隐静脉桥斑块的虚拟组织学成像血管内超声特征分析

  隐静脉桥疾病是影响冠状动脉旁路移植术长期疗效的主要因素[1,2,3]。经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)是冠状动脉旁路移植术后再次血运重建的首选治疗手段。然而,隐静脉桥病变有较大脂质核心和薄弱纤维帽,斑块薄弱区破溃风险大,其介入治疗效果受血管远端栓塞的影响[4,5],术中无复流和围手术期心肌梗死发生率较高。因此,隐静脉桥病变的介入治疗风险大,失败率高,早期评估隐静脉桥斑块破溃风险对PCI决策有重要意义。


  虚拟组织学血管内超声(virtual histology intravascular ultrasound,VH-IVUS)是在传统灰阶血管内超声(intravascular ultrasound,IVUS)基础上对回声中频谱信号进行分析,能够对斑块成分及形态进行精确定性和定量分析。目前将VH-IVUS应用于评估原位血管病变较为普遍,可指导原位血管临界病变、左主干病变和支架内再狭窄等的介入治疗。研究表明,VH-IVUS识别的坏死核心与支架置入后远端无复流有关[6,7],通过VH-IVUS评估的斑块特征也可预测心脏事件的发生[8]。对冠状动脉非左主干病变,若IVUS测量的最小管腔面积≤4.0 mm2、最小管腔直径≤1.8 mm及面积狭窄>70%,应积极行介入治疗[9]。然而,将VH-IVUS应用于评估隐静脉桥斑块特性目前国内外鲜有报道。本研究应用VH-IVUS分析冠状动脉旁路移植术后隐静脉桥斑块特征,以便为今后隐静脉桥的介入治疗提供参考。


资料与方法

  1.研究对象:

 

  连续入选2016年3月至2018年3月在天津市胸科医院行冠状动脉造影示隐静脉桥狭窄≥50%并行PCI的冠状动脉旁路移植术后有心肌缺血症状患者45例,对其临床资料进行回顾性分析。入选患者年龄(64.4±7.9)岁,男性占88.9%(40例)。


  研究对象的纳入标准:(1)既往在天津市胸科医院或外院行冠状动脉旁路移植术(桥血管均采用隐静脉),术后复发心肌缺血症状;(2)于天津市胸科医院复查冠状动脉和隐静脉桥造影,结果显示至少1支隐静脉桥完全闭塞或狭窄≥50%;(3)介入治疗前于隐静脉桥病变处行IVUS及VH-IVUS检查。研究对象的排除标准:(1)合并肝功能异常及肾功能不全;(2)对阿司匹林和氯吡格雷过敏或不能耐受;(3)冠状动脉旁路移植术后急性心肌梗死急性期患者;(4)近3个月有卒中或缺血性脑病发作;(5)近期有消化道出血和咳血;(6)妊娠期妇女;(7)血管炎或其他非动脉粥样硬化性冠状动脉疾病;(8)凝血功能障碍;(9)合并肿瘤等危及生命的疾病。


  2.分组方法:


  根据临床特征,分别将冠心病患者分为不吸烟组(21例)和吸烟组(24例)、无糖尿病组(30例)和糖尿病组(15例)、极低密度脂蛋白胆固醇(very low density lipoprotein cholesterin,VLDL-C)正常组(24例)和VLDL-C升高组(21例)、稳定性心绞痛组(5例)和急性冠状动脉综合征组(40例)、斑块负荷<70%组(11例)和斑块负荷≥70%组(34例)及非薄纤维帽斑块组(35例)和薄纤维帽斑块组(10例),比较不同组别之间的隐静脉桥斑块特征。


  吸烟指累计吸烟6个月或以上,调查时仍吸烟或已不再吸烟。糖尿病指在正常饮食且未服用任何影响血糖药物的前提下,餐后8 h空腹静脉血糖≥7.0 mmol/L和/或餐后2 h静脉血糖≥11.1 mmol/L,或曾经确诊为糖尿病,治疗后血糖正常[10]。VLDL-C升高指电泳法测量的VLDL-C>0.41 mmol/L,≤0.41 mmol/L为正常。稳定性心绞痛的诊断按照参考文献[11];急性冠状动脉综合征的诊断按照参考文献[12,13]。斑块负荷(%)=(斑块+中膜横面积)/外弹力膜横截面积×100%。薄纤维帽斑块指富含脂质且纤维帽厚度<65 μm的斑块[14,15],VH-IVUS将其定义为在≥3帧连续图像中斑块负荷>40%、坏死核心>10%且与管腔接触[16,17]。

 

  3.移植血管造影:


  造影设备为PhiliphsAlluraXper FD10血管造影机(荷兰Philips Healthcare公司)。常规经股动脉或桡动脉穿刺并插入6 F造影导管,行原位冠状动脉造影。隐静脉桥造影使用JR 4.0造影导管,根据冠状动脉旁路移植术方案大致确定隐静脉桥位置,旋转导管进入移植血管开口后,选择投照角度进行造影。


  4.VH-IVUS检查方法:


  患者均在隐静脉桥介入治疗前,于靶病变处行VH-IVUS检查。检查前嚼服阿司匹林肠溶片300 mg和氯吡格雷300 mg,动脉鞘管内注射肝素100 U/kg。冠状动脉内滴注硝酸甘油100~200 μg,以预防血管痉挛。必要时术中用抽吸导管抽吸血栓,以最大程度减少血栓对VH-IVUS检查的干扰。采用IVUS显像仪(美国Volcano公司),沿PTCA导丝送相控阵IVUS探头(探头3.5 F,频率20 MHz)至靶病变远端。沿导丝送IVUS导管到目标病变远端至少10 mm处。观察图像满意后,使用自动回撤仪以0.5 mm/s的速度回撤导管,获取图像为30帧/s,导管回撤终止于病变近端至少10 mm或者冠状动脉开口处。显像仪的计算机系统实时采集图像,并连续录入和存储。


  5.IVUS和VH-IVUS参数的测量及分析:


  根据美国心脏病学会(ACC)冠状动脉IVUS检测指南,对图像进行测量和分析[18]。采用IVUS图像后处理软件Virtual HistologyTM IVUS(美国Volcano公司)进行分析。由两位有经验的医生分别对隐静脉桥进行灰阶IVUS测量及分析,并取其平均值,记录的指标包括最小管腔面积(指病变最窄处管腔面积)、最窄处最小管腔直径(指经过管腔中心的最小直径)、外弹力膜横截面积(外弹力膜边界包绕区域内部总体的面积,其包括管腔面积、斑块与中膜的横截面积)、斑块负荷、病变长度、斑块面积(指外弹力膜横截面积与管腔横截面积的差值)、斑块容量(指平均斑块横截面积与斑块长度的乘积)和薄纤维帽斑块等。然后,对隐静脉桥进行彩色VH-IVUS图像测量及分析,记录斑块容量、斑块各种成分面积及百分比、最小管腔面积处斑块各成分面积及百分比。VH-IVUS成像采用不同颜色表示不同斑块成分,纤维斑块以绿色表示,纤维脂质斑块以黄色表示,坏死核心以玫红色表示,钙化斑块以蓝色表示。与罪犯血管病变斑块间存在长度>5 mm的相对正常节段的斑块,作为另一个独立的斑块,不纳入罪犯血管病变的测量范围。


  6.统计学分析:


  应用SPSS 20.0软件进行统计学分析。采用Shapiro-Wilk检验对计量资料进行正态性检验。正态分布的计量资料以±s表示,偏态分布的计量资料以M(Q1,Q3)表示,计数资料以率或构成比表示。两组间偏态分布定量资料的比较采用Kruskal-Wallis检验。隐静脉桥斑块特征与VH-IVUS斑块成分之间的相关性分析采用Spearman相关分析。采用双侧检验,以P<0.05为差异有统计学意义。


结果

  1.基本情况:


  合并高血压患者27例(60.0%)。原位冠状动脉单支病变0例,双支病变7例(15.6%),三支病变38例(84.4%)。入选患者隐静脉桥的桥龄为(8.9±3.7)年。隐静脉桥病变狭窄程度为90(90,98)%。隐静脉桥1支4例(8.9%),2支32例(71.1%),3支9例(20.0%)。右冠状动脉桥16例(35.6%),左前降支桥5例(11.1%),第一对角支桥6例(13.3%),左回旋支桥5例(11.1%),第一钝缘支桥11例(24.4%),后降支桥6例(13.3%),左心室后支桥0例。


  2.隐静脉桥病变的IVUS和VH-IVUS测量结果:


  隐静脉桥病变长度31.4(22.7,56.7)mm,最窄处最小管腔直径为1.6(1.5,1.8)mm,血管横截面积为(12.1±4.0)mm2,斑块面积为8.6(5.7,12.0)mm2,最小管腔面积为2.5(2.1,3.3)mm2,斑块容量为213.0(129.2,350.0)mm3,斑块负荷为(75.3±8.3)%。隐静脉桥病变的斑块成分中,纤维斑块面积为4.00(2.80,5.70)mm2,纤维脂质斑块面积为0.90 mm2(0.40,1.80),坏死核心成分面积为0.60(0.30,1.70)mm2,钙化斑块成分最少,面积为0.10(0.00,0.20)mm2;纤维斑块比率为(65.1±10.1)%,纤维脂质斑块比率为13.8(5.4,25.3)%,坏死核心比率为12.0(5.4,24.0)%,钙化斑块比率为1.0(0.2,3.8)%。


  3.不同临床特征冠状动脉旁路移植术后隐静脉桥病变患者IVUS和VH-IVUS参数的比较(表1,表2,表3,表4,表5,表6):


  不吸烟组与吸烟组、无糖尿病组与糖尿病组和VLDL-C正常组与VLDL-C升高组患者的隐静脉桥病变长度、斑块面积、斑块负荷、纤维斑块、纤维脂质斑块、坏死核心和钙化斑块面积差异均无统计学意义(P均>0.05)。


  急性冠状动脉综合征组患者的SVG病变长度和斑块容量均大于稳定性心绞痛组(P均<0.01),斑块面积、斑块负荷、纤维斑块、纤维脂质斑块、坏死核心和钙化斑块面积差异均无统计学意义(P均>0.05)。


  斑块负荷≥70%组患者的隐静脉桥斑块面积、纤维斑块面积和纤维脂质斑块面积均大于斑块负荷<70%组(P均<0.01),病变长度、坏死核心和钙化斑块面积差异均无统计学意义(P均>0.05)。


  薄纤维帽斑块组患者的隐静脉桥斑块坏死核心和钙化斑块面积大于非薄纤维帽斑块组(P值分别为0.030和0.006),病变长度、斑块面积、纤维斑块和纤维脂质斑块面积差异均无统计学意义。


  4.隐静脉桥斑块特征与VH-IVUS斑块成分的相关性分析:


  Spearman相关分析显示,隐静脉桥病变斑块面积与纤维脂质斑块面积(r=0.64,P<0.001)和坏死核心面积(r=0.43,P=0.003)均呈正相关;隐静脉桥病变斑块负荷与纤维脂质斑块面积(r=0.50,P<0.001)和坏死核心面积均呈正相关(r=0.33,P=0.028);隐静脉桥桥龄与纤维脂质斑块面积呈正相关(r=0.30,P=0.047),与坏死核心面积无相关性(r=-0.02,P=0.894)。


讨论

 

  冠状动脉旁路移植术是外科治疗冠心病的主要手段,年手术量约4万例,每年仍以10%的速度递增[19]。在手术移植后,隐静脉桥经历一系列形态学和组织学变化。术后1年内10%~25%的隐静脉桥会发生血栓形成[20,21,22],术后2~5年可观察到坏死核心,术后>5年的隐静脉桥可见斑块内出血[23]。约7年后,隐静脉桥组织学成分已与患者原位冠状动脉粥样硬化无异[24]。术后6~10年,每年4%~5%隐静脉桥闭塞[25]。隐静脉桥疾病进程明显快于原位血管粥样硬化,如何治疗隐静脉桥疾病是目前及今后临床面临的挑战。冠状动脉旁路移植术后隐静脉桥有较高的早期和远期闭塞率。隐静脉桥具有薄弱纤维帽和较大脂质核心,斑块薄弱区的破溃风险更大,更易栓塞远端血管并造成术中无复流,故隐静脉桥介入治疗风险大,失败率高。早期评估隐静脉桥斑块破溃风险对PCI决策有指导意义。


  VH-IVUS是新的冠状动脉粥样硬化形态学评价腔内影像学技术,目前正逐渐应用于临床。研究表明,VH-IVUS分析结果与体外组织学研究一致性达87.1%~96.5%[26,27,28]。薄纤维帽斑块诊断准确率为76%[29]。这种新兴成像技术通过使用高频信号数据分析斑块成分并进行病理学分类,可以客观准确地显示斑块形态学和成分性质,有早期识别易损斑块的潜力。VH-IVUS应用于评估原位血管病变较为普遍,但是应用于隐静脉桥疾病的研究较少。Siqueira等[30]的研究显示,急性冠状动脉综合征患者的斑块组成以纤维斑块和坏死核心为主。Pundziute等[31]观察到,急性冠状动脉综合征患者冠状动脉病变的坏死核心比例高于稳定性心绞痛患者[(11.2±6.1)%比(9.1±4.6)%,P=0.02]。Hong等[32]报道,临床表现不稳定患者的斑块形态与稳定患者的靶病变特征明显不同,管腔最窄处的坏死核心较大(33%比29%,P=0.015)。本研究发现隐静脉桥斑块以纤维斑块为主(平均为65.1%),纤维脂质斑块比例中位数为13.8%,坏死核心比例中位数为12.0%,钙化斑块成分比例很低,仅占1.0%。血管钙化是动脉粥样硬化过程中慢性炎症的标志,但与斑块不稳定无关。急性冠状动脉综合征患者的罪犯病变钙化程度较稳定性心绞痛患者低[33]。而与原位冠状动脉不同,早期隐静脉桥病变通常会出现不同程度的巨噬细胞凋亡,并导致坏死核心扩大[34]。本研究结果还显示,斑块面积与纤维脂质斑块和坏死核心面积呈正比,而且隐静脉桥桥龄与纤维脂质斑块面积呈正相关(r=0.30,P=0.047)。病理学研究证实,纤维脂质斑块由松散堆积的胶原纤维组成,并有脂质积聚[35,36]。这种斑块成分的积聚很可能会导致斑块破裂和栓塞。本研究发现,急性冠状动脉综合征组患者的SVG病变长度和斑块容量均大于稳定性心绞痛组。


  本研究结果显示,隐静脉桥斑块负荷与纤维脂质斑块和坏死核心面积呈正相关,纤维脂质斑块和坏死核心面积越大,斑块负荷越重。同时,与斑块负荷<70%的隐静脉桥病变相比,斑块负荷≥70%斑块纤维脂质斑块面积较大。本研究结果与在原位冠状动脉中的研究结果一致,该研究表明纤维脂质斑块与不稳定斑块相关[37]。Yazdani等[23]的研究纳入合并斑块破溃的隐静脉桥标本31个,发现其中10例(32.3%)有大量出血性坏死核心。


  本研究还发现,斑块负荷≥70%组患者的隐静脉桥斑块面积、纤维斑块面积和纤维脂质斑块面积均大于斑块负荷<70%组,薄纤维帽斑块组患者的隐静脉桥斑块坏死核心面积大于非薄纤维帽斑块组,这些斑块成分的变化可能会导致斑块破裂和栓塞,造成术中无/慢血流的发生。原位冠状动脉的IVUS研究表明,急性冠状动脉综合征患者的血管发生正性重塑[38]、斑块负荷增加[39]和PCI术后斑块体积减少[39,40]均是无复流的独立预测因子。无复流可归因于PCI导致罪犯病变机械性碎裂,血栓和斑块碎片在远端栓塞所致。Webb等[41]报道,隐静脉桥在介入治疗后,斑块碎片可能会引起远端栓塞,导致无复流和围手术期急性心肌梗死。无/慢血流在隐静脉桥病变介入治疗中的发生率约为14%[42,43],使术中死亡风险增加15%,术后急性心肌梗死风险增加30%[26]。预防远端栓塞可能是预防无复流的最有效措施,而由VH-IVUS提供的斑块成分信息对隐静脉桥病变介入治疗中无/慢血流的发生具有预测价值。


  总之,目前隐静脉桥疾病的介入治疗仍是介入心脏病学领域研究的重点和难点,VH-IVUS系统采用新型后处理技术,对斑块组织成分进行模拟成像和定量分析,可以提供更完整的腔内影像及功能学信息,指导隐静脉桥病变的介入治疗,优化治疗策略,减少术中风险,改善患者临床预后。


    2019/1/28 11:14:44     访问数:279
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