冠狀動脈CT血管成像綜合評估斑塊的研究進展

郭道通 ，孫占國 ，王彥富 ，李清賢

(1 濟寧醫學院，山東濟寧 272029；2 濟寧醫學院附屬醫院)

?

冠狀動脈CT血管成像綜合評估斑塊的研究進展

郭道通1，孫占國2，王彥富2，李清賢2

(1 濟寧醫學院，山東濟寧 272029；2 濟寧醫學院附屬醫院)

摘要：冠狀動脈易損斑塊是導致急性冠脈綜合征發生的主要危險因素，其在形態上與穩定斑塊截然不同，早期識別并干預極為重要。冠狀動脈CT血管成像作為一種無創性檢查方式可以從形態學和功能性兩個方面對斑塊進行綜合評估，可對早期診斷急性冠狀動脈事件提供參考。

關鍵詞：冠狀動脈疾病；動脈粥樣硬化；易損斑塊；冠狀狀脈CT血管成像

目前許多學者認為，臨床上識別動脈粥樣硬化易損斑塊的可靠手段是光學相干斷層顯像(OCT)和血管內超聲(IVUS)；二者不僅能判斷管腔的狹窄程度，還能觀察血管外彈力膜及管腔的情況，提供斑塊的大小、形態、分布、性質等信息[1]。但是，OCT與IVUS均為有創檢查、風險大、費用高，其臨床廣泛應用受到限制。CT血管成像有著較高的時間和空間分辨率，在判斷管腔狹窄程度的同時還能從形態學、功能學兩方面綜合評估斑塊，且操作簡單、無創，檢查價格適中。現就冠狀動脈CT血管成像(CCTA)綜合評估斑塊的研究進展綜述如下。

1CCTA對斑塊形態的評估

1.1斑塊體積Nakazato等[2]以IVUS作為參照標準來評價CCTA手動測量冠狀動脈斑塊體積等指標的準確性，表明CCTA所得結果與IVUS相關性良好，兩種方法檢查結果差異無統計學意義。有學者將初次發生急性冠脈綜合征(ACS)的非ST段抬高性心肌梗死患者或不穩定型心絞痛患者的斑塊與穩定型心絞痛患者斑塊相比較，發現前者非鈣化斑塊體積較后者大，而鈣化斑塊體積無明顯差異[3]，表明非鈣化斑塊體積與斑塊穩定性之間存在相關性。另有學者通過CCTA檢查不穩定型心絞痛患者的破裂斑塊與未破裂斑塊的體積，結果表明前者體積比后者大[4]。Motoyama等[5]的研究也證實了以上觀點，他們對1 059例穩定型心絞痛患者應用CCTA對斑塊隨訪(27±10)個月，結果發現體積較大的斑塊更容易進展為ACS。也有研究表明，與沒有進展為ACS的斑塊相比，進展為ACS的患者總斑塊體積相對較大，非鈣化斑塊的體積也相對較大[6]。因此，應用CCTA檢測非鈣化斑塊體積，對未來心血管事件有很好的預測作用。

1.2餐巾環征(NRS)NRS是由于非鈣化斑塊中心低密度區被周圍環狀稍高衰減包繞形成，是大面積壞死斑塊的特征性表現。病理學對照研究表明，NRS中心低密度區代表富含脂質的大片壞死核心，邊緣高密度區代表斑塊的纖維成分，而并非斑塊環形強化所致。在誘發ACS的斑塊及冠狀動脈造影中發現的慢血流或無復流現象相關的斑塊中均可見到NRS。Seifarth等[7]研究發現，NRS壞死核心的大小是非NRS的2倍，這說明NRS與壞死核心的大小獨立相關。組織病理學研究表明，在造成同等狹窄程度的纖維帽斑塊(TCFA)中，只有纖維帽厚度和壞死核心的大小是易損斑塊的獨立預測因素[8]，僅憑壞死核心的面積>3.5 mm2也能識別易損斑塊與穩定斑塊。有學者根據CT值將非鈣化斑塊及混合斑塊分為同質性斑塊和異質性斑塊，把異質性斑塊再細分為有NRS的異質斑塊和無NRS的異質斑塊，應用CCTA評估各類斑塊預測嚴重病變的特異性。結果表明，同質性斑塊和異質性斑塊識別嚴重病變的特異性中等，與非鈣化斑塊和混合斑塊相當，而NRS的特異性可達98.9%[9]。此前也有報道，NRS出現在TCFA中的概率比在非TCFA中更高，其對TCFA或ACS罪犯斑塊檢出的特異性在96%以上；然而，其敏感性卻相對較低。

1.3血管正性重構血管重構是指粥樣硬化發展過程中管腔橫截面積的變化[10]。血管外彈力膜向外擴張時發生正性重構，血管外彈力膜向內收縮時發生負性重構。組織病理學研究顯示，血管正性重構與斑塊穩定性之間有潛在聯系，正性重構的血管表現為炎癥標志物升高、脂質核心大、管壁缺乏平滑肌細胞。正性重構被認定為不穩定型心絞痛患者發生主要不良心血管事件的獨立預測因子。Tauth等[11，12]研究發現，血管重構模式與斑塊成分有關，軟斑塊與正性重構有關，而纖維鈣化斑塊常與血管的負性重構有關。多層螺旋CCTA能夠顯示斑塊處及鄰近正常血管段的血管邊緣，并可對相應血管輪廓內面積進行測量，因此可以用來計算血管重構指數(RI)。Schmid等[13]將RI>1.05定義為正性重構，而Inoue等[14]則將RI>1.10定義為正性重構。Gauss等[15]在他們的一項研究中對上述RI的兩種取值進行對照，結果發現CCTA易高估RI，用RI>1.05作為正性重構的標準，敏感性為100%，特異性為45%，易造成部分假陽性，應用 RI>1.10作為正性重構的標準，敏感性為83%，特異性為78%，雖然降低了敏感性，但整體考慮可能更適合作為CCTA評價斑塊正性重構的標準。多項與IVUS對照的研究表明，CCTA對斑塊處血管面積測值偏大，對斑塊兩端參考血管面積測量與IVUS無差異，造成了CCTA對RI值的高估，但所測RI與IVUS結果仍有較好的相關性[15]。因此，目前首選1.10作為重構指數閾值。

2CCTA對斑塊功能的評估

2.1內皮剪切應力(ESS)ESS是指血流與血管壁內皮摩擦產生的切線力。在ESS比較低的地方，即低速血流段、湍流、紊亂血流段，NO的生成減少，LDL的吸收增加，引起炎癥反應，內皮細胞啟動促粥樣硬化基因表達，導致高危斑塊形成。在ESS比較高的地方，內皮細胞表達粥樣硬化保護基因，維持斑塊穩定。然而，在斑塊狹窄部位，高ESS會使斑塊穩定性降低，更易破裂[16]。Samady等[17]應用虛擬組織學IVUS對20例非梗阻性冠心病患者的前降支進行6個月的隨訪發現，低ESS段斑塊面積和壞死核心增大，發生負性重構；高ESS段形成了更大的壞死核心，纖維和纖維脂肪組織形成，發生正性重構，提示斑塊向不穩定發展。這表明低ESS促進易損斑塊的發展，高ESS促進易損斑塊的破裂。在一個探究性研究中，ESS-CCTA參數被應用于虛擬健康管腔，預測斑塊出現的位置，結果顯示低ESS是斑塊形成的先決條件，然而其單獨存在不足以預測未來斑塊的形成位置[18]。

2.2血流儲備分數(FFR)FFR是指冠狀動脈狹窄時血管的最大血流量與假設不存在管腔狹窄情況下血管的最大血流量，主要通過測量冠狀動脈最大擴張狀態下狹窄部位遠端壓力與主動脈根部壓力的比值獲得。目前大量研究認為，FFR>0.8不存在功能性缺血，稱為FFR陰性；FFR在<0.75～0.8時血管存在缺血，稱FFR陽性。組織病理學研究顯示，70%的破裂斑塊在破裂前引起管腔重度狹窄，另外25%破裂前引起中度狹窄、5%破裂前引起輕度狹窄[19]。對心源性猝死患者未破裂的TCFA評估結果顯示，40%的患者引起了管腔重度狹窄，由于這部分患者常伴心絞痛，一般會得到積極治療。50%的患者引起管腔中度狹窄，僅有半數(即25%)FFR為陽性，表現出缺血的癥狀，可能得到合適的治療；余25%FFR陰性，雖不易表現出缺血癥狀，但斑塊可能很大，存在較高風險。因此引起管腔中度狹窄的TCFA是CCTA檢查的合理目標，其中FFR陽性的TCFA應積極治療。另10%引起管腔輕度狹窄，風險相對較低，需定期隨訪觀察[19]。

目前，雖然CCTA檢測技術在不斷發展，但仍不能評估易損斑塊的所有診斷要點及易損因素，綜合斑塊的形態學特征和功能學數據提供新的無創性檢查評估易損斑塊，對早期診斷急性冠狀動脈事件有重要意義。

參考文獻：

[1] Fujii K, Hao H, Ohyanagi M, et al. Intracoronary imaging for detecting vulnerable plaque[J]. Circ J, 2013,77(3):588-595.

[2] Nakazato R, Shalev A, Doh JH, et al. Quantification and characterisation of coronary artery plaque volume and adverse plaque features by coronary computed tomographic angiography: a direct comparison to intravascular ultrasound[J]. Eur Radiol, 2013,23(8):2109-2117.

[3] Dey D, Achenbach S,Schuhbaeck A, et al. Comparison of quantitative atherosclerotic plaque burden from coronary CT angiography in patients with first acute coronary syndrome and stable coronary artery disease[J]. J Cardiovasc Comput Tomogr, 2014,8(5):368-374.

[4] Madder RD, Chinnaiyan KM, Marandici AM, et al. Features of disrupted plaques by coronary computed tomographic angiography:correlates with invasively proven complex lesions[J]. Circ Cardiovasc Imaging, 2011,4(2):105-113.

[5] Motoyama S, Sarai M, Harigaya H, et al. Computed tomographic angiography characteristics of atherosclerotic plaques subsequently resulting in acute coronary syndrome[J]. J Am Coll Cardiol, 2009,54(1):49-57.

[6] Versteylen MO, Kietselaer BL, Dagnelie PC, et al. Additive value of semiautomated quantification of coronary artery disease using cardic computed tomographic angiography to predict future acute coronary syndrome[J]. J Am Coll Cardiol, 2013,61(22):2296-2305.

[7] Seifarth H, Schlett CL, Nakano M, et al. Histopathological correlates of the napkin-ring sign plaque in coronary CT angiography[J]. Atherosclerosis, 2012,224(1):90-96.

[8] Finn AV, Nakano M, Narula J, et al. Concept of vulnerable/unstable plaque[J]. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2010,30(7):1282-1292.

[9] Maurovich-Horvat, P, Schlett CL, Alkadhi H, et al. The napkin-ring sign indicates advanced atherosclerotic lesions in coronary CT angiography[J]. JACC Cardiovasc Imaging, 2012,5(12):1243-1252.

[10] Ozaki Y， Okumura M， Ismail TF， et al. Coronary CT angiographic characteristics of culprit lesions in acute coronary syndromes not related to plaque rupture as defined by optical coherence tomography and angioscopy[J]. Eur Heart J， 2011,32(22):2814-2823.

[11] Tauth J, Pinnow E, Sullebarger JT, et al. Predictors of coronary arterial remodeling patterns in patients with myocardial ischemia[J]. Am J Cardiol, 1997,80(10):1352-1355.

[12] Ito T, Terashima M, Kaneda H, et al. Comparison of in vivo assessment of vulnerable plaque by 64-slice multislice computed tomography versus optical coherence tomography[J]. Am J Cardiol, 2011,107(9):1270-1277.

[13] Schmid M, Pflederer T, Jang IK, et al. Relationship between degree of remodeling and CT attenuation of plaque in coronary atherosclerotic lesions: an in-vivo analysis by multi-detector computed tomography[J]. Atherosclerosis, 2008,197(1):457-464.

[14] Inoue K, Motoyama S, Sarai M, et al. Serial coronary CT angiography-verified changes in plaque characteristics as an end point: evaluation of effect of statin intervention[J]. JACC Cardiovasc Imaging, 2010,3(7):691-698.

[15] Gauss S, Achenbach S, Pflederer T, et al. Assessment of coronary artery remodelling by dual-source CT: a head-to-head comparison with intravascular ultrasound[J]. Heart, 2011,97(12):991-997.

[16] Wentzel JJ, Chatzizisis YS, Gijsen FJ, et al. Endothelial shear stress in the evolution of coronary atherosclerotic plaque and vascular remodelling: current understanding and remaining questions[J]. Cardiovasc Res, 2012,96(2)234-243.

[17] Samady H, Eshtehardi P, McDaniel MC, et al. Coronary artery wall shear stress is associated with progression and transformation of atherosclerotic plaque and arterial remodeling in patients with coronary artery disease[J].Circulation, 2011,124(7):779-788.

[18] Rikhtegar F, Knight JA, Olgac U, et al. Choosing the optimal wall shear parameter for the prediction of plaque location-A patient-specific computational study in human left coronary arteries[J]. Atherosclerosis, 2012,221(2):432-437.

[19] Narula J, Nakano M, Virmani R, et al. Histopathologic characteristics of atherosclerotic coronary disease and implications of the findings for the invasive and noninvasive detection of vulnerable plaques[J]. J Am Coll Cardiol, 2013,61(10):1041-1051.

(收稿日期：2015-08-20)

中圖分類號：R5414

文獻標志碼：A

文章編號：1002-266X(2016)05-0094-03

doi：10.3969/j.issn.1002-266X.2016.05.040

通信作者：李清賢(E-mail:Liqingxian1956@126.com)

基金項目：山東省高等學校科技計劃項目(J14LL54)。