虚拟组织学成像血管内超声在冠心病临床治疗研究中的应用进展

【摘要】：虚拟组织学成像血管内超声的特点是可以对冠状动脉的斑块进行实时组织学分析。利用这一技术对冠心病患者的研究提示：虚拟组织学成像血管内超声显示的坏死核大、坏死核和管腔直接接触、没有纤维帽的斑块多见于急性冠脉综合征患者，也多见于急性冠脉综合征患者的直径狭窄小于50％的非罪犯血管段，而且冠状动脉的近段斑块坏死核较大；药物洗脱支架没能减少斑块的脂核，且在较长的时间内影响着内皮新生；斑块中的大的坏死核与介入治疗时的无复流有关；系列研究显示，他汀治疗可以减少斑块脂质成分，增加纤维组织。
【关键词】：虚拟组织学成像血管内超声，冠心病，冠状动脉斑块
    冠状动脉造影和血管内超声（intravascular ultrasound, IVUS）是当前临床广为使用的介入影像方法。前者不能显示管壁的情况，所以对病变血管的管腔大小要通过假定为正常的参考血管段来推测。相对于冠状动脉造影，IVUS能够准确测量血管腔的大小并能精确定位斑块，所以在帮助指导介入治疗方面具有很大作用。虚拟组织学成像血管内超声(virtual histology intravascular ultrasound, VH-IVUS)是一种血管内超声后处理技术，它的基本原理是利用反向散射的超声射频信号，通过功率频谱的处理进行分析，重建实时斑块分类的组织图像，对斑块进行组织学分析[1]。在冠心病的临床诊治研究中有重要的应用价值。本文对近年的研究现状进行综述。
1 对急性冠脉综合征的研究
    斑块的破裂和糜烂导致血栓形成是急性冠脉综合征（acute coronary syndrome, ACS）的重要机制。斑块的破裂与斑块内炎症反应增强和斑块的组成成分有关。后者指斑块具有大脂核、薄纤维帽特征。这种斑块称为TCFA（the thin cap fibroatheroma）。这种斑块与破裂斑块的特征很相似。这些关于斑块的形态学认识源于尸解，而且是对已破裂斑块的形态学描述，可能存在选择性偏倚。VH-IVUS实现了斑块的活体组织学研究，可以准确地将斑块分为四种组织类型[2,3]，为ACS的研究提供了全新的方法。限于IVUS的分辨率，VH-IVUS不能识别前述尸解所见斑块的薄纤维帽。但在研究中VH-IVUS有与之相近的斑块描述。研究中使用的TCFA的VH-IVUS定义[4,5]多是指在管腔横截面斑块负荷大于40％的血管段，连续3帧VH-IVUS图像上融合的坏死核大于斑块面积的10％，坏死核和管腔直接接触，没有纤维帽，钙化少于10％。VH定义的TCFA是一种在体易损斑块。研究显示，与稳定性心绞痛相比，这种斑块多见于ACS患者[6,7]，而且也多见于ACS患者的直径狭窄小于50％的非罪犯血管段[8]。ACS患者的罪犯病变斑块含有更多坏死核，纤维脂质成分则比稳定性心绞痛患者少[9]。研究还提示，斑块中坏死核占斑块的比例及坏死核与钙化的比率增大，与ACS的临床高危表现相关[10]。
    既往研究提示，ACS患者冠状动脉的近段斑块破裂发生率较高。VH-IVUS研究显示，坏死核在冠状动脉的不同部位分布不同，冠状动脉的近段斑块坏死核较大。这一发现提示坏死核大小与斑块破裂有关[11]。
2 在介入治疗中的应用
    将VH-IVUS的斑块组分分析应用于介入治疗的研究报道不多。Wei[12]等近期报道20例ACS患者，球囊预扩张前后的VH-IVUS检查发现，管腔增大的35％来自血管增大，其余65％来自斑块面积的减小。斑块面积的减小是由于斑块的重分布和坏死核的丢失。
    Kubo[13]等采用VH-IVUS研究评价支架治疗对斑块的影响。药物洗脱支架（drug eluting stent, DES）和裸金属支架（bare metal stent, BMS）置入后平均10个月的VH-IVUS随访显示，在支架段，尽管两组患者支架丝后方的坏死核均未减少，与BMS置入相比，DES置入部位的坏死核与管腔相连的情况更多，这与内皮化不良有关；而在临近支架的参考血管段，BMS置入者坏死核明显减少，而DES置入者则减少很少。这一研究提示药物洗脱支架没能减少斑块的脂核，且在较长的时间内影响着内皮新生，从而使斑块局部有高的致血栓性。这提示需要研究改进药物支架，加快支架置入后的局部血管内皮化。
    既往的一些研究提示，支架内斑块脱垂与血栓有关。但是斑块中的哪些成分与斑块脱垂有关？脱垂的斑块主要有哪些成分组成？均未见研究报道。Hong[14]等对132例置入DES的患者进行VH-IVUS检查，发现斑块中纤维脂质组织和坏死核的量与斑块脱垂有关。形成的脱垂斑块中，纤维脂质组织最多，其次是坏死核。
    鉴于VH-IVUS具有的特性，应在如下方面开展其在介入治疗中的应用研究。
斑块的坏死核、钙化影响介入治疗的操作和效果。冠状动脉造影显影的是管腔，不能显影斑块，对钙化的显影不敏感，不能在横断面上定位。VH-IVUS技术的特性是可以对斑块进行组织学分类，可以准确分析坏死核和钙化成分。既可以进行横断面观察，也可以进行长轴成像来了解斑块不同部位的组织学成分。目前尚不了解VH-IVUS检查获得的这些信息对指导介入治疗的价值，需开展临床研究评价。
    既往的研究发现斑块的坏死核不但分布在管腔最小处，也分布在接近罪犯病变处。而造影指导的支架置入，斑块的坏死核可能被支架部分覆盖，使得支架的内皮化延迟，血栓风险增加。VH-IVUS可以弥补造影的不足，使得置入的支架不仅覆盖管腔最小部位，同时也覆盖斑块肩部的坏死病变，可能会减少晚期血栓事件。当前正在进行临床研究来探讨VH-IVUS指导下，优化支架置入，减少支架未覆盖病变的再破裂，是否可以减少事件的发生。
斑块破裂是急性冠脉综合征的重要机制。VH-TCFA可能是斑块破裂的主要前体病变。需要研究介入时如何处理这种斑块。
3 对无复流的机制研究
    经皮冠脉介入（pecutaneous coronary intervention, PCI）治疗伴发的无复流现象严重影响介入治疗的结果。多见于ACS介入治疗时，特别是急性心肌梗死急诊介入，其机制不明。微血管栓塞是一个可能的机制。应用VH-IVUS对斑块进行组织学分类,有助于揭示有关的机理。韩国学者报道，在回顾性分析的190例ACS患者的介入治疗中，24例出现无复流或慢血流，PCI前VH-IVUS检查发现，斑块中的大的坏死核及较多的VH-TCFA成分与慢血流有关[15]。数个关于急性心肌梗死直接PCI的研究[15、16]提示，纤维脂质的相对量与慢血流有关。由于VH-IVUS不能识别血栓，而是把血栓判定为纤维组织，研究也可能是把血栓作为纤维脂质组织。但是有研究报道在血栓抽吸后的急性心肌梗死和心绞痛患者的择期支架中观察到，坏死核的大小是无复流的唯一预测因子[17，18]。也有研究报道，在急性心肌梗死的急诊介入中，无复流的发生与斑块富含纤维脂质并坏死核或钙化有关[19]。
     这些研究结果提示，有必要研究介入前预处理坏死核的有效方法。
4 评价药物治疗对斑块的影响
    Kawasaki等[20]进行的系列研究显示，他汀治疗虽然没有改变斑块的负荷，但可以减少脂质成分，增加纤维组织。这验证了他汀稳定斑块的作用。有必要进一步研究其他药物或药物组合对斑块各组成成分的作用。

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