“金标准”[19]。

血管内超声显示钙化病变的典型表现为明亮、白色影像伴有黑色的无声影。血管内超声影像通过钙化斑块与冠状动脉内膜关系将冠状动脉钙化病变分为浅表性钙化、深层钙化和混合型钙化，即将钙化声影前缘出现在斑块厚度的内侧 50%以内的钙化定义为浅表性钙化；钙化声影前缘出现在斑块厚度的外侧 50%以内定义为深层钙化[17]。冠状动脉内膜钙化是冠状动脉介入失败，器械损坏及支架贴壁不良的危险因素；而冠状动脉外膜钙化对冠状动脉介入治疗影响不大。此外血管内超声根据钙化弧度，将钙化病变分为5个程度：0度，无钙化；1度钙化，在90°范围内；2度钙化，在91°～180°；3度钙化，在181°～270°；4度钙化，在271°～360°。其中，1度钙化定义为点状钙化，2度钙化定义为中度钙化，3度以上钙化定义为广泛钙化。点状钙化常被认为是急性冠脉综合征的危险因素。研究表明，在超声影像中，超声的衰减、无回声区及点状钙化是斑块不稳定的重要标志，相比广泛的钙化，IVUS显示的点状钙化更多提示斑块性质为脂质斑块，其敏感度71.7%，特异度69.4%[20]。多项研究表明点状钙化及突入管腔内的钙化结节是冠状动脉斑块加速进展、斑块不稳定以及急性冠状动脉件的重要标志，尽管目前关于钙化结节出现的病理机制并未完全明了[21-22]。在既往研究中，钙化病变平均角度约110°左右[15]，相比点状钙化，中度和广泛的钙化更多被认为是支架膨胀不良、支架贴壁不良及器械输送失败的重要原因，而360°环形钙化往往难以用普通球囊或非顺应性球囊顺利预处理，需要以切割球囊、激光或冠状动脉旋磨等器械预处理后，进行支架植入，以优化支架膨胀及贴壁情况[23-25]。

尽管血管内超声对于冠状动脉钙化敏感性及特异性均较高，由于超声难以穿透致密的钙组织，对钙化后的组织情况难以分辨，可能出现高估斑块负荷等情况。目前以冠状动脉钙化角度及分布部位的量化仍略显笼统，对于冠状动脉钙化的定量分析，仍存在不足。

4 光学相干成像(optical coherence tomography,OCT)

OCT是一种依靠光的相干性来获取人体器官断层图像的成像方式。钙化病变在OCT为内膜增厚，呈边界清晰、锐利的低信号区[26]。郭军等[27]通过病理、OCT及IVUS对比，认为OCT识别钙化斑块93%，特异性为92%；IVUS识别钙化斑块的敏感度为98%，特异性97%。与IVUS不同，OCT可以穿透钙化沉积物除了能够测量钙化弧度和钙弧长度，还可以量化评估钙弧的厚度、面积和体积[28-29]。近期，Fujino等[30]通过对OCT钙化的量化分析，获取了钙化病变的角度、钙化厚度、长度等信息，并制定了CVI 评分，通过多元线性回归模型预测了与支架膨胀不良相关的独立危险因素，即最大钙化角度>90°、最大钙化厚度>0.5 mm和钙化长度>5 mm是支架膨胀不良的独立危险因素。但是，该研究中除外了旋磨术及无钙化的患者，因此对于重度钙化病变患者是否采用特殊器械干预预处理病变，指导意义有限。

尽管OCT具备更高的分辨率，其探索范围较小，对隐藏于厚纤维帽后的脂质核和钙质沉积的渗透力较低，同时浅层脂质富集导致的衰减可能遮挡深层的钙化信号，使其对钙化板块识别能力下降；组织学验证研究也表明，由于脂核核钙化在影像上均表现为低信号区域，OCT无法区分异质病变中的钙沉积和脂质池以及内膜中的巨噬细胞聚集，该病变性质容易受术者的经验和主观干扰，对斑块评估的变异性大[31-34]。

综上，基于目前无创及有创技术，我们对于冠状动脉钙化的识别与量化在不断探索和进步，而由于各种技术手段都存在优势与不足，在实际临床工作中，我们对钙化程度和分布必须给予重视，合理应用无创手段、冠状动脉造影与腔内影像学指导冠状动脉钙化病变介入治疗。