腔内影像学对冠状动脉易损斑块的识别与治疗最新进展

张迪瑞 何路平 于波

目前我国在心血管疾病（cardiovascular disease， CVD）的预防和治疗领域取得了许多重大进展，但CVD仍是我国居民死亡的主要原因之一，且其患病率和死亡率仍处于持续上升阶段［1］。急性冠状动脉综合征（acute coronary syndrome，ACS）是导致冠状动脉粥样硬化性心脏病（冠心病）患者猝死的主要形式之一。现已证实冠状动脉易损斑块与CVD的发生发展密切相关［2］。在高危患者出现临床症状之前对易损斑块进行准确可靠的诊断是非常必要的，这将有助于对高危患者进行早期识别和精准治疗，推动冠心病二级预防战线前移，改善患者预后。

1 易损斑块的定义

“易损斑块”的概念于1989年由哈佛医学院Muller等［3］首次提出并在2003年由Casscells等［4］完善，用来描述具有血栓形成倾向或极有可能快速进展成为“罪犯斑块”的动脉粥样硬化斑块。易损斑块继发的血栓形成是ACS的重要发病机制，斑块破裂和斑块侵蚀是其两种主要表现形式［5］。腔内影像学是目前可以准确在体识别易损斑块的重要方式之一。

最新研究表明，易损斑块的生物学特征主要分为两大类，即破裂倾向的斑块和侵蚀倾向的斑块［6］。破裂倾向的斑块最突出的腔内影像学特征表现为大斑块负荷、大坏死核心、薄纤维帽以及炎症细胞浸润。侵蚀倾向的斑块异质性较强，缺乏明显的形态学特 征。病理学上，斑块侵蚀表现为血管内皮的连续性丧失，常伴有 附壁血栓形成。

2 腔内影像学对破裂倾向的易损斑块的识别与治疗

2. 1 血管内超声（intravascular ultrasound，IVUS）

IVUS及其衍生的虚拟组织学血管内超声（virtual histologyintravascula r ultrasound，VH-IVUS）是最早应用于冠状动脉的腔内影像学工具，其主要通过对声学信号的采集与处理进行成像，从而区分各种类型的动脉粥样硬化斑块以及对斑块的成分和形态 进行定量分析。

在PROSPECT研究［7］中，VH-I VUS定义的薄纤维帽脂质斑块（thin-cap fibroatheroma，TCFA）为在至少3帧连续图像上可以观察到坏死核心角度＞30°；经过中位时间为3.4年的随访，VHIVUS观察到的非梗死相关TCFA、斑块负荷≥70%以及最小管腔面积（minimum lumen area，MLA）≤4.0 mm2均与主要不良心血管事件（major adverse cardiovascular events，MACE）独立相关。

此外，VH-IVUS还可以在体评价不同治疗策略对易损斑块的治疗效果。IBIS-4研究［8］运用VH-IVUS动态探究了高强度瑞舒伐他汀（40 mg/d）对动脉粥样硬化进展和斑块成分演变的影响。研究共纳入82例ST段抬高型心肌梗死（ST-segment elevated myocardial infarction，STEMI）患者 ，经过13个月的随访发现，高强度瑞舒伐他汀治疗与非梗死相关冠状动脉粥样硬化的逆转密切相关；然而，基线与随访时的坏死核心相比并未见显著差异，可能与样本量较小以及随访周期相对较短有关，期待未来多中心、大样本、长期随访研究提供进一步的理论支持与实践指导。

IVUS也存在不足之处，其轴向分辨率仅为100～200 μm，限制了其准确识别与斑块易损性相关的某些关键特征的能力，包括纤维帽厚度、斑块破裂以及巨噬细胞浸润等。

2. 2 光学相干断层成像（optical coherence tomography， OCT）

OCT是目前分辨率最高的腔内影像学技术，其轴向分辨率可达10 μm，横向分辨率可达20 μm，约为IVUS的10倍，具有极高的发展与应用前景。与IVUS相比，OCT可以看到更细微的组织结构，其与病理组织学结果间具有良好的对应性。

由于OCT具有极高的分辨率，目前多项研究已经证实，OCT可以准确识别斑块成分及相关斑块特征，尤其是识别与斑块易损性相关的斑块成分，如脂质含量、薄纤维帽、巨噬细胞、新生血管、胆固醇结晶、钙化等，通过对这些斑块成分及斑块微结构进行准确的定性或定量分析，OCT在评估患者未来发生心血管事件的风险中发挥着日益重要的作用。最新研究表明，斑块表型为富脂质斑块+TCFA的非罪犯斑块与未来ACS风险事件的增加显著相关；同时，具有较长的脂质长度、较大的脂质角度和较小MLA的富脂质斑块未来有较高的MACE发生率［9-10］。Araki等［11］的研究也表明，富脂质斑块和TCFA是斑块快速进展的预测因子，进而可能导致ACS或者心原性猝死。

CLIMA研究［12］是一项前瞻性国际多中心观察性研究，主要分析了OCT识别的易损斑块特征对预后的影响。该研究定义OCT-高危斑块为MLA＜3.5 mm2、脂质角度＞180°、纤维帽厚度＜75 μm以及巨噬细胞聚集。左前降支非罪犯OCT-高危斑块是12个月心原性死亡和靶血管相关心肌梗死的独立预测因子。该研究首次前瞻性在体证实了O CT定义的高危斑块与不良临床事件的相关性，为基于OCT的易损斑块早期干预策略的制定提供了重要依据。在此基础上，Cao等［13］根据CLIMA研究定义的斑块易损性特征，进一步探究了STEMI患者罪犯病变为斑块侵蚀和斑块破裂的非罪犯斑块特征；与斑块破裂相比，斑块侵蚀的STEMI患者具有更少的冠状动脉斑块易损性特征，揭示了斑块侵蚀患者比斑块破裂患者临床预后更好的潜在原因。

OCT的主要局限性在于其成像的穿透深度只有2～3 mm，无法评估整体的斑块负荷。此外，OCT成像过程中需要良好的同轴性以获得清晰的图像，因此其在直径＞4 mm的冠状动脉（如左主干开口处等）中应用的有效性仍有待进一步探讨［14］。

2. 3 近红外光谱成像

近红外光谱成像（near-infrared spectroscopy，NIRS）是一种基于光谱算法具体识别血管壁内脂质成分的技术，能够特异性识别动脉粥样硬化斑块中的胆固醇，与病理组织学结果具有高度一致性。NIRS对易损斑块的主要评价指标为脂质核心负荷指数（lipid core burden index，LCBI），其中以最大4 mm节段LCBI（maxLCBI4mm）较为常用［15］。

Schuurman等［16］对275例冠心病患者进行了中位时间为4.1年的随访发现，较高的基线非罪犯血管maxLCBI4mm与较高的MACE发生率密切相关，maxLCBI4mm每增加100个单位，MACE发生率增加19%；maxLCBI4mm是MACE的独立预测因子之一。该研究结果初步揭示了NIRS在预测MACE方面的潜力。

YELLOW研究［17］是第一项 使用NIRS评估冠心病患者药物治疗有效性的前瞻性随机对照研究。受试者随机接受标准或强化他汀类药物治疗，治疗7周后，强化治疗组的低密度脂蛋白胆固醇水平显著降低，maxLCBI4mm显著减小。其亚组分析显示，强化他汀治疗并未显著改变maxLCBI4mm＜500组冠状动脉粥样硬化斑块的脂质成分，但可使maxLCBI4mm≥500组病变的maxLCBI4mm显著减少，该结果提示他汀类药物对于不同阶段斑块的治疗效果不同［18］。系列NIRS成像研究为阐明治疗的有效性及其潜在机制提供了新方向与有力依据。

然而，NIRS只可以提供浅层脂质斑块成分的信息，在评估深层脂质斑块特征时较为困难，而且不能显示血管壁的情况。由此，NIRS-IVUS融合成像技术应运而生［19］。

LRP研究［20］是迄今为止样本量最大的一项NIRS-IVUS前瞻性队列研究，2年随访结果表明，基线具有非罪犯富脂质斑块（maxLCBI4mm≥400）的患者MACE发生率显著增加。PROSPECT Ⅱ研究［21］是一项前瞻性多中心冠状动脉粥样硬化斑块自然史研究，旨在评估NIRS-IVUS成像技术对可能导致未来临床事件高危斑块的早期识别能力。该研究对898例急性心肌梗死患者未治疗的非罪犯斑块进行IVUS-NIRS扫描，中位随访时间为3.7年，患者水平及病变水平的分析均显示maxLCBI4mm以及斑块负荷与非罪犯相关MACE的发生率呈正相关，提示具有大斑块负荷合并高脂质含量的非罪犯斑块的患者未来非罪犯相关MACE风险较高。与PROSPECT Ⅱ研究同期进行的PROSPECT ABSORB研究［22］是首个探究对非罪犯易损斑块进行积极介入治疗能否带来临床获益的前瞻性随机对照研究，其中联合使用生物可吸收支架（bioresorbable vascular scaffold，BVS）＋指南指导下的药物治疗（guidelinedirected medical therapy，GDMT）组93例，单独GDMT组89例，25个月的随访结果显示联合使用BVS＋GDMT组患者MLA显著大于GDMT组，两组患者远期MACE发生率未见显著差异。上述结果提示，对于非罪犯易损斑块的预防性经皮冠状动脉介入治疗（percutaneous coronary intervention，PCI）是安全的，并且在随访期间显著扩大了管腔面积，但是能否改善远期临床预后仍有待未来大规模随机对照研究的证实。

3 腔内影像学对侵蚀倾向的易损斑块的识别与治疗

斑块侵蚀是冠状动脉内急性血栓形成及恶性事件发生的另一常见原因，约占全部ACS患者的25%～35%。其主要病理学特征为平滑肌细胞的增殖和内皮细胞的凋亡。与斑块破裂不同，斑块侵蚀在病理上表现为血管结构相对较稳定且管腔直径通常较大［23］。

OCT是目前唯一可在体识别斑块侵蚀的腔内影像学工具。Jia等［24］依据OCT显示纤维帽是否完整及管腔中是否存在血栓在国际上首次建立了OCT定义的斑块侵蚀标准：（1）明确的斑块侵蚀，即纤维帽完整未见斑块破裂，伴血栓形成，血栓下斑块结构可见；（2）可能的斑块侵蚀，包括①纤维帽完整，无血栓形成，管腔表面不规则；②病变处血栓形成，血栓下斑块结构不可见，血栓近端或远端无浅表脂质、钙化。Dai等［25］进行的大样本临床研究证实，ACS患者年龄＜50岁（尤其是绝经期前女性）、吸烟、无其他心血管危险因素、单支血管病变、病变程度较轻、管腔残余面积较大和病变靠近分支与斑块侵蚀显著相关。对斑块侵蚀导致的STEMI患者进一步研究发现，斑块侵蚀并不是同质性的，其异质性的斑块表型主要分为纤维斑块、厚纤维帽粥样硬化斑块（thick-cap f ibroatheroma，ThcFA）和TCFA三种；其中TCFA表型的斑块侵蚀较少见，纤维斑块表型的斑块侵蚀更常见于年轻、男性、当前吸烟的STEMI患者中［26］。上述研究结果表明，患者的人口学特征、危险因素、病变部位、斑块表型以及严重程度的特异性可用于斑块侵蚀的早期预警。

基于斑块侵蚀患者特异性的临床与影像特征，旨在探究斑块 侵蚀患者非支架置入治疗可行性的前瞻性概念验证研究——EROSION研究［27］应运而生。OCT及临床结果显示，对于残余管腔狭窄＜70%的斑块侵蚀ACS患者，进行非支架置入的药物保守治疗策略是安全有效的。经过1个月抗栓药物治疗可使中位残余血栓体积降低94.2%，近80%的患者血栓体积下降超50%。1年和4年的随访结果进一步证实了该非支架置入治疗方案的安全性和有效性。EROSION研究首次改变了指南共识中对于ACS患者“一刀切”的支架置入治疗策略，同时避免了支架置入术后带来的相关近远期并发症。在此基础上，目前正在进行的EROSION Ⅱ和EROSION Ⅲ研究旨在扩大患者人群，进一步探究该非支架置入治疗策略对于斑块破裂所致的STEMI患者的可行性，同时对比造影与OCT指导下STEMI患者再灌注治疗策略及临床预后的差异。其研究结果的公布将为建立健全基于病变特征的ACS患者个体化介入治疗策略提供重要依据。

4 总结与展望

随着个体化治疗策略理念的逐步推广，腔内影像学技术在指导心血管病临床实践中的重要作用愈发凸显。目前，各种腔内影像学工具在精准识别和治疗易损斑块领域都基于各自的优势有了长足的进步，但同时也不可避免地存在一些局限性。在未来，期待能够通过融合不同模式的成像技术实现多层次、多维度、可视化地获取冠状动脉易损斑块的解剖学、功能学和生物力学等信息，并在此基础上进一步完善和优化个体化的易损斑块识别及治疗策略，从而减少MACE的发生，改善患者的预后。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突