Clinical Application of Intravascular Ultrasound in the Coronary Artery

Interventional Therapy of Acute Myocardial Infarction

趙磊磊，董平栓，王　可

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血管內(nèi)超聲在急性心肌梗死介入診療中的臨床應(yīng)用

Clinical Application of Intravascular Ultrasound in the Coronary Artery

Interventional Therapy of Acute Myocardial Infarction

趙磊磊，董平栓，王可

摘要：目的了解血管內(nèi)超聲(IVUS)在急性心肌梗死介入診療中的應(yīng)用價(jià)值。方法檢索國內(nèi)外關(guān)于IVUS在急性心肌梗死中應(yīng)用的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行總結(jié)。結(jié)果IVUS作為一種新型的影像診斷技術(shù)，在冠心病診治過程中發(fā)揮著很大的指導(dǎo)作用，同時(shí)在急性心肌梗死介入治療中也有一定的優(yōu)勢。結(jié)論隨著IVUS在急性心肌梗死介入治療中應(yīng)用的進(jìn)一步深化，或可為此類病人的診治提供一個(gè)更加合理、有效的診治方案。

關(guān)鍵詞：血管內(nèi)超聲；急性心肌梗死；經(jīng)皮冠狀動脈介入治療

作者單位：河南科技大學(xué)第一附屬醫(yī)院，河南洛陽 471003

急性心肌梗死(acute myocardial infarction，AMI)是由于冠狀動脈斑塊破裂及血栓形成引起，其治療通常在冠狀動脈造影(coronary arteriography，CAG)指導(dǎo)下，對梗死相關(guān)動脈(infarct related artery，IRA)進(jìn)行早期再灌注治療。但CAG僅能提供冠脈被造影劑填充的部分管腔輪廓，而不能明確狹窄斑塊的性質(zhì)。血管內(nèi)超聲(intervascular ultrasound，IVUS)不受投照體位的影響，直接觀察血管腔和管壁結(jié)構(gòu)，可以準(zhǔn)確地測量血管直徑、了解斑塊性質(zhì)特點(diǎn)，并對支架大小、形狀、貼壁程度及支架展開的滿意度進(jìn)行系統(tǒng)性評價(jià)。本文就其在急性心肌梗死介入診療中的應(yīng)用報(bào)道作一綜述。

1IVUS對AMI冠脈病變的評價(jià)

1.1對易損斑塊評價(jià)

易損斑塊是指斑塊容易發(fā)生破裂，其纖維帽薄并伴有脂質(zhì)池以及巨噬細(xì)胞浸潤。IVUS灰階成像依據(jù)斑塊的回聲特性，分為軟斑塊、纖維化斑塊、鈣化斑塊以及混合性斑塊，而易損斑塊多表現(xiàn)為低回聲的軟斑塊。有研究顯示易損斑塊回聲越低，合并越多的微鈣化區(qū)域和聲衰減斑塊(指無明顯鈣化但其后卻有聲影的斑塊)，特別是斑塊淺層存在聲衰減時(shí)，則更易發(fā)展為ST段抬高性心肌梗死(ST segment elevation myocardial infarction，STEMI)[2-3]。虛擬組織學(xué)IVUS(virtual organization intervascular ultrasound，VH-IVUS)分析顯示若連續(xù)3個(gè)超聲圖像平面融合后的壞死核心總面積超過斑塊面積的10%，并且壞死核心上無明顯纖維組織覆蓋，即為虛擬組織學(xué)所定義的易損斑塊[4-5]。VH-IVUS識別易損斑塊的能力優(yōu)于灰階IVUS，能較好地符合病理檢查結(jié)果。Brugaletta等研究發(fā)現(xiàn)，與真實(shí)的組織學(xué)檢查比較，VH-IVUS 識別壞死核的敏感性高(94%)，但特異性(53%)及陽性預(yù)測值(48%)卻較低，其不能同時(shí)準(zhǔn)確地定量壞死核的范圍。前瞻性評價(jià)易損斑塊進(jìn)展的多中心臨床研究顯示，VH-IVUS所發(fā)現(xiàn)的薄帽纖維粥樣硬化斑塊能夠預(yù)測未來的不良冠狀動脈事件。與此類似，Jang等研究發(fā)現(xiàn)纖維帽厚度≤65 μm的易損斑塊在AMI患者中占72%，明顯高于不穩(wěn)定型心絞痛(unstable angina pectoris，UAP)患者(50%)和穩(wěn)定型心絞痛(stable angina pectoris，SAP)患者(20%)。

對于未引起明顯管腔狹窄的不穩(wěn)定斑塊的處理，常根據(jù)IVUS檢查結(jié)果決定治療方案。Schoenhagen等[10]研究發(fā)現(xiàn)，軟斑塊主要表現(xiàn)為正性重構(gòu)，使冠脈血流增加，心肌缺血癥狀減輕，但斑塊的不穩(wěn)定性增加，易致破裂發(fā)生。張航等[11]發(fā)現(xiàn)破裂的斑塊多呈偏心性，由于管壁各段擴(kuò)張性不同而不匹配，導(dǎo)致斑塊的破裂。Ge等[12]利用IVUS對破裂的斑塊進(jìn)行定性分析，認(rèn)為脂質(zhì)核>1 mm2，脂質(zhì)核/斑塊>20%，同時(shí)纖維帽厚度<0.7 mm者易于破裂。

由于分辨率的限制，IVUS在識別易損斑塊中也存在一定的不足。而作為目前分辨率最高的冠狀動脈內(nèi)成像技術(shù)，光學(xué)相干斷層掃描(optical coherence tomography，OCT)的軸向和橫向的分辨率分別達(dá)到了10 μm和20 μm，是IVUS(約100 μm)的10倍，因此也被稱為活體內(nèi)的“光學(xué)活檢”[13]。目前已知炎細(xì)胞浸潤(尤其是巨噬細(xì)胞，約50 μm)、富含大脂質(zhì)核心的薄帽纖維粥樣斑塊(纖維帽<65 μm)、斑塊內(nèi)新生血管等都與斑塊的不穩(wěn)定性具有相關(guān)性[14-16]，這些均可被OCT清晰識別，此時(shí)使用 IVUS則因分辨率限制導(dǎo)致識別困難。相關(guān)的研究如以組織學(xué)檢查作為參照標(biāo)準(zhǔn)，對比OCT、IVUS對易損斑塊的識別情況，結(jié)果OCT對易損斑塊診斷的敏感性和特異性分別為90%和79%，而IVUS對于易損斑塊、非易損斑塊卻沒有明顯的識別作用[17]。另外，多項(xiàng)研究也證實(shí)，在識別經(jīng)皮冠脈介入治療(percutaneous coronary intervention，PCI)術(shù)后即刻并發(fā)癥方面OCT也更有優(yōu)勢。故相較于IVUS，OCT對易損斑塊診斷價(jià)值更大，可進(jìn)行早期的識別和干預(yù)，有效減少和預(yù)防了急性冠脈綜合征(acute coronary syndrome，ACS)等不良心臟事件的發(fā)生[16-18]。易損斑塊的OCT成像定義為斑塊的脂質(zhì)核心≥2個(gè)象限，且斑塊的纖維帽厚度<65 μm的脂質(zhì)斑塊[19]。

但長期隨訪顯示，對于僅能在OCT檢查中發(fā)現(xiàn)的夾層、脫垂及支架貼壁不良等情況，均能自行愈合，并沒有導(dǎo)致支架再狹窄或血栓形成。因此，對于OCT的高靈敏度是否有臨床意義還需進(jìn)一步的研究。同時(shí)，因OCT組織穿透力較弱，又易受血液干擾，使其圖像成像質(zhì)量也受到了一定的影響。另外，盡管OCT識別易損斑塊的敏感性>90%，但陽性預(yù)測值卻不高(47%)，而IVUS在組織穿透力和陰性預(yù)測方面卻有明顯優(yōu)勢。同時(shí)利用OCT和IVUS聯(lián)合評價(jià)易損斑塊的陽性預(yù)測值升至80%[16]，因此將兩者結(jié)合是臨床上檢測冠狀動脈易損斑塊更精確可靠的方法。

1.2對臨界病變的診斷作用

冠狀動脈臨界病變是指CAG顯示狹窄程度在50%～70%的病變。目前已知，對于冠脈造影認(rèn)定的正常血管，通過IVUS卻可發(fā)現(xiàn)不同程度的動脈粥樣硬化。病理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)動脈粥樣硬化的斑塊負(fù)荷達(dá)到50%時(shí)，冠脈管腔才表現(xiàn)出狹窄的變化。因此CAG檢查常低估冠脈病變情況，對冠脈疾病(包括臨界病變)的指導(dǎo)都存在一定的局限性。而IVUS能夠提供血管的橫截面圖像，更準(zhǔn)確評價(jià)臨界病變狹窄程度。國內(nèi)研究顯示對于中低危UAP患者，CAG可以基本準(zhǔn)確地評估斑塊負(fù)荷，但對于高危患者，由于血管重構(gòu)嚴(yán)重，CAG常會明顯低估斑塊負(fù)荷，因此對于臨床診斷高危的ACS患者，如果CAG顯示冠脈狹窄程度為臨界病變，建議應(yīng)用IVUS對斑塊性質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步分析[20]。相關(guān)研究表明中等狹窄患者的斑塊為纖維帽薄、脂質(zhì)核大并伴有脂質(zhì)池，偏心斑塊與正性重構(gòu)比例較大[21]。而這些特點(diǎn)也使斑塊各部分所受張力不協(xié)調(diào)，易致破裂。因此，對于CAG檢查提示為冠脈臨界病變的患者，應(yīng)盡早進(jìn)行IVUS檢查，以便早期發(fā)現(xiàn)易損斑塊，識別高危人群，優(yōu)化治療方案。

1.3血栓病變的檢出

血栓性病變在IVUS中常表現(xiàn)為管腔內(nèi)團(tuán)塊，并可隨血流局部移動。早在1990年，Pandian等[22]首次應(yīng)用IVUS檢測到冠脈內(nèi)血栓團(tuán)塊，其回聲較弱，有斑點(diǎn)狀或閃爍狀回聲，與原有的斑塊組織呈分層表現(xiàn)。相對于CAG而言，IVUS對血栓病變的診斷有較高的敏感性(73%)和特異性(85%)[23]。研究發(fā)現(xiàn)在ACS的病變中24%發(fā)現(xiàn)有血栓性病變，而SAP患者中未見血栓形成[24]。但富含脂質(zhì)的組織、疏松的結(jié)締組織、緩慢的血流以及陳舊血栓則很難與纖維斑塊相鑒別[25]。有學(xué)者通過對30例AMI溶栓后IRA進(jìn)行IVUS檢查，共發(fā)現(xiàn)21例血栓病變，但組織病理學(xué)證實(shí)其中5例并非血栓病變[23]。利用VH-IVUS分析血栓及非血栓病變，并與冠狀動脈定向旋切的組織病理成分進(jìn)行對比，結(jié)果VH-IVUS可將血栓病變誤認(rèn)為是纖維組織或纖維脂肪組織[26]，提示IVUS診斷血栓病變存在一定的局限性。而OCT不僅能檢出血栓，還能區(qū)分紅色或白色血栓，相關(guān)研究也證實(shí)血栓可作為斑塊不穩(wěn)定性的標(biāo)識[17]，這是IVUS所無法完成的。

1.4IVUS與AMI相關(guān)的其他文獻(xiàn)

青年人AMI發(fā)生率約占同期AMI患者的3%～6%，其合并冠心病陽性家族史相對多見。高穎等利用IVUS發(fā)現(xiàn)老年組以纖維鈣化斑塊為主，而非老年組卻以纖維軟斑塊為主，兩組斑塊的破裂發(fā)生率分別為51.7%和75.6%[27]。非老年組的病變相對于老年組而言顯得更加不穩(wěn)定，但老年組梗死相關(guān)血管的固定狹窄相對較重。

AMI患者罪犯斑塊與非罪犯斑塊明顯不同，罪犯斑塊具有更多的陽性重塑、大的外彈力膜和斑塊面積以及彌漫性長病變等；其具有更多的低密度斑塊及更少的高密度斑塊、混合斑塊、鈣化斑塊。張航等[11]研究發(fā)現(xiàn)AMI與SAP患者斑塊鈣化雖沒有顯著性差異，但表淺型鈣化在AMI中更為常見。

2IVUS在AMI經(jīng)皮冠狀動脈介入治療中的應(yīng)用

2.1指導(dǎo)冠心病臨界病變的治療對于CAG顯示的臨界病變，IVUS能進(jìn)一步明確其狹窄程度和病變的性質(zhì)，指導(dǎo)下一步治療[28]。Abizaid等[29]對300例依據(jù)IVUS測定結(jié)果指導(dǎo)PCI的患者進(jìn)行跟蹤隨訪，結(jié)果顯示最小管腔面積(minimum lumen area，MLA)是患者預(yù)后強(qiáng)有力的預(yù)測指標(biāo)。對于MLA≥4 mm2和<4 mm2的患者預(yù)后存在顯著差別，因此將MLA 4 mm2作為IVUS判斷冠脈臨界病變有無病理意義的臨界點(diǎn)。對于AMI患者，目前指南推薦給予支架植入治療，但我國冠心病介入培訓(xùn)教材中也指出對于冠脈殘余狹窄較輕、TIMI (thrombolysis in myocardial infarction flow，TIMI)3級血流的患者，由于冠脈再發(fā)事件的概率相對較低，應(yīng)十分慎重選擇PCI治療。宗振方等[30]的研究說明IVUS在STEMI患者急診PCI中應(yīng)用是可行的，對其低?；颊邚?qiáng)化藥物治療也是安全有效的，并使患者避免承受不必要的介入治療帶來的支架內(nèi)狹窄、血栓形成等相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)，而目前國內(nèi)外文獻(xiàn)尚無類似報(bào)道，相關(guān)結(jié)果尚需進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。

2.2在左主干介入治療中的應(yīng)用對于左主干(left main coronary artery，LMCA)急性閉塞患者，及時(shí)有效的急診PCI可以在短時(shí)間開通閉塞血管，挽救部分患者的生命和改善預(yù)后。IVUS有助于更精確的判定左主干內(nèi)徑，精確判斷前降支(left anterior descending，LAD)或回旋支(left circumflex，LCX)開口受累的情況，更準(zhǔn)確地指導(dǎo)支架置入，最終可有效減少冠狀動脈無保護(hù)左主干介入治療不良心血管事件的發(fā)生，成為左主干病變PCI治療時(shí)必備的指導(dǎo)設(shè)施。與單純CAG相比，IVUS指導(dǎo)左主干藥物洗脫支架(drug eluting stent，DES)介入治療可減少支架內(nèi)血栓形成的風(fēng)險(xiǎn)，明顯降低靶病變血運(yùn)重建率，減少死亡率，可以獲得更好的臨床效果。目前認(rèn)為左主干PCI的適應(yīng)證為：IVUS測量的管腔內(nèi)徑狹窄>50%，面積狹窄>60%，患者存在心肌缺血癥狀并且左主干絕對面積<7 mm2，或患者無癥狀而左主干絕對面積<6 mm2；當(dāng)左主干MLA>6.0 mm2或者管腔內(nèi)徑狹窄<50%時(shí)，可以進(jìn)行密切臨床隨訪而推遲PCI治療[31]。

2.3指導(dǎo)介入治療中支架的選擇與釋放IVUS可以準(zhǔn)確評價(jià)冠脈鈣化病變、分叉病變、開口病變及彌漫病變等特點(diǎn)；協(xié)助對介入器材如球囊類型及大小、支架長度和直徑的準(zhǔn)確選擇，并指導(dǎo)支架釋放的位置，觀察支架對粥樣病變的覆蓋情況、貼壁情況，了解側(cè)支閉塞的原因等。研究顯示，CAG表現(xiàn)良好的支架未完全擴(kuò)張發(fā)生率可高達(dá)71%，在高壓擴(kuò)張情況下，支架未完全擴(kuò)張發(fā)生率仍有64%[22,32]。因此，IVUS對監(jiān)測介入治療后的支架貼壁情況尤其重要。對于AMI來說，支架釋放效果不滿意，容易引起急性血栓形成，使急性心肌梗死的死亡率和遠(yuǎn)期支架再狹窄率增加。譚文亮等[33]收集AMI患者，隨機(jī)分為IVUS指導(dǎo)組和CAG指導(dǎo)組，結(jié)果發(fā)現(xiàn)IVUS的應(yīng)用可明顯提高患者的急性獲益。目前認(rèn)為，在AMI急診PCI時(shí)選擇性地應(yīng)用IVUS是安全可行的，IVUS指導(dǎo)支架植入術(shù)后管腔面積的改善(急性獲益)與支架再狹窄率的降低密切相關(guān)，支架擴(kuò)張的不充分是病變冠脈亞急性閉塞的主要預(yù)測因素。

2.4在AMI患者PCI術(shù)后慢血流、無復(fù)流現(xiàn)象中的研究急診PCI無復(fù)流發(fā)生率較高，IVUS識別的衰減斑塊在預(yù)測支架術(shù)后無復(fù)流方面有很強(qiáng)的臨床意義。在AMI患者中有3/4存在衰減斑塊，無復(fù)流與衰減斑塊密切相關(guān)，衰減斑塊越大無復(fù)流發(fā)生的危險(xiǎn)性就越高。Tanaka等對AMI患者進(jìn)行IVUS檢查，發(fā)現(xiàn)13例發(fā)生無復(fù)流現(xiàn)象與大血管上的脂池影像相關(guān)，而斑塊負(fù)荷與PCI后微循環(huán)障礙有關(guān)[34]。研究顯示在STEMI的介入治療中，超聲發(fā)現(xiàn)的衰減斑塊與術(shù)后無復(fù)流相關(guān)，而藥物或介入治療可降低其發(fā)生的可能性[35]。當(dāng)衰減斑塊的角度>180°或斑塊長度>5 mm時(shí)更易發(fā)生微循環(huán)栓塞[36]，顯示IVUS可以作為一種有效的工具對其進(jìn)行危險(xiǎn)分層。有研究顯示IVUS與CAG指導(dǎo)的血管成形術(shù)相比，雖可以明顯降低再次血運(yùn)重建治療的可能性，但卻并不能降低死亡率、支架內(nèi)血栓、心肌梗死等事件的發(fā)生，因此在PCI時(shí)進(jìn)行常規(guī)的IVUS檢測可能并無收益。

2.5在AMI介入診療中的安全性IVUS檢查可能延長手術(shù)時(shí)間或者引起冠狀動脈的痙攣或閉塞。在病情顯著不穩(wěn)定或者危重的情況下，如AMI合并心源性休克、惡性心律失常等時(shí)，不適合進(jìn)行急診IUVS檢查；在患者病情相對穩(wěn)定，IRA恢復(fù)TIMI3級血流后，部分AMI患者進(jìn)行IUVS檢查是安全的。有研究表明IUVS在指導(dǎo)AMI患者急診支架置入術(shù)中安全有效，并未增加與IVUS相關(guān)的并發(fā)癥的發(fā)生[37]。

3小結(jié)

IVUS依靠準(zhǔn)確的定性診斷和精確的定量診斷，在冠心病的介入診療方面發(fā)揮著非常重要的作用?，F(xiàn)有資料顯示IVUS并未增加AMI介入治療過程中的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)，IVUS選擇性指導(dǎo)AMI患者的介入診療，可減少支架相關(guān)冠脈夾層、血栓和再狹窄的發(fā)生，進(jìn)一步改善患者預(yù)后。當(dāng)然，它也存在以下不足：①費(fèi)用增加，使部分患者難以承受；②對于扭曲病變、完全閉塞病變以及嚴(yán)重狹窄等復(fù)雜病變，超聲導(dǎo)管常無法通過；③由于IVUS分辨率不足，有時(shí)不足以分辨較小的斑塊及纖維帽的破裂，不能可靠地識別血栓；④在IVUS指導(dǎo)手術(shù)過程時(shí)，要找到同一橫斷面圖像很困難；⑤IVUS只能提供冠狀動脈病變的解剖信息，而缺乏功能學(xué)的評價(jià)。隨著醫(yī)保補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，超聲技術(shù)的發(fā)展，以及診治過程中將CAG、FFR、OCT等的有機(jī)結(jié)合，相信IVUS對于冠脈疾病的介入診治定會更加完善。

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·綜述·

作者簡介：趙磊磊(1987-)，男，河南鞏義人，從事心血管內(nèi)科臨床工作。

收稿日期：2015-10-09

基金項(xiàng)目：2012年度河南省醫(yī)學(xué)科技攻關(guān)項(xiàng)目(201204067)

中圖分類號：R541.4

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號：1672-688X(2015)04-0307-05