光學相干斷層成像觀察冠狀動脈支架置入術后新生動脈粥樣硬化相關因素分析

李世剛 鄭博 陳明

經皮冠狀動脈介入治療（percutaneous coronary intervention，PCI）是目前冠狀動脈粥樣硬化心臟病治療的常規(guī)手段?，F(xiàn)階段廣泛應用的冠狀動脈支架是藥物洗脫支架（drug eluting stents，DES），但是支架內再狹窄（in-stent restenosis，ISR） 是冠狀動脈支架置入術失敗的重要原因，成為臨床所關注和需要解決的問題［1］。一系列的病理以及影像學研究發(fā)現(xiàn)，支架內新生動脈粥樣硬化（neoatherosclerosis，NA）是導致不良心血管事件發(fā)生的重要原因［2］。本研究通過應用光學相干斷層成像（optical coherence tomography，OCT），進一步探究藥物洗脫支架冠狀動脈置入術后ISR與NA的相關性，以及NA相關危險因素的評估，以期為如何預防ISR提供參考及方向。

1 對象與方法

1. 1 研究對象

納入北京大學第一醫(yī)院自2013年6月至2016年6月PCI術后行冠狀動脈OCT檢查的冠心病患者40例。入選標準：（1）明確診斷冠心病并行PCI術；（2）冠狀動脈藥物洗脫支架置入時間≥1個月時行OCT復查；（3）均簽署知情同意書。排除標準：（1）冠狀動脈支架置入術后即刻行OCT復查圖像；（2）OCT復查前進行了球囊擴張治療；（3）OCT圖像質量不佳。根據患者低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）控制水平是否達標分為達標組（19例，LDL-C＜1.8mmol/L）和非達標組（21例，LDL-C≥ 1.8 mmol/L）。

1. 2 研究方法

1. 2. 1 臨床資料 收集入選患者的基線資料，包括年齡，性別，吸煙史，高血壓病、糖尿病、腎功能異常、心肌梗死病史，服藥史等。收集常規(guī)實驗室檢查資料，包括血常規(guī)、超敏C反應蛋白（hs-CRP）、LDL-C、糖化血紅蛋白、血清肌酸酐等。根據2013美國心臟病學會（ACC）/美國心臟協(xié)會（AHA）降脂治療指南［3］，高強度他汀治療：阿托伐他汀 40～80 mg/d，瑞舒伐他汀20～40 mg/d；中等強度他汀治療：阿托伐他汀 10～20 mg/d，瑞舒伐他汀 5～10 mg/d，辛伐他汀 20～40 mg/d，普伐他汀40～80 mg/d，匹伐他汀2～4 mg/d。以此為依據，將口服阿托伐他汀劑量作為統(tǒng)計標準，口服其他類型降脂藥物根據指南，換算成阿托伐他汀劑量。

1 .2. 2 OCT檢查 OCT成像系統(tǒng)為FD-C7系統(tǒng)（Lightlab影像公司）。經橈動脈或股動脈入徑，用6 F鞘管完成心導管插入術。通過指引導管注射對比劑3～5 ml/s，清除血管內紅細胞成像，撤回速度可達20 mm/s，罪犯病變圖像經一個3 mm/s回退的自動化傳感器回退裝置獲得OCT成像并自動記錄保存［4］。

1. 2. 3 OCT圖像分析 OCT數(shù)據分析由兩個獨立工作的專業(yè)檢測人員用專業(yè)軟件（Lightlab公司）完成。每個病變連續(xù)的OCT橫斷面圖像以l mm（6～7幀）間距進行分析。在OCT圖像上，ISR定義為支架新生內膜面積超過支架面積的50%。厚度＞100 μm的新生內膜，分為均質性、異質性和分層性三類。支架內NA斑塊表現(xiàn)為支架內增生的內膜高信號后有明顯的信號衰減，并且邊界模糊，提示脂質沉積，也可見鈣化和膽固醇結晶［5］。定性分析包括是否存在異質性新生內膜、脂質斑塊、鈣化、新生血管、巨噬細胞及膽固醇結晶等（圖1）。嚴格按照國際OCT標準制定工作組發(fā)布的OCT圖像分析標準及既往文獻標準進行圖像定義。脂質斑塊表現(xiàn)為邊緣模糊、高背反射和強衰減區(qū)域。鈣化定義為邊界清楚的衰減區(qū)域。微通道特征為直徑50～300 μm，信號低邊緣銳利的空洞樣結構。巨噬細胞定義為高反射，強衰減的點狀或條帶狀結構，在高信號的點狀區(qū)域后形成放射狀光影。膽固醇結晶定義為信號強度高，衰減低的薄線性區(qū)域［4］。定量分析包括支架內橫截面面積和管腔橫截面面積。新生內膜面積定義為支架內橫截面面積與管腔橫截面面積之差。新生內膜狹窄率定義為新生內膜面積與支架內橫截面面積的比值［6］。

1. 2. 4 冠狀動脈造影定量分析 包括參照血管直徑、最小管腔內徑（mininmum lumen diameter ，MLD）、直徑狹窄率（diameter stenosis，DS）及晚期管腔丟失（為支架術后MLD與隨訪時MLD之差）。ISR診斷標準：PCI術后隨訪顯示支架內或支架邊緣5 mm以內血管內徑狹窄大于或等于參照血管的50%［7］。所有資料由冠狀動脈造影定量分析（QCA）軟件結合目測完成，由2名介入專業(yè)人員完成。

1. 3 統(tǒng)計學分析

所有數(shù)據采用SPSS 19.0軟件進行分析。正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標準差（）表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗；非正態(tài)分布資料采用秩和檢驗（U檢驗）。計數(shù)資料用例（百分比）表示，組間比較采用卡方檢驗或Fisher確切概率法檢驗。多因素分析采用二元Logistic回歸分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2. 1 兩組患者臨床資料比較（表1）

圖1 光學相干斷層成像圖像 A. 脂質斑塊； B. 鈣化斑塊； C. 微通道； D. 巨噬細胞； E. 膽固醇結晶

表1 兩組患者臨床資料比較

兩組患者年齡、性別、吸煙、高血壓病、糖尿病、血脂異常、腦血管病、腎功能異常、既往心肌梗死、支架置入時間、血小板、糖化血紅蛋白、血清肌酸酐、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、hs-CRP、口服降脂藥種類等方面進行比較，差異均無統(tǒng)計學意義（均P＞0.05）。非達標組 LDL-C 水平［（2.42±0.79）mmol/L 比（1.30±0.35）mmol/L，P＜0.001］及膽固醇水平［（4.38±1.01）mmol/L 比（3.07±0.87）mmol/L，P＜0.001］均高于達標組，差異均有統(tǒng)計學意義；非達標組他汀類藥物口服劑量［（15.26±2.30）mg/d 比（22.38±2.10）mg/d，P=0.032］低于達標組，差異有統(tǒng)計學意義。

2. 2 兩組患者OCT圖像特征定量分析比較（表2）

非 達 標 組 管腔面 積 ［（6.14±0.16）mm2比（5.68±0.14）mm2，P=0.038］ 及新生內膜再狹窄率［（25.12±1.10）%比（19.70±1.10）%，P=0.001］高于達標組，差異均有統(tǒng)計學意義。兩組患者支架內面積及新生內膜面積比較，差異均無統(tǒng)計學意義（均P＞0.05）。

表2 兩組患者OCT 圖像特征定量分析比較（）

表2 兩組患者OCT 圖像特征定量分析比較（）

注：OCT，光學相干斷層成像

項目 非達標組（19例） 達標組（21例） P值支架內面積（mm2） 7.97±0.14 7.26±0.21 0.070管腔面積（mm2） 6.14±0.16 5.68±0.14 0.038新生內膜面積（mm2） 1.83±0.07 1.58±0.21 0.26新生內膜狹窄率（%） 25.12±1.10 19.70±1.10 0.001

2. 3 兩組患者冠狀動脈造影特征定量分析比較（表3）

非達標組參照血管直徑［（2.62±0.18）mm比（3.08±0.15）mm，P=0.049］及最小管腔內徑（MLD）［（1.88±0.15）mm 比（2.55±0.15）mm，P=0.002］低于達標組，差異均有統(tǒng)計學意義；非達標組血管直徑狹窄率［（27.22±3.95）%比（17.42±2.52）%，P=0.040］高于達標組，差異有統(tǒng)計學意義。兩組患者晚期管腔丟失比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。

表3 兩組患者冠狀動脈造影結果定量分析比較（）

表3 兩組患者冠狀動脈造影結果定量分析比較（）

注：MLD，最小管腔內徑； DS，直徑狹窄率

項目 非達標組（19例） 達標組（21例） P值參照血管直徑（mm） 2.62±0.18 3.08±0.15 0.049 MLD（mm） 1.88±0.15 2.55±0.15 0.002 DS（%） 27.22±3.95 17.42±2.52 0.040晚期管腔丟失（mm） 0.74±0.11 0.53±0.08 0.132

2. 4 兩組患者OCT 圖像特征定性分析比較（表4）

非達標組NA（78.9%比38.1%，P=0.009）；異質性內膜（78.9%比38.1 %，P=0.009），脂質斑塊（73.7%比 38.1%，P=0.024），鈣化（26.3%比4.8% P=0.049）發(fā)生率高于達標組，差異均有統(tǒng)計學意義。兩組患者新生血管，巨噬細胞，膽固醇結晶發(fā)生率比較，差異均無統(tǒng)計學（均P＞0.05）。

2. 5 logistc回歸分析NA影響因素（表5）

單因素二元Logistc回歸分析顯示，LDL-C水平（P=0.009），他汀類藥物劑量（P=0.040），男性（P=0.042）及血清肌酸酐水平（P=0.012）為NA影響因素，但經過多因素校正后只有低密度脂蛋白水平及他汀類藥物劑量，為其獨立影響因素（P＜0.05）。LDL-C水平與支架內NA呈正相關性，口服他汀類藥物劑量與之呈負相關。

表4 兩組患者OCT 圖像特征定性分析比較［例（%）］

表5 單因素及多因素Logistc回歸分析NA影響因素

2. 6 NA患者LDL-C水平診斷的ROC曲線 （圖2）

LDL-C水平與NA呈正相關，預測NA的最佳LDL-C診斷閾值是1.84 mmol/L，特異度為89.2%，靈敏度為56.5%， 95%CI為0.579～0.889。

3 討論

3. 1 應用OCT觀察ISR相關因素

圖2 新生動脈粥樣硬化（NA）患者低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）水平診療的ROC曲線

OCT是一種高分辨率斷層成像技術，對于ISR組織特性及NA的特點有更為清晰的顯示，應用于PCI術后評估， 可以從病理表現(xiàn)進一步探究ISR的病因［8］。可將ISR組織在OCT中的形態(tài)分為均質性，異質性和分層性。其中異質性的ISR主要包括成熟及未成熟的平滑肌細胞，以及持續(xù)存在的纖維蛋白或細胞外基質成分如蛋白聚糖，多見于DES支架置入術后。而晚期ISR主要表現(xiàn)為NA，即為泡沫巨噬細胞聚集在新生內膜內，伴或不伴壞死核心形成以及鈣化病變等特點［9］。

既往有研究發(fā)現(xiàn)，早期ISR與內膜受到抑制導致的內皮延遲愈合以及炎癥反應有關，晚期ISR與NA密切相關。研究同時發(fā)現(xiàn)追趕現(xiàn)象，即隨著支架表面藥物的減少，DES的內膜生長速度會趕上甚至超過裸金屬支架（BMS）的內膜增生程度［10］。

本研究定量分析兩組患者OCT圖像，非達標組管腔面積及新生內膜再狹窄率均高于達標組，差異均有統(tǒng)計學意義。定性分析兩組OCT圖像顯示NA、異質性內膜、脂質斑塊及鈣化發(fā)生率在非達標組明顯提高，差異均有統(tǒng)計學意義。說明支架內NA是晚期ISR的重要原因，且LDL-C水平與NA發(fā)生發(fā)展密切相關［11］。

3. 2 NA形成原因

NA早期與內膜增殖有關，晚期易出現(xiàn)典型動脈粥樣硬化，狹窄嚴重并在破裂后引起血栓發(fā)生。DES置入后，支架聚合物涂層周圍會有大量的慢性炎癥細胞（巨噬細胞、嗜酸性細胞和淋巴細胞）浸潤，4年后觀察顯示支架周圍存在的細胞主要為泡沫細胞。支架周圍持續(xù)的炎癥反應使得血管內皮功能紊亂，內皮愈合延遲，大量的泡沫細胞進入內皮下，最終形成支架內動脈粥樣硬化［12］。Kuroda等［2］研究表明hs-CRP，LDL-C，他汀類藥物治療為NA的影響因素。

本研究通過相關危險因素篩查血脂譜與NA的關系，進一步探究NA危險因素分析，以期為今后預測預防提供幫助。結果顯示LDL-C達標組NA發(fā)生率低于非達標組，降脂程度明顯高于非達標組。NA發(fā)生與LDL-C水平呈正相關，與口服他汀類藥物劑量呈負相關。同時，通過ROC曲線顯示，預測NA的最佳LDL-C的診斷閾值是1.84 mmol/L，有較好的特異度和靈敏度。因此為下一步預防控制NA，降低ISR率提供方向與依據。本研究表明，LDL-C是NA的獨立危險因素，控制其水平可以降低NA的發(fā)生［13］。

3. 3 降脂治療干預NA

目前被廣泛接受的觀點認為脂質沉積以及炎性反應是冠狀動脈內動脈粥樣硬化發(fā)生和發(fā)展的主要因素。而支架內NA的形成與冠狀動脈內斑塊的形成機制相同，PCI術后ISR和NA呈正相關，故而NA與脂質沉積、炎癥反應有關。對于支架內斑塊，強化降脂是否有效仍有待驗證。Gili 等［14］研究表明他汀類藥物的治療可以減少急性冠狀動脈綜合征（acute coronary syndrome， ACS）的發(fā)生。

本研究根據LDL-C水平是否達標分組，結果顯示達標組降脂程度明顯高于非達標組，同時達標組NA發(fā)生率低于非新生動脈硬化組，進一步證明相對強化的降脂治療可以控制LDL-C水平，有利于控制NA發(fā)生發(fā)展過程，抑制ISR的發(fā)生［14］。他汀類藥物可以降低凋亡抑制蛋白（survivin）及可溶性細胞凋亡因子（SFAS）水平誘導血管平滑肌細胞的凋亡而降低新生內膜增生［15-16］。機制包括抗炎抗氧化，促進內皮修復，降低糖基化終末產物，抑制血管平滑肌遷移增殖。強化降脂對于穩(wěn)定斑塊、逆轉斑塊有優(yōu)勢。微通道是促進向不穩(wěn)定斑塊發(fā)展的重要機制［17］，在ISR中明顯增多。他汀類藥物也可降低微血管數(shù)量，從而達到穩(wěn)定斑塊的作用。

本研究樣本量相對較少，因此無法完全避免I類統(tǒng)計錯誤的可能；同時，本研究為回顧性分析，而非隨機對照研究，因此雖然在基線的臨床參數(shù)上兩組差異不顯著，但支架置入至復查OCT的時間兩組比較的絕對值差異仍較大，盡管我們在多因素分析中將此因素進行了校正，但仍無法完全去除相關因素暴露的影響。故在后續(xù)研究中可進一步完善，期待大樣本多中心的資料統(tǒng)計研究。此外，可進一步完善臨床終點事件的發(fā)生，探討NA與臨床心血管事件的關系，指導臨床工作。

本研究通過應用OCT觀察，評估冠狀動脈支架置入術后ISR與NA的密切相關， LDL-C達標可以顯著減少NA發(fā)生風險；同時，相對強化的他汀類藥物治療策略可以預防NA發(fā)生。故而在未來臨床工作中，對于行冠狀動脈支架置入術的患者，針對危險因素強化降脂可減少NA、ISR的發(fā)生率。

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