JACC研究速递：OCT描绘冠脉病变分布地貌图｜安贞心语

冠状动脉斑块破裂继发血栓形成并导致管腔闭塞是急性冠脉综合征（ACS）最常见的病因。过去的病理学及造影研究显示，斑块更常倾向于分布在冠脉的近端。这提示我们，冠脉病变也是具有“地理偏好性的”。在地理学中，学者通过地貌图描绘地貌的外部形态特征、成因、发育程度及其相互关系。在冠脉影像学领域，我们是否也能够如法炮制呢？

作者：高雅楠 刘巍 首都医科大学附属北京安贞医院

光学相干断层成像（OCT）是目前冠脉影像学领域成像分辨率最高的腔内影像学技术，可以在体内对斑块进行定性及定量评价。近日，JACC Cardiovascular Imaging上最新一项研究使用OCT对三根心外膜冠状动脉（RCA，LAD，LCX）进行回撤成像，分析斑块类型和分布情况，由此描绘出了“冠脉病变地貌图”。

导语：

1. OCT下的冠状动脉斑块分为哪四种类型？

2. 这四种冠状动脉斑块在LAD、LCX、RCA的不同节段中分布有何特点？

3. ACS患者中易损斑块（TCFA）的形态及分布特点

4. 斑块易损性与冠状动脉狭窄程度之间的关联

5．冠脉病变地貌图的可能理论基础

研究目的

通过对三根血管行OCT检查建立数据库，分析冠脉斑块的表型及分布特点。

研究设计

该研究从麻省总医院OCT注册研究（NCT01110538）中入选对三根主要心外膜冠状动脉行OCT检查的冠状动脉疾病（CAD）患者。在402名患者中，262名患者因既往有支架植入史、9名患者因缺少介入干预前OCT影像被排除，最终纳入131名患者。所有入选患者均在PCI介入干预前进行了OCT检查，使用的OCT系统包括频域OCT（C7/C8, St. Jude Medical）和时域OCT（M2/M3, LightLab Imaging Inc.）。

三根主要心外膜冠脉以30mm为间隔，由开口至远端分为近段、中段和远段。进行OCT检查时，每帧OCT图像间隔1mm；对每帧OCT图像进行分析时，当管壁失去正常的三层结构则定义为斑块形成，最小管腔面积（MLA）＜3.5mm²定义为狭窄病变。根据OCT图像特征将斑块分为三大类：纤维斑块（FP）、钙化斑块（FCP）、动脉粥样硬化斑块（FA）。其中，FA以纤维帽厚度80um为界值，又可以细分为厚纤维帽的动脉粥样硬化斑块（ThCFA）和薄纤维帽的动脉粥样硬化斑块（TCFA）。当同一帧图像中出现多种类型斑块时，以易损性更高（FP＜FCP＜ThCFA＜TCFA）的斑块类型为主要斑块类型。面积狭窄百分比（%AS）=（平均参考管腔面积-最小管腔面积）/平均参考管腔面积*100。脂质指数定义为脂质斑块平均弧度*脂质斑块长度。斑块微结构包括巨噬细胞、微血管、胆固醇结晶和斑块破裂。

冠脉斑块地图描绘示例

研究结果

1. 斑块类型及血管分布

在进行OCT检查的393根冠状动脉中共检测到534枚斑块，其中113（21.2%）枚斑块接受了PCI治疗。三根血管的罪犯病变分布无显著差异（RCA 17.4%，LAD 27.2%，LCx 18.5%；RCA vs. LAD: p = 0.099; RCA vs. LCx: p = 1.000; LAD vs. LCx: p = 0.264）。在534枚斑块中，ThCFAs最为常见（40.8%），其次依次为FPs（27.0%）、TCFAs（18.9%）和FCPs（13.3%）。最为易损的TCFAs在RCA、LAD、LCx的发生率不同，但并无统计学差异（RCA vs. LAD: p = 0.903; RCA vs. LCx: p = 1.000; LAD vs. LCx: p = 1.000）。在总计28209帧图像中，TCFA的总体发生率为6.4%，在血管分布方面同样无统计学差异（RCA 6.7%，LAD 7.0%，LCx 5.3%；RCA vs. LAD: p = 1.000, RCA vs. LCx: p = 1.000, LAD vs. LCx: p = 0.936）。

不同类型的斑块分布情况

2. 斑块的径向分布

RCA的斑块分布相对均匀，近端聚集现象相对不明显，四种类型的斑块分布均表现出这一模式，且90%的TCFAs位于RCA近端74mm以内的节段内；LAD则与之不同，整体斑块分布表现出明显的近端聚集现象，且FCP、ThCFA、TCFA的近端聚集现象较FP更为明显，90%的TCFAs位于LAD近端42mm以内的节段内；LCx则同RCA相似，除TCFA外，其他类型的斑块均呈相对均匀弥漫的分布，90%的TCFAs位于LCX近端40mm以内的节段内。整体而言，无论在哪根冠脉，FPs的分布都相对均匀。

不同类型斑块的径向分布情况

各种类型的斑块在三根冠脉上的分布无性别差异。无论是否为罪犯病变，都可以看到斑块近端聚集现象；但在LAD中，TCFA的近端聚集现象在罪犯病变中更为明显：相比罪犯病变处无TCFA的患者，罪犯病变处有TCFA的患者其非罪犯病变处TCFA的发生率也更高。

3. ACS患者的TCFA分布

在发生ACS的患者中，斑块破裂、斑块侵蚀、钙化结节的发生率依次为58.3%、31.3%、10.4%，其中斑块侵蚀在LAD更为常见，且表现出明显的近端聚集现象。相比非ACS患者，ACS患者的MLA及参考管腔面积更小，TCFA也更为常见，但差异并无统计学意义（p=0.099）。ACS和非ACS患者整体斑块分布趋势相似，但TCFA分布则略有不同；在ACS患者中，TCFAs在RCA近端和远端分别有两个分布高峰，LAD和LCx则仅有近段一个分布高峰；非ACS患者TCFA分布则较为均匀，无明显的聚集现象。

TCFA在ACS与非ACS患者中的径向分布情况

4. 纤维粥样硬化斑块的纤维帽和脂质负荷在冠脉不同节段的分布情况

在进行斑块水平的分析时，LAD和LCx由近及远被分为三个节段（S1: 0–20 mm, S2: 21–40 mm, S3: 41– mm），RCA则被分为四个节段（S1: 0–20 mm, S2: 21–40 mm, S3: 41–60 mm, S4: 61– mm）。分析发现，RCA和LCx S2段的纤维帽更薄，脂质指数更高；LAD则是S1段纤维帽厚度更薄，脂质指数更高。

5. 斑块微结构在不同冠脉节段的分布情况

在RCA中，S2段斑块破裂的发生率高于S4段，但巨噬细胞、微通道、胆固醇结晶等微结构并未在某一阶段表现出聚集现象；在LAD中，微通道和斑块破裂在S1和S2段的发生率高于S3段；斑块微结构在LCx全程的分布则未见到聚集现象。

6. 斑块易损性和狭窄程度

根据%AS进行分组：T1 %AS < 52.4%, T2 %AS 52.4%–70.6%，T3 %AS > 70.6%。T3组TCFA发生率高于T1和T2组，且T3组巨噬细胞、微血管、胆固醇结晶、斑块破裂也更常见，但ThCFA在各组间无差别。

斑块特征与狭窄程度之间的关系

研究结论

TCFA在冠脉分布上表现出近端聚集现象，在ACS患者的LAD中尤为明显；与之不同的是，纤维斑块则相对均匀地分布在冠脉全程。

讨论及点评

斑块为什么喜欢在血管近端聚集的病因目前仍未可知。我们都知道，动脉粥样硬化斑块，尤其是那些具有易损特征的斑块，通常起源于某些特定位置，如分叉处、转弯处，这些地方血液流动更容易受到干扰[1,2]。

既往研究也确实证实内皮剪切力会对斑块进展产生影响：左冠状动脉近端内皮剪切力往往低于远端[3-6]。动物模型研究显示，较低的内皮剪切力会增加基质降解蛋白酶的表达，促进TCFA形成[7]；一项OCT研究也显示，TCFA更常见于低内皮剪切力处[8]。

相比RCA和LCx，LAD拥有数量众多的对角支和间隔支，近端更容易形成非层流的血液流动模式。因此，在这种血流相对紊乱的环境中，普通斑块更易进展为TCFA，这可能也是TCFA表现出近端聚集的原因之一；而TCFA在RCA表现出两个聚集高峰则可能与RCA自身的解剖学特征相关。另一方面，TCFA在冠脉分布上表现出局部聚集现象，纤维斑块则分布相对均匀，这可能也说明了内皮剪切力的变化促进了动脉粥样硬化进程。

TCFA的常见分布位置

参考文献：

[1] VanderLaan PA, Reardon CA, Getz GS. Site specificity of atherosclerosis: site-selective responses to atherosclerotic modulators. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2004; 24: 12-22.

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[9] Vergallo R, Papafaklis MI, Yonetsu T et al. Endothelial shear stress and coronary plaque characteristics in humans: combined frequency-domain optical coherence tomography and computational fluid dynamics study. Circ Cardiovasc Imaging 2014; 7: 905-11.

专栏专家简介

刘巍教授

• 首都医科大学附属北京安贞医院心内科主任医师，副教授，硕士生导师，博士，先后在新加坡国立大学Tan Tock Seng医院，日本东邦大学大森医院心血管介入中心，美国休斯顿德州医学中心Methodist医院Debacky心血管中心及德州大学医学部接受心内科及心血管介入培训

• 擅长冠心病诊治，结构性心脏介入治疗

• 目前担任欧洲心脏病学会委员，美国心脏协会委员，中华医学会心血管分会冠心病与动脉粥样硬化学组委员，北京医学会心血管分会青委会副主任委员，中国医师协会心血管分会青年委员