覃雨雪 李科 綜述 劉劍雄 審校

(1.遵義醫學院研究生院，貴州 遵義 563003； 2.遵義醫學院附屬成都市第二人民醫院心內科，四川 成都 610017)

動脈粥樣硬化是一個復雜、緩慢發展的過程，目前認為血管內皮功能障礙、血管內膜增生、脂質積累量以及顯著的炎癥反應為斑塊形成的主要機制。大多數粥樣硬化斑塊處于不穩定狀態或具有破裂傾向，但在臨床工作中常被忽視。目前近70%的急性冠狀動脈事件并不是由顯著的冠狀動脈狹窄引起，而是由易損斑塊突然破裂造成的急性狹窄以及其后血栓形成所致[1]。“易損斑塊” 的概念是由 Muller等[2]于1989年提出的，是指血管內非阻塞性斑塊，易發生破裂并快速形成血栓，從此開啟了易損斑塊的研究。隨著影像學技術的發展及人們對冠狀動脈粥樣斑塊性質認識的提高，急性冠脈綜合征(ACS)的預防理念在不斷加強，現將近年來易損斑塊的影像學技術評估予以綜述。

1 冠狀動脈粥樣硬化斑塊病理基礎

易損斑塊即“不穩定斑塊”，多為脂質核較大(脂核所占斑塊容積≥40%)且伴有大量巨噬細胞浸潤，具有薄層纖維帽，新生血管的斑塊，具有斑塊破裂的傾向。其不穩定性也與斑塊本身性質相關，斑塊常呈偏心性，其破裂最易發生在斑塊的肩部，即斑塊與正常鄰近組織移行處，該處受血管切應力最大，加速斑塊破裂，導致ACS發生。大量數據證實，大多數急性冠狀動脈事件與非狹窄性病變相關，由于斑塊生長的同時增加管腔橫截面積，使得能保持足夠大的血管內徑，稱為血管重建。直接后果為這些斑塊常常不引起心絞痛，但一旦破裂將造成嚴重的血栓事件，這樣不穩定的斑塊被視為“無聲的殺手”。

2 各種影像學方法診斷冠狀動脈粥樣硬化斑塊的價值

2.1 冠狀動脈造影術

冠狀動脈造影術是目前臨床診斷冠心病的金標準，一次性呈現冠狀動脈總體構象是其最主要的優勢，根據呈現出的充盈缺損影像直觀判斷冠狀動脈管腔的狹窄程度、是否合并鈣化，還能看到潰瘍、夾層、瘺等血管壁病變情況，可以作為搭橋手術和進一步介入治療的輔助工具；但無法提供關于血管壁性質的信息[3]，因此只有斑塊導致管腔狹窄時可被檢測到，而絕大多數ACS是非狹窄性斑塊引起(解剖直徑<70%狹窄)，冠狀動脈造影易低估冠狀動脈病變程度，不適合對血栓事件進行早期預判，需要其他可提供關于斑塊結構和功能特征信息的影像學技術加深對易損斑塊的識別。

2.2 血管內超聲成像

血管內超聲成像(IVUS)目前被認為是診斷冠狀動脈粥樣硬化斑塊性質的“金標準”，可觀察粥樣斑塊成分。研究表明，IVUS對鈣化成分的敏感性為97%，對脂質成分的敏感性為78%～95%，特異性為30%[4]。低回聲物質對應血栓或脂質豐富的組織，無回聲聲影代表纖維組織，強回聲并伴有聲影多為鈣化組織。不穩定斑塊的聲學特征為：脂核大；低回聲的偏心脂質斑塊；斑塊面積較大；管腔狹窄明顯，存在嚴重的正性重構；存在表淺型鈣化、點狀鈣化[5]。即使在血管造影大致正常的節段，IVUS仍能檢測出早期動脈粥樣硬化性病變，其顯著增厚的內膜中含有大量脂質，同時已有研究證實，斑塊的不穩定性與血管正性重建有關，IVUS對管腔內徑的評估有助于對易損斑塊進行危險分層。但IVUS僅能鑒定斑塊內的鈣質成分，其分辨率(200 μm)不足以準確識別出較薄的纖維帽，也不能準確區分富含脂質和富含纖維的“不穩定”斑塊，并且需結合冠狀動脈造影對斑塊位置進行定位。同時，由于受超聲探頭大小的限制，IVUS應用范圍主要局限在管徑較大的冠狀動脈主干，對于管徑較小或存在嚴重狹窄的血管則無法運用IVUS。

2.3 虛擬組織學成像

虛擬組織學成像(IVUS-VH)采用射頻數據的頻譜分析構建不同組織的頻譜圖，根據不同成分的射頻信號用特定的顏色表示[6]：纖維組織(深綠色)、纖維脂肪(黃綠色)、壞死脂核(紅色)、鈣質(白色)，對其識別的精確度分別為87.1%、87.1%、88.3%、96.5%。近來，IVUS-VH將斑塊進一步細分為：病理性內膜增厚；薄纖維帽動脈粥樣硬化；厚纖維帽動脈粥樣硬化；纖維化斑塊；纖維鈣化斑塊[7]。較灰階IVUS更準確辨別斑塊性質，但IVUS-VH不能鑒定出早期血栓與軟斑塊，對于易損斑塊的辨別仍有一定局限性。

2.4 血管內超聲彈性成像

其是利用斑塊力學特性評價斑塊穩定性，是對IVUS的補充，不同硬度的組織若施加一定的壓力，會受到不同程度的壓縮。僵硬、順應性低的組織不易被外力改變形態，而柔軟、順應高的組織易受到外力影響。易損斑塊具有大量脂質池及薄纖維帽，且表面有炎癥細胞浸潤，為高應變區，兩側肩部為低應變區，de Korte等[8]通過研究血管不同節段受力后的相對壓縮或膨脹，分析得出血管內超聲彈性圖，顯示血管壁及內膜下200 mm不同組織成分的張力分布，識別出IVUS難以區分的纖維化及脂質斑塊，超聲彈性成像與應變圖的構建需依賴IVUS提供信號來源，心律失常或心臟運動偽影會影響IVUS信號提供。

2.5 光學相干斷層掃描

光學相干斷層成像(OCT)采用紅外線低相干光源(波長1 300～1 320 nm)，根據反射時間和反向散射光的強度來構建圖像。研究發現，OCT較其他影像學檢查具有更高的分辨率，對主動脈、頸動脈、冠狀動脈管壁組織具有很高的敏感性和特異性，可精確測量粥樣斑塊纖維帽的厚度[9]，并且OCT發現ACS患者的纖維帽厚度明顯薄于穩定型的冠狀動脈疾病[10]。同時，斑塊破裂易形成血栓，白血栓對OCT信號呈低衰減，而紅血栓呈高衰減，有助于OCT對血管內血栓性質的鑒別[11]。OCT對脂肪與鈣化的識別仍有一定局限性，兩者之間唯一區別在于邊界特征：脂質斑塊的邊界較為彌散，鈣質的邊界比較尖銳，需要其他影像學技術輔助兩者間的鑒別。此外，由于血液對光源的吸收，必須用球囊阻斷血流，會引發血管內皮損傷、組織缺血等相關問題。OCT所用的近紅外光穿透性較弱，僅2～3 mm，影響更深層次的脂質核心的檢測，對某些較大的粥樣斑塊或大動脈壁成像獲得信息有限，難以評價完整的斑塊信息，同時還需要冠狀動脈造影輔助導管進行定位。

2.6 多層螺旋CT

作為一種冠狀動脈形態顯像的替代技術，多層螺旋CT(MSCT)可以無創性顯示管腔以及血管壁的情況。通過MSCT可識別出IVUS不能識別的低回聲或無回聲區。這些區域包括富含脂質的部位或壞死的脂核，低致密化的纖維組織，新生血管的生成或者血栓。根據斑塊中不同成分對應的CT值，MSCT將斑塊分為4類，即軟斑塊、纖維性斑塊、鈣化性斑塊和混合型斑塊[12]。由于纖維斑塊與脂質斑塊CT值有重疊部分，所以CT能可靠鑒別鈣化和非鈣化斑塊，但不能區別部分密度比較相近的脂質斑塊及纖維斑塊。臨床傾向于觀察易損斑塊的CT特征，CT特征如下：低密度斑塊，正性重構，細小斑點狀鈣化，指環征[13]；但仍存在一定局限性：(1)盡管MSCT分辨率可達0.30～0.35 μm，仍難以顯示易損斑塊的纖維帽；(2)仍受患者心率快、心律不齊(快速性心房顫動)影響，以致檢查結果中心臟及冠狀動脈存在運動偽影，可通過應用β受體阻滯劑減慢心率，優化圖像；(3)嚴重鈣化的斑塊會引起暈狀偽影影響評估結果；(4)MSCT有輻射暴露，難以反復進行操作；(5)當患者的體重指數>40 kg/m2時，準確率會有所下降[14]。

2.7 磁共振成像

磁共振成像(MRI)區分斑塊成分基于對不同組織各自的物理及化學特性進行分析，結合T1、T2加權成像的信息可識別粥樣硬化斑塊的主要成分如纖維帽、脂核、是否合并有鈣化及出血。近年來，高分辨率的MRI分子探針在分子影像技術的發展中起著關鍵作用，也提高了MRI對易損斑塊成分判斷的準確性。超順磁性氧化鐵顆粒作為一種靶向造影劑用于粥樣斑塊研究，注入體內的氧化鐵顆粒易于被巨噬細胞攝取，聚集到斑塊內皮下，有助于對易損斑塊進行檢測和穩定性判斷。其缺點在于巨噬細胞也廣泛分布于人體組織的各個部分，因此超順磁性氧化鐵顆粒產生的信號缺乏特異性，影響臨床實用價值。但MRI無創，無電離輻射，可對患者進行反復、多次、連續的動態觀察。由于呼吸、心臟運動的干擾，較頸動脈斑塊MRI成像更加困難，此外冠狀動脈粥樣斑塊體積較小，不易定位，冠狀動脈走形迂曲也是存在的問題。

2.8 核素顯像

葡萄糖是斑塊內巨噬細胞的主要能量來源，是放射性核素診斷易損斑塊的分子影像學基礎。大部分易損斑塊的新陳代謝很活躍，核素顯像(PET)檢出代謝示蹤劑如[18F]-氟代脫氧葡萄糖([18F]-FDG)已被廣泛用于臨床研究中。而在急性心肌梗死死亡的患者中，罪犯血管斑塊(即不穩定斑塊)內的炎癥細胞濃度比穩定斑塊中的明顯增加[15]，最近研究表明，FDG-PET可準確反映斑塊炎癥，并對巨噬細胞進行量化[16]，還可通過檢測[18F]-FDG攝取量來識別斑塊內的炎癥反應度，區分穩定性斑塊及易損斑塊，可進一步預測血栓發生事件和指導臨床治療。

2.9 血管內鏡

血管內鏡通過氙氣光源和微型攝像頭可直接觀察血管腔和血管表面斑塊，能提供斑塊表面的直觀圖像，并可以通過斑塊顏色對斑塊性質進行評估。血管內鏡作為檢測血栓的金標準常被作為心臟搭橋手術和血管成形術的指導技術。斑塊按顏色區分主要分為白色、淺黃、黃色、深黃，白色斑塊常為纖維斑塊，伴有厚纖維帽和少量脂核，多為穩定斑塊不易破裂。顏色越深，富含脂質容積越多，薄纖維帽下含有大量脂質，為不穩定斑塊，在血管狹窄和切應力增大時易出現破裂并進一步形成血栓，成為心血管事件罪犯斑塊。血管內鏡還可以觀察到斑塊表面負荷形成的血栓，是目前檢查血栓最準確的手段。但該技術只能檢測斑塊表面，顏色飽和度與纖維帽的厚度、纖維量的多少、纖維帽下的脂質含量有關，不能僅通過斑塊表面顏色判斷斑塊的穩定性，同時由于血液會吸收一部分氙氣，檢查操作時需阻斷血流，從而引起缺血或內皮損傷，并且只適用于管徑較大的血管(>2 mm)，臨床應用較少。

2.10 血管內溫度測量法

炎癥是引起斑塊不穩定、斑塊破裂和血栓形成的一個重要病理生理機制。由于炎癥反應常伴有熱量產生，可在導管內放置一個熱成像裝置，對血管內溫度進行測量，并對炎癥反應進行量化。易損斑塊內含有巨大脂質核伴有炎癥細胞大量浸潤，主要的炎癥細胞如巨噬細胞處于高代謝狀態，釋放大量熱量，通過薄的纖維帽熱量穿透內膜被檢測到，因此易損斑塊表面溫度高于斑塊周邊正常血管壁溫度。Stefanadis等[17]檢測90例冠心病患者的冠狀動脈粥樣硬化斑塊表面溫度，發現與正常血管壁相比，絕大多數動脈粥樣硬化斑塊溫度呈節段性升高，在穩定型心絞痛患者中溫度最低，不穩定型心絞痛和心肌梗死組斑塊溫度最高。因此提出通過檢測斑塊表面溫度差，可特異性反映處于不同缺血時期的斑塊穩定程度，以此預測ACS的發生。這些研究結果表明，檢查斑塊局部溫度作為炎癥替代標志物的方法對斑塊性質的判斷是有意義的，但該方法需要與血管壁直接接觸，從而增加血管損傷的可能性，另一個局限在于溫度測量的精度問題：在穩定與不穩定冠狀動脈疾病中，溫度差異似乎有很大重疊，此外尚不清楚斑塊之間的溫度差異與斑塊易損性有關，還是與患者用藥或全身炎癥反應的復雜相互作用有關，仍需要進一步探討。

2.11 近紅外線光譜法

近紅外光譜測量漫反射信號通過使用近紅外光(波長800～2 500 nm)作為能源，近紅外光譜儀將光發射到物質上，測量反射在寬波長范圍內的光，然后處理這些信息產生光譜[18]，研究發現[19]，罪犯血管常常伴有大的脂質負荷指數(lipid core burden index，LCBI)，LCBI>400提示ST段抬高心肌梗死患者罪犯斑塊含有大量脂質負荷斑塊，LCBI>500患者容易發生經皮冠脈介入術后心肌梗死。近紅外線光譜法主要優點為具有良好穿透性，無需成像時阻斷血流，但它的局限在于只能提供斑塊成分信息，無法探測脂核的深度，目前將近紅外光譜與灰階IVUS結合的多模態成像技術可進一步幫助易損斑塊的識別。

3 總結與展望

易損斑塊作為主要不良心血管事件的重要原因，通過侵入和非侵入性的成像技術來識別高危斑塊來預測ACS，對患者進行心血管事件危險分層具有重要意義。綜上所述，MSCT可以考慮為非侵入性冠狀動脈狹窄檢測最準確的臨床方法，然而輻射暴露影像操作重復性差；灰階IVUS對鈣化識別能力較強，但對準確識別斑塊性質，特別是纖維斑塊和脂質斑塊的鑒別仍有缺陷，IVUS-VH彌補了灰階IVUS的不足，可以識別富含脂質的斑塊成分，但由于分辨率較低，兩項IVUS均不能很好識別纖維帽及巨噬細胞浸潤情況，也不能準確識別血栓。OCT則填補IVUS對纖維帽識別的不足，但穿透性較低，操作時需阻斷冠狀動脈血流，不能用于左主干和前降支、回旋支近段血管的檢測。血管鏡可探測斑塊表面性質，是目前探測紅、白血栓最可靠的手段，但不能評估斑塊內部情況，對斑塊分布、面積探測仍有局限性。近紅外光譜儀和MRI能更好判別脂質，血管內溫度測量是一種較新的檢測易損斑塊的方法，應用前景良好。迄今為止，沒有一項影像學檢查可單獨完善地提供冠狀動脈粥樣硬化易損斑塊的所有特征信息，需要各種技術之間取長補短，同時影像工具的聯合使用可以提高對易損斑塊的認識。未來的研究不僅要著眼于每一種技術的發展，還必須重視對這些技術的整合，以便在臨床實踐中優化治療。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] Fr?bert O,van’t Veer M,Aarnoudse W,et al.Acute myocardial infarction and underlying stenosis severity[J].Catheter Cardiovasc Interv,2007,70(7):958-965.

[2] Muller JE,Tofler GH,Stone PH.Circadian Variation and triggers of onset of acute cardiovascular dissease[J].Circulation,1989,79(4):733-743.

[3] Asakura M,Ueda Y,Yamaguchi O,et al.Extensive development of vulnerable plaques as a pan-coronary process in patients with myocardial infarction:an angioscopic study[J].J Am Coll Cardiol,2001,37(5):1284-1288.

[4] Rosa GM,Bauckneht M,Masoero G,et al.The vulnerable coronary plaque:update on imaging technologies[J].Thromb Haemost,2013,110(4):706-722.

[5] Kataoka Y,Puri R,Nicholls SJ.Inflammation,plaque progression and vulnerability:evidence from intravascular ultrasound imaging[J].Cardiovasc Diagn Ther,2015,5(4):280-289.

[6] van Herck J,de Meyer G,Ennekens G,et al.Validation of in vivo plaque characterization by virtual histology in a rabbit model of atherosclerosis[J].EuroIntervention,2009,5(1):149-156.

[7] Garcia-Garcia HM,Costa MA,Serruys PW.Imaging of coronary atherosclerosis:intravascular ultrasound[J].Eur Heart J,2010,31(20):2456-2469.

[8] de Korte CL,Pasterkamp G,van der Steen AFW,et al.Characterization of plaque components using intravascular ultrasound elastography in human femoral and coronary in vitro[J].Circulation,2000,102(6):617-623.

[9] Mastouri R,Sawada SG,Mahenthiran J.Current noninvasive imaging techniques for detection of coronary artery disease[J].Expert Rev Cardiovasc Ther,2010,8(9):77-91.

[10] Rosa GM,Bauckneht M,Masoero G,et al.The vulnerable coronary plaque:update on imaging technologies[J].Thromb Haemost,2013,110(4):706-722.

[11] 王飛,王丹,申寶忠.冠狀動脈易損斑塊影像學最新研究進展[J].現代生物醫學進展,2015,15(7):1386-1389.

[12] 陳桂浩,楊躍進.冠狀動脈粥樣硬化斑塊的影像學成像方法及相應的優缺點[J].中國循環雜志,2017,32(6):622-624.

[13] Minordi LM,Vecchioli A,Poloni G,et al.CT enteroclysis:multidetector technique(MDCT)versus single-detector technique(SDCT)in patients with suspected small-bowel Crohn’s disease[J].Radiol Med,2007,112(8):1188-1200.

[14] Becker CR.Assessment of coronary arteries with CT[J].Radiol Clin North Am,2002,40(4):773-782.

[15] Tawakol A,Migrino RQ,Hoffmann U,et al.Noninvasive in vivo measurement of vascular inflammation with F-18 fluorodeoxyglucose positron emission tomography[J].J Nucl Cardiol,2005,12(3):294-301.

[16] Lederman RJ,Raylman RR,Fisher SJ,et al.Detection of atherosclerosis using a novel positron-sensitive probe and 18-fluorodeoxyglucose(FDG)[J].Nucl Med Commun,2001,22(7):747-753.

[17] Stefanadis C,Diamantopoulos h,Derneuis J,et al.Heat Production of atheroselerotic plaques and infcammation assessed by the acute phase proteins in acute coronary syndromes[J].J Mol Cell Cardiol,2000,32(1):43-52.

[18] Kang SJ,Mintz GS,Pu J,et al.Combined IVUS and NIRS detection off ibroatheromas:histopathological validation in human coronary arteries[J].JACC Cardiovasc Imaging,2015,8(2):184-194.

[19] 高傳玉,馮宇.冠狀動脈粥樣硬化血管影像學進展[J].臨床心血管病雜志,2017,33(5):397-403.