iMapTM血管內超聲檢測冠狀動脈粥樣斑塊壞死核心與心血管疾病危險因素、Lp-PLA2相關性

岑錦明， 楊希立， 許兆延， 張健瑜， 蔡煒標， 梅百強， 熊卿圓

冠狀動脈心臟病（冠心病）發生發展和轉歸過程中冠狀動脈斑塊性質及穩定性較其所致血管狹窄程度更具有臨床意義，及早發現不穩定斑塊及影響其穩定性的危險因素，對預防急性心血管事件發生至關重要。 虛擬組織學（virtual histology，VH）-血管內超聲（IVUS）是一種IVUS后處理技術，可在灰階IVUS基礎上通過反向散射射頻信號實時重建斑塊分類組織圖像，對目前所知主要斑塊組成成分進行分析，其成像預測準確率＞90%，利于分析斑塊易損性。影響斑塊穩定性因素有免疫炎性反應、細胞外基質降解、脂質代謝異常、細胞凋亡、鈣化、氧化應激及血管新生、血流動力學等，其中炎性反應是斑塊易損性關鍵因素［1］。近年來血清標志物作為動脈粥樣易損斑塊早期預警信號的研究證據不斷增加，血漿脂蛋白相關磷脂酶A2（lipoprotein associated phospholipase A2，Lp-PLA2）作為研究熱點的冠心病風險預測因子［2］，與動脈粥樣硬化程度相關。本研究選擇冠狀動脈臨界病變病例作VH-IVUS檢測，旨在探求傳統危險因素、Lp-PLA2與斑塊壞死核心（necrotic core，NC）、斑塊負荷（plaque burden，PB）相關性。

1 材料與方法

1.1 研究對象

2015年6月至2017年6月連續入選在佛山市第一人民醫院住院的胸痛待查患者。入選標準：冠狀動脈造影（CAG）顯示3支主要血管左前降支（LAD）、左回旋支（LCX）、右冠狀動脈（RCA）中靶血管狹窄40%～70%，直徑≥2.5 mm，且為原位、非經皮冠狀動脈介入治療（PCI）血管；排除標準：①既往有急性心肌梗死或冠狀動脈旁路移植術史、PCI史，存在致命性心律失常或控制不良的高血壓（收縮壓＞160mmHg和/或舒張壓＞110 mmHg，1 mmHg＝0.133 kPa），嚴重肝、腎功能不全；②對阿司匹林或氯吡格雷禁忌；③伴發惡性腫瘤、炎癥性疾病、自身免疫性疾病；④未經治療的甲狀腺疾病、雌激素替代治療、發熱（＞37.5℃）、3個月內外科手術、創傷或感染性疾病、血栓栓塞性疾病、瓣膜性心臟病、心肌病、心臟移植、美國紐約心臟病協會（NYHA）心功能分級Ⅲ～Ⅳ級充血性心力衰竭或左心室功能不全（左心室射血分數＜40%）；⑤CAG顯示血管完全閉塞（腦梗死溶栓后血流分級0級）、IVUS示管腔明顯鈣化（＞180°）。所有患者術前均簽署手術知情同意書。

1.2 術前準備

患者在CAG檢查前均根據《中國經皮冠狀動脈介入治療指南（2016）》［3］推薦標準，接受腸溶阿司匹林（0.1 g/d）、氯吡格雷（75 mg/d）、阿托伐他汀鈣（20 mg/d）、貝那普利（10 mg/d）治療 5～7 d，無禁忌證時加用β受體阻滯劑美托洛爾，并根據個體情況調整劑量。對伴發高血壓患者，控制收縮壓在≤160 mmHg和/或舒張壓在≤100 mmHg。

1.3 生化指標和標志物檢測

入院第2天空腹檢測所有患者總膽固醇（TC）、三酰甘油（TG）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、糖化血紅蛋白（HbA1c）水平，酶聯免疫吸附試驗（ELISA）檢測 Lp-PLA2水平。參考值分別為：TC 3.1～5.7 mmol/L，TG 0.4～2.0 mmol/L，HDL-C 1.16～1.55 mmol/L，LDL-C 1.80～3.36 mmol/L，HbA1c 4.0%～6.5% ，Lp-PLA2＜175 ng/mL。

1.4 危險因素定義

高血壓：根據《中國高血壓防治指南 2010》［4］，在未應用降壓藥物情況下3次非同日測定收縮壓均＞140 mmHg和/或舒張壓＞90 mmHg；肥胖：體重指數（BMI）≥28 kg/m2；2 型糖尿病：根據 2003 年美國糖尿病協會診斷標準［5］，空腹血糖（FBG）≥7.0 mmol/L和/或餐后 2 h血糖≥11.1 mmol/L；吸煙史：既往規律吸煙每日10支以上，煙齡5年以上；高脂血癥：空腹血清TC≥5.7 mmol/L或LDL-C≥3.3 mmol/L；早發冠心病家族史：一級男性親屬發病時＜55歲，一級女性親屬發病時＜65歲。

1.5 CAG和VH-IVUS檢查

患者取平臥位，1%利多卡因局部浸潤麻醉，右橈動脈或右股動脈為穿刺入路，成功后置入6 F動脈鞘管，經鞘管內注入普通肝素3 000 U，5 F Terumo共用造影導管行CAG（左冠狀動脈常規用RAO 30°+CRA 30°、RAO 30°+CAU 30°、LAO 50°+CAU 30°、LAO 50°+CRA 30°，右冠狀動脈用 LAO 45°、LAO 20°+CRA 20°、CRA 30°投照體位）；2 名經驗豐富介入醫師采用定量冠狀動脈造影（QCA）分析CAG結果，同步記錄其圖像，靶病變最小管腔直徑（minimum luminal diameter，MLD）、病變長度（lesion length，LL）、面積狹窄率（area stenosis，AS）數據取2名醫師評估平均值。

VH-IVUS檢查參照歐洲心臟病協會指定標準［6］，經造影導管補充普通肝素至 100 U/kg，導絲導引下送入指引導管至靶冠狀動脈開口，PTCA導絲送至靶冠狀動脈遠端，經指引導管向靶冠狀動脈內注入硝酸甘油200 μg，沿PTCA導絲送入iMapTM系統（美國Boston科技公司）IVUS探頭（頻率40 MHz，導管直徑3.6 F）至冠狀動脈遠端，以0.5 mm/s速度自動回撤導管，同時采集影像數據；采用QIVUS iMap Basic Viewer軟件檢測靶病變最狹窄處外彈力膜橫截面面積（EEMCSA）、最小管腔橫截面面積（MLACSA）、斑塊面積（PA）、PB，以及參考段EEMCSA（REEMCSA）、參考段MLACSA（RMLACSA）。

定量指標檢測：所有靶病變測量數值來自IVUS所示橫截面最狹窄部位。①EEMCSA：病變最狹窄處血管總橫截面積，即血管外彈力膜所含面積，包括MLACSA和PA；②MLACSA：最狹窄處血管管腔邊界包繞區域面積；③PA：最狹窄處EEMCSA與MLA-CSA 之差， 即 PA＝（EEMCSA）-（MLACSA）；④PB：最狹窄處PA與EEMCSA之比，即PB＝PA/病變段 EEMCSA×100%；⑤RMLACSA＝（RMLACSA近端+RMLACSA遠端）/2；⑥管腔面積狹窄率（%）＝參考段管腔橫截面積-靶病變MLACSA/RMLACSA×100%。

定性指標檢測：iMapTMIVUS檢測斑塊成分以不同顏色顯示，綠色表示纖維組織（FT），黃色表示纖維脂質（FF），紅色表示NC，藍色表示鈣化核心（DC）。薄帽纖維粥樣斑塊（TCFA）定義：最小管腔面積處無厚纖維帽證據，至少占病變周徑33%，其負荷＞40%，NC面積＞10%。測量斑塊各成分面積及其占斑塊總體積百分比。

1.6 統計學方法

分類資料用頻數表描述和χ2檢驗分析，計量資料用均數±標準差（±s）描述，兩組間比較用兩獨立樣本t檢驗；各危險因素與斑塊NC關系用單因素線性回歸和多因素線性回歸分析，將單因素分析線性回歸P≤0.1的變量參數帶入多變量模型分析；數據分析采用SPSS 19.0軟件，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

最終入選88例患者，年齡50～80歲，平均（62.4±8.5）歲；不穩定型心絞痛48例（57.1%），穩定型心絞痛 40例（42.9%）（表 1）。QCA 檢測實例見圖 1，灰階IVUS與iMapTMIVUS檢測實例見圖2。

表1 88例患者臨床基線資料

圖1 QCA分析CAG結果影像

iMapTMIVUS檢測靶病變 LL、AS均高于QCA分析結果（P＜0.05），兩種方法檢測MLD差異無統計學意義（P＞0.05），見表 2。

圖2 灰階IVUS定量與iMapTMIVUS定性檢測影像

表2 兩種方法檢測靶病變結果比較

心血管危險因素分析顯示，LDL-C與PB呈正相 關 （r＝0.539，P＜0.05）；伴 糖 尿 病 （r＝0.599，P＜0.05）、LDL-C（r＝0.581，P＜0.05）、Lp-PLA2（r＝0.546，P＜0.05）與 NC所占百分比呈正相關，HDL-C與NC所占百分比呈負相關（r＝-0.429，P＞0.05）；年齡、性別、伴高血壓、吸煙史、早發冠心病家族史、BMI、HbA1c、FBG、TC、TG 與 PB、NC 呈負相關，見表3。由于變量（y）為斑塊內NC百分比，自變量（x）為年齡、男性、伴高血壓、伴糖尿病、吸煙史、BMI、HbA1c、FBG、TC、TG、LDL-C、HDL-C、Lp-PLA2，將單因素線性回歸分析中P≤0.1的變量作多因素回歸分析，結果顯示伴糖尿病、LDL-C、Lp-PLA2是斑塊NC所占百分比的獨立危險因素（P＜0.05），見表4。

3 討論

流行病學證據表明心血管疾病危險因素與冠狀動脈臨床事件間存在復雜關系［7］。相當多冠狀動脈事件是由冠狀動脈不穩定斑塊破裂繼發完全或不完全閉塞性血栓形成所致，即急性冠狀動脈綜合征（ACS）病理基礎，早期診斷并治療不穩定粥樣斑塊對于降低急性冠狀動脈事件極其重要。目前CAG無法顯示不穩定斑塊性質，臨界病變危險分層或嚴重程度判斷成為盲區。本研究iMapTMIVUS檢測結果顯示靶病變LL、AS均高于QCA分析結果（P＜0.05），與以往相關研究結果［8］相似；冠狀動脈病變狹窄程度及病變長度均超過CAG結果。VH-IVUS可提供管腔與管壁橫截面圖像，重建血管縱軸切面，全面分析斑塊大小、形態、性質、累及范圍、鈣化和血管重構等。Ben Ahmed等［9］通過QCA和IVUS對40例冠狀動脈臨界病變作前瞻性分析，結果47%患者經IVUS檢測后治療策略發生改變（P＝0.01）。因此，對CAG提示臨界病變（狹窄40%～70%）采用IVUS檢查十分必要，可進一步明確斑塊性質和狹窄程度，制定下一步治療方案，且IVUS指導PCI治療可顯著降低心源性死亡和支架內血栓形成等心血管不良事件［10］。但VH-IVUS也存在不足，對嚴重鈣化周圍壞死組織或血栓的判斷欠佳，故本研究排除了嚴重鈣化病變（管腔鈣化＞180°）患者。

表3 心血管危險因素與PB、NC關系

表4 NC與危險因素相關指標多因素回歸分析結果

冠狀動脈不穩定斑塊主要有薄纖維膜、大脂質核心、炎性細胞浸潤、血小板聚集、鈣化結節、血管正性重構等病理類型。其中斑塊NC是斑塊易損性標志，在評估斑塊穩定性方面具有最高預測價值［11］。近年出現應用VH-IVUS檢測分析NC大小與某些血清標志物相關性研究報道，但相關臨床證據不足，且傳統心血管疾病危險因素與NC、PB間關系未明確。本研究通過iMapTMIVUS對所有冠狀動脈臨界病變檢測發現伴糖尿病與NC呈正相關，多因素分析發現伴糖尿病是NC獨立危險因素，表明糖尿病狀態可促進斑塊發展，增大斑塊NC和PB，使心血管事件發生率增加［12-13］。

本研究發現LDL-C與NC、PB正相關，是NC獨立危險因素。既往TNT研究、IDEAL研究、MIRACL研究、PROVE-IT研究等證實LDL-C水平降低可明顯降低心血管事件死亡風險［14-17］。但本研究為單中心研究，納入病例少，降低LDL-C水平是否可減少斑塊NC面積、提高斑塊穩定性，仍需臨床研究證實。

本研究發現HDL-C與NC呈負相關。HDL具有抗炎、抗氧化、促進一氧化氮生成、抗凋亡等功能，其中促進膽固醇逆向轉運是其抗動脈粥樣硬化的最重要功能體現［18-20］。NC是由富含膽固醇結晶的泡沫細胞組成，從HDL-C功能方面解釋了HDL-C與NC呈負相關，提示HDL-C可能是NC保護因素，但經多因素分析未予證實。近年多項研究結論提示，HDL與動脈粥樣硬化關系相當復雜［21-24］。近期一項中國慢性病前瞻性研究證實，不降低LDL-C水平情況下單純升高HDL-C水平并不能對心血管疾病起保護作用［25］。美國一項超過100萬人群研究發現，HDL-C 與總死亡率間呈“U”型關系［26］，提示 HDL-C并非越高越好。有研究發現HDL-C預測冠心病還受 LDL-C、TG 水平影響［27］。 因此，HDL-C 與冠心病關系，特別是與斑塊NC關系，仍需更多循證醫學證據支持。

本研究顯示血漿Lp-PLA2水平隨著NC增加而顯著升高，多因素回歸較正傳統危險因素后Lp-PLA2仍是NC和PB獨立危險因素，提示動態監測Lp-PLA2水平一定程度上能反映斑塊穩定性。Lp-PLA2是脂質代謝和炎性反應標志物，主要由巨噬細胞、T淋巴細胞、單核細胞、肥大細胞分泌產生，與血小板不穩定性密切相關，可特異性反應血管壁周圍炎性狀態［28］。 楊希立等［29］、趙茹等［30］采用 IVUS 分析冠心病患者冠狀動脈粥樣斑塊，均發現Lp-PLA2水平與斑塊脂質NC面積呈正相關。Wang等［13］采用iMapTMIVUS研究分析192例單支冠狀動脈臨界病變患者納入橫斷面，發現Lp-PLA2是最小管腔面積PB和NC獨立預測因子，且LP-PLA2對急性冠狀動脈病變事件有一定預測價值。本研究結果與之相似，考慮原因：①Lp-PLA2與ox-LDL具有很強親和力，它水解ox-LDL產生溶血卵磷脂和氧化脂肪酸，在內膜下溶血磷脂酰膽堿和氧化脂肪酸累積形成斑塊脂質核心，成為單核細胞化學誘導物，損傷內皮，從而促進單核細胞由管腔向內膜聚集，形成巨噬細胞并吞噬ox-LDL變成泡沫細胞，促進斑塊產生［31］，而斑塊在炎性因子作用下不斷破裂，NC逐漸增大，進而導致斑塊不穩定；②Lp-PLA2對血管內皮細胞損傷存在介導機制，其介導的基質蛋白酶能降解薄帽纖維膠原基質等物質，一定條件下促進不穩定斑塊發生發展，進而引起急性冠狀動脈事件發生［32］。因此，早期檢測冠狀動脈臨界病變患者血漿Lp-PLA2，結合影像學結果，可更準確、快速地預測冠狀動脈事件風險。

本研究顯示年齡、男性、伴高血壓、吸煙史、早發冠心病家族史、FBG、TC、TG與 NC、PB無明顯相關，考慮可能在于樣本量較少，患者FBG和HbA1c水平基本在正常范圍，入院前是否服用他汀等藥物，與其它危險因素（如炎癥或基因易感性）相互作用，未計算三維PB指標。本研究僅檢測單一病變節段最狹窄處斑塊NC、PB，不能反映整體病變節段或其它冠狀動脈病變程度，檢驗效能不足問題難以避免。

總之，與CAG比較，iMapTMIVUS可更準確地判定冠狀動脈病變狹窄程度及性質，實時提供類似病理學組織圖像，更直觀地對斑塊成分進行定性及定量分析，在識別斑塊穩定性上具有重要臨床價值。LDL-C與冠狀動脈粥樣斑塊PB呈正相關，HDL-C與NC呈負相關。伴糖尿病、LDL-C、Lp-PLA2是斑塊穩定性危險因素，與NC呈正相關。