康春阳1 彭博1 韩莹莹1 钟专1 李明*2
（1.吉林大学中日联谊医院神经内三科 130033）
（2.吉林大学第二医院胃肠内科 130021）
【中图分类号】R541.4 【文献标识码】B 【文章编号】1003-5028（2015）8-0534-02
冠状动脉粥样硬化性心病（coronary atherosclerotic heart disease）是指冠状动脉粥样硬化使管腔狭窄或阻塞，导致心肌缺血、缺氧而引起的心脏病，它和冠状动脉功能性改变即冠状动脉痉挛一起，统称冠状动脉性心脏病（coronary heart disease，CHD），简称冠心病，亦称缺血性心脏病。
目前评价冠心病病变程度的方法主要有3种：（1）冠脉CT：实际上是通过多排螺旋CT（简称MDCT）对冠脉进行扫描，从而了解冠脉病变情况。冠脉CT造影是从手臂的静脉里输入对比剂，因此几乎没有创伤性，非常安全。因为不用插管，所用时间也短。但其也有一定弊端，如估计管腔狭窄的准确性较冠脉造影低等。（2）冠状动脉造影（coronary angiography，CAG）：是目前冠心病诊断的“金标准”。可以明确冠状动脉有无狭窄、部位、程度、范围等，并可据此指导进一步治疗所应采取的措施。亦可进行左心室造影进而评价心功能。但其与冠脉CT相比，除了费用较高以外，最重要的是有创操作，须将导管经穿刺插入身体，可能在穿刺部位、途经的血管甚至全身造成损伤等缺点。（3）血管内超声（intravascular ultrasound，IVUS）：可以明确冠脉内管壁的形态及狭窄程度，是一项很有发展前景的新技术。其通过提供冠脉横切面图像，既能反映出冠脉管腔的大小和形态，也能反映出管壁的解剖结构及斑块的性状等[1]。与CAG相比，IVUS可提供更重要、更直接的信息，因此，IVUS在CHD诊断中占有及其重要的地位。
1 血管内超声的发展
在超声医学发展的早期，人们就已经对管腔内超声开始了研究。IVUS便是研究之一。1960年，Cieszynski 研制了一种用于心内超声测量的导管。研究显示，用该超声导管可以在实验模型上获得软组织回声［2］。1967年，Stegall等首次应用安装在心导管尖端的连续多普勒探头记录了主动脉的血流速度［3］。1969年，Benchimol等应用安装连续多普勒探头的导管，在主动脉根部检测人冠状动脉的血流信号［4］。1972年，Bom发明了32晶体、3.2mm直径的相控阵超声探头，与9F导管结合可以提供心血管的实时二维图像，为IVUS的临床应用打下了基础。［5］。1983年，Marcus等成功研制冠状动脉内多普勒导管［6］。于1988年，Hodgson、Pandian和Yock等将冠状动脉内多普勒超声这一研究首先应用于临床，观察冠状动脉壁结构和粥样硬化斑块的变化，并且提出了冠脉造影技术的不足［7］。
20世纪80年代末到90年代初，随着冠心病介入治疗时代的到来，选择性冠状动脉造影一直被视为诊断冠脉狭窄的主要方法。然而冠脉造影只能反映血管腔造影剂充填的轮廓，对易损斑块则无法准确判断。但IVUS利用心导管，将一高频微型超声探头导入心血管腔内进行探测，再经电子成像系统来显示其内部组织结构和几何形态的微细解剖信息，患者管壁和管腔内的病变清晰可见，显得非常直观、形象，因此更能清晰、直观地“捕捉”冠脉内病变的性质和进展，精确地测量出冠脉狭窄和闭塞的程度，从而弥补了冠状动脉造影技术的不足。因此，IVUS在冠心病的诊治中有了更深入及广泛的应用。
2 血管内超声的临床应用
2.1 血管内超声在冠心病诊断中的应用
2.1.1评估病变程度
M intz等[8]对884例冠状动脉的IVUS检查发现, 造影选择的正常的参考血管段斑块负荷为(51±13)%。而可疑冠心病患者的CAG检查有10%～15%表现为正常, 但通过IVUS检查, 有将近一半的CAG正常患者可以检测到粥样斑块的存在。因为冠状动脉粥样硬化是一种血管壁的疾病,IVUS的定向断层成像功能使其能完整的显示整个血管壁的环形切面, 通过电子刻度用直接面积法进行测量。而CAG成像只显示两个界面，且对血管狭窄病变的大小要求校正到和照相放大倍数相同。因此, IVUS能正确评估CAG显示较为困难的病变。如临界病变等。
2.1.2评价病变性质
IVUS不仅可以显示管腔, 而且还可以显示血管壁及粥样硬化斑块，并能准确的提供粥样斑块的形态学特征。根据动脉粥样硬化斑块组织的超声回声特征，可将其分为4类:①软斑块;②硬斑块;③钙化斑块;④混合性斑块。不同种类的斑块其预后是不同的，因此应用IVUS的作用在于证明斑块组成与斑块的组织学成分有良好的相关性, 除了反映组织学成分以外,IVUS的定量研究斑块特征还与其免疫组化特性有关[9]。正确判断斑块性质具有重要的临床意义。
2.1.3评价病变分布
冠脉粥样斑块大都为偏心性, 目前对于IVUS探测到的斑块的偏心性的确定，用偏心指数（Eccentricity index，EI）（斑块最薄部分的厚度/对侧斑块的厚度）来衡量。当EI＞0.50时为向心性，而EI＜0.50则为偏心性。研究表明，偏心性的病变斑块其膨胀性显著偏大，当管腔内压升高时，由于斑块成分的差异，导致承受压力的不同，可能是导致斑块薄弱处易破裂的原因之一。而一项来自对1446例自体病变的IVUS研究表明[10],只有斑块的偏心程度非常大时, CAG才能发现。
2.1.4评价冠脉重构
冠状动脉重构（冠脉重构）是动脉粥样硬化过程中冠状动脉管壁对斑块负荷的反应性变化。重构指数（remodeling index，RI）是病变处的外弹力膜面积/近段参考段的外弹力膜面积。RI＞1.05为正重构，RI＜0.95为负重构，RI在0.95～1.05之间为中性重构。近年来,随着IVUS的开展,对冠脉重构有了更深的理解。正确判断冠脉重构对介入治疗的指导和预测其远期效果有重要意义。研究表明, 介入治疗前的血管正重构是术后发生弥漫性支架内再狭窄的预测因素[11]。术前呈正重构者, 术后支架内最小截面积小于中性重构和负重构组, RI与随访期间增生内膜的截面积呈正相关[12]。而当发生冠脉重塑时，冠脉造影往往无异常表现。
2.1.5检测不稳定斑块
不稳定斑块( vulnerable plaque，VP) 或脆弱斑块是指易破裂的粥样斑块。其组织学特征是: 纤维帽薄, 脂质核较大及巨噬细胞浸润。纤维帽的肩部通常较薄且具有巨噬细胞的严重浸润, 特别脆弱。由于脂核以半流胨状的胆固醇酯为主, 有非常强的致栓性, 一旦破裂导致血栓形成, 引发急性冠状动脉事件。因此检测易损斑块具有重要的临床意义。IVUS能很好的检测斑块破裂，与未发生斑块破裂的血管相比, 破裂的斑块其管腔的位置和斑块的分布有明显的偏心性特点。体外研究表明, IUVS的弹力成像在检测不稳定斑块方面的方面具有很高的敏感性和特异性[13]。
2.2在介入治疗中的应用现状
2.2.1确定最佳的治疗方案
根据IVUS 检查的回声强度的不同,可将粥样斑块分为软斑块和硬斑块两种,根据不同的病变情况可选择与之相适应的治疗方案。然而IVUS更多用于临界病变的治疗方案选择。所谓临界病变是指冠脉造影下狭窄程度在50% ~ 75%的病变。研究发现仅IVUS 最小血管面积( CSA ) < 4mm2 是远期事件的独立预测因素。因此, 最小CSA 4.0mm2这一IVUS分界值已成为国际介入界指导冠脉临界病变介入治疗与否的公认标准[14]。
2.2.2指导冠脉支架置入术
冠心病介入治疗在近10年是显著增加的，而IVUS在指导冠脉支架置入方面起到了关键作用。冠脉造影不能准确地评价支架是否完全扩张, 而IVUS可充分显示支架与血管壁的情况, 指导介入治疗使支架达到充分扩张[15]。支架置入理想的IVUS 标准包括：①支架贴壁良好；②支架最小的CSA与正常参照血管CSA(支架近端与远端CSA 的平均值)之比>0.8；③对称指数(支架最小直径与最大直径之比)>0.7。并且IVUS影像还有助于识别参考段血管疾病或夹层是否需要附加治疗。支架边缘内膜增生的程度与早已存在的参考段疾病密切相关[16]。
2.2.3减少术后再狭窄的发生
经皮冠状动脉介入治疗（PCI）这项技术早已成为目前改善冠心病血运重建的重要治疗手段。而术后支架再狭窄（RS）却限制了其远期成功率，PCI的远期疗效受到了很大限制，因而RS的防治成为目前心血管病防治研究的重要课题。IVUS预测再狭窄的指标是支架膨胀不良和支架边缘病变, 如支架边缘未完全覆盖或邻近部位继发斑块。在一些大型单中心或多中心研究中, 较小面积的贴壁不良没有增加晚期支架血栓发生率[17]。但是, 在一项荟萃研究中提示, 晚期支架血栓发生率在贴壁不良患者中有增高的趋势。COLOMBO 等[18]研究表明，在以标称压（ nominal pressure）释放后，仍然需要反复高压扩张才能达到满意的支架置入效果，特别是采用了高压扩张及应用更大的球囊（等于或者大于参考节段管腔直径）后，支架的膨胀、贴壁和对称均明显改善，减少支架置入后再狭窄的发生。也就是说在IVUS指导下置入支架，可以更加安全地增加扩张压力或者后扩张球囊的直径，甚至是高压扩张术，获得更大的支架内面积和直径，比单纯的CAG指导支架置入能明显减少再狭窄的发生[19]。
2.2.4 PTCA术后随访中应用
冠心病患者在行PTCA术后6～12 个月应争取进行IVUS 的随诊检查, 对于了解支架的再狭窄原因和预防出现急性冠脉综合征等事件有着良好的临床效果。Abizaid 等[20]的研究显示: 应用IVUS 指导的冠脉介入术, 长期随访发现患者心血管事件(包括心源性死亡、心肌梗死和靶病变血运重建术)的发生率较低。因IVUS 所测最小管腔横截面积(minimal lumen area，cross-sectional area ，MLA CSA) 是心血管事件的主要解剖学预测因子, 而MLA CSA≥4.0mm2的患者, 心血管事件发生率更低。因此IVUS 可作为PTCA患者术后长期随访评价手术疗效的可靠方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3 血管内超声应用的展望
目前IVUS 技术已发展了射频数据分析、虚拟组织学和三维弹性图等, 通过清晰显示血管壁及粥样硬化斑块的组织形态学特征, 提高识别易损斑块能力, 可有效预防ACS 的发生, 以及指导冠心病介入性治疗,减少夹层和支架内血栓等并发症,而IVUS 连续随访常用于评估动脉硬化进展, 可作为药物治疗临床观察终点指标, 可评估冠心病PCI 疗效、研究置入支架失败原因和机制。因此IVUS具有重要的临床实践意义。IVUS检查冠状动脉结构变化是冠脉内影像重要指标, 能更为全面的观察血管结构和病变特征, 较冠脉造影优势明显。但是IVUS只能对某段病变血管进行精确测量,而CAG 可显示冠状动脉病变全貌, 故IVUS赞时还不可能替代CAG,两种技术应该互补, 从而达到全面评价冠状动脉的目的。
尚且IVUS的应用还存在一些问题，如：(1)超声导管造价较高使此项技术的应用受到了一定限制;(2)延长手术时间使得部分患者难以承受;(3)该技术对术者经验有较高要求;(4)超声导管仍无法通过严重狭窄的管腔, 通过已置入支架的血管有很大难度。但相信随着医学的发展与进步，我们会逐一解决IVUS上存在的问题，将其设计的更为合理。更加相信在我们不断的努力下，IVUS的研究会继续深入，技术会不断成熟，应用会日益广泛，并将使越来越多的患者受益。
参考文献：
[1]Ben Ahmed H, Bouzouita K, Hamdi I, et al. Limits of quantitative coronary angiography (QCA) in intermediate stenosis measuring: a correlation and concordance study with intravascular ultrasound (IVUS). [J].Tunis Med. 2014 Jun;92(6):373-8.
[2]Cieszynski T. Intracardiac method for the investigation of structure of the heart with the aid of ultrasonics. Arch Immunol Ther Exp (Warsz). 1960;8:551-557.
[3]Stegall HF, Kardon MB, Kemmerer WT.Indirect measurement of arterial blood pressure by Doppler ultrasound sphygmomanometry［J］. J Appl Physiol. 1968;25(6):793–798.
[4]Benchimol A, Stegall HF, Maroko PR, el at. Aortic flow velocity in man during cardiac arrhythmias measured with the Doppler catheter-flowmeter system［J］. Am Heart J. 1969 ,78(5):649-659.
[5]Bom N, Lancée CT, Van Egmond FC. An ultrasonic intracardiac scanner. Ultrasonics. 1972, 10(2): 72–76.
[6]Marcus RR, Horvath SM.Automated limb blood flow plethysmograph［J］.Am J Physiol.1983;244(3):H413-416.)
[7]Pandian NG, Kreis A, Brockway B. Detection of intra-arterial thrombus by intravascular high frequency two-dimensional ultrasound imaging in in-vitro and in-vivo studies. Am J Cardiol 1990;65:1280-3.
[8]Mintz GS, Painter JA, Pichard AD, et al. Atherosclerosis in angiographically "normal" coronary artery reference segments: an intravascular ultrasound study with clinical correlations [ J]. J Am Coll Cardiol，1995, 25（7）: 1479-1485.
[9]Kan J, Gao X, Sandeep KG, et al. Comparison of two and three dimensionalquantitative coronary angiography to intravascular ultrasound in the assessment of left main coronary artery bifurcation lesions.[J]. Chin Med J (Engl). 2014;127(6):1012-21.
[10]Naganuma T, Latib A, Costopoulos C，et al. The role of intravascular ultrasound and quantitative angiography in the functional assessment ofintermediate coronary lesions: correlation with fractional flow reserve [J]. Cardiovasc Revasc Med. 2014 Jan;15(1):3-7.
[11]Yang HM, Tahk SJ, Lim HS, et al. Relationship between intravascular ultrasound parameters and fractional flow reserve in intermediatecoronary artery stenosis of left anterior descending artery: intravascular ultrasound volumetric analysis. [J]. Catheter Cardiovasc Interv. 2014 Feb 15;83(3):386-94
[12]Cui M, Zhu D, Guo LJ, et al. Usefulness of lumen area parameters determined by intravascular ultrasound to predict functional significance ofintermediate coronary artery stenosis [J]. Chin Med J (Engl). 2013;126(9):1606-11.
[13]Hong YJ, Jeong MH, Ahn Y, et al. Intravascular ultrasound analysis of plaque characteristics and postpercutaneous coronary intervention catheterization outcomes according to the remodeling pattern in narrowed saphenous vein grafts. [J]. Am J Cardiol. 2012 Nov 1;110(9):1290-5.
[14]Ben-Dor I, Torguson R, Deksissa T, et al. Intravascular ultrasound lumen area parameters for assessment of physiological ischemia by fractional flow reserve in intermediate coronary artery stenosis. [J]. Cardiovasc Revasc Med. 2012 May-Jun;13(3):177-82.
[15] McDaniel MC, Eshtehardi P, Sawaya FJ, et al. Contemporary clinical applications of coronary intravascular ultrasound. [J]. JACC Cardiovasc Interv. 2011 Nov;4(11):1155-67.
[16]Godinho Teixeira T,Silva J,Mota P, et al. Importance of different techniques in assessing the significance of coronary stenosis.[J]. Rev Port Cardiol. 2011 Jul;30(7-8):679-82
[17]K?nig A,Klauss V. [Intravascular ultrasound for recognition of atherosclerotic plaques and plaque composition. Current state of the diagnostic value].[J]. Herz. 2011 Aug;36(5):402-9
[18]Colombo A, Hall P, Nakamura S, et al. Intracoronary stenting without anticoagulation accomplished with intravascular ultrasound guidance[J]. Circulation. 1995，91(6):1676-1688.
[19]Fuchs S,Lavi I,Tzang O, et al. Necrotic core and thin cap fibrous atheroma distribution in native coronary artery lesion-containing segments: a virtual histology intravascular ultrasound study. [J]. Coron Artery Dis. 2011 Aug;22(5):339-44.
[20]Abizaid AS, Mintz GS, Mehran R, et al. Long-term follow-up after percutaneous transluminal coronary angioplasty was not performed based on intravascular ultrasound findings: importance of lumen dimensions[J]. Circulation. 1999，100(3):256-261.
作者简介：
康春阳，女，（1985.4-），硕士研究生毕业，医师，吉林大学中日联谊医院，神经内科专业。
通讯作者：
李明，（1985.1-），医师，硕士研究生毕业，院胃肠内科。
论文作者:康春阳1,彭博1,韩莹莹1,钟专1,李明*2
论文发表刊物:《河南中医》2015年8月供稿
论文发表时间:2016/5/31
标签：支架论文; 冠状动脉论文; 血管论文; 造影论文; 超声论文; 狭窄论文; 冠心病论文; 《河南中医》2015年8月供稿论文;