变异型心绞痛腔内影像学特征及其临床意义
2017-01-12李健楠颜红兵
李健楠 颜红兵
变异型心绞痛腔内影像学特征及其临床意义
李健楠 颜红兵
变异型心绞痛;冠状动脉痉挛;血管内超声;光学相干断层扫描
变异型心绞痛是由冠状动脉短暂、反复痉挛引起的,心电图相应导联表现为ST段抬高的特殊类型心绞痛[1]。变异型心绞痛患者急性心肌梗死发生率高达17%[2]。大多数变异型心绞痛患者冠状动脉造影提示正常,对于其处理临床上常常束手无策。由于目前对于冠状动脉痉挛的结构、成因和机制认识不足,临床上无法进行风险分层,制定相应的治疗策略。
血管内超声(intravascular ultrasound,IVUS)和光学相干断层扫描成像(optical coherence tomography,OCT)腔内影像学技术的应用,可以观察到痉挛冠状动脉本身的结构变化,对深入理解变异型心绞痛的病理生理学机制和指导临床实践大有裨益。
1 变异型心绞痛腔内影像学表现
1.1 动脉粥样硬化
无论是IVUS还是OCT观察,大部分变异型心绞痛患者痉挛冠状动脉有早期动脉粥样硬化的表现,部分学者将其归结于隐匿性动脉粥样硬化的范畴[3]。动脉粥样硬化会直接导致血管张力和反应性的变化,使冠状动脉趋向于不自主收缩。钙化程度较轻、斑块以偏心性为主提示变异型心绞痛患者的冠状动脉粥样硬化还处于较早、较轻微的阶段[4]。
1.2 内膜、中膜增厚及不规则管腔
血管平滑肌的高反应性和内皮功能不全被认为是冠状动脉痉挛的主要病理学特征,OCT的观察印证了这一点。Tanaka等[5]研究显示,痉挛冠状动脉有大而厚的中膜并且时常呈现偏心性,血管收缩时,内膜向血管管腔内隆起,从而造成管腔不规则,这种情形在痉挛血管中至少占据三分之二。这种变化并非仅发生于痉挛冠状动脉,也普遍出现在非痉挛血管中。而内膜增生可能与吸烟以及内皮一氧化氮活性减低有关[6]。
1.3 纤维斑块
OCT观察到几乎所有的痉挛部位都存在斑块[7]。斑块的成分直接关系到斑块破裂及血栓形成的风险。大脂质核的斑块较硬化斑块破裂风险更高,而薄纤维帽斑块破裂风险最高。传统的灰阶IVUS能观察到痉挛冠状动脉有低回声偏心性斑块存在,但是对于斑块成分的分析,灰阶IVUS具有先天性不足。近年来发展起来虚拟组织学IVUS的观察,与不稳定型心绞痛患者的斑块相比,变异型心绞痛患者以纤维斑块为主,斑块负荷及容量更小,重构系数更低,钙化较少;在病变最小管腔处,钙化、坏死核以及脂质的容积也普遍低于不稳定型心绞痛患者[7]。薄纤维帽斑块在变异型心绞痛中更为少见。变异型心绞痛斑块的稳定性高于不稳定型心绞痛,出现血栓事件的风险低于不稳定型心绞痛。与冠状动脉造影正常的稳定性冠心病患者比较,二者斑块成分并无明显差异[8]。
1.4 血栓
尽管变异型心绞痛斑块的易损性低于不稳定型心绞痛,但是有些变异型心绞痛仍然会发生血栓事件。Shin等[9]研究表明,28%变异型心绞痛患者的痉挛节段会出现血栓,这一比例高于非痉挛节段(7%),并且同一痉挛节段的近端较远端血栓形成更多。动物实验结果也提示,剧烈的冠状动脉痉挛会导致浅表的内膜损伤以及斑块破裂,伴随而来的血小板聚集以及炎症浸润又会加重冠状动脉痉挛,造成恶性循环[10]。
比较冠状动脉痉挛导致的急性冠状动脉综合征与稳定型变异型心绞痛,OCT显示前者腔内血栓、内膜侵蚀和薄纤维帽斑块较后者更为常见[7]。进一步研究证实,在冠状动脉痉挛导致的急性冠状动脉综合征患者中,高敏C反应蛋白以及内膜、中膜增厚的幅度远高于稳定性急性冠状动脉综合征[9]。这些结果提示患者血管紧张度、一氧化氮活性以及炎症水平能影响血栓的形成。
1.5 负性重构
冠状动脉重构分为正性重构和负性重构,前者病变部位血管面积扩大,血管外弹力膜面积(EEM)大于病变近端和远端的面积,后者则相反。血管重构与斑块的稳定性有关,既往研究发现,不稳定斑块以正性重构为主,而稳定斑块以负性重构为主[11]。IVUS观察显示,三分之二的变异型心绞痛患者在痉挛部位存在负性重构,远低于不稳定型心绞痛患者。而在稳定性冠心病患者中,负性重构和正性重构的比例大致相同[12]。负性重构可能与内皮功能不全伴随血管壁炎症及纤维化、反复痉挛导致的损伤相关。
2 基于腔内影像学对变异型心绞痛的风险分层
基于腔内影像学技术观察到痉挛冠状动脉内膜、中膜、管腔以及斑块的不同形态,应当制定一系列标准对变异型心绞痛进行风险分层,区别于以往临床上将变异型心绞痛笼统评价为“冠状动脉痉挛”。
在进行风险分层时,因着重考虑以下几大因素:内膜和中膜增厚的程度、斑块成分、血管重构。虽然变异型心绞痛痉挛冠状动脉以负性重构为主,但是仍有一部分患者呈现正性重构,这预示着斑块破裂的风险更大。此外,内膜与中膜增厚程度,管腔是否规则以及全身的炎症反应都是评估变异型心绞痛患者血栓风险的重要因素。而变异型心绞痛纤维斑块及负性重构等因素提示斑块易损性低以及预后良好。
3 腔内影像学在指导变异型心绞痛治疗及预后价值
尽管大多数变异型心绞痛患者可以通过硝酸酯类药物和钙离子拮抗剂改善症状和预后,但是仍有部分患者罹患心肌梗死、恶性心律失常甚至猝死等严重并发症。基于腔内影像学对变异型心绞痛的风险分层,对于中膜增厚较多伴有全身炎症反应较重的变异型心绞痛患者,血栓形成的概率大,应当预防性使用抗血小板治疗。对于内膜不连续、侵蚀以及有微血栓形成的患者,发生心血管不良事件的概率更大,更应当加强抗栓治疗[13]。
虽然变异型心绞痛患者的造影常常提示正常,但基于IVUS及OCT的观察,变异型心绞痛普遍存在动脉粥样硬化的早期表现,冠状动脉痉挛可能是动脉粥样硬化的另一种表现形式,提示应当进行冠心病二级预防[14]。对于斑块负荷重且有炎症浸润的变异型心绞痛患者,他汀类药物能够稳定斑块、改善内皮功能、抑制炎症反应。对于管腔明显狭窄的患者,可以行支架置入术。负性重构、以纤维斑块为主和内膜轻度增生的变异型心绞痛患者大多预后良好,而对于内膜和中膜增厚较多、微血栓形成、内膜损伤的变异型心绞痛患者后期易于发生急性冠状动脉综合征,应当定期复查,加强随访。
4 结语
腔内影像学检查能帮助更好地理解冠状动脉痉挛的病理生理学特征及发生发展过程,为临床治疗变异型心绞痛提供依据。然而目前有关变异型心绞痛的腔内影像学研究的样本量通常较小,无法形成一套统一、成熟的理论。受制于经济等因素,在国内,这一领域的研究十分缺乏,仍需要大规模临床研究数据的验证和支持。
[ 1 ] Stern S, Bayes de Luna A. Coronary artery spasm: a 2009 update. Circulation, 2009,119(18):2531-2534.
[ 2 ] Takagi Y, Yasuda S, Tsunoda R, et al. Clinical characteristics and long-term prognosis of vasospastic angina patients who survived out-of-hospital cardiac arrest: multicenter registry study of the Japanese Coronary Spasm Association. Circ Arrhythm Electrophysiol, 2011, 4(3):295-302.
[ 3 ] Hong MK, Park SW, Lee CW, et al. Intravascular ultrasound findings of negative arterial remodeling at sites of focal coronary spasm in patients with vasospastic angina. Am Heart J,2000, 140(3): 395-401.
[ 4 ] Saito S, Yamagishi M, Takayama T, et al. Plaque morphology at coronary sites with focal spasm in variant angina: Study using intravascular ultrasound. Circ J, 2003,67(12): 1041-1045.
[ 5 ] Tanaka A, Shimada K, Tearney GJ, et al. Conformational change in coronary artery structure assessed by optical coherence tomography in patients with vasospastic angina. J Am Coll Cardiol, 2011,58(15):1608–1613.
[ 6 ] Miyao Y, Kugiyama K, Kawano H, et al. Diffuse intimal thickening of coronary arteries in patients with coronary spastic angina. J Am Coll Cardiol, 2000, 36(2): 432-437。
[ 7 ] Hong YJ, Jeong MH, Choi YH, et al. Plaque components at coronary sites with focal spasm in patients with variant angina: virtual histology- intravascular ultrasound analysis. Int J Cardiol,2010,144(3):367–372.
[ 8 ] Wijns W, Shite J, Jones MR, et al. Optical coherence tomography imaging during percutaneous coronary intervention impacts physician decision-making: ILUMIEN I study . Eur Heart J, 2015, 36(47):3346-3355.
[ 9 ] Shin ES, Ann SH, Singh GB, et al. OCT–defined morphological characteristics of coronary artery spasm sites in vasospastic angina. JACC Cardiovasc Imaging,2015,8(9):1059–1067.
[10] Shin ES, Her AY, Ann SH, et al. Thrombus and plaque erosion characterized by optical coherence tomography in Ppatients with vasospastic angina. Rev Esp Cardiol (Engl Ed),2017,70(6):459-466.
[11] Papaspyridonos M, Smith A, Burnand KG,et al. Novel candidate genes in unstable areas of human atherosclerotic plaques. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2006 ,26(8):1837-1844.
[12] 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.
[13] Amsterdam EA, Wenger NK, Brindis RG, et al. 2014 AHA/ACC guideline for the management of patients with non–ST-elevation acute coronary syndromes: a report of the American College of Cardiology/American Heart Association task force on practice guidelines. J Am Coll Cardiol, 2014,64(24): e139–e228.
[14] 向定成,曾定尹,霍勇.冠状动脉痉挛综合征诊断与治疗中国专家共识.中国介入心脏病学杂志,2015,23(4):181-186.
R541.4
2017-05-16)
10. 3969/j. issn. 1004-8812. 2017. 08. 012
中国医学科学院医学与健康科技创新工程基金(2016-I2M-1-009)
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