血管内超声评估冠状动脉重构的研究进展

天津市宝坻区人民医院心血管内科 （天津 301800）

内容提要：血管内超声（intravascular ultrasound，IVUS）属于现今医院较为先进的一种检查方式，血管内超声这项检查方式可以很清晰地将患者的心血管断面形态或血流图形显示出来，能够很好地辅助临床主治医师对各种心脏疾病以及心血管疾病进行诊断。血管内超声不仅可以检查出患者的冠状动脉的早期病变，还可以对血管病变的性质进行有效判断。目前，血管内超声技术主要应用在冠状动脉粥样硬化斑块特别是对容易受到损伤的斑块的识别以及心肌桥的诊断和采用药物治疗对斑块影响的评价、冠状动脉重构以及介入治疗效果的评估等。本文旨在对血管内超声评估冠状动脉重构的研究进展进行综述，现内容报告如下。

血管内超声（intravascular ultrasound，IVUS）主要是利用超声反射成像的原理，利用插入血管腔内的超声导管对血管壁组织形态学特征进行观察的介入型超声技术。该技术弥补了冠状动脉造影（coronary angiography，CAG）无法将管壁显示出来的不足[1]。在临床中，血管内超声已经逐渐成为除了冠状动脉造影以外较为重要的诊断技术。目前，血管内超声主要应用于对冠状动脉粥样硬化斑块的诊断中，特别是对易损斑块的识别以及心肌桥的诊断、药物治疗对斑块影响的评价以及冠状动脉重构和介入治疗效果的评估等。本文就血管内超声评估冠状动脉重构的研究进展进行综述。

1.冠状动脉重构定义

在最早，冠状动脉重构现象是由几位学者通过尸检的研究发现，有一部分在斑块发展的前期产生了粥样硬化的冠状动脉出现了代偿性扩张的情况。随着越来越多的人对此现象进行研究，有效帮助人们更加深入的认识到冠状动脉重构的过程：若斑块符合并没有超过20%，其管腔面积不但不会减少这只会出现少量增加的情况，且其斑块面积的增加并不会超过外弹力膜横截面积的增加。当斑块面积增加并为超过40%的外弹力膜横截面积，这时存在扩张现象的外弹力膜上可以对斑块面积的增加进行弥补。伴随斑块的不断发展，再加上钙盐出现大量沉积现象，患者血管壁会逐渐失去弹性，并致使外弹力膜无法再进行扩张，其管腔也会逐渐出现缩小情况。若斑块符合超出40%，其血管或产生压缩性的外膜纤维化以及增厚情况，严重者会出现皱缩现象，从正性重构阶段逐渐变成负性重构阶段，从而导致患者管腔内产生狭窄情况。也就是说，冠状动脉重构是在冠状动脉粥样硬化过程中进行的，当其外弹力膜横截面积产生减少或者增加的情况，其中增加现象视为正性重构，减少则视为负性重构[2]。

由于冠状动脉以及心脏解剖结构均具有一定特殊性，因此在对血管壁结构和成分进行研究时，曾经一度只能进行尸检研究，对于所发现的冠状动脉重构这一现象并没有办法应用在临床研究中。然而，由于科技的不断进步，检查技术也具有一定发展，血管内超声也随之产生，该检查技术的产生促使冠状动脉重构可以进行在体研究，在一定程度上提高了使用血管内超声去评估冠状动脉重构应用在临床研究中的重要意义[3]。

2.血管内超声研究冠状动脉重构的临床价值

有研究显示，当冠状动脉粥样硬化斑块这一现象形成后，冠状动脉重构为严重影响管腔面积、临床表现以及预后的重要原因。血管内超声研究显示，多数不稳定型心绞痛患者为正性重构，其中产生破裂现象的斑块具有一定程度的偏心性；然而，大多数患有稳定型心绞痛的患者均为负性重构，存在更为严重的管腔狭窄现象；通常来说，斑块的表现为同心性斑块，相较于偏心性斑块，其具有更加稳定的特点。有研究显示，相较于具有偏心性的斑块，存在同心性的斑块存在更加明显的冠状动脉管狭窄情况，且其脂质量显著更低，巨噬细胞数量也更少，说明在中度狭窄或者具有明显正性重构的管腔内更容易使冠状动脉斑块出现破裂现象。总言之，冠状动脉重构与斑块特征之间的相关向较强，在一定程度上会影响到患有冠心病患者的临床表现，且对于患有急性冠状动脉综合征（Acute coronary syndrome，ACS）患者早期预测也具有一定的意义。在评价病变处斑块的稳定性时可以依据靶病变处的重构类型进行，从而有效判断出斑块的存在是否会导致患者出现心血管事件，由此可以尽早对患者给予恰当的措施，有效预防心血管事件产生[4]。

将血管内超声插入患者血管腔内进行评估时，并不会受到心跳节律以及呼吸运动的影响，其穿透深度可以达到5毫米，从而可以有效且精确的评估血管壁。在传统血管内超声的基础上加以改进的虚拟组织学（virtual histology,VHIVUS）技术，对纤维脂质斑块和钙化斑块以及坏死核心、纤维斑块的预测准确率可以达到90%以上[5]。另外，该技术也可以有效对厚度不超过65μm的薄纤维帽进行辨识，从而可以更加深入以及准确的对血管内超声评估斑块性质以及重构的关系进行研究，以期可以借此进一步推进早期诊断以及治疗冠心病[6]。

除此之外，血管超声检查技术还可以准确判断出支架内再狭窄病变的特点，并明确导致支架贴壁出现不良现象的原因。目前在很多研究中，选择使用血管内超声技术对经皮冠状动脉介入治疗术（Percutaneous coronary intervention，PCI）后其支架内可能再次出现狭窄的机制进行研究，并利用血管内超声系列评估方法对不同药物洗脱支架和金属裸支架对内皮功能和冠状动脉重构的影响进行探讨，对选用不同支架的经皮冠状动脉介入治疗术后在一定时间内支架内再次形成斑块的抑制效果进行比较。通过血管内超声证实，正性重构为发生晚期支架贴壁不良的主要原因，其中表现较为突出的是药物洗脱支架。由于血管内超声技术对于评估支架贴壁情况以及斑块性质存在一定优势，因此在近几年来越来越多的学者在对药物洗脱支架对冠状动脉重构的影响的研究中选用血管内超声系列评估方法[7]。

3.对冠状动脉重构进行评估过程中所存在的问题

在临床中，对于冠状动脉重构进行评估的方法主要有两种，其中最为常用的便是计算RI这种静态评估方法。除此以外，还有两种计算方法较为常用，第一种便是RI=病变处外弹力膜面积/拥有最小斑块面积的参考段外弹力膜横截面积，当RI＞1.05，则说明是正性重构，当RI未超过0.95，则说明为负性重构，当RI在0.95以及1.05之间时，则表示其并不存在重构；另外一种计算方法为RI=病变处外弹力膜横截面积/平均参考段外弹力膜横截面积，当RI＞1时，则表示为正性重构，当RI≤1时，则表示为负性重构。有学者对同一组患者进行冠状动脉重构评估时分别使用了这三种计算方法，结果显示，通过不一样的计算方式进行计算可以有效对重构类型进行判断，说明对标准的RI计算方法进行建立是极为必要的[8]。

有学者经过研究表示，规定定义重构类型的节点为0.88以及1.0，可以更好的预测出冠心病患者非罪犯病变所产生的较为主要的不良心血管事件，该研究提示之前用来定义重构类型的节点或许过于简单。除此之外，有一部分学者通过进行研究所得到的理论，似乎与斑块负荷变化的血管重构行为稍显背离。有研究显示，当病变处的狭窄超过70%时可能存在最大斑块负荷，但却表现出斑块更加不稳定的特征，且相较于狭窄比在30%-50%的组别，其RI明显更高。同时，还有还有学者对其进行研究并表示，当患者斑块负荷较重时，其冠脉病变以及重构反应也会出现更加复杂的情况，且更容易导致患者出现血栓形成以及斑块破裂等现象[9]。有学者利用血管内超声对斑块负荷超过50%的急性冠状动脉综合征患者的罪犯病变展开一系列研究，在研究结果并没有发现RI以斑块负荷之间存在任何的关联，因此说明血管重构变化较为复杂，而RI似乎并不能将负责的重构过程完全进行反映[10]。RI作为对冠状动脉重构进行评估的间接证据，若对参考段的数据严重依赖，极易产生以上所说的一些不正常现象。实际上，参考段主要是对于病变处而言的，产生动脉粥样硬化期间参考段也会产生一定的变化，从而出现重构现象，导致对重构的评估产生一定影响。因此，为了在对冠状动脉重构类型的直接证据进行明确并避免其受到参考段的影响，则需要通过对不同时间点的外弹力膜横截面积的变化进行观察，也就是采取系列评估这一方式。虽然对于参考段所产生的影响，系列评估方法可有效进行避免，但是在接下来的随访过程中还是需要对一些无法避免的技术问题进行面对，辟如，无法重复对随访研究以及基线中使用过的导管进行二次利用，但由于生产工艺等因素，即使是相同的厂家所生产出的不同批次的导管在技术参数上也会存在一定的差异，对测量结果产生一定影响；在进行随访测量过程中，是否可以对基线测量位置进行准确复制，这也是无法避免的问题之一；此外，若在随访以及基线研究过程中的操作并不是由同一位医师所完成的，也会导致结果的准确性有所降低[11]。

4.总结语

结合相关研究资料以及相关学者的看法，认为，冠状动脉重构就是由于内膜粥样病变的不断加重，导致冠脉病变节段性代偿性增粗，推迟出现管腔减小现象，减慢管腔越来越小直到闭塞的发展过程，尽最大能力使冠脉供血潜力得到长久的维持。在病变早期，斑块会偏向于一侧，且横截面上病变会累及到部分内膜[12]。一方面，斑块会导致其管腔减小且流速有所加快，管壁剪切应力也有所增大；另一方面斑块细胞会释放出某些酶，导致深面的管壁结缔组织产生分解现象，从而使管壁以及斑块一同向外扩张。以上两方面共同作用会促使冠脉增粗，随之管腔也会增大[13]。当管腔增大使流速以及管壁剪切应力降到正常，冠脉便不会再继续增粗；若管腔出现过度增大现象，流速以及管壁剪切应力便会低于正常，从而导致脂质出现沉积现象的同时，斑块也会随之增大；管腔减小趋于正常现象，流速以及管壁剪切应力也会随之增至正常。当患者处于病变晚期，斑块便不再只偏向于一侧，在横截面上病变会累及至全部内膜，且不再有正常内皮，从而导致其失去对流速以及管壁剪切应力的反应能力以及感知能力，这可能是冠状动脉重构进入部分代偿的主要原因。冠状动脉重构的本质便是斑块以及管腔或者管壁之间的互相调适[14]。

血管内超声这一检查技术主要是利用超声反射成像的原理，将超声导管直接插入血管腔内，从而对血管壁组织形态学的特征进行观察的介入型超声技术。血管内超声从灰阶图像发展到虚拟组织学成像，新技术以及新方法逐渐涌现出来，在一定程度上提高了血管内超声对冠状动脉评估的准确率，也出现了越来越多关于斑块性质和冠状动脉重构类型两者之间的相关性的研究。然而，由于目前并未统一对重构类型定义的方法，因此依然无法确定正性重构便意味着斑块存在不稳定情况，也无法确定是否可以使其预测不稳定型心绞痛患者产生心血管事件的指标[15]。为了可以准确判断重构类型，急需对于统一的标准方法进行建立。此外，还需要更多的研究对冠状动脉重构类型以及斑块性质之间的相关性进行证实。