急性冠状动脉综合征患者罪犯病变与非罪犯病变的光学相干断层成像特点

杨亚丽　孙冬冬　李妍



·综述·

急性冠状动脉综合征患者罪犯病变与非罪犯病变的光学相干断层成像特点

杨亚丽孙冬冬李妍

光学相干断层成像；急性冠状动脉综合征；罪犯病变；非罪犯病变

心血管疾病是全球第一大致死疾病，每年死于心血管疾病的人数约占全球总死亡人数的30%，其中急性冠状动脉综合征(acute coronary syndrome，ACS)对人类生命健康危害最大[1]。ACS常表现为多支血管病变，准确识别罪犯与非罪犯病变对指导ACS的治疗及预防心血管事件的再次发生至关重要[2]。光学相干断层成像(optical coherence tomography，OCT)是利用近红外线进行横断面成像的影像学手段，其最大的优势是空间分辨率高，可以较准确地反映ACS患者罪犯病变与非罪犯病变的斑块特点[3]。本文就ACS罪犯病变与非罪犯病变的OCT特点进行综述。

1　OCT的工作原理

OCT是利用近红外线，对冠状动脉进行横断面成像的影像学手段，通过测定从组织内部反射的光学回声延迟时间来反映不同组织的深度。目前OCT分为两大类，即时域OCT(time domain OCT,TD-OCT)和频域OCT(frequency domain OCT,FD-OCT)。多数TD-OCT需球囊阻断血流，心肌缺血风险较高；FD-OCT无需球囊阻断血流，仅需用乳酸钠林格注射液或对比剂清除视野中的血液，且成像速度快，因此更加安全、有效[4]。OCT最大的优势是空间分辨率较高，轴向分辨率可达10 μm，相当于血管内超声(intravenous ultrasound，IVUS)的10倍，有“光学活检”之称。高分辨率使其能区分正常血管壁的内、中、外膜3层结构，识别斑块类型与斑块特征，区分红、白血栓及动态观察斑块演变。

2　OCT在体观察罪犯病变特征

罪犯病变是指引起ACS患者主要突发临床症状的病变。冠状动脉管腔血栓形成导致心肌急性血流减少甚至中断是引起ACS的主要机制，引起冠状动脉管腔急性血栓形成的原因包括斑块破裂、斑块糜烂和浅表钙化结节形成[5]。尸检研究结果表明，因冠状动脉血栓形成导致猝死的患者中，斑块破裂患者占55%～65%，斑块糜烂患者占30%～35%，钙化结节占2%～7%[6]。此外，OCT可识别ACS的其他罕见原因，包括自发性冠状动脉夹层、冠状动脉痉挛等。

2.1斑块破裂

斑块破裂继发血栓形成是ACS的主要病理机制。在OCT图像上，破裂斑块表现为纤维帽不连续、内膜撕裂或夹层、斑块内空洞形成[7]。有研究表明，不同活动状态下发生ACS的破裂斑块形态不同，薄纤维帽粥样斑块(thin-cap fibroatheroma，TCFA)在静息或活动时均容易发生破裂，一些厚纤维帽斑块在活动时也会发生破裂；与静息状态下发生ACS相比，活动状态下发生ACS的患者罪犯病变破裂发生在纤维帽肩部更多见(静息组57%比活动组93%，P=0.014)[8]。并非所有斑块破裂均会引起ACS，Shimamura等[9]对80例冠状动脉斑块发生破裂的冠心病患者行OCT检测，结果显示，破裂斑块形态在无症状的冠心病患者和非ST段抬高ACS(NSTEACS)患者之间不同，无症状冠心病患者脂质斑块和管腔血栓的发生率显著低于NSTEACS患者(61%比85%,P=0.013；9%比83%，P<0.001)。两组斑块破口的最大横截面积相似，但无症状冠心病患者破裂位点处管腔面积和最小管腔面积显著大于NSTEACS患者[(3.78±1.50)mm2比(2.70±1.55)mm2，P=0.003；(2.75±0.99)mm2比(1.72±0.90)mm2,P<0.001]。

2.2斑块糜烂

斑块糜烂是指血栓形成处的内膜富含平滑肌细胞和蛋白聚糖基质，缺乏内皮细胞而未发生破裂[10]。吸烟是女性发生斑块糜烂的重要危险因素，在<50岁的女性患者中，超过80%的冠状动脉血栓由斑块糜烂引起[6]。OCT尚不能识别内皮细胞的缺失，斑块糜烂的OCT影像表现为纤维帽连续性好、管腔不规则、血栓形成[7]。多数糜烂发生在内膜增厚或厚帽纤维粥样斑块处，缺乏坏死核心，但当出现坏死核心时，厚纤维帽使坏死核心与管腔并不相通。Jia等[11]对126例ACS患者行OCT检查，结果显示，斑块糜烂在非ST段抬高心肌梗死(NSTEMI)患者中多见；与破裂斑块相比，发生糜烂的斑块脂质含量较少，纤维帽较厚；在引起ACS的三种原因中，斑块糜烂所致患者冠状动脉狭窄程度最轻。因此，经OCT检测后，如果是斑块糜烂导致的ACS，往往无需置入支架，可以强化抗栓、调脂治疗。但仍需进一步的临床研究证实这一观点。

2.3浅表钙化结节

目前，冠状动脉钙化与斑块易损性间的关系尚不清楚。钙化结节的OCT影像表现为单个或多个突向管腔的钙化区域，纤维帽不连续，血栓覆盖[7]。有研究发现，钙化结节在伴有高血压病或慢性肾病(chronic kidney disease，CKD)的老年患者中较多见[11]。Mizukoshi等[12]使用OCT评价187例冠心病患者的罪犯病变钙化沉积情况，结果发现，与稳定型心绞痛(stable angina pectoris,SAP)患者相比，ACS患者罪犯病变钙化角度、面积、长度较小，点状钙化沉积(角度<90°)较多，大的钙化沉积(角度>90°)较少；且斑块破裂与点状钙化沉积数量呈正相关(r=0.479)，与大的钙化沉积数量呈负相关(r=-0.219，P=0.003)，表明点状钙化特征与罪犯病变具有相关性。

2.4血栓形成

冠状动脉血栓形成在OCT上表现为贴在管腔表面或漂浮在管腔中的团块。OCT不仅可以明确血栓的位置和大小，还可以区分红、白血栓，红血栓对OCT信号呈高衰减，白血栓则呈低衰减[13]。红血栓多见于急性心肌梗死(AMI)患者，白血栓多见于不稳定型心绞痛(UAP)患者[3]。此外，通过OCT测量可以对血栓负荷进行定量分析，便于比较不同病变血栓负荷，判断溶栓治疗效果。Hu等[14]对溶栓治疗24～48 h的STEMI患者行OCT检测，结果显示，发生斑块破裂的罪犯病变残余血栓负荷显著高于发生斑块糜烂的罪犯病变，且斑块糜烂处以白血栓为主。Amabile等[15]对16例ACS患者溶栓治疗前后分别行OCT检测，平均溶栓治疗时间为(3.9±0.3)d，结果显示，溶栓治疗后血栓负荷显著降低，且与溶栓治疗时间显著相关。

2.5自发性冠状动脉夹层

自发性冠状动脉夹层(spontaneous coronary artery dissection，SCAD)是引起ACS的一种少见原因，易被冠状动脉造影(coronary arteriography，CAG)漏诊。其主要机制是内膜撕裂或滋养血管破裂导致冠状动脉非创伤性、非医源性夹层，假腔形成，压迫真腔，影响冠状动脉血液供应。OCT可以准确识别内膜破口、区分真假腔，是诊断SCAD最有价值的影像学手段[4]。Alfonso等[16]对17例怀疑有SCAD的患者行OCT检测，证实其中11例为SCAD，表现为双腔或壁内血肿，而CAG仅发现3例患者存在内膜片。此外，OCT可以指导SCAD的介入治疗，包括确定导丝是否位于真腔，支架是否完全封闭内膜破口及协助选择合适的支架大小、长度等[16]。

2.6冠状动脉痉挛

冠状动脉痉挛是非阻塞性冠心病的主要机制之一[17]。严重的冠状动脉痉挛也可导致反复发生ACS，而CAG却无法识别罪犯病变。OCT影像表现为冠状动脉痉挛处血管内膜、中膜增厚，内膜突起。Park等[18]对39例冠状动脉痉挛引起的ACS患者进行OCT研究，结果发现，发生痉挛的血管节段内膜显著增厚，内膜撕裂、糜烂、微血栓是冠状动脉痉挛处的主要形态特征。

3　OCT在体观察非罪犯病变特征

非罪犯冠状动脉病变是相对于罪犯冠状动脉病变而言的，指除了引发ACS患者临床症状病变之外的冠状动脉内所有病变。ACS患者常存在多支血管病变，不仅罪犯病变处于易损状态，其他部位往往也存在易损或已破裂病变。与冠状动脉单支病变相比，多支病变的ACS患者主要不良心血管事件(major advers cardiac events，MACE)再发生率高[2]。PROSPECT研究[19]是第一项观察ACS患者动脉粥样硬化斑块自然进程的前瞻性、多中心临床研究。结果发现，中位随访3.4年，非罪犯病变引起的3年累积MACE发生率高达11.6%。因此，在处理ACS患者罪犯病变的同时，应对非罪犯病变进行评估，以便识别那些解剖上和功能上有意义的病变，并采取适当的治疗措施。

3.1OCT在体识别易损斑块

易损斑块是指容易形成血栓或可能迅速进展为罪犯病变的斑块，是需要高度重视的非罪犯病变斑块类型。TCFA是易损斑块最常见的病理类型，被认为是斑块破裂的先兆病变[20]。OCT定义的TCFA是指OCT图像上脂质池范围超过两个象限以及最小纤维帽厚度小于65 μm的斑块[21]。OCT在体研究表明，TCFA多位于冠心病患者冠状动脉近段，且以前降支近段最多见[22]。斑块纤维帽厚度、脂质核心大小、巨噬细胞聚集、新生血管、点状钙化、血管正向重构等均与斑块易损性相关[23-25]。

3.2OCT预测非罪犯病变的进展

OCT可以识别易发生进展的斑块特征。Uemura等[26]对53例冠心病患者，共69处CAG显示血管直径狭窄<50%的病变行OCT检测，结果发现，与未发生进展的斑块比较，发生进展的斑块内膜撕裂(61.5%比8.9%，P<0.01)、微通道(76.9%比14.3%,P<0.01)、脂质池(100%比60.7%，P=0.02)、TCFA(76.9%比14.3%，P<0.01)、巨噬细胞(61.5%比4.3%，P<0.01)及血栓形成(30.8%比1.8%，P<0.01)发生率更高。其中，TCFA及微通道是发生斑块进展的强预测因素。OCT早期识别这些特征，有助于进行早期干预，延缓冠状动脉病变进展。

3.3采用OCT比较不同类型冠心病患者非罪犯病变的易损特征

与非ACS患者相比，ACS患者非罪犯斑块有更多易损特征。Kato等[27]对104例冠心病患者冠状动脉三支血管行OCT检查发现，与非ACS患者相比，ACS患者非罪犯斑块脂质角度、脂质长度、脂质指数更大，纤维帽更薄，TCFA更多见。此外，与非ACS患者相比，ACS患者非罪犯病变新生血管距离管腔更近。

3.4采用OCT比较不同罪犯病变特征ACS患者的非罪犯病变易损特征

与罪犯病变未发生破裂的ACS患者相比，罪犯斑块发生破裂的ACS患者非罪犯病变有更多易损性。Vergallo等[28]对ACS患者冠状动脉三支血管行OCT检查发现，与罪犯斑块未破裂的ACS患者相比，罪犯斑块破裂的ACS患者非罪犯斑块脂质指数更大，OCT-TCFA更多，纤维帽厚度更薄，更容易发生破裂(35.3%比4.8%)。表明这类患者冠状动脉斑块易损性大，未来发生不良事件的概率较高。

4　OCT在体观察药物对ACS患者冠状动脉斑块的作用

OCT可以在体观察药物对斑块的稳定作用。Takarada等[29]对40例AMI患者进行回顾性分析，结果表明，与非他汀治疗组相比，他汀类药物治疗9个月后，OCT-TCFA斑块纤维帽厚度增加更显著。EASY-FIT研究[30]是比较不同剂量他汀对冠状动脉斑块纤维帽厚度作用的前瞻性、双中心、随机对照临床研究，共纳入70例UAP患者，随机分为阿托伐他汀5 mg/d组与20 mg/d组，随访12个月结果显示，高剂量他汀组非罪犯病变纤维帽厚度增加更明显(69%比17%，P<0.001)。Hou等[31]将含有轻、中度狭窄(冠状动脉造影提示病变狭窄程度为20%～70%)的冠心病患者随机分为阿托伐他汀60 mg/d组及20 mg/d组，基线、6个月、12个月分别行OCT检测，结果显示，两组患者斑块纤维帽厚度均显著持续增加，且阿托伐他汀60 mg/d组纤维帽厚度增加更显著。Nishio等[32]研究表明，他汀+二十碳五烯酸(EPA)与他汀单药相比，冠心病患者(其中ACS患者占56.6%)TCFA斑块纤维帽厚度增加更显著。此外，Habara等[33]研究显示，氟伐他汀联合依折麦布使富含脂质的斑块纤维帽厚度进一步增加。稳定易损斑块与改善临床结局之间是否存在关系尚需进一步确认。

5　OCT局限性

(1)OCT成像需要用乳酸钠林格注射液或对比剂冲洗干净。否则，由于红细胞对光学信号的衰减，将会造成图像信息的缺失[7]。(2)近红外线穿透力弱(5～6 mm)。因此，OCT在管径较为粗大的左主干成像、斑块容积定量计算等方面的应用有一定局限性[4]。第一代TD-OCT需要球囊阻断血流，也限制了其在左主干、严重狭窄等病变中的使用。第二代FD-OCT有着图像质量佳、扫描速度快、且不需要球囊封闭血管的优势，仅用对比剂或乳酸钠林格液冲洗就可以实现对整根冠状动脉进行安全、便捷的血管内成像，使得对左主干病变、开口病变的扫描成为可能。此外，三维空间OCT(3DOCT)技术将更加细致地观察易损斑块、支架节段和冠状动脉分叉病变[34]。

6　小结

OCT较高的空间分辨率可以更加准确地识别动脉粥样硬化特征，对罪犯病变的识别有助于对ACS病理机制的理解并指导治疗。对非罪犯病变的识别有助于探讨非罪犯冠状动脉斑块进展的发生机制，监测斑块状态，以便及时准确地采取措施，避免患者再次发生不良心血管事件。此外OCT有助于评估药物治疗对斑块的影响。OCT的使用将有助于深刻理解ACS患者的发病机制，评估及优化药物及介入治疗效果，从而降低ACS患者的病死率。

[1] Mozaffarian D, Benjamin EJ, Go AS, et al. Heart disease and stroke statistics-2016 update: areport from the americanheart association. Circulation,2016,133(4):e38-e360.

[2] Goldstein JA, Demetriou D, Grines CL, et al. Multiple complex coronary plaques in patients with acute myocardial infarction. N Engl J Med,2000,343(13):915-922.

[3] Kubo T, Tanaka A, Ino Y, et al. Assessment of coronary atherosclerosis using optical coherence tomography. J Atheroscler Thromb,2014,21(9):895-903.

[4] Sinclair H, Bourantas C, Bagnall A, et al. OCT for the identification of vulnerable plaque in acute coronary syndrome. JACC Cardiovasc Imaging,2015,8(2):198-209.

[5] Akasaka T, Kubo T, Mizukoshi M, et al. Pathophysiology of acute coronary syndrome assessed by optical coherence tomography. J Cardiol,2010,56(1):8-14.

[6] Virmani R, Burke AP, Farb A, et al. Pathology of the vulnerable plaque. J Am Coll Cardiol,2006,47(8 Suppl):C13-C18.

[7] Tearney GJ, Regar E, Akasaka T, et al. Consensus standards for acquisition, measurement, and reporting of intravascular optical coherence tomography studies: a report from the International Working Group for Intravascular Optical Coherence Tomography Standardization and Validation. J Am Coll Cardiol,2012,59(12):1058-1072.

[8] Tanaka A, Imanishi T, Kitabata H, et al. Morphology of exertion-triggered plaque rupture in patients with acute coronary syndrome: an optical coherence tomography study. Circulation,2008,118(23):2368-2373.

[9] Shimamura K, Ino Y, Kubo T, et al. Difference of ruptured plaque morphology between asymptomatic coronary artery disease and non-ST elevation acute coronary syndrome patients: An optical coherence tomography study. Atherosclerosis,2014,235(2):532-537

[10] Sakakura K, Nakano M, Otsuka F, et al. Pathophysiology of atherosclerosis plaque progression. Heart Lung Circ,2013,22(6):399-411.

[11] Jia H, Abtahian F, Aguirre AD, et al. In vivo diagnosis of plaque erosion and calcified nodule in patients with acute coronary syndrome by intravascular optical coherence tomography. J Am Coll Cardiol,2013,62(19):1748-1758.

[12] Mizukoshi M, Kubo T, Takarada S, et al. Coronary superficial and spotty calcium deposits in culprit coronary lesions of acute coronary syndrome as determined by optical coherence tomography. Am J Cardiol,2013,112(1):34-40.

[13] Kume T, Akasaka T, Kawamoto T, et al. Assessment of coronary arterial thrombus by optical coherence tomography. Am J Cardiol,2006,97(12):1713-1717.

[14] Hu S, Yonetsu T, Jia H, et al. Residual thrombus pattern in patients with ST-segment elevation myocardial infarction caused by plaque erosion versus plaque rupture after successful fibrinolysis: an optical coherence tomography study. J Am Coll Cardiol,2014,63(13):1336-1338.

[15] Amabile N, Hammas S, Fradi S, et al. Intra-coronary thrombus evolution during acute coronary syndrome: regression assessment by serial optical coherence tomography analyses. Eur Heart J Cardiovasc Imaging,2015,16(4):433-440.

[16] Alfonso F, Paulo M, Gonzalo N, et al. Diagnosis of spontaneous coronary artery dissection by optical coherence tomography. J Am Coll Cardiol,2012,59(12):1073-1079.

[17] Pasupathy S, Air T, Dreyer RP, et al. Systematic review of patients presenting with suspected myocardial infarction and nonobstructive coronary arteries. Circulation,2015,131(10):861-870.

[18] Park HC, Shin JH, Jeong WK, et al. Comparison of morphologic findings obtained by optical coherence tomography in acute coronary syndrome caused by vasospasm and chronic stable variant angina. Int J Cardiovasc Imaging,2015,31(2):229-237.

[19] Stone GW, Maehara A, Lansky AJ, et al. A prospective natural-history study of coronary atherosclerosis. N Engl J Med,2011,364(3):226-235.

[20] Virmani R, Burke AP, Kolodgie FD, et al. Vulnerable plaque: the pathology of unstable coronary lesions. J Interv Cardiol,2002,15(6):439-446.

[21] Jang IK, Tearney GJ, Macneill B, et al. In vivo characterization of coronary atherosclerotic plaque by use of optical coherence tomography. Circulation,2005,111(12):1551-1555.

[22] Fujii K, Kawasaki D, Masutani M, et al. OCT assessment of thin-cap fibroatheroma distribution in native coronary arteries. JACC Cardiovasc Imaging,2010,3(2):168-175.

[23] Yamada R, Okura H, Kume T, et al. Relationship between arterial and fibrous cap remodeling: aserial three-vessel intravascular ultrasound and optical coherence tomography study. Cir Cardiovasc Interv,2010,3(5):484-490.

[24] Kataoka Y, Puri R, Hammadah M, et al. Spotty calcification and plaque vulnerability in vivo: frequency-domain optical coherence tomography analysis. Cardiovasc Diagn Ther,2014,4(6):460-469.

[25] 刘峰，王炳银.冠状动脉易损斑块的研究进展.中国介入心脏病学杂志，2012,20(3)：171-174.

[26] Uemura S, Ishigami K, Soeda T, et al. Thin-cap fibroatheroma and microchannel findings in optical coherence tomography correlate with subsequent progression of coronary atheromatous plaques. Eur Heart J,2012,33(1):78-85.

[27] Kato K, Yonetsu T, Kim SJ, et al. Nonculpritplaques in patients with acute coronary syndromes have more vulnerable features compared with those with non-acute coronary syndromes: a 3-vessel optical coherence tomography study. CircCardiovasc Imaging,2012,5(4):433-440.

[28] Vergallo R, Ren X, Yonetsu T, et al. Pancoronary plaque vulnerability in patients with acute coronary syndrome and ruptured culprit plaque: a 3-vessel optical coherence tomography study. Am Heart J,2014,167(1):59-67.

[29] Takarada S, Imanishi T, Kubo T, et al. Effect of statin therapy on coronary fibrous-cap thickness in patients with acute coronary syndrome: assessment by optical coherence tomography study. Atherosclerosis,2009,202(2):491-497.

[30] Komukai K, Kubo T, Kitabata H, et al. Effect of atorvastatin therapy on fibrous cap thickness in coronary atherosclerotic plaque as assessed by optical coherence tomography: the EASY-FIT study. J Am Coll Cardiol,2014,64(21):2207-2217.

[31] Hou J, Xing L, Jia H, et al. Comparison of intensive versus moderate lipid-lowering therapy on fibrous cap and atheroma volume of coronary lipid-rich plaque using serial optical coherence tomography and intravascular ultrasound imaging. Am J Cardiol,2016,117(5):800-806.

[32] Nishio R, Shinke T, Otake H, et al. Stabilizing effect of combined eicosapentaenoic acid and statin therapy on coronary thin-cap fibroatheroma. Atherosclerosis,2014,234(1):114-119.

[33] Habara M, Nasu K, Terashima M, et al. Impact on optical coherence tomographic coronary findings of fluvastatinalone versus fluvastatin+ ezetimibe. Am J Cardiol,2014,113(4):580-587.

[34] Farooq V, Gogas BD, Okamura T, et al. Three-dimensional optical frequency domain imaging in conventional percutaneous coronary intervention: the potential for clinical application. Eur Heart J,2013,34(12):875-885.

10.3969/j.issn.1004-8812.2016.08.009

710032陕西西安，第四军医大学西京医院心血管内科

李妍，Email：307712565@qq.com

R541.4

2016-04-28)