光学相干断层成像观察冠状动脉支架置入术后新生动脉粥样硬化相关因素分析

李世刚 郑博 陈明

经皮冠状动脉介入治疗（percutaneous coronary intervention，PCI）是目前冠状动脉粥样硬化心脏病治疗的常规手段。现阶段广泛应用的冠状动脉支架是药物洗脱支架（drug eluting stents，DES），但是支架内再狭窄（in-stent restenosis，ISR） 是冠状动脉支架置入术失败的重要原因，成为临床所关注和需要解决的问题［1］。一系列的病理以及影像学研究发现，支架内新生动脉粥样硬化（neoatherosclerosis，NA）是导致不良心血管事件发生的重要原因［2］。本研究通过应用光学相干断层成像（optical coherence tomography，OCT），进一步探究药物洗脱支架冠状动脉置入术后ISR与NA的相关性，以及NA相关危险因素的评估，以期为如何预防ISR提供参考及方向。

1 对象与方法

1. 1 研究对象

纳入北京大学第一医院自2013年6月至2016年6月PCI术后行冠状动脉OCT检查的冠心病患者40例。入选标准：（1）明确诊断冠心病并行PCI术；（2）冠状动脉药物洗脱支架置入时间≥1个月时行OCT复查；（3）均签署知情同意书。排除标准：（1）冠状动脉支架置入术后即刻行OCT复查图像；（2）OCT复查前进行了球囊扩张治疗；（3）OCT图像质量不佳。根据患者低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）控制水平是否达标分为达标组（19例，LDL-C＜1.8mmol/L）和非达标组（21例，LDL-C≥ 1.8 mmol/L）。

1. 2 研究方法

1. 2. 1 临床资料 收集入选患者的基线资料，包括年龄，性别，吸烟史，高血压病、糖尿病、肾功能异常、心肌梗死病史，服药史等。收集常规实验室检查资料，包括血常规、超敏C反应蛋白（hs-CRP）、LDL-C、糖化血红蛋白、血清肌酸酐等。根据2013美国心脏病学会（ACC）/美国心脏协会（AHA）降脂治疗指南［3］，高强度他汀治疗：阿托伐他汀 40～80 mg/d，瑞舒伐他汀20～40 mg/d；中等强度他汀治疗：阿托伐他汀 10～20 mg/d，瑞舒伐他汀 5～10 mg/d，辛伐他汀 20～40 mg/d，普伐他汀40～80 mg/d，匹伐他汀2～4 mg/d。以此为依据，将口服阿托伐他汀剂量作为统计标准，口服其他类型降脂药物根据指南，换算成阿托伐他汀剂量。

1 .2. 2 OCT检查 OCT成像系统为FD-C7系统（Lightlab影像公司）。经桡动脉或股动脉入径，用6 F鞘管完成心导管插入术。通过指引导管注射对比剂3～5 ml/s，清除血管内红细胞成像，撤回速度可达20 mm/s，罪犯病变图像经一个3 mm/s回退的自动化传感器回退装置获得OCT成像并自动记录保存［4］。

1. 2. 3 OCT图像分析 OCT数据分析由两个独立工作的专业检测人员用专业软件（Lightlab公司）完成。每个病变连续的OCT横断面图像以l mm（6～7帧）间距进行分析。在OCT图像上，ISR定义为支架新生内膜面积超过支架面积的50%。厚度＞100 μm的新生内膜，分为均质性、异质性和分层性三类。支架内NA斑块表现为支架内增生的内膜高信号后有明显的信号衰减，并且边界模糊，提示脂质沉积，也可见钙化和胆固醇结晶［5］。定性分析包括是否存在异质性新生内膜、脂质斑块、钙化、新生血管、巨噬细胞及胆固醇结晶等（图1）。严格按照国际OCT标准制定工作组发布的OCT图像分析标准及既往文献标准进行图像定义。脂质斑块表现为边缘模糊、高背反射和强衰减区域。钙化定义为边界清楚的衰减区域。微通道特征为直径50～300 μm，信号低边缘锐利的空洞样结构。巨噬细胞定义为高反射，强衰减的点状或条带状结构，在高信号的点状区域后形成放射状光影。胆固醇结晶定义为信号强度高，衰减低的薄线性区域［4］。定量分析包括支架内横截面面积和管腔横截面面积。新生内膜面积定义为支架内横截面面积与管腔横截面面积之差。新生内膜狭窄率定义为新生内膜面积与支架内横截面面积的比值［6］。

1. 2. 4 冠状动脉造影定量分析 包括参照血管直径、最小管腔内径（mininmum lumen diameter ，MLD）、直径狭窄率（diameter stenosis，DS）及晚期管腔丢失（为支架术后MLD与随访时MLD之差）。ISR诊断标准：PCI术后随访显示支架内或支架边缘5 mm以内血管内径狭窄大于或等于参照血管的50%［7］。所有资料由冠状动脉造影定量分析（QCA）软件结合目测完成，由2名介入专业人员完成。

1. 3 统计学分析

所有数据采用SPSS 19.0软件进行分析。正态分布的计量资料以均数±标准差（）表示，组间比较采用独立样本t检验；非正态分布资料采用秩和检验（U检验）。计数资料用例（百分比）表示，组间比较采用卡方检验或Fisher确切概率法检验。多因素分析采用二元Logistic回归分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2. 1 两组患者临床资料比较（表1）

图1 光学相干断层成像图像 A. 脂质斑块； B. 钙化斑块； C. 微通道； D. 巨噬细胞； E. 胆固醇结晶

表1 两组患者临床资料比较

两组患者年龄、性别、吸烟、高血压病、糖尿病、血脂异常、脑血管病、肾功能异常、既往心肌梗死、支架置入时间、血小板、糖化血红蛋白、血清肌酸酐、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、hs-CRP、口服降脂药种类等方面进行比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。非达标组 LDL-C 水平［（2.42±0.79）mmol/L 比（1.30±0.35）mmol/L，P＜0.001］及胆固醇水平［（4.38±1.01）mmol/L 比（3.07±0.87）mmol/L，P＜0.001］均高于达标组，差异均有统计学意义；非达标组他汀类药物口服剂量［（15.26±2.30）mg/d 比（22.38±2.10）mg/d，P=0.032］低于达标组，差异有统计学意义。

2. 2 两组患者OCT图像特征定量分析比较（表2）

非 达 标 组 管腔面 积 ［（6.14±0.16）mm2比（5.68±0.14）mm2，P=0.038］ 及新生内膜再狭窄率［（25.12±1.10）%比（19.70±1.10）%，P=0.001］高于达标组，差异均有统计学意义。两组患者支架内面积及新生内膜面积比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

表2 两组患者OCT 图像特征定量分析比较（）

表2 两组患者OCT 图像特征定量分析比较（）

注：OCT，光学相干断层成像

项目 非达标组（19例） 达标组（21例） P值支架内面积（mm2） 7.97±0.14 7.26±0.21 0.070管腔面积（mm2） 6.14±0.16 5.68±0.14 0.038新生内膜面积（mm2） 1.83±0.07 1.58±0.21 0.26新生内膜狭窄率（%） 25.12±1.10 19.70±1.10 0.001

2. 3 两组患者冠状动脉造影特征定量分析比较（表3）

非达标组参照血管直径［（2.62±0.18）mm比（3.08±0.15）mm，P=0.049］及最小管腔内径（MLD）［（1.88±0.15）mm 比（2.55±0.15）mm，P=0.002］低于达标组，差异均有统计学意义；非达标组血管直径狭窄率［（27.22±3.95）%比（17.42±2.52）%，P=0.040］高于达标组，差异有统计学意义。两组患者晚期管腔丢失比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。

表3 两组患者冠状动脉造影结果定量分析比较（）

表3 两组患者冠状动脉造影结果定量分析比较（）

注：MLD，最小管腔内径； DS，直径狭窄率

项目 非达标组（19例） 达标组（21例） P值参照血管直径（mm） 2.62±0.18 3.08±0.15 0.049 MLD（mm） 1.88±0.15 2.55±0.15 0.002 DS（%） 27.22±3.95 17.42±2.52 0.040晚期管腔丢失（mm） 0.74±0.11 0.53±0.08 0.132

2. 4 两组患者OCT 图像特征定性分析比较（表4）

非达标组NA（78.9%比38.1%，P=0.009）；异质性内膜（78.9%比38.1 %，P=0.009），脂质斑块（73.7%比 38.1%，P=0.024），钙化（26.3%比4.8% P=0.049）发生率高于达标组，差异均有统计学意义。两组患者新生血管，巨噬细胞，胆固醇结晶发生率比较，差异均无统计学（均P＞0.05）。

2. 5 logistc回归分析NA影响因素（表5）

单因素二元Logistc回归分析显示，LDL-C水平（P=0.009），他汀类药物剂量（P=0.040），男性（P=0.042）及血清肌酸酐水平（P=0.012）为NA影响因素，但经过多因素校正后只有低密度脂蛋白水平及他汀类药物剂量，为其独立影响因素（P＜0.05）。LDL-C水平与支架内NA呈正相关性，口服他汀类药物剂量与之呈负相关。

表4 两组患者OCT 图像特征定性分析比较［例（%）］

表5 单因素及多因素Logistc回归分析NA影响因素

2. 6 NA患者LDL-C水平诊断的ROC曲线 （图2）

LDL-C水平与NA呈正相关，预测NA的最佳LDL-C诊断阈值是1.84 mmol/L，特异度为89.2%，灵敏度为56.5%， 95%CI为0.579～0.889。

3 讨论

3. 1 应用OCT观察ISR相关因素

图2 新生动脉粥样硬化（NA）患者低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平诊疗的ROC曲线

OCT是一种高分辨率断层成像技术，对于ISR组织特性及NA的特点有更为清晰的显示，应用于PCI术后评估， 可以从病理表现进一步探究ISR的病因［8］。可将ISR组织在OCT中的形态分为均质性，异质性和分层性。其中异质性的ISR主要包括成熟及未成熟的平滑肌细胞，以及持续存在的纤维蛋白或细胞外基质成分如蛋白聚糖，多见于DES支架置入术后。而晚期ISR主要表现为NA，即为泡沫巨噬细胞聚集在新生内膜内，伴或不伴坏死核心形成以及钙化病变等特点［9］。

既往有研究发现，早期ISR与内膜受到抑制导致的内皮延迟愈合以及炎症反应有关，晚期ISR与NA密切相关。研究同时发现追赶现象，即随着支架表面药物的减少，DES的内膜生长速度会赶上甚至超过裸金属支架（BMS）的内膜增生程度［10］。

本研究定量分析两组患者OCT图像，非达标组管腔面积及新生内膜再狭窄率均高于达标组，差异均有统计学意义。定性分析两组OCT图像显示NA、异质性内膜、脂质斑块及钙化发生率在非达标组明显提高，差异均有统计学意义。说明支架内NA是晚期ISR的重要原因，且LDL-C水平与NA发生发展密切相关［11］。

3. 2 NA形成原因

NA早期与内膜增殖有关，晚期易出现典型动脉粥样硬化，狭窄严重并在破裂后引起血栓发生。DES置入后，支架聚合物涂层周围会有大量的慢性炎症细胞（巨噬细胞、嗜酸性细胞和淋巴细胞）浸润，4年后观察显示支架周围存在的细胞主要为泡沫细胞。支架周围持续的炎症反应使得血管内皮功能紊乱，内皮愈合延迟，大量的泡沫细胞进入内皮下，最终形成支架内动脉粥样硬化［12］。Kuroda等［2］研究表明hs-CRP，LDL-C，他汀类药物治疗为NA的影响因素。

本研究通过相关危险因素筛查血脂谱与NA的关系，进一步探究NA危险因素分析，以期为今后预测预防提供帮助。结果显示LDL-C达标组NA发生率低于非达标组，降脂程度明显高于非达标组。NA发生与LDL-C水平呈正相关，与口服他汀类药物剂量呈负相关。同时，通过ROC曲线显示，预测NA的最佳LDL-C的诊断阈值是1.84 mmol/L，有较好的特异度和灵敏度。因此为下一步预防控制NA，降低ISR率提供方向与依据。本研究表明，LDL-C是NA的独立危险因素，控制其水平可以降低NA的发生［13］。

3. 3 降脂治疗干预NA

目前被广泛接受的观点认为脂质沉积以及炎性反应是冠状动脉内动脉粥样硬化发生和发展的主要因素。而支架内NA的形成与冠状动脉内斑块的形成机制相同，PCI术后ISR和NA呈正相关，故而NA与脂质沉积、炎症反应有关。对于支架内斑块，强化降脂是否有效仍有待验证。Gili 等［14］研究表明他汀类药物的治疗可以减少急性冠状动脉综合征（acute coronary syndrome， ACS）的发生。

本研究根据LDL-C水平是否达标分组，结果显示达标组降脂程度明显高于非达标组，同时达标组NA发生率低于非新生动脉硬化组，进一步证明相对强化的降脂治疗可以控制LDL-C水平，有利于控制NA发生发展过程，抑制ISR的发生［14］。他汀类药物可以降低凋亡抑制蛋白（survivin）及可溶性细胞凋亡因子（SFAS）水平诱导血管平滑肌细胞的凋亡而降低新生内膜增生［15-16］。机制包括抗炎抗氧化，促进内皮修复，降低糖基化终末产物，抑制血管平滑肌迁移增殖。强化降脂对于稳定斑块、逆转斑块有优势。微通道是促进向不稳定斑块发展的重要机制［17］，在ISR中明显增多。他汀类药物也可降低微血管数量，从而达到稳定斑块的作用。

本研究样本量相对较少，因此无法完全避免I类统计错误的可能；同时，本研究为回顾性分析，而非随机对照研究，因此虽然在基线的临床参数上两组差异不显著，但支架置入至复查OCT的时间两组比较的绝对值差异仍较大，尽管我们在多因素分析中将此因素进行了校正，但仍无法完全去除相关因素暴露的影响。故在后续研究中可进一步完善，期待大样本多中心的资料统计研究。此外，可进一步完善临床终点事件的发生，探讨NA与临床心血管事件的关系，指导临床工作。

本研究通过应用OCT观察，评估冠状动脉支架置入术后ISR与NA的密切相关， LDL-C达标可以显著减少NA发生风险；同时，相对强化的他汀类药物治疗策略可以预防NA发生。故而在未来临床工作中，对于行冠状动脉支架置入术的患者，针对危险因素强化降脂可减少NA、ISR的发生率。

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