合理整合冠狀動脈血管成像和功能檢測的意義

蔣金法，王一平同濟大學附屬同濟醫(yī)院心內科，上海 200065

合理整合冠狀動脈血管成像和功能檢測的意義

蔣金法，王一平
同濟大學附屬同濟醫(yī)院心內科，上海 200065

冠狀動脈造影作為診斷冠心病的金標準已經(jīng)有半個多世紀，血管內超聲（IVUS）和光學相干斷層成像術（OCT）對于明確管腔結構、病變程度和形態(tài)特點更加精確，而血流儲備分數(shù)（FFR）近來用于檢測血管病變功能和指導介入治療獲得公認。各種冠狀動脈檢測新技術不斷涌現(xiàn)，并且已經(jīng)開始聯(lián)合應用，極大地推動了介入心臟病學的發(fā)展。

冠狀動脈；血管內超聲；光學相干斷層成像術；血流儲備分數(shù)

介入心臟病學專業(yè)的發(fā)展是靠數(shù)據(jù)驅動的，其目的是改善患者的預后。盡管許多檢測技術與組織病理學等金標準的相關性很好，但最終的證據(jù)是不良事件是否可被預測和患者是否從技術或組織病理學的準確性中獲益。比如Tonino等[1]和DeBruyne等[2]提出血流儲備分數(shù)（FFR）的概念和在導管室內作為一種評估血管狹窄程度的方法已經(jīng)有20多年了，但是一直沒有推廣應用。

自從Paul Yock發(fā)明了灰度血管內超聲（IVUS）之后，催生了多種第二代血管成像技術[3-5]，比如：（1）虛擬組織學血管內超聲（VH-IVUS），它同時使用振幅和射頻超聲信息來對斑塊進行分類（核心壞死、纖維脂肪性、纖維化、鈣化）。（2）光學相干斷層成像術（OCT），它的分辨率較IVUS增加了10倍，擁有更好的組織特異性，它是血管內超聲的光模擬成像，但OCT費用較高。（3）近紅外光譜分析（NIRS），它可以檢測血管壁內距離內膜表面0.45 mm的脂質。

最近，各種冠狀動脈檢測技術已經(jīng)可以聯(lián)合應用，如NIRS和灰度IVUS結合在同一導管內使用。許多技術對回答具體的問題都有特殊作用。比如（1）這個狹窄有意義嗎？（2）哪個是罪犯病變？（3）這個病變是易損斑塊嗎？（4）這個斑塊是否會導致心肌梗死或者在支架植入術中是否出現(xiàn)無復流現(xiàn)象？（5）我如何優(yōu)化支架植入的效果？（6）為什么發(fā)生支架內血栓形成或再狹窄？

1 冠狀動脈狹窄的意義

3項隨機試驗研究（DEFER、FAME-Ⅰ、FAME-Ⅱ）[6-8]確定了FFR作為評估非左主干病變的血流動力學意義的金標準。DEFER提出如果FFR＞0.75的病變，暫時不予行經(jīng)皮冠狀動脈介入治療（PCI）是安全的，而且其短期和長期（5年）的預后

都是良好的。FAME-Ⅰ提出對FFR＞0.80的病變使用第一代藥物洗脫支架（DES）治療，其中大多數(shù)是不利的。相反，不對這種病變進行治療是安全的，還可以減少治療成本。最近的FAME-Ⅱ研究提出，（1）對FFR＜0.80的病變，單獨使用優(yōu)化藥物治療方案不如優(yōu)化藥物加上DES植入的方案；（2）與DEFER的結果一致，但FAME-Ⅱ是在DES時代進行的。雖然“優(yōu)化藥物治療加DES植入”的策略最初成本較大，但在隨后的1年隨訪中其增加的治療成本將減少一半。這3個隨機化FFR研究的局限性是什么呢？這些研究是在穩(wěn)定的冠脈疾病患者中進行的，而且排除了左主干病變患者。

已經(jīng)有很多和FFR相似的技術嘗試確定侵入性成像的標準[9-10]。早期的研究建議IVUS測得的最小管腔面積（MLA）＞4 mm2可以暫時不需要行PCI治療，很多近期的研究對使用IVUS MLA來判斷狹窄是否有意義的方法提出了不同看法。有幾點值得重視：（1）早期的IVUS研究是在大的近端血管中進行的。（2）早期的研究建議IVUS MLA高于所報道的閾值可以暫緩治療，然而臨床醫(yī)師沒有完全理解，而且使用了低于所報道的MLA閾值來確定是否要做PCI治療。（3）IVUS MLA仍然是與生理學最相關的參數(shù)，最近所報道的IVUS MLA閾值范圍在2.1 mm2～4 mm2，大多數(shù)的報道大約在3 mm2。（4）IVUS MLA有較高的陰性預測值，說明也許可以使用IVUS來延遲PCI治療。然而，IVUS MLA的陽性預測值很低，說明用它來確定是否需要PCI治療，幾乎一半是錯誤的。（5）沒有和DEFER、FAME-Ⅰ、FAME-Ⅱ等相當?shù)碾S機IVUS試驗。（6）使用OCT替代IVUS時，對病變嚴重程度的評估并沒有得到改善。

左主干病變也許有所不同。與非左主干病變相比：（1）左主干的大小、長度和供應心肌的總量變化不大。（2）左主干病變的血運重建不只是因為缺血的原因。（3）數(shù)量相當?shù)淖笾鞲刹∽兊幕颊逨FR和IVUS注冊數(shù)據(jù)表中，F(xiàn)FR＞0.80或者IVUS MLA＞6 mm2的患者通常暫緩血運重建治療，F(xiàn)FR＜0.80或者IVUS MLA＜6 mm2的患者進行DES或外科搭橋治療，這兩組患者的預后在長期隨訪中相類似。因此這兩個技術都有其局限性，IVUS需要分別從左前降支、左回旋支到左主干進行檢查來確定最小管腔面積，F(xiàn)FR在左前降支有明顯病變時存在局限性。

2 罪犯病變

急性冠脈綜合征（ACS）患者的罪犯病變，其發(fā)病基礎為斑塊破裂的約占60%～65%，斑塊糜爛約占30%～35%，鈣化結節(jié)約占5%。然而，在幾乎所有的情況下，最終共同通路是血栓形成。罪犯病變有時在血管造影中很容易找到，但如VANQWISH試驗所看到的，幾乎50%的ACS患者中，要么無法識別罪犯病變，要么有很多潛在可能的罪犯病變[11-12]。

IVUS檢測到ACS患者的罪犯病變中斑塊破裂高達65%（與組織病理學相似），但它不能識別斑塊糜爛，對冠脈內血栓檢測的準確性也存在問題。和IVUS相比，OCT有著優(yōu)異的分辨率，能看到斑塊破裂腔和薄的纖維帽碎片。OCT也能檢測和區(qū)分紅色和白色血栓。因此，OCT是在ACS患者中識別隱匿性病變的技術選擇。

3 易損斑塊

易破裂和致血栓性斑塊的前體是薄纖維帽脂質斑塊（TCFA），是易損斑塊最常見的類型。到目前為止，只有VH-IVUS可以預測非罪犯病變（易損斑塊）的事情發(fā)生。在PROSPECT研究中，700例具有ST段抬高型心肌梗死或非ST段抬高型心肌梗死患者，所有罪犯病變在接受DES植入治療后，使用灰度IVUS和VH-IVUS檢查主要的心外膜三支血管。在3年的隨訪中，VH-TCFA、IVUS MLA＜4.0 mm2和IVUS斑塊負荷＞70%可以預測易損斑塊事件[8-9]。這些發(fā)現(xiàn)得到另一個相似研究——VIVA研究結果的證實。

由于其優(yōu)異的分辨率和組織特定性，OCT可以多方面檢測TCFA，包括厚度＜65 μm纖維帽，纖維帽中的巨噬細胞，纖維帽的脂質核心等。盡管如此，只有1個小型OCT研究的結果和PROSPECT、VIVA所分析的VH-IVUS相當。在這個小型OCT研究中，病變的進展伴隨各種情況的發(fā)生頻率增加，包括內膜撕裂、微通道、脂質池、TCFAs、巨噬細胞和易損斑塊血管內血栓形成的所有方面。

通過常規(guī)侵入性成像技術來檢測易損斑塊的存在，把這一方法作為一級或二級預防的一部分是否有臨床意義，這是爭論的另外方面。它取決于：（1）易損斑塊的患病率和發(fā)病率；（2）易損斑塊穩(wěn)定

或自然發(fā)展的速度和時間（穩(wěn)定性心絞痛患者可以在1年內都保持不發(fā)?。唬?）現(xiàn)代醫(yī)學治療對臨床事件的影響；（4）常規(guī)侵入性成像檢查的并發(fā)癥。

4 斑塊是否會導致心肌梗死或者出現(xiàn)無復流現(xiàn)象

根據(jù)診斷方法，用對比增強心臟磁共振成像檢查，PCI術中發(fā)生心肌壞死的發(fā)病率可高達70%。然而，最近美國心臟病學院國家心血管數(shù)據(jù)注冊（ACCNCDR）報告，急性心肌梗死接受PCI治療的患者中無復流的發(fā)生率僅為2.3%。無復流的發(fā)生與不成功的PCI手術有關。與沒有發(fā)生無復流的患者相比，其住院死亡率更高（12.6%對3.8%，P＜0.001）。

灰度IVUS提示衰減斑塊（“陰影”在無鈣化的地方，尤其是起始部更接近于腔內，而不是外膜），1個大的VH-IVUS壞死核心或者1個VH-TCFA、大量的OCT脂質斑塊、或者OCT-TCFA、NIRS脂質核心負荷指數(shù)大于500，這些都可以預測心肌壞死和遠端栓塞[10-14]。其共同點是伴有一個大的脂質或壞死核心的TCFA存在，正因為如此這些成像技術才能發(fā)現(xiàn)，也是為什么支架植入過程中會發(fā)生心肌壞死和/或遠端栓塞。所有的這些成像技術都能預測遠端栓塞，其中大部分的資料來自于使用VH-IVUS的研究。

5 優(yōu)化支架植入的效果

在PCI之前支架大小的選擇，無論是參考管腔直徑或斑塊情況，IVUS檢查可以為精確選擇支架大小提供幫助。通過確定最佳的近端和遠端血管（最小斑塊的最大管腔）和使用標準化的傳感器來測量近端和遠端血管的距離的方法，IVUS可以對支架長度的選擇提供幫助。支架植入后，IVUS檢查能明確血管造影的并發(fā)癥，也能明確是否需要后擴張以及是否需要植入另一個支架以達到最佳的效果。

不管是金屬裸支架還是DES，IVUS都可以通過發(fā)現(xiàn)支架未能完全膨脹和血管病變（解剖夾層、顯著的斑塊負荷、邊緣狹窄等）來預測早期支架血栓形成（1個月內）或晚期再狹窄（ISR）。支架未能完全膨脹與擴張壓力、血管直徑和支架的大小有關，而急性支架貼壁不良與支架和血管壁的接觸情況有關。

臨床上理想出發(fā)點應該是以最小支架面積（MSA）來最大化地保證支架長期通暢的概率，同時最小化的支架失敗風險[11-12]。IVUS研究顯示，最終的支架的直徑一般是預測值的75%，面積是預測值的67%，支架邊緣的斑塊負荷應＜50%。一些研究提出，在非左主干位置，MSA至少為5.0～5.5 mm2。為了盡量減少早期支架血栓形成或ISR（如果一個5.0～5.5 mm2的MSA能夠適合所有非左主干位置的話，那么一個直徑2.75 mm的支架充分擴張后就能適合所有情況），盡管“依然是越大越好”，MSA還是需要根據(jù)血管大小來確定。在左主干位置，MSA至少需要8.0 mm2，并且盡可能最優(yōu)化。

有兩個IVUS和血管造影引導的金屬裸支架植入的隨機對照研究的meta分析，提示IVUS引導可以減少再狹窄率、再次血運重建率以及主要不良心血管事件（MACE）。雖然在DES時代還沒有相當數(shù)量的隨機研究，但兩個IVUS與血管造影引導的單中心和多中心DES注冊研究的meta分析，提示IVUS引導減少了1年內早期和晚期支架內血栓形成、心肌梗死和死亡率。

最近報道了RESET和ADAPT-DES[12-13]兩項研究。在RESET隨機研究中，使用長DES支架治療的患者被隨機分入IVUS引導組和血管造影引導組。按治療意向分析，IVUS組的MACE發(fā)生率為4.5%，血管造影組的MACE發(fā)生率為7.3%（P=0.16）。然而根據(jù)實際使用IVUS情況分組分析中，IVUS組MACE發(fā)生率更低，約為4.0%，血管造影引導組發(fā)生率為8.1%，P=0.048。

ADAPT-DES是前瞻性、多中心、全球性的研究，納入了在11個國際中心行DES植入的8 576例患者。在此過程中，IVUS在3 343例（39.0%）患者中使用。明確或者可能發(fā)生早期或晚期支架內血栓形成的，IVUS組為0.52%，非IVUS組為1.04%，P=0.002。按一個傾向調整模式來解釋IVUS使用的預測作用，IVUS的使用與降低早期或晚期支架內血栓1年發(fā)生率獨立相關（P= 0.001）。在IVUS組，與支架內血栓形成無關的死亡率、心肌梗死發(fā)生率也顯著下降。

OCT也已經(jīng)被用于優(yōu)化支架植入效果[14-15]。與IVUS相比，OCT有優(yōu)異的分辨率，增強了成像技術水平，圖像判讀方便，而且解剖結構、組織特定性以及貼壁不良的檢查都是IVUS所不能做到的。然而，與IVUS不同之處包括：（1）很少有優(yōu)化支架植入的OCT相關標準數(shù)據(jù)，而且IVUS標準也不能直

接翻譯成OCT標準。（2）到目前為止，只有一個關于OCT與血管造影引導的DES植入的對照研究，獲益情況與之前IVUS與血管造影引導DES支架植入對照研究的meta分析所報道的相類似。這個研究提出OCT與單一血管造影相比，提供了更多的信息。（3）一個比較IVUS和OCT引導DES植入的小型隨機盲法對照研究提示，研究者更青睞于IVUS，因為OCT引導組的支架大小選擇過于保守，MSA相對較小以及相關血管斑塊負荷更大。

很少或沒有證據(jù)表明IVUS引導可以減少極晚期（1年以上）支架內血栓形成。極晚期支架內血栓形成的原因是生物性的，而不是機械性的。在支架植入之前應用FFR來優(yōu)化PCI的效果和預測長期預后的相關研究讓人失望。

6 支架內血栓形成或再狹窄

關于造成裸支架、DES早期支架內血栓形成和早期、晚期再狹窄發(fā)生的原因有許多，IVUS已經(jīng)部分解釋了這些原因中的大多數(shù)，但是不能單獨靠IVUS來明確，這表明OCT可能是臨床操作中需要選擇的成像技術。因此，所有失敗的支架和支架內血栓形成及再狹窄，需要用血管成像技術進行研究。最理想的是OCT或者IVUS，這對明確支架失敗的原因有很大的幫助。

7 總結

目前冠狀動脈血管成像和功能學檢測的二個重要指征是：（1）評估病變的嚴重程度和意義；（2）優(yōu)化急性支架植入術。冠脈造影的遺留問題是找到一個能回答所有疑問的技術，而在目前的導管室環(huán)境下還不能完全實現(xiàn)。3個主要障礙是：（1）檢測費用較高；（2）專業(yè)技能和設施不夠普及；（3）不了解冠脈造影的局限性。

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Perspectives on the rational integration of intravascular imaging and physiologic test

JIANG Jinfa，WANG Yiping
Department of Cardiology，Tongji Hospital，School of Medicine，Tongji University，Shanghai 200065，China

The specialty of interventional cardiology is data-driven with the goal to improve patients outcomes. Coronary angiography play a key function in diagnosis of coronary artery disease，but intravascular ultrasound and optical coherence tomography are much correct and clearer.Fractional flow reserve is more important in assessing stenosis severity.These new technologies are developing rapidly and getting integration with bright future.

Coronary artery；Intravascular ultrasound；Optical coherence tomography；Fractional flow reserve

R656

A

2095-378X（2014）04-0221-04

蔣金法（1958—），男，江蘇常熟人，主任醫(yī)師，博士生導師，從事冠心病早期診斷和介入性心臟病學研究；電子信箱：jiangjinfa83@163.com