冠状动脉易损斑块的无创评估方法

刘健、张倬恺、孙宇彤

北京大学人民医院

冠状动脉粥样硬化的形成是一个复杂的演变过程，随着斑块的生长、侵蚀或破裂的发生，可能会导致严重的并发症。因而识别具有破裂风险的易损斑块对于预后具有极高的意义。目前，光学相干断层扫描（OCT）和血管内超声（IVUS）是评估冠状动脉易损斑块（VCAP）的金标准。不过这两种方法均为有创评估方法，且开展较为复杂。如何通过无创方法实现易损斑块的评估是目前研究的热点。

本文简要梳理了动脉粥样硬化斑块形成的病理生理学基础，并以此为基础，介绍了易损斑块的无创评估方法的最新进展，包括生物标志物、冠脉CT造影（CCTA）、磁共振（MRI）和心脏核素。

（1）生物标志物。由于动脉粥样硬化的一个基本特征是内皮炎症，因此一些炎症生物标志物可以用于易损斑块的评估。

C反应蛋白（CRP），其水平升高与急性冠脉综合征（ACS）患者中薄帽纤维动脉粥样瘤（TCFA，是易损斑块的一种特征）的存在以及斑块破裂有关，OCT也发现CRP升高和易损斑块的存在是预后的重要影响因素。不过在更多的研究中并未发现CRP升高和易损斑块之间的直接关系。

Pentraxin-3是另一种炎症标志物，研究者认为其与TCFA直接相关，具体为Pentraxin-3与纤维帽厚度负相关，而与脂质核长度正相关。也有研究指出，经皮冠脉介入治疗后的Pentraxin-3≥4.08ng/mL是发生MACE的独立预测因子。

细胞外基质（ECM）的降解在易损斑块的形成过程中发挥了重要的作用。其中基质金属蛋白酶-9（MMP-9）与TCFA的存在相关，ACS患者中MMP≥65.6ng/mL与斑块破裂相关。在脂蛋白(a)升高的稳定性冠心病患者中，MMP-9与TCFA的存在独立相关。

这些标志物也可以组合使用。有研究证实，纳入可溶性凝集素样氧化型低密度脂蛋白受体-1（sLOX-1）、MMP-9、白细胞计数和CK-MB峰的模型在ACS人群中对易损斑块的评估较好，ROC曲线下面积0.84，敏感性62.2%，特异性97.6%。

（2）冠脉CT造影(CCTA)

已有众多研究将多层计算机扫描（MSCT）用于易损斑块的识别。通过比较ACS和CAD患者的斑块可以发现，ACS患者的斑块更多表现为非钙化斑块或混合斑块。IVUS中TCFA在MSCT中也表现为混合斑块。研究者进一步进行比较发现，在MSCT中，TCFA具有更严重的重构和更低的衰减值，同时也可以观察到环状强化（核心低密度，周围高密度），不过诊断准确性有限（敏感性44%，特异性96%）。

双源CT（DSCT）可以实现在较低的辐射剂量下实现更高的时间分辨率和更快的采集速度。TCFA在DSCT上表现为更低的CT值，更大的斑块面积和脂质核心的特点，不过DSCT在对TCFA的评估能力上仍稍显不足（敏感性73.1%，特异性94%），仅对大于8mm²的低密度斑块具有潜在的诊断能力。

血管周围脂肪衰减指数（FAI）是另一个值得探究的评估指标。FAI提示脂肪细胞内的脂肪含量，可以提示血管炎症。在对ACS患者的研究中发现，FAI有所增加并且和非钙化斑块的存在相关。在CRISP-CT研究中，右冠周围FAI≥-70.1HU与全因死亡率和心源性死亡高度相关。另一项研究表明，在FAI和年龄、性别、心血管危险因素（高血压、高胆固醇血症、糖尿病、吸烟和脂肪组织体积）以及冠脉疾病程度组成的风险因素模型中，FAI的加入提高了模型对于全因死亡率和心脏死亡率的预后价值。在左前降支中的研究也得到了同样的结果，此时的分界点为FAI≥-79.1HU。同时，由于他汀类药物可以降低高危病变的FAI，因此可以通过检测FAI来评估他汀的治疗效果。

CCTA影像组学是通过CT识别易损斑块，它具有更优秀的准确性。具体而言，脂肪组织的小波变换平均衰减可以反应斑块炎症，而放射学纹理特征与斑块纤维化相关。后续的研究表明，在ACS患者中，上述组学特征更加明显，研究者将它与机器学习算法相结合，得到了新的预测模型，显著改善患者的风险分层。

（3）心脏核磁(cMRI)

将MRI用于动脉粥样硬化斑块评估的优势在于，它可以很清晰的从纤维组织中分辨出斑块的两种组成成分（富含脂质的坏死核和钙），而易损斑块恰恰具有较大的脂质核心和更薄的纤维帽厚度。同时，TCFA区域的局部应力/张力（stress/strain）模式是决定斑块脆性的另一个指标，MRI则可以计算这一指标，在易损斑块中，这一指标显著增加。

非对比增强T1加权图像中，高信号强度斑块（斑块与心肌信号强度比（PMR）≥1.4）的存在和冠心病病史与冠脉不良事件独立相关（p＜0.001），另一项研究则证明了高信号强度斑块和易损斑块的一致性。因此PMR可以作为评估易损斑块的另一指标，同时PMR作为连续变量与易损斑块的特征数量呈线性相关，这些特征（非钙化斑块、血栓和内膜重构）均与PMR独立相关。

对比增强MRI中，斑块的早期强化也可能与易损斑块相关，因为在不稳定性心绞痛患者中更容易出现这种现象。

（4）心脏核素

核素在最早并不常被用于诊断心血管疾病，因为心肌对示踪剂的高摄取会使得观察较为困难，不过提前改用低碳水高脂肪的饮食可以改善这一状况。

18-氟化钠（NaF）是诊断心血管疾病的替代示踪剂，用于显示钙化和巨噬细胞活动。

冠心病患者中，NaF的摄取量增加与钙化积分相关。在有糖尿病而无已知冠心病的患者中，研究者发现易损斑块具有TBR≥1.5（靶摄取/背景摄取）的特征。同样，在ACS患者中发现NaF阳性斑块的数量显著高于稳定的冠心病患者。另一个指标——冠脉钙化活性（CMA）最近也被证实了有效性，在低密度斑块中，CMA和TBR均升高，且CMA＞0的准确性高于TBR。

针对斑块特定组分的示踪剂也有大量的报道。(68)Ga-DOTATATE，它可以追踪巨噬细胞表达的生长抑素2受体，而易损斑块恰恰具有更多的这种受体。此外还有针对VCAM-1的示踪剂、针对MMP-13的示踪剂等。

心脏核素的大多数方法仍处于实验阶段，且图像质量仍需要进一步的提升。