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，JACCCardiovascularImaging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
医院OCT注册研究（NCT）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。在名患者中，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.JudeMedical）和时域OCT（M2/M3,LightLabImagingInc.）。
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）＜3.5mm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*。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检查的根冠状动脉中共检测到枚斑块，其中（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（RCA17.4%，LAD27.2%，LCx18.5%；RCAvs.LAD:p=0.;RCAvs.LCx:p=1.;LADvs.LCx:p=0.）。在枚斑块中，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（RCAvs.LAD:p=0.;RCAvs.LCx:p=1.;LADvs.LCx:p=1.）。在总计帧图像中，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（RCA6.7%，LAD7.0%，LCx5.3%；RCAvs.LAD:p=1.,RCAvs.LCx:p=1.,LADvs.LCx:p=0.）。
▲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.）。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（S1:0–20mm,S2:21–40mm,S3:41–mm），RCA则被分为四个节段（S1:0–20mm,S2:21–40mm,S3:41–60mm,S4:61–mm）。分析发现，RCA和LCxS2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%AS52.4%,T2%AS52.4%–70.6%，T3%AS70.6%。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]VanderLaanPA,ReardonCA,GetzGS.Sitespecificityofatherosclerosis:site-selectiveresponsestoatheroscleroticmodulators.ArteriosclerThrombVascBiol;24:12-22.
[2]ChatzizisisYS,CoskunAU,JonasM,EdelmanER,FeldmanCL,StonePH.Roleofendothelialshearstressinthenaturalhistoryofcoronaryatherosclerosisandvascularremodeling:molecular,cellular,andvascularbehavior.JAmCollCardiol;49:-93.
[3]StonePH,CoskunAU,KinlaySetal.Effectofendothelialshearstressontheprogressionofcoronaryarterydisease,vascularremodeling,andin-stentrestenosisinhumans:invivo6-monthfollow-upstudy.Circulation;:-44.
[4]StonePH,CoskunAU,KinlaySetal.Regionsoflowendothelialshearstressarethesiteswherecoronaryplaqueprogressesandvascularremodellingoccursinhumans:aninvivoserialstudy.EurHeartJ;28:-10.
[5]SamadyH,EshtehardiP,McDanielMCetal.Coronaryarterywallshearstressisassociatedwithprogressionandtransformationofatheroscleroticplaqueandarterialremodelinginpatientswithcoronaryarterydisease.Circulation;:-88.
[6]StonePH,SaitoS,TakahashiSetal.Predictionofprogressionofcoronaryarterydiseaseandclinicalout