既往研究发现,钙化能预测临床不良的心脏事件,但是目前尚存在一定的争议。组织学研究表明,钙化能保护血管、避免ACS发生。但对ACS病理机制的研究发现,部分临床不良心脏事件确实是由钙化导致的,钙化结节是不稳定斑块的一种表现。随着影像学技术、分子生物学的发展,新的研究表明,钙化和动脉粥样硬化之间存在着非常大的不同。
严重钙化病变是PCI治疗中最大的挑战,而OCT和IVUS的研究能给临床带来什么益处呢?本文将对此进行讨论。
从冠状动脉造影和IVUS观察钙化病变
我们知道,通过冠状动脉造影来判断钙化病变存在一定的缺陷:它是非常粗糙的手段,只是根据病变组织与周围组织的密度差异而把钙化病变分为轻、中、重度。例如,从冠状动脉钙化的造影表现可以看出,LAD近段和远端钙化密度的分布有很大的差异,而单纯从二维图像来看,是否可以根据钙化病变在腔内的不同形态判断其程度呢?另外,真正的病变位置和钙化是否具备完全一致性?
年,Nissen教授通过IVUS观察钙化病变发现,从冠状动脉造影来看钙化使观察者倍感困惑,因为其对钙化的检出率低,仅能进行半定量的分析,对于局限性钙化或点状钙化易漏诊。
年,Gary教授进行钙化冠状动脉造影和IVUS的对照研究后发现,在例冠状动脉病变中,冠状动脉造影发现钙化例(38%),其中例(26%)为中度钙化,例(12%)为重度钙化;IVUS发现钙化例(73%,P<0.),检出率约为造影的2倍。而总体来看,浅表性钙化占48%,约为1/2,深部钙化占28%,浅表和深部混合钙化占24%,深部钙化和混合钙化基本各占1/4。
研究得出以下几点结论:1.IVUS发现钙化病变广泛存在,超过70%。2.平均钙化弧度为°。3.造影的敏感性达50%,特异性可达90%。4.造影发现钙化及其严重程度与钙化的弧度、浅表钙化的弧度、参考节段钙化的长度及病变中的钙化位置有关。
总之,冠状动脉造影发现钙化的严重程度与所观察管腔含钙质的多少有非常大的关系。尤其是浅表性钙化非常重要,它可以帮助提示含钙质的多少,包括钙化病变的厚度、狭窄的程度。而由于IVUS不能通过钙化病变,所以其不能提示钙化病变的厚度。
腔内影像学在冠状动脉钙化中的应用——OCT与IVUS比较
IVUS和OCT观察钙化病变各有特点:首先,两者的来源不同,前者为超声波,后者为近红外线光源;其次,两者的分辨率不同,前者是μm,后者是10~15μm;第三,两者的穿透能力不同。这三种特性基本决定了腔内影像学观察冠状动脉钙化的各种特点。
超声是以强的回声来看血流形态,用其观察钙化病变很明显,可以观察钙化的弧度、长度,动脉粥样硬化斑块的分布状态是连续的还是分段的,以及钙化是深部的还是表浅的。所以,IVUS可以提供一份非常详尽的钙化病变的影像学特点,从而帮助对病变的判断以及旋磨时可能发生的潜在问题,如穿孔等。但是IVUS只能对钙化分布弧度进行半定量分析,不能测定钙化病变的厚度。
OCT在对钙化病变的评估中非常独特。其信号弱,不像超声给人的印象那么深刻,但是根据组织学特点,OCT敏感性和特异性都非常高(敏感性为96%,特异性为97%)。利用OCT检测斑块组织成分时,钙化组织和OCT成像非常相关,图像边界清晰、分层均质,低信号的即为钙化病变。
IVUS由于分辨率的问题(μm),往往不能看到一些钙化上面的脂质层,但从OCT上却可以看出钙化上有一层信号比较强的薄膜;同时可看出不同的钙化形态融合在一起,有时甚至成片存在。所以OCT对钙化的形态、厚度可以比IVUS显示得更清晰,对于钙化处两者提供的图像之间有非常强的对立性。
钙化和动脉粥样硬化研究进展
年,医院的葛均波教授与复旦大学生物医学工程部合作,尝试发明一种对钙质边缘的定界及总体钙量的多少进行测定的方法。因为病变组织含钙质的多少,对医师了解病变及采取治疗手段可能有非常大的帮助。
上文提及的Gary教授用造影和IVUS检测动脉粥样硬化斑块,发现它们之间存在差异。也有研究表明,移植的静脉桥血管(SVG)65%的钙化发生在参考节段而非病变处,和其自身的血管情况差非常相关,而冠脉只有4%发生钙化。所以钙化主要发生在血管壁上,而非斑块的位置,与常见的动脉粥样硬化斑块不同。提示静脉桥血管钙化不是病变发生和发展中的一部分,而SVG钙化可能更多见于老移植血管、胰岛素治疗糖尿病和吸烟者人群中。所以目前钙化和动脉粥样硬化斑块还有非常大的争论。
IVUS对冠状动脉钙化的评价
IVUS对冠状动脉钙化的评价带来怎样的思考呢?如IVUS导管能通过的原因;钙化分布的弧度、长度;分布是否连续、对称?管腔是否规则、有无钙质突入管腔;是否能推测厚度;强信号是否都一样;另外需要结合纵轴、动态图像的情况。
常规的IVUS对钙化的诊断有一定的局限性,因为超声导管的通过能力是有限的。尽管不能用IVUS去判断钙化的厚度,但半定量分析方法或许也可以给我们提供所需要的东西,包括大致的厚度,以决定是否要采取旋磨技术、高压球囊等。从图像上看,有时候超声显示无任何组织成分,完全是亮的显影;而有的钙化后面能看到一些深影,即有部分组织成分。
IVUS评价钙化病变的范围分为:A组(0~90°)、B组(91~°)、C组(~°)、D组(~°)、E组(表浅钙化≤°)、F组(表浅钙化>°)。表浅钙化范围越大,说明伴随着更多的贴壁不良和非Q波心肌梗死。
IVUS和OCT均可发现钙化病变
钙化管腔有时非常规则,有时却像溶洞一样,有钙质突出的情况。这对于旋磨意义重大,包括对旋磨头大小的选择使用。中度的钙化有很大的钙质,造影可看到支架植入后钙化没有受到任何影响。实际上,此时腔内影像学可以给我们更深入的理解,并帮助大家了解如何选择旋磨头可使并发症的发生率降低。
植入支架以后,由于血管本身的钙化,可能导致血管远端出现像动脉夹层一样的改变,或因为与支架点合在一起而不能确定钙化病变会发生什么情况。IVUS可以帮助我们了解远端是否有夹层,包括之后在支架植入的位置可能发生的任何不良的影像结果,例如贴壁不良、支架点的扭曲、管腔不规则等。这些在造影里都不能看得很精细,所以说腔内影像学可以给我们提供很多帮助。
也有研究发现,临床不良事件和钙化程度有很大的关系,钙化范围越大、越明显,Q波型心肌梗死的发生率越高。进一步研究发现,严重的钙化可能导致细小的不良事件,包括影像学上的贴壁不良、非Q波的心肌梗死,发生率可能会明显增高。临床上,钙化容易导致扩张不良,而扩张不良又是支架血栓形成非常高危的因素。
毫无疑问,深部的钙化不需要做旋磨,需要做旋磨的肯定是浅表性钙化,这是介入医师 另外,对于浅表性钙化,有关于OCT的研究发现,钙化没有突入管腔和钙化突入管腔的两组相比,钙化没有突出管腔的组,即管腔规则组,经OCT检验,其钙质明显高于突入管腔组。针对这样不同形态的钙化病变,选择旋磨的目的有所不同:前者是尽量把钙化磨平使支架能够撑起来;后者是打开一个光滑的通道使器械能够通过即可,而不存在扩张不良的问题。这时腔内影像学可以给我们很多参考和帮助。
点状钙化是弧度小于90°、长度非常短的钙化病变。对于点状钙化和斑块的进展,目前有很多IVUS和OCT的新研究。新的研究发现,点状钙化是动脉粥样斑块加速进展的标记物,它和动脉粥样硬化斑块及药物治疗有非常大的关系;OCT能准确测定人体冠状动脉斑块中的钙化管腔、钙化体积和环形分布状况,为临床医师进一步提供了信息。
总结
和单纯造影相比较,腔内影像学更敏感和特异;对于钙化病变到底是“朋友”还是“敌人”,腔内影像学能在一定程度上平息目前的争议;腔内影像学还有助于临床医师判断钙化结节:对评估不稳定斑块、斑块进展、药物治疗效果,及后续治疗均有一定的指导意义;OCT和IVUS能指导钙化病变的PCI治疗,包括是否要做旋磨,是否采取特殊的旋磨技术,对钙化病变进行术前和术后的疗效评估,它们都可以给我们带来更多的信息;当然,腔内影响学有一定的局限性,导管的通过能力、研究结果的指导应用价值和对后续临床的帮助等都需要进一步的研究,仍有很多工作有待完成。
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