冠状动脉不稳定斑块的识别综述

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1、冠状动脉不稳定斑块的识别综述发表时间：2009-02-08发表者：周建中（访问人次：1679）摘要目前检测、识别易破裂和容易形成血栓的斑块的心导管侵人性的检查方法有冠状动脉造影、血管内超声和血管内镜检查、光相干层析成像、血管内温度图、光谱分析等技术，其中有一些已经在临床上广泛应用，有一些在临床试验中应用，其结果令人鼓舞。关键词不稳定斑块；冠状血管造影术；超声检查，介人性导管检查技术临床上，不稳定斑块被急性冠脉综合征所定义，不稳定心绞痛、非Q波心肌梗死、Q波心肌梗死或心性猝死被认为是具有基本细胞学机理和病理学特点的临床表现的统一体,。不稳定斑块是指具有中等狭窄且倾向破裂或溃疡的的一亚组，它常常可

2、以引起急性冠脉综合征和心源性猝死。从过去以缓解胸痛症状至寻找预防致急性冠脉综合征的不稳定斑块，冠心病的防治得到进一步发展将其分为六型1（见表1）。此分类描述杀手。心血管研究已经倾向寻找在斑块死的斑块是影像学诊断的最终目的。本了斑块从最初形成到发展的过程。早期破裂前识别出高危斑块策略。这些技术综述主要是总结目前识别不稳定斑块的损伤到损伤川型是潜在可逆的。IV型和va型分别称为粥样硬化和纤维粥样硬化，它们可进展为血管完全阻塞或VI型动脉粥样硬化斑块的组织病理学分损伤，即斑块破裂、溃疡、血肿或出血、血判定不稳定斑块即处于高危状态可导致类已由美国心脏病学会在Stry基础上栓形成。从预期的观点来看，IV

3、和V目前识别冠状动脉不稳定斑块的检查方法有：血液学标志物、非侵人性检查方法（包括经食道超声、多排CT、MRI等）和侵人性检查方法。血清学指标是通过测定斑块内炎性标志物进而预测斑块破裂的指标，但容易受全身其他脏器炎症反应的影响，特异性比较低,目前临床应用价值不肯定。非侵人性检查方法可以确定管腔直径、斑块的体积和厚度，有的可以检测斑块组织中脂质和钙质的含量，但容易受伪影的影响，不直观。本综述主要是总结目前识别不稳定斑块的侵入性技术的发展和比较各自的优缺点。血液学标志物：在冠心病不稳定性心绞痛（UA）患者急性期反应蛋白的升高。作为急性期反应蛋白的成分之一，C反应蛋白（CRP）和白介素6（IL-6）与

4、冠心病的关系早已引起人们的兴趣。近年研究发现,UA患者血清中C反应蛋白（CRP）、淀粉酶A水平明显升高,两者水平代表了全身炎症反应程度，其升高是炎性细胞激活后产生的白细胞介素-6（IL-6）、白细胞介素-1（IL-1）等细胞因子刺激肝脏合成增加所致。CRP浓度越高则心血管病发病率和病死率越高。检测外周血CRP浓度对UA患者的预后判断具有重要意义。UA发作时血清MMP-2、CRP水平明显高于稳定性心绞痛（SA）及对照组，发生急性冠状动脉事件者入院时血清MMP-2、CRP水平明显增高，而UA病情稳定后血清MMP-2、CRP水平明显降低，提示:血清MMP-2、CRP、白介素6（IL-6）可作为急性冠

5、脉综合征病人斑块是否稳定的诊断及预后判断指标一，血液学指标是通过测定血清炎性标志物来代表斑块内炎性标志物进而预测斑块破裂的指标，但容易受全身其他脏器炎症反应的影响，特异性比较低，目前临床应用价值不肯定，主要用于科研和动物实验。二，非侵人性检查方法（包括经食道超声、多排CT、MRI等）:三介人性导管检查技术（一）冠状动脉造影：冠状动脉造影（coronaryangiography）能够通过管腔显影，部分显示不稳定斑块的特征，包括斑块的偏心性，斑块破裂留下的溃疡（DSA上显示为龛影卜血栓以及不规则管腔，甚至冠状动脉夹层等。但是冠状动脉造影时所看到的影像学改变只是病变的轮廓和影子，而不能直接提供血管壁

6、内结构信息，并不是真正的病理改变，冠状动脉造影只是根据影像学的改变推测病理改变。且冠状动脉造影的分辨率较低（500um），导致冠脉造影所显示的影像常与病理解剖的实际结果有很大差异，导致诊断的误差。(二)血管内超声：血管内超声(intravascularultrasound,IVUS)分辨率有了提高，可以达到1IOum，能够对人体血管腔及血管壁的形态改变提供更可靠的信息，明显优于冠状动脉造影。由于粥样硬化斑块性质有差别，导致超声回声不同，富含脂质的斑块、纤维斑块和纤维钙化斑块的回声强度依次递增1。超声诊断钙化病变的敏感性和特异性分别为89%和97%,是冠状动脉造影的3倍，然而，由于钙化病变的回声

7、反射作用，引起其后声影现象，使得邻近组织的影像模糊。IVUS发现斑块含脂肪和薄纤维帽说明斑块易于破裂，斑块撕裂处有血栓是急性冠状动脉综合征的特征性改变。然而IVUS对脂质核心和血栓的敏感性低。已经研究了多种技术来增加IVUS检测不稳定斑块的能力。在IVUS基础上建立的血管弹性图(vascularelastography)技术应用反射的回声对管壁和斑块组织进行弹性分析，进而可对斑块破裂做出预测，有望成为一种可靠、实用的不稳定斑块检测技术。最近，动物体内研究证实了IVUS血管弹性图识别富含脂质斑块的有效性，并表明在识别斑块内部巨噬细胞的敏感性和特异性各为92%。虽然在识别斑块成分上有了明显改进，但

8、是它还不能用来识别正常冠状动脉和早期病变和进展的纤维斑块。IVUS成像最大的困难首先是超声导管与血管有时不能保持良好的同轴性，探测平面呈椭圆形时导致对血管面积和直径的错误估价。机械超声导管的不均匀旋转可产生角度误差，使图像失真。由于IVUS的超声导管内含有换能器，使得导管相对粗大和昂贵。理想的方法是将导管设计成指引导丝的形式，这样介入治疗时用的装置(如球囊、支架等)可以应用IVUS导丝交换，减少操作的复杂性，但是，到目前为止，设计IVUS导丝的努力都没有成功。血管内超声对不稳定斑块的判定：尽管冠脉造影仍是目前了解冠脉狭窄程度的金标准。但它在对不稳定斑块的诊断上却有一定的局限。而血管内超声得到的

9、是冠脉的横断解剖图像.可准确地显示冠脉管腔的大小和形态、管壁的解剖结构和斑块的特征。使冠脉造影难以评价的图像，如弥漫性血管病变、开口或分又病变、偏心斑块等的诊断成为可能，超声的穿透特性提供了斑块的独特图像，而不止是管腔的变化9IVUS对不稳定斑块的判别主要通过以下几方面:通过IVUS显示的斑块特征判别不稳定斑块IVUS可根据斑块超声回声的强弱，以血管壁外膜回声为标准，对斑块进行定性诊断【10】分为：软斑块、纤维斑块和钙化斑块。冠脉内不稳定斑块表现为低回声的软斑块”；稳定性斑块则表现为高回声的纤维斑块”和钙化斑块”11。通过斑块的钙化程度判断斑块的稳定性：根据斑块内钙化在血管壁内分布位置将钙化斑

10、块分为浅表钙化、深部钙化和混合钙化。又根据钙化分布的范围及程度将其分为V度：0度，无钙化；I度，在90度弧度范围内；H度，在91-180度弧度范围内；III度在180一270度弧度范围内；1V度，在271。一360度。弧度范围内。IVUS在检测斑块的钙化及程度方面具有高度的敏感性和特异性，而钙化更常见于稳定斑块，根据钙化的信息可判定斑块的稳定性。通过冠脉的重构类型判定斑块的稳定性：近年来，随着病理生理和IVUS的发展，斑块形态和冠脉血管重构等与斑块稳定性相关的结构特点得到进一步的认识。斑块破裂从根本上都是由斑块内在特性和外力（包括剪切力和血管壁的张力）作用所触发。由IVUS和冠脉内压力所测得的

11、斑块的膨胀性与斑块的稳定性有关。观察斑块处血管扩张与斑块变化3冠状动脉内血管镜检查：冠状动脉内血管镜检查（coronaryangoscopy）是把一个内镜导人冠状动脉的系统。早期的冠状动脉内窥镜由于其直径较大，应用受到限制，但采用新的光纤导管后，冠状动脉内窥镜的直径明显减小，能直接观察到几乎所有的冠状动脉及静脉桥血管腔表面的情况。粥样斑块的表现是斑块色泽有别于正常的灰白色而呈黄色、白色或混合色，表面凹凸不平或向腔内突起，内膜断裂或起伏不平。冠状动脉内血管镜检查可提供判定斑块稳定性的图像资料，白色病变表示斑块含脂质少，硬或有高弹力；黄色病变表示斑块内富含脂质，是不稳定斑块；光亮的黄色斑块可能提示

12、斑块有大的脂核和薄的纤维帽，提示破裂高危，将会形成血栓4。在PCI时观察到黄色斑块是术后缺血事件发生的独立危险因素5。但由于斑块在不同的阶段都可以呈现黄色，同时并不是所有饱含脂质的斑块必然破裂或有血栓形成，故此标准可能缺乏充分的特异性。由于血管镜导管较粗不能穿过狭窄病变处，也不能进入小血管（2mm）内，而且需要在近端使用球囊阻断血流，或反复用盐水冲洗以代替不透光的血液，使得其应用受到了明显的限制。且它只能看到血管表面的改变，不能提供深层的组织结构，虽然斑块内部的改变在一定程度上能在血管壁表面得到反映。4光学相干断层成像光相干断层成像(opticalcohereneetomography,OCT

13、)是一种新的高分辨率断层成像模式，它将光学技术与超灵敏探测器合为一体，应用现代计算机图像处理，发展成为一种新兴的断层成像诊断技术。自2001年开始国外首次报道OCT技术在人体冠状动脉内获得高清晰图像以来，OCT技术在冠心病介入领域中应用报道逐渐增多，目前备受国内外专家的高度关注。OCT技术的原理与血管内超声成像(Intravascularltrasound，IVUS)原理有些类似，只是以红外光波替代了声波，主要用于生物组织内部微结构特性及多种光学性质的测量。它可将测量结果直接显示成样品内部结构，还可用光学手段突出不同的测试量，从而多层次测定生物组织结构及成分。所以OCT在医学上被称为光学活检”

14、。它是使用能量束在血管内进行360度周向扫描，获得血管横断面图像。OCT技术是采用低相干的近红外光线从组织反射回来的不同光学特征进行组织分析成像,它是最高分辨率的血管内成像技术,OCT成像导管与血管内超声导管比较,OCT导管内仅有单一光纤维组成，不需要传感器,OCT成像的最大优势在于它的高分辨率，到目前为止,分辨率大约为10um，比血管内超声成像分辨率高10倍,接近观察到组织水平。该系统最终能用以识别亚细胞结构。高分辨率使光相干层析成像能更好地分清脂质核心和内膜面，从而能测量纤维帽的厚度，观察脂质核心的大小，斑块表层的糜烂和血小板、巨噬细胞聚集或纤维蛋白沉积，斑块帽裂隙等因而成像导管小，目前最

15、小导管直径为但已经足以用来分析粥样斑块。Jang0.014英寸。OCT的组织穿透力只有2mm左右,等人比较了OCT和IVUS在识别斑块的能力，发现OCT可以同时识别纤维性和钙化性斑块形态7。OCT的分辨率明显高于IVUS,可以发现IVUS不能识别的内膜增生，这个实验显示了OCT临床应用的安全性和在识别不稳定斑块方面的优势。Yabushita等在2002年对尸解获取的动脉粥样硬化斑块节段进行OCT成像建立了纤维斑块、纤维钙化斑块和富含脂质斑块等3个类型斑块的图像标准。纤维斑块的OCT成像特征是均一的强信号区；纤维钙化斑块的特征是边界很好勾画轮廓的弱信号区；富含脂质斑块的特征是边界模糊的弱信号区。

16、以此为标准对其余307个节段进行OCT成像检查，检测纤维斑块的敏感性为71%79%、特异性为97%98%，纤维钙化斑块的敏感性为95%96%，特异性97%，富含脂质斑块的敏感性为90%94%，特异性9o%92%。认为OCT成像对检测3种类型斑块的敏感性和特异性均非常高，为患者冠状动脉内OCT成像的评价提供了基础。随着有关OCT基础研究资料的增加，人们对OCT技术的了解也在不断深入，并在活体动物上的研究也取得了高清晰良好图像。1999年Fujimoto等用I套探头直径2.7F(0.97mm)的导管OCT成像系统，在新西兰大白鼠的腹主动脉进行在体实验，使用超短脉冲激光作为光源以成像。因为血液对信号

17、的衰减作用，成像过程需要注射盐水，研究结果表明OCT成像技术可明确界定动脉壁内超微结构，与组织学有明显相关，体内成像分辨率可达10um,接近于组织病理学，对分辨高危易损斑块和指导介入治疗极有潜力。真正将OCT技术应用于人体冠状动脉内成像始于2001年。研究者Jang等研究出基于导管系统的冠状动脉内OCT成像系统并将这种技术首次用于人类，结果表明OCT比IVUS更加优越，分辨率更高，认为这种新成像技术可能在改善冠状动脉介入效果和识别易损斑块方面发挥重要作用。随后Jang等进一步研究认为冠状动脉内OCT是安全可行的，OCT除了能检测出大多数WUS能检测出的结构特征，还提供另外的更详细的结构信息。O

18、CT可以检测到撕裂的内膜、腔内血栓、球囊引起夹层的深度、切割球囊的切口、组织脱垂、和内膜增生等。另外巨噬细胞对纤维帽基质的降解是动脉粥样硬化斑块不稳定的重要影响因素，采用OCT技术可识别纤维帽中的巨噬细胞，因此可以评价易损斑块。Tearney等研究表明，OCT的高度对比性分辨率使其能够对纤维帽中的巨噬细胞进行定量，这种独特的能力使OCT能对患者进行易损斑块的鉴定。2004年Macneill等用OCT技术对稳定心绞痛、不稳定心绞痛和ST段抬高的心肌梗死患者中的罪犯和非罪犯斑块进行OCT成像获取巨噬细胞密度并进行定量分析，结果显示不稳定心绞痛患者巨噬细胞密度、纤维斑块和富含脂质斑块明显增加，罪犯病

19、变部位巨噬细胞密度大于非罪犯病变，破裂斑块部位的巨噬细胞密度大于非破裂斑块。结果表明罪犯病变斑块表面的巨噬细胞浸润更能预测不稳定临床情况。最近Jang等报道应用OCT对2O例急性心肌梗死、20例急性冠脉综合征和17例稳定心绞痛患者的冠状动脉粥样斑块特征进行分析，结果显示急性心肌梗死和急性冠脉综合征患者，与稳定心绞痛患者相比，其斑块的脂质含量较高而纤维帽明显变薄。总的来说，急性心肌梗死患者中有易损斑块的占72%,急性冠脉综合征为50%，稳定性心绞痛只有20%。OCT成像技术能够提供图像接近组织学分辨率，能够识别血管壁和管腔的形态学改变，包括管腔大小、斑块情况、血管夹层、血栓、组织裂片等方面，能够

20、比IVUS提供更多的形态信息，改善对斑块的特征认识，有利于早期识别高危破裂斑块，指导临床治疗。国内2005年北京电力医院陈步星等首次报道应用光学相干断层成像（OCT）技术评价冠状动脉内粥样硬化斑块、血管对置入支架后即刻和中远期的反应，结论OCT成像技术可清晰显示各种冠状动脉粥样斑块情况，并可用于评价冠状动脉介入治疗的效果（20例冠心病患者，有22支血管在完成冠状动脉造影或介入治疗后进行OCT成像。同时获取23个支架OCT成像，在23个支架中有15个为支架术后435个月随访，其中7个为雷帕霉素药物洗脱支架，8个为金属裸支架，另外8个为支架置放后即刻成像。结果入选的20例患者均成功进行OCT检查，

21、并获取22支血管和23个支架满意的图像。通过OCT成像清晰地显示8处纤维斑块、3处钙化斑块、9处富含脂质斑块、2处血栓形成、斑块破裂3处及血管壁上夹层、粥样硬化斑块微小裂口和夹层等。7个置入雷帕霉素药物洗脱支架后OCT随访，均未发现有明显再狭窄，支架表面有少量内膜覆盖，部分支架表面没有内膜覆盖，其中1个支架血管出现瘤样扩张、支架与血管壁分离、支架表面没有内膜覆盖，有1个支架没有充分扩张。8个金属裸支架后用OCT随访发现，所有置入金属裸支架后支架表面内膜增殖明显，其中有3个支架因为内膜过度增殖而出现再狭窄，并再次接受介入治疗。8个支架术后即刻OCT检查显示，与血管贴壁均良好、支架扩张充分有3个支

22、架，4个支架充分扩张，但可见到斑块裂片通过支架网眼突入管腔，1个支架支撑杆分布不均，可见支架与血管壁分离，在8个支架中有2个为支架内套叠支架。）OCT红外光会被红细胞吸收，故在获取图像时需要暂时隔离血液，限制了长病变的扫描。5温度图：;研究证明，斑块易损性与炎症密切相关。炎性细胞的代谢活动非常活跃，活化炎性细胞葡萄糖的吸收和氧消耗均会增加，导致斑块局部温度的增高。体外试验证实斑块温度升高和斑块内巨噬细胞含量成正比，而和平滑肌细胞含量成反比。Stefanadis等测量稳定性心绞痛、不稳定性心绞痛和急性心肌梗死患者和对照组冠状动脉斑块内温度，发现分别有20%、40%、67%和0%的患者斑块温度差异

23、。在同一个组中发现温度的异常和循环炎性标记物CRP等水平关系密切8。如果和IVUS或OCT导管相结合可以同时提供冠状动脉粥样硬化斑块功能和解剖两方面信息。6光谱分析:Raman光谱分析(spectroscopy)是能用于识别生物组织化学成分的一种光学技术。Raman光谱通过分析被组织反射回的光而获得，不同组织吸收不同波长的光线，组织成分不同，吸收的光线波长不同，通过分析被组织反射回的光线，可以推测组织成分。它和其他导管介入技术相结合可以识别斑块中的胆固醇和钙盐的含量。目前，Raman光谱分析的局限性是有很强的本底荧光，激光会被血液吸收和获取时间比较长。近红外光谱分析(nearinfrareds

24、pectroscopy,NIRspectroscopy)也能获得组织化学成分信息，它较Raman光谱分析有更好的穿透力。最近，被用于识别粥样硬化斑块特征，一项研究发现，甲醛固定的粥样斑块的NIR光谱和病理切片检查的结果有很好的相关性。另外还有研究将NIR光谱和细小光纤导管结合识别动物主动脉内胆固醇。7血管内MRI:全身MRI由于分辨率400um，在斑块检测中的应用受到限制。经导管将磁圈放人靶血管内局部获取斑块图像的血管内MRI，其分辨率可以最高达到120um，研究报道可以识别颈动脉内斑块大小及内膜厚度，与病理检查的相符程度达到80%。在颈动脉研究报道IVMRI能够用于识别斑块成分，且不受血流的

25、影响，但是由于其分辨率有限不能用于精确分析斑块的微结构特性，如薄纤维帽，且磁圈导管的外径一般为5F，当血管内磁圈纵轴偏离体外的磁场时图像清晰度会明显减弱，故其应用在弯曲的冠状动脉内应用受到限制，目前还没有在冠状动脉内应用报道。8不同检查技术的比较：不同的方法可以识别冠状动脉不稳定斑块的不同的特点(表1)，不同方法在识别不稳定斑块成分的侧重点不冋，其中OCT在识别斑块性质上有明显优势，可以同时精确显示纤维帽、脂质核心和钙化病变，其分辨率也最高，但在识别血栓和炎症反应方面敏感性低。随着检查方法技术的不断改进，我们有可能将不冋技术相结合起来,最终能发现特异的识别方法，指导预防急性冠状动脉综合征的早期

26、治疗。一,1rtt.人rr./a、ltLtrly十十r.八厶乙tr.丄亠表1不同检查技术在识别不稳定斑块成分的比较表2不稳定斑块识别的影像学技术比较影像学方法分辨率穿透性纤维帽脂质核炎症钙化血栓目前状况IVUS100NM好+-+-+CS/CACAS未知差+-+CS/CA*OCT10UM差-+-+CS温度测量法0.5UM差-+-CS光谱学检查NA差+-PCS血管内MRL160UM好+PCS参考文献1NissenSE,YockP.lntravascularultrasound:novelpathophysio-Logicalinsightsandcurrentclinicalapplication

27、sJ.cirulation2001,103:604-616deKorteCL,sierevogelMJ,MastikF,etal.ldemtificationofatheroscleroticPlaquecomponentswithintravascularultrasoundelas-tographyinvivo:aYucatanpigstudJ.Circuation,2001,105:1627-1630deKorteCL,PasterkampG,vandersteenAF,etal.Character-izationofplaquecomponetswithintravascularult

28、rasoundelastog-raphyinhumanfemoralandcoronaryarteriesinvitroJ.Circula-tion.2000,102:617-623UedaY,KondoN,HimyamaA,etal.Assessmentofp1aquevulnerabilitybyangioscopicclassificationofplaquecolorJ.Circu-1ation.,2001,104(supplII):II-68.Abstract326.2 OhtaniT,UedaY,ShimizuM,eta1.RiskofischemiceventscanbepredictedbyangioscopicevaluationofyellowplaquesJ.JAmCollcardiol,2002。39:(supp1A):310.3 TeameyGJ,YabushimH,HouserSL.etal.Quantificationof