血管内超声在冠心病介入性诊疗中的应用
作者：王建华 王玉芳
单位：(河北医科大学第二医院功能科 石家庄 050000)
关键词：冠状动脉疾病；诊断；冠状动脉疾病；治疗；超声检查,介入性；方法
河北医科大学学报000240
中图号 R540.4 R541.4
随着人们生活水平的提高,冠心病已成为威胁人类健康的主要原因之一。自1977年Gruentiz首次报道应用经皮冠状动脉球囊成形术(percutaneous transluminal coronary angioplasty,PTCA)成功地重建狭窄的冠状动脉循环以来,介入性心导管治疗得到迅速普及。迄今,其治疗方法除传统的PTCA外,还包括斑块定向切除术,激光消融术及网状支架置入等。由于不同的治疗方法重建冠状动脉循环的机制不同,要得到理想的治疗效果,术前必须准确把握狭窄病变的详细情况以选择最佳治疗方案。目前,临床用于评价冠状动脉粥样硬化的方法主要有传统的X线冠状动脉造影术(coronary angiography,CAG)和近年来用于临床的血管内超声技术(intravascular ultrasound,IVUS)。数10年来CAG一直是评估冠状动脉病变的金指标,但由于它仅反映管腔轮廓而非粥样斑块病变本身,因此在依据粥样斑块的形态和组织学特性合理制定治疗方案上有很大的局限性。另外,CAG根据管腔直径来计算管腔截面积及狭窄程度,对于形态复杂的管腔(如PTCA术后)难以准确评估,加上CAG所选择的正常参照节段常为病变节段,这使得CAG常低估病变范围和狭窄程度[1]。IVUS是无创性超声影像技术和有创性心导管技术相结合的一种新的诊断方法,与传统的CAG比较,其不仅可准确测量管腔及粥样斑块的几何尺寸,更重要的是它可提供粥样斑块的大体组织学特性,在合理制定治疗方案,正确选择器具的大小,准确评价疗效及预测再狭窄发生等方面有重要的指导意义,其临床应用归纳为诊断和治疗两方面。
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1 在冠状动脉粥样硬化诊断方面的应用
1.1 CAG不能确定的狭窄:指CAG结果怀疑存在有意义的狭窄,需进一步确立是否有必要进行冠状动脉的重建,或CAG结果和临床表现不符合者。Mintz等[2]报道了在112例依据CAG结果拟行介入性治疗的患者中,经术前IVUS检查,52%的患者没有必要行冠状动脉重建,但有13例检出了意外的需施行搭桥术的左主干病变。因此,对CAG呈边界性病变者应进一步用IVUS检查明确病变程度以制定正确的治疗方案。
1.2 心脏移植术后的冠状动脉病变:心脏移植术后由于免疫排斥反应导致冠状动脉内膜弥漫性增生,但CAG常显示正常,而IVUS可清晰显示内膜增生的程度[3]。
1.3 观测冠状动脉粥样硬化的进展和消退:在冠状动脉粥样硬化的早期,随着粥样斑块面积的增大,冠状动脉呈代偿性扩张,管腔面积可无狭窄,这一过程即冠状动脉重塑[4]。因此,对早期粥样硬化病变CAG往往不能检出,而系列的IVUS检查不仅可提供冠状动脉粥样硬化的早期进展情况,而且可评价冠心病的一级和二级预防措施对冠状动脉粥样硬化病变的治疗效果。尤其应该指出的是,近年来的研究表明[5,6],早期的冠状动脉粥样硬化斑块多为富含脂质的软斑块,虽然造成冠状动脉狭窄的程度并不严重,但容易在一些诱发因素(如血压的升高,剪切力的增加)的作用下破裂,脂质溢出,而引起局部血小板集聚,血栓形成,血管阻塞或血管痉挛,从而导致包括不稳定性心绞痛,急性心肌梗塞等在内的急性冠状动脉症候群,其危险性很大。应用IVUS及时检出该类患者并积极治疗可预防或减少急性心肌梗塞的发生。
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1.4 评价血管壁的张力和顺应性:IVUS可连续地监测血管活性物质对血管张力的影响。利用这一特性,可以对早期以及不同程度冠状动脉粥样硬化状态下的血管内皮功能的变化进行研究,并观察各种药物及介入性治疗对冠状动脉血管张力的影响[7]。
2 在冠心病介入性治疗方面的应用
2.1 确立最佳治疗方案:根据回声强度的不同,IVUS可将粥样斑块分为富含脂质的低回声斑块即软斑块,和富含纤维成分的强回声斑块即硬斑块两种,并能准确地测量钙化病变的分布范围和类型。这两点是传统CAG所不能及的。对具有不同组织特性的病变应选择与之相适应的治疗方案。如:具有浅表性钙化的偏心型斑块,应选择激光或斑块旋切术;而对于有深层钙化的偏心型斑块,应选择定向切除术;对于全周性的软斑块,则可选择PTCA,必要时追加网状支架。在华盛顿医疗中心观察的648例患者中,44%的患者因为IVUS的结果而更改了依据CAG制定的治疗方案[2]。
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2.2 正确选择器具的大小:一般而言,器具大小的选择是根据CAG上的正常节段为参考的,如前所述,CAG上的正常节段在半数以上的情况下并不正常而是存在不同程度的粥样斑块,这就使得根据CAG选择的器具型号偏小。根据IVUS选择器具的大小可在不增加并发症的前提下提高最小管腔直径(minimal luminal diameter,MLD)以减少再狭窄的发生率。最近的一项称为SIPS的前瞻性研究表明[8]:与传统的CAG对比,根据IVUS选择PTCA球囊和网状支架的大小,使得术后6个月的再狭窄率由41 %降至27 %,再次血管成形率由24 %降至12 %。
2.3 确定介入治疗的终点:在正常的冠状动脉,CAG和IVUS所测管腔的径线基本一致,但在存在粥样硬化病变,尤其是在介入性治疗所致斑块破溃或夹层形成等情况下,二者常不一致。CAG虽显示了满意的扩张效果,但IVUS仍显示有较多的斑块残存,需进一步扩张或安装支架。有报道[9],按IVUS所测管腔的大小决定终点,可获得更大的最小管腔直径,并使再狭窄发生率显著降低。
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2.4 确定网状支架的扩张效果:网状支架虽然减少了介入性治疗的近期及远期并发症,但高达25 %～45 %的支架内再狭窄引起了广泛的关注。其中相当一部分不是真正的支架内再狭窄,而是支架置入时的“亚理想置入(suboptimal deployment)”造成的,其常见原因包括:支架扩张不充分,支架的形号偏小,支架从病变部位滑脱等原因。Goldberg等对34例支架置入后CAG结果满意的患者行IVUS检查,发现仅5例(13 %)置入结果理想,29例需在IVUS指导下选择不同直径的球囊进行多次扩张。由于CAG不能辨认支架置入部位狭窄的原因是真正的支架内再狭窄抑或亚理想置入。因此,对于支架置入部位狭窄的病例,应行IVUS检查以确定其狭窄的具体原因及制定相应的治疗方案。另外,最近刚完成的一项多中心前瞻性研究表明[10]:与CAG指导下的支架置入对比,IVUS指导下的支架置入使得支架内最小管腔面积由7.47 mm2增大至9.62 mm2,更为重要的是,6个月的随访结果,支架置入部位再次血管成形率由15.3 %降至8.5 %(P=0.019)。
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3 展 望
近年来IVUS发展迅速,显示了广阔的前景,如超声诊断导管和治疗导管一体化装置不仅缩短治疗时间而且降低费用;图像三维重建技术的完善可对病变的评价更为全面,准确和直观;超声导管的进一步小型化可使该项检查操作更简便;而探头频率的进一步提高可使分辨率增加,有望检出直径<60 μm的早期小脂巢。可以相信,在不远的将来,IVUS不仅在冠心病的临床诊疗中将发挥不可替代的重要作用,而且对其它血管疾病的诊治,以及从临床角度阐明动脉粥样硬化的发生及演变机制等方面都将有重要临床意义。
参 考 文 献
[1]Scherder D,Man FD,Herregods MC,et al.Intravascular ultrasound versus angiography for measurement of luminal diameters in normal and diseased coronary arteries.Am Heart J,1994,127(2):243
, http://www.100md.com
[2]Mintz GS, Pichard AD,Kent KM,et al.The influence of pre-intervention intravascular ultrasound imagings on subsequent transcatheter treatments strategies.Circulation,1993,88(Suppl Ⅰ):I-597
[3]Goar FG,Pinto FJ,Alderman EL,et al.Intravascular ultrasound in cardiac transplant recipients:in vivo evidence of ‘angiographically silent’ intimal thickening.Circulation,1992,85(3):979
[4]Nishioka T,Luo H,Eigler NL,et al.Contribution of inadequate compensatory enlargement to development of human coronary artery stenosis:an in vivo intravascular ultrasound study.J Am Coll Cardiol,1996,27(7):1571
, http://www.100md.com
[5]Kearney P,Erbel R,Rupprecht HJ,et al.Differences in the morphology of unstable and stable coronary lesions and their impact on the mechanisms of angioplasty.Eur Heart J,1996,17(5):721
[6]Mann JM,Davies MJ.Vulnerable plaque:relation of characteristics to degree of stenosis in human coronary arteries.Circulation,1996,94(5):928
[7]Mizushige K,DeMaria AN,Yoshikawa K,et al.Effects of short-term administration of sublingual nifedipine on coronary arterial wall elastic properties:Evaluation by intravascular ultrasound.J Cardiovascular Pharmacology,1997,29(4):508
, http://www.100md.com
[8]Hodgson JM,Frey AW,Mueller C,et al.Comparison of acute procedure cost and equipment of utilization with strategies of ICUS-guided PTCA and Stenting (SIPS) study (abstract).Circulation,1996,94(Suppl Ⅰ):I-325
[9]Jain SP,Jain A,Collis TJ,et al.Predictors of restenosis:a morphometric and quantitative evaluation by intravascular ultrasound.Am Herat J,1994,128(4):664
[10]Hayase M,Zidar JP,Shani J,et al.Comparison of ultrasound versus angiographic guidance for stenting in CRUISE study(abstract).Circulation,1997,96(Suppl Ⅰ):I-27
(1999-02-12 收稿), 百拇医药
单位：(河北医科大学第二医院功能科 石家庄 050000)
关键词：冠状动脉疾病；诊断；冠状动脉疾病；治疗；超声检查,介入性；方法
河北医科大学学报000240
中图号 R540.4 R541.4
随着人们生活水平的提高,冠心病已成为威胁人类健康的主要原因之一。自1977年Gruentiz首次报道应用经皮冠状动脉球囊成形术(percutaneous transluminal coronary angioplasty,PTCA)成功地重建狭窄的冠状动脉循环以来,介入性心导管治疗得到迅速普及。迄今,其治疗方法除传统的PTCA外,还包括斑块定向切除术,激光消融术及网状支架置入等。由于不同的治疗方法重建冠状动脉循环的机制不同,要得到理想的治疗效果,术前必须准确把握狭窄病变的详细情况以选择最佳治疗方案。目前,临床用于评价冠状动脉粥样硬化的方法主要有传统的X线冠状动脉造影术(coronary angiography,CAG)和近年来用于临床的血管内超声技术(intravascular ultrasound,IVUS)。数10年来CAG一直是评估冠状动脉病变的金指标,但由于它仅反映管腔轮廓而非粥样斑块病变本身,因此在依据粥样斑块的形态和组织学特性合理制定治疗方案上有很大的局限性。另外,CAG根据管腔直径来计算管腔截面积及狭窄程度,对于形态复杂的管腔(如PTCA术后)难以准确评估,加上CAG所选择的正常参照节段常为病变节段,这使得CAG常低估病变范围和狭窄程度[1]。IVUS是无创性超声影像技术和有创性心导管技术相结合的一种新的诊断方法,与传统的CAG比较,其不仅可准确测量管腔及粥样斑块的几何尺寸,更重要的是它可提供粥样斑块的大体组织学特性,在合理制定治疗方案,正确选择器具的大小,准确评价疗效及预测再狭窄发生等方面有重要的指导意义,其临床应用归纳为诊断和治疗两方面。
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1 在冠状动脉粥样硬化诊断方面的应用
1.1 CAG不能确定的狭窄:指CAG结果怀疑存在有意义的狭窄,需进一步确立是否有必要进行冠状动脉的重建,或CAG结果和临床表现不符合者。Mintz等[2]报道了在112例依据CAG结果拟行介入性治疗的患者中,经术前IVUS检查,52%的患者没有必要行冠状动脉重建,但有13例检出了意外的需施行搭桥术的左主干病变。因此,对CAG呈边界性病变者应进一步用IVUS检查明确病变程度以制定正确的治疗方案。
1.2 心脏移植术后的冠状动脉病变:心脏移植术后由于免疫排斥反应导致冠状动脉内膜弥漫性增生,但CAG常显示正常,而IVUS可清晰显示内膜增生的程度[3]。
1.3 观测冠状动脉粥样硬化的进展和消退:在冠状动脉粥样硬化的早期,随着粥样斑块面积的增大,冠状动脉呈代偿性扩张,管腔面积可无狭窄,这一过程即冠状动脉重塑[4]。因此,对早期粥样硬化病变CAG往往不能检出,而系列的IVUS检查不仅可提供冠状动脉粥样硬化的早期进展情况,而且可评价冠心病的一级和二级预防措施对冠状动脉粥样硬化病变的治疗效果。尤其应该指出的是,近年来的研究表明[5,6],早期的冠状动脉粥样硬化斑块多为富含脂质的软斑块,虽然造成冠状动脉狭窄的程度并不严重,但容易在一些诱发因素(如血压的升高,剪切力的增加)的作用下破裂,脂质溢出,而引起局部血小板集聚,血栓形成,血管阻塞或血管痉挛,从而导致包括不稳定性心绞痛,急性心肌梗塞等在内的急性冠状动脉症候群,其危险性很大。应用IVUS及时检出该类患者并积极治疗可预防或减少急性心肌梗塞的发生。
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1.4 评价血管壁的张力和顺应性:IVUS可连续地监测血管活性物质对血管张力的影响。利用这一特性,可以对早期以及不同程度冠状动脉粥样硬化状态下的血管内皮功能的变化进行研究,并观察各种药物及介入性治疗对冠状动脉血管张力的影响[7]。
2 在冠心病介入性治疗方面的应用
2.1 确立最佳治疗方案:根据回声强度的不同,IVUS可将粥样斑块分为富含脂质的低回声斑块即软斑块,和富含纤维成分的强回声斑块即硬斑块两种,并能准确地测量钙化病变的分布范围和类型。这两点是传统CAG所不能及的。对具有不同组织特性的病变应选择与之相适应的治疗方案。如:具有浅表性钙化的偏心型斑块,应选择激光或斑块旋切术;而对于有深层钙化的偏心型斑块,应选择定向切除术;对于全周性的软斑块,则可选择PTCA,必要时追加网状支架。在华盛顿医疗中心观察的648例患者中,44%的患者因为IVUS的结果而更改了依据CAG制定的治疗方案[2]。
, http://www.100md.com
2.2 正确选择器具的大小:一般而言,器具大小的选择是根据CAG上的正常节段为参考的,如前所述,CAG上的正常节段在半数以上的情况下并不正常而是存在不同程度的粥样斑块,这就使得根据CAG选择的器具型号偏小。根据IVUS选择器具的大小可在不增加并发症的前提下提高最小管腔直径(minimal luminal diameter,MLD)以减少再狭窄的发生率。最近的一项称为SIPS的前瞻性研究表明[8]:与传统的CAG对比,根据IVUS选择PTCA球囊和网状支架的大小,使得术后6个月的再狭窄率由41 %降至27 %,再次血管成形率由24 %降至12 %。
2.3 确定介入治疗的终点:在正常的冠状动脉,CAG和IVUS所测管腔的径线基本一致,但在存在粥样硬化病变,尤其是在介入性治疗所致斑块破溃或夹层形成等情况下,二者常不一致。CAG虽显示了满意的扩张效果,但IVUS仍显示有较多的斑块残存,需进一步扩张或安装支架。有报道[9],按IVUS所测管腔的大小决定终点,可获得更大的最小管腔直径,并使再狭窄发生率显著降低。
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2.4 确定网状支架的扩张效果:网状支架虽然减少了介入性治疗的近期及远期并发症,但高达25 %～45 %的支架内再狭窄引起了广泛的关注。其中相当一部分不是真正的支架内再狭窄,而是支架置入时的“亚理想置入(suboptimal deployment)”造成的,其常见原因包括:支架扩张不充分,支架的形号偏小,支架从病变部位滑脱等原因。Goldberg等对34例支架置入后CAG结果满意的患者行IVUS检查,发现仅5例(13 %)置入结果理想,29例需在IVUS指导下选择不同直径的球囊进行多次扩张。由于CAG不能辨认支架置入部位狭窄的原因是真正的支架内再狭窄抑或亚理想置入。因此,对于支架置入部位狭窄的病例,应行IVUS检查以确定其狭窄的具体原因及制定相应的治疗方案。另外,最近刚完成的一项多中心前瞻性研究表明[10]:与CAG指导下的支架置入对比,IVUS指导下的支架置入使得支架内最小管腔面积由7.47 mm2增大至9.62 mm2,更为重要的是,6个月的随访结果,支架置入部位再次血管成形率由15.3 %降至8.5 %(P=0.019)。
, 百拇医药
3 展 望
近年来IVUS发展迅速,显示了广阔的前景,如超声诊断导管和治疗导管一体化装置不仅缩短治疗时间而且降低费用;图像三维重建技术的完善可对病变的评价更为全面,准确和直观;超声导管的进一步小型化可使该项检查操作更简便;而探头频率的进一步提高可使分辨率增加,有望检出直径<60 μm的早期小脂巢。可以相信,在不远的将来,IVUS不仅在冠心病的临床诊疗中将发挥不可替代的重要作用,而且对其它血管疾病的诊治,以及从临床角度阐明动脉粥样硬化的发生及演变机制等方面都将有重要临床意义。
参 考 文 献
[1]Scherder D,Man FD,Herregods MC,et al.Intravascular ultrasound versus angiography for measurement of luminal diameters in normal and diseased coronary arteries.Am Heart J,1994,127(2):243
, http://www.100md.com
[2]Mintz GS, Pichard AD,Kent KM,et al.The influence of pre-intervention intravascular ultrasound imagings on subsequent transcatheter treatments strategies.Circulation,1993,88(Suppl Ⅰ):I-597
[3]Goar FG,Pinto FJ,Alderman EL,et al.Intravascular ultrasound in cardiac transplant recipients:in vivo evidence of ‘angiographically silent’ intimal thickening.Circulation,1992,85(3):979
[4]Nishioka T,Luo H,Eigler NL,et al.Contribution of inadequate compensatory enlargement to development of human coronary artery stenosis:an in vivo intravascular ultrasound study.J Am Coll Cardiol,1996,27(7):1571
, http://www.100md.com
[5]Kearney P,Erbel R,Rupprecht HJ,et al.Differences in the morphology of unstable and stable coronary lesions and their impact on the mechanisms of angioplasty.Eur Heart J,1996,17(5):721
[6]Mann JM,Davies MJ.Vulnerable plaque:relation of characteristics to degree of stenosis in human coronary arteries.Circulation,1996,94(5):928
[7]Mizushige K,DeMaria AN,Yoshikawa K,et al.Effects of short-term administration of sublingual nifedipine on coronary arterial wall elastic properties:Evaluation by intravascular ultrasound.J Cardiovascular Pharmacology,1997,29(4):508
, http://www.100md.com
[8]Hodgson JM,Frey AW,Mueller C,et al.Comparison of acute procedure cost and equipment of utilization with strategies of ICUS-guided PTCA and Stenting (SIPS) study (abstract).Circulation,1996,94(Suppl Ⅰ):I-325
[9]Jain SP,Jain A,Collis TJ,et al.Predictors of restenosis:a morphometric and quantitative evaluation by intravascular ultrasound.Am Herat J,1994,128(4):664
[10]Hayase M,Zidar JP,Shani J,et al.Comparison of ultrasound versus angiographic guidance for stenting in CRUISE study(abstract).Circulation,1997,96(Suppl Ⅰ):I-27
(1999-02-12 收稿), 百拇医药