血管内超声虚拟组织学对心绞痛患者冠状动脉病变的临床研究

王晓梅WANG Xiaomei

王永德1,2WANG Yongde

陈卫强1,2CHEN Weiqiang

张 健1,2ZHANG Jian

血管内超声虚拟组织学对心绞痛患者冠状动脉病变的临床研究

王晓梅1,2WANG Xiaomei

王永德1,2WANG Yongde

陈卫强1,2CHEN Weiqiang

张 健1,2ZHANG Jian

目的应用血管内超声虚拟组织学（IVUS-VH）方法评价稳定型心绞痛（SAP）及不稳定型心绞痛（UAP）患者冠状动脉病变的特点。资料与方法将199例心绞痛患者按临床表现、心电图及心肌酶学分成SAP组101例和UAP组98例。所有患者行冠状动脉造影检查确定“罪犯”血管，采用灰阶血管内超声方法测量并比较两组“罪犯”血管的外弹力膜面积、管腔横截面积、斑块面积、斑块负荷、重构指数、斑块偏心指数。采用IVUS-VH方法测量并比较两组“罪犯”血管的斑块组成中钙化组织、纤维组织、脂质组织、坏死组织的面积及百分比。结果两组在最小管腔面积处测量的参数外弹力膜面积、管腔横截面积、斑块面积、斑块偏心指数、重构指数比较，差异均无统计学意义（t=1.392、－0.345、1.921、0.378、0.857，P＞0.05）。在最小管腔面积处测量的斑块组成方面，UAP组坏死核心面积明显高于SAP组（t=2.361，P＜0.05）。两组纤维面积、脂质面积、钙化面积之间比较差异无统计学意义（t=1.045、1.884、0.787，P＞0.05）。在斑块成分分布方面，UAP组纤维斑块面积百分比明显低于SAP组（t=－2.418，P＜0.05），坏死核心面积明显高于SAP组（t=2.602，P＜0.05），两组脂质面积及钙化面积之间比较差异无统计学意义（t=－0.551、0.085，P＞0.05）。结论 UAP组斑块构成中，坏死核心面积更大，坏死百分比更高。“罪犯”病变更加不稳定，更容易并发急性心血管事件。

心绞痛；超声检查，介入性；体层摄影术，螺旋计算机；冠状血管造影术；虚拟组织学

冠状动脉造影是诊断冠心病、评价管腔狭窄严重程度的“金标准”，但是随着对冠心病发病机制的深入研究，易损斑块的概念被提出来并成为国际、国内冠心病研究领域的热点。易损斑块也称不稳定斑块、活动性斑块或高危斑块，循证医学表明易损斑块破裂是不稳定型心绞痛（unstable angina pectoris, UAP）的主要原因[1]。冠状动脉造影能够描述管腔边界，却不能评价斑块负荷、形态和组成成分，不能识别易损斑块。血管内超声是评价在体冠状动脉粥样斑块的“金标准”。虚拟组织学血管内超声（virtual histology intravascular ultrasound, VH-IVUS）是一种近年来发展起来的能够对斑块进行形态学分析的新技术，能够对斑块性质及其组成成分进行准确的分辨。因此本研究应用此种方法观察稳定型心绞痛（stable angina pectoris, SAP）和UAP患者罪犯血管的斑块构成差别，从而指导临床医师采取合适的临床治疗策略，以降低急性心血管事件的发生率。

1 资料与方法

1.1 研究对象 收取2011-07～2013-06在泰达国际心血管病医院心内科住院的心绞痛患者199例，其中男145例，女54例；年龄18～75岁，平均（61±9）岁。所有患者均符合2013年美国心脏病学会/美国心脏协会公布的SAP及UAP治疗指南中提出的诊断标准[2-4]。SAP满足以下标准：近期内心绞痛发作的频率、持续时间、诱因或缓解方式没有变化；无近期心肌损伤的证据。UAP包括静息心绞痛、新发心绞痛、快速进展心绞痛。排除标准：排除左主干病变、再狭窄、血栓病变、严重钙化病变、慢性闭塞病变、桥血管病变、伴严重心力衰竭或心源性休克、严重肝肾功能不全者。按临床表现、心电图及心肌酶学将患者分成SAP组（101例）和UAP组（98例）。本研究经医院伦理委员会批准，所有患者均在入组前签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 所有患者均于入院后采集一般临床资料，询问患者有无高血压、糖尿病、高脂血症、吸烟等危险因素。入院后次日清晨空腹采肘静脉血3 ml，使用日立全自动生化分析仪7600测空腹血糖、三酰甘油、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇；以25 mm/s纸速同步记录体表12导联心电图。完善术前检查，无手术禁忌证，入院后第2天行冠状动脉造影检查。所有入选患者均采用Judkins法进行选择性冠状动脉造影，判定冠状动脉病变部位、狭窄程度，记录冠状动脉造影图像。“罪犯”血管为缺血相关的冠状动脉。“罪犯”血管的判定：结合心电图，由冠状动脉造影确定血管内狭窄最严重处为“罪犯”血管，同时行血管内超声检查。

1.3 灰阶血管内超声及VH-IVUS的检查方法 所有患者均于入院后第2天冠状动脉造影结束后进行灰阶血管内超声及VH-IVUS检查。应用波士顿科学公司的iLab血管超声显像仪及图像分析系统。在常规追加肝素抗凝及冠状动脉内注射硝酸甘油后，将导引钢丝送至“罪犯”血管远端，沿导引钢丝送入血管内超声探头导管，通过“罪犯”病变远端血管，连接血管超声显像仪，使用自动回撤装置，以1 mm/s的匀速回撤探头至病变近端，测定“罪犯”病变血管处以及距病变10 mm的近端、远端参考血管（参考血管定义为“罪犯”病变近/远端含有少量斑块且没有分支的血管），采集“罪犯”病变血管及参考血管图像数据，应用VHIVUS技术对血管斑块的结构和组成进行自动分析。本研究中有关参考血管的各项指标均采用远端和近端参考血管的平均值。

1.4 VH-IVUS检测指标 测量病变部位及参考部位血管的外弹力膜面积、管腔横截面积、斑块面积、斑块负荷、斑块最厚处直径及其对侧斑块最薄处直径。重构指数为病变部位血管的外弹力膜面积/参考血管的外弹力膜面积，重构指数≥1.05为正性重构，≤0.95为负性重构，介于两者之间为无重构。斑块偏心指数=（斑块最厚处直径－斑块最薄处直径）/斑块最厚处直径；斑块偏心指数≤0.5为向心性斑块，＞0.5为偏心性斑块。根据VH-IVUS软件所构建的组织图像对斑块成分进行分析，白色代表钙化组织，绿色代表纤维组织，黄色代表脂质组织，红色代表坏死组织。VH-IVUS软件利用每个切面获得的数据计算出每种成分在斑块中所占的比例。

1.5 统计学方法 采用SPSS 13.0软件，计量资料组间比较采用成组t检验，计数资料组间比较采用χ2检验。P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般临床特征 UAP组低密度脂蛋白胆固醇明显高于SAP组，差异有统计学意义（t=2.099，P＜0.05）。两组年龄、性别、合并高血压及2型糖尿病的发生率比较，差异无统计学意义（t=－1.051、0.013、1.944、2.367、1.190，P＞0.05）。UAP组冠状动脉造影诊断的单支病变、双支病变及三支病变比例分别为35%、42%和23%，SAP组冠状动脉造影诊断的单支病变、双支病变及三支病变比例分别为51%、34%和15%，UAP组多支病变多见，SAP组单支病变多见。两组一般临床资料比较见表1。

表1 两组一般临床资料比较

2.2 两组灰阶血管内超声影像检查结果的比较 两组在最小管腔面积处测量的管腔外弹力膜面积、管腔面积、斑块和中膜面积、偏心指数、重构指数比较，差异无统计学意义（t=1.392、－0.345、1.921、0.378、0.857，P＞0.05）。见表2。

2.3 两组 VH-IVUS 影像检查结果的比较 在最小管腔面积处测量的斑块组成方面，UAP组坏死核心（红色）面积明显高于SAP组，差异有统计学意义（t=2.361，P＜0.05）。两组纤维面积、脂质面积、钙化面积比较差异无统计学意义（t=1.045、1.884、0.787，P＞0.05）。在斑块成分分布百分比方面，UAP组纤维斑块面积百分比明显低于SAP组（t=－2.418，P＜0.05），坏死核心面积明显高于SAP组（t=2.602，P＜0.05），两组脂质面积及钙化面积比较差异无统计学意义（t=－0.551、0.085，P＞0.05），见表3。SAP和UAP患者 VH-IVUS影像各1例，见图1、2。

表2 两组灰阶血管内超声影像检查结果的比较

3 讨论

血管内超声是无创性的超声技术和有创性的导管技术相结合的一种的诊断方法。利用导管将一高频微型超声探头导入血管腔内进行探测，再经电子成像系统来显示心血管组织结构和几何形态的微细解剖信息。不仅可以了解管腔的形态，还可以直接显示管壁的结构，并根据病变的回声特点判断病变的性质，精确测定管腔、血管的大小及病变的狭窄程度，被认为是血管检查的新“金标准”。VH-IVUS是一种比较新的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，对斑块组织进行彩色编码，叠加在灰阶血管内超声图像上，得到重建的实时斑块组织图，对斑块进行病理组织学分类[5]。VH-IVUS综合反映了超声波的振幅和频率信息，其识别富含脂质坏死核的敏感度和特异度分别为91.7%和96.6%[6,7]。冠心病的不同临床分型处理策略不同，临床预后也不同，因此有必要了解临床诊断的冠心病的不同分型和 VH-IVUS所测量的斑块组成之间的关系，对指导临床医师采取正确的治疗策略及评价预后有重要意义。

表3 两组 VH-IVUS影像检查结果比较

图1 男，65岁，稳定型心绞痛。稳定斑块，以纤维成分为主（90.67%），坏死成分所占的面积很小（5.06%）

图2 男，67岁，不稳定型心绞痛。不稳定性斑块，斑块破裂，纤维组织所占面积为76%，坏死组织所占面积为14%

本研究应用 VH-IVUS方法评价了SAP及UAP患者病变血管最狭窄处斑块负荷及斑块组成的特点及差别。与SAP组相比，UAP组在最小管腔面积处有更小的管腔面积，更大的外弹力膜面积、斑块面积，偏心指数及重构指数，但是两组之间无统计学差异。Hong等[8]对急性冠状动脉综合征患者和SAP患者的上述指标进行了比较，结果表明急性冠状动脉综合征组在外弹力膜面积、斑块面积及重构指数方面均明显高于SAP组，考虑与研究人群差异有关。Hong等[8]还入组了一部分急性心肌梗死的患者，这部分患者病变血管斑块负荷更高。在斑块构成方面，UAP组坏死核心面积明显高于SAP组。在斑块成分分布百分比方面，两组之间在脂质面积及钙化面积方面差异无统计学意义。SAP组纤维斑块面积百分比明显高于UAP组，坏死核心面积明显小于UAP组，两组之间差异有统计学意义。Hong等[8]也对这方面进行了研究，结果急性冠状动脉综合征组坏死核心面积明显高于SAP组，与本次研究结果一致。研究结果表明与SAP相比，UAP组斑块负荷更重，斑块组成中坏死组织所占面积更大，所占比例更高，坏死组织大小与斑块破裂有关[9]，说明斑块含坏死组织越大，冠状动脉病变越不稳定，越容易出现各种不良的心血管事件，因此更需要强化他汀类等药物治疗。当然VH-IVUS作为一种新技术还不完美，仍有很多不足的地方，由于VH-IVUS要把整个斑块区分为4种组织，因此对不同斑块成分的边界精确的界定是非常重要的，另外它不能确定冠状动脉内的血栓形成，也不能识别支架的存在，因此，对于冠状动脉内急性血栓形成的患者和支架内再狭窄的患者，VH-IVUS分析目前还不具备明确的指导价值，当然本研究并未纳入这部分患者。

本研究结果表明UAP组斑块负荷更重，斑块组成中坏死组织所占面积更大，更容易发生临床事件，对这部分患者要给予足够重视。 VH-IVUS方法在评价病变血管斑块的稳定性方面有独特的优势，有助于临床医师选择合适的治疗方案，减少甚至避免临床不良事件的发生，使患者最大程度地获益。

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（本文编辑 冯 婕）

Clinical Study of Coronary Artery Lesion in Patients with Angina Pectoris Using Virtual Histology Intravascular Ultrasound

PurposeTo observe the characteristics of coronary artery lesion in patients with unstable angina pectoris (UAP) and stable angina pectoris (SAP) using virtual histology intravascular ultrasound (IVUS-VH).Materials and MethodsA total of 199 patients with angina pectoris were enrolled and divided into SAP group (101 cases) and UAP group (98 cases) according to clinical symptoms, ECG and myocardial enzyme level. All the patients underwent coronary angiography to determine the "criminals" vessels, grayscale intravascular ultrasound was used to measure and compare the external elastic membrane area (EEMA), lumen cross-sectional area (lumen CSA), plaque area (PA), plaque burden (PB), remodeling index (RI), plaque eccentricity index (EI) of the "criminals" vessels. IVUS-VH method was used to measure and compare the area and percentage of calcifed tissue, fbrous tissue, lipid tissue and necrotic tissue in the plague components of the "criminals" vessels between the two groups.ResultsThere was no significant difference (t=1.392, －0.345, 1.921, 0.378 and 0.857, P＞0.05) of EEMA, lumen CSA, PA, EI and RI measured at the location with smallest lumen area between the two groups. Necrotic core area and percentage of lesion composition in UAP group was signifcantly higher than that in SAP group (t=2.361, P＜0.05). There was no statistically signifcant difference (t=1.045, 1.884 and 0.787, P＞0.05) between the two groups on the area of fiber, lipid and calcification. On the distribution of plaque components, fibrous plaque area percentage of UAP group was lower than that in SAP group (t=－2.418, P＜0.05), while the necrotic core area was signifcantly higher than SAP group (t=2.602, P＜0.05), there was no signifcant difference (t=－0.551 and 0.085, P＞0.05) between the two groups on lipid and calcifcation area.ConclusionNecrotic core area and percentage of plaque composition in the UAP group is larger than the other group. "Criminals" lesions are more unstable and more easily to be complicated with acute cardiovascular events.

Angina pectoris; Ultrasonography, interventional; Coronary angiography; Visual histology

1. 天津医科大学心血管病临床学院 天津300070

2. 泰达国际心血管病医院心内科 天津300457

张 健

1. Cardiovascular Clinical College of Tianjin Medical University, Tianjin 300070, China

2. Department of Cardiology, TEDA International Cardiovascular Hospital, Tianjin 300457, China

Address Correspondence to: ZHANG Jian E-mail: 13920642460@163.com

R816.2

2014-05-14

修回日期：2014-10-25

中国医学影像学杂志

2014年 第22卷 第11期：838-841，845

Chinese Journal of Medical Imaging

2014 Volume 22(11): 838-841, 845

10.3969/j.issn.1005-5185.2014.11.010