冠狀動脈造影已經(jīng)廣泛用于診斷冠狀動脈狹窄嚴(yán)重程度，幫助分析罪犯血管，觀察藥物治療反應(yīng)，已經(jīng)成為判斷冠狀動脈狹窄程度的金標(biāo)準(zhǔn)。但也發(fā)現(xiàn)冠狀動脈造影顯示的冠狀動脈輪廓存在諸多缺陷，比如不能分析管壁病變情況。這種情況迫使發(fā)展能看清楚冠狀動脈管壁的器械或系統(tǒng)?，F(xiàn)有影像技術(shù)可以直接看到管壁上的斑塊結(jié)構(gòu)，評價再血管化術(shù)后質(zhì)量，隨訪藥物治療效果并幫助甄別易于破裂并引起事件的高危斑塊－易損斑塊（vulnerable plaques）， 因此血管內(nèi)成像技術(shù)越來越重要。

一、計算機斷層掃描（CT）

　　有兩種不同類型的CT：電子束計算機斷層攝影（EBCT：Electron beam computed tomography）和多排螺旋CT（MDCT，multi－detector－row computed tomography ）。越來越多的證據(jù)表明EBCT / MDCT具有評估冠狀動脈鈣化（coronary artery calcification ,CAC）、冠狀動脈粥樣硬化和血流儲備分?jǐn)?shù)（FFR）的能力。

圖1　MDCT冠狀動脈鈣化評估

　?。?/span>A）無任何鈣化的正常冠狀動脈; （B）左主干和左前降支動脈輕度鈣化; （C）涉及左主干，左前降支和左回旋支的嚴(yán)重鈣化。CAC：coronary artery calcification 冠狀動脈鈣化。

　　冠狀動脈鈣化通常出現(xiàn)在動脈粥樣硬化性的晚期和高風(fēng)險斑塊中，呈斑點或斑點狀。多項研究表明，通過CT檢測的冠狀動脈鈣化量與組織學(xué)上的冠狀動脈粥樣硬化負(fù)荷相關(guān)，CAC是心血管事件的獨立預(yù)測因子。沒有CAC的冠狀動脈事件風(fēng)險只有0.5％；與低水平CAC（CAC積分=0）相比，中間水平（CAC積分100－400）CAC，相對危險度分別是4.3[95％置信區(qū)間CI，3.1－6.1], 高水平（CAC積分> 400）的CAC為7.2（95％CI，5.2－9.9，P <0.0001）。此外，CAC積分與傳統(tǒng)Framingham風(fēng)險評分相比顯著增加了風(fēng)險預(yù)測，特別是被認(rèn)為處于中間風(fēng)險的人群中（IIb推薦）。MDCT能同時評估冠狀動脈鈣化和狹窄，因此日漸成為主要的CT成像方式。MDCT還具有提供有關(guān)病變斑塊組成信息的潛力（圖2）。MDCT顯示的密度與血管內(nèi)超聲的回聲和斑塊組成有著良好的對應(yīng)性。MDCT的這種能力能夠區(qū)分非鈣化斑塊，混合斑塊和鈣化斑塊。與急性冠脈綜合征相關(guān)的斑塊特征包括較低的密度值、正性重塑和斑點鈣化。MDCT中正性重塑和低衰減斑塊的存在可預(yù)測未來的急性冠狀動脈事件。

圖2　通過多排螺旋CT （MDCT）評估冠狀動脈斑塊特征

　　（A）左前降支近段觀察到輕度狹窄（白框）; （B）該節(jié)段顯示正性重塑（黃色點線）; （C）具有正性重塑的節(jié)段中的橫截面圖像; （D）觀察到顯著的斑塊負(fù)荷。白線，管腔面積; 白色虛線，血管壁面積。MDCT，多排螺旋CT。

　　這些觀察結(jié)果表明在臨床環(huán)境中MDCT的廣泛適用性。例如，MDCT可用于篩選冠狀動脈狹窄，以避免不必要的侵入性冠狀動脈造影。MDCT上動脈粥樣硬化斑塊的高風(fēng)險特征使得能夠應(yīng)用更強化的藥物治療以防止未來不良事件。因此，MDCT似乎適用于管理疑似或以確定冠心病的患者。

　　當(dāng)然，MDCT也存在一定的局限性。首先，嚴(yán)重鈣化導(dǎo)致的暈狀偽影限制了管腔評估。在嚴(yán)重鈣化病變的情況下，MDCT可產(chǎn)生假陽性結(jié)果。其次， MDCT技術(shù)有輻射暴露。此外，MDCT監(jiān)測斑塊組成的分辨率比侵襲性血管內(nèi)成像技術(shù)差。

二、磁共振成像（MRI）和磁共振血管造影（MRA）

　　高分辨率MRI和MRA是冠狀動脈狹窄和斑塊表征的多功能非侵入性體內(nèi)成像模式。最近的一項meta分析顯示，MDCT在評估冠狀動脈狹窄方面比MRA更準(zhǔn)確，但MRI的特點在于能夠基于生物物理和生物化學(xué)參數(shù)（如化學(xué)成分，含水量，物理狀態(tài)，分子運動或擴散）區(qū)分斑塊成分。MR技術(shù)的改進(jìn)，如T1和T2加權(quán)、質(zhì)子密度加權(quán)和飛行時間成像產(chǎn)生的多層增強MR（multicontrast MR）有助于分辨冠狀動脈粥樣硬化斑塊中纖維細(xì)胞、富含脂質(zhì)斑塊和鈣化的區(qū)域。

　　對比劑增強的心臟MRI對血管壁成像的可行性已經(jīng)在晚期頸動脈狹窄的纖維斑塊組織和新生血管中得到證明。與MDCT相比，增強心臟MRI可顯示穩(wěn)定的CAD患者體內(nèi)主要冠狀動脈中斑塊組成的不同類型。在10例急性心肌梗死患者中，連續(xù)的對比增強心臟MRI成像確定了冠狀動脈對比增強的空間范圍及強度的變化（圖3）。通過使用非對比劑T1WI MRI成像可顯示斑塊不穩(wěn)定性（圖3,圖4），斑塊 － 心肌信號強度比> 1.4與未來冠狀動脈事件的風(fēng)險增加顯著相關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)表明MRI在臨床環(huán)境對冠狀動脈粥樣硬化成像的前景。但目前MRI用于冠心病診斷仍具有限制，包括成本高、檢查時間長度和患者耐受程度差。預(yù)期進(jìn)一步的技術(shù)進(jìn)步將使MRI更加適用于臨床需要。

圖3　冠狀動脈對比劑增強的心臟MRI

　　（A）侵入性冠狀動脈造影顯示右冠狀動脈存在輕度狹窄; （B）MRA顯現(xiàn)右冠狀動脈; （C，D）對比增強心臟MRI顯示右冠狀動脈中的彌漫性對比增強（白色箭頭）。MRI，磁共振成像; MRA，磁共振血管造影。

圖4　MRI上的HIP測量

　?。?/span>A）MDCT確定在左前支近端具有正性重塑的狹窄（箭頭）; （B）在CMR的相應(yīng)區(qū)段觀察到“高信號點”（虛線箭頭）（C）侵入性冠狀動脈造影顯示在左前降支近端（箭頭）處的嚴(yán)重冠狀動脈狹窄; （D）IVUS成像中觀察到的正性重塑和超聲衰減（箭頭）。IVUS，血管內(nèi)超聲; HIP，高信號斑塊; MDCT，多檢測器行計算機斷層掃描。CMR，冠狀動脈MR。

三、灰階血管內(nèi)超聲（grayscale IVUS）

　　IVUS （intravascular ultrasound，IVUS）應(yīng)用微晶體元件，可產(chǎn)生高分辨率的橫切血管壁和管腔圖像?？v向分辨率（Axial resolution）約150μm，橫向分辨率（lateral resolution）約300μm?？梢远糠治龉芮?、管壁和斑塊面積。IVUS指導(dǎo)下的PCI（percutaneous coronary intervention ，PCI)能減少再狹窄率、支架血栓和血栓事件11。還可以用于觀察藥物治療后冠狀動脈斑塊的自然發(fā)展。

　　灰度IVUS將斑塊分為4型。軟斑塊：病變的超聲反射性低于周邊的外膜；纖維斑塊：超聲反射性位于軟斑塊和鈣化斑塊之間。鈣化斑塊：具有比外膜更強的超聲反射性并伴有聲影。混合斑塊：具有多種超聲反射特征。IVUS還能分辨更多的超聲特點斑塊（圖5）?；译AIVUS是一種侵入性方法，需要在冠狀動脈造影時才能完成，對動脈粥樣硬化斑塊成份的構(gòu)成特征顯示不夠理想。

圖5　灰階IVUS 斑塊形態(tài)（IVUS, intravascular ultrasound）

　　(A) 低回聲斑塊（Attenuated plaque）: 3－9點鐘（星號標(biāo)識）; 伴有深超聲衰減（deep ultrasound attenuation）的低回聲斑塊（Attenuated plaque），沒有鈣化，或者是非常致密的纖維斑塊（圖5A）。組織學(xué)上低回聲斑塊含有壞死核心或者病理學(xué)上內(nèi)膜增厚（pathological intimal thickening ，PIT)和大脂質(zhì)核心。ACS的罪犯血管常常可見低回聲斑塊，PCI圍手術(shù)期容易發(fā)生心肌梗死和慢血流。

　　(B) 無回聲斑塊（echolucent plaque）: 箭頭示斑塊內(nèi)無回聲區(qū); 無回聲斑塊指斑塊內(nèi)缺乏超聲反射或低超聲反射（圖5B），斑塊內(nèi)含有較高的脂質(zhì)，壞死核心相對小，與衰減斑塊比較脂質(zhì)池也比較小，是急性心肌梗死患者罪犯病變的特征性標(biāo)志。

　　(C) 鈣化結(jié)節(jié)（calcified nodule）: 不規(guī)則內(nèi)腔表面并突出腔內(nèi)；鈣化結(jié)節(jié)也是冠狀動脈急性事件的斑塊類型。主要為纖維鈣化斑塊，很少或沒有壞死核心，致密鈣化的結(jié)節(jié)使管腔表面不光滑或突出血管腔，表面可見血栓覆蓋，PROSCPET 研究發(fā)現(xiàn)鈣化結(jié)節(jié)很少發(fā)展為ACS事件。

　　 (D) 點狀鈣化（spotty calcification）: 斑塊內(nèi)小鈣化點；嚴(yán)重鈣化臨床上比較穩(wěn)定，星羅棋布或點狀鈣化斑塊多不穩(wěn)定。病理學(xué)研究顯示高危病變內(nèi)的小量鈣化常常會引起ACS 或猝死。點狀鈣化的特征是斑塊內(nèi)僅含有少量鈣化，鈣化弧度小于90度，常常會加快斑塊進(jìn)展，斑塊易變，疾病發(fā)展迅速。

　　(E) 多層斑塊（multiple layer appearance）：多個箭頭標(biāo)識處。在灰階IVUS超聲顯示的多層斑塊是冠心病患者的高危特征。提示反復(fù)發(fā)生附壁血栓，與斑塊進(jìn)展有關(guān)。

四、虛擬組織學(xué)血管內(nèi)超聲(Virtual histology intravascular ultrasound ,VH－IVUS)

　　灰介IVUS對動脈粥樣斑塊內(nèi)組織成份的分析能力是有限的。VH－IVUS則能進(jìn)一步分析斑塊內(nèi)組織成分，把超聲的射頻反射能量變成顏色編碼的肉眼可視的彩色組織地圖，它把斑塊分為： 纖維斑塊（fibrous）,纖維脂肪斑塊（ fibrofatty）,壞死核心斑塊（ necrotic core） 和致密鈣化斑塊（dense calcium）；尸檢準(zhǔn)確率分別為 79.7％, 81.2％, 85.5％, 92.8％。吣?7歲，10年（2006年）前植入金屬裸支架。2017年OCT顯示：A.內(nèi)膜彌漫增厚，4－6點膽固醇結(jié)晶斑塊，表面可見纖維帽；B.支架表面內(nèi)膜彌漫增厚，13－15點內(nèi)膜增厚處，可見內(nèi)膜不規(guī)則，內(nèi)膜下可見脂質(zhì)池（新生動脈粥樣硬化斑塊）

　　OCT局限性在于OCT組織穿透性差，只有2－3mm，內(nèi)彈力膜以外的組織很難成像，并容易受血液的干擾。由于穿透力差，很難評價完整的斑塊，也不適合于觀察大直徑動脈的動脈粥樣硬化斑塊。紅外線不能穿透紅細(xì)胞，OCT成像過程中，需要對比劑注射。

七、近紅外線光譜鏡（Near－infrared spectroscopy ，NIRS)

　　光譜鏡是利用光與分子的相互作用，測量電磁譜。在冠狀動脈腔內(nèi)，由于生物組織的不同化學(xué)特征，NIRS圖像可以分析動脈粥樣硬化斑塊內(nèi)的脂質(zhì)和蛋白含量。NIRS探測脂質(zhì)成份的敏感性和特異性分別為90％ 和 93％ 。導(dǎo)管NIRS成像系統(tǒng)已經(jīng)用于臨床（InfraReDx, Burlington, Massachusetts, USA)。也稱為化學(xué)成像（chemogram）（圖9）。

圖9　NIRS－IVUS探測的右冠狀動脈脂質(zhì)斑塊

　　A.導(dǎo)管從右冠狀動脈的中段（紅箭頭）自動回抽到右冠狀動脈近端（藍(lán)箭頭）。B.IVUS 顯示9－4點鐘可見斑塊。IVUS圖像周圍的環(huán)代表NIRS值。脂質(zhì)斑塊呈黃色，非脂質(zhì)斑塊呈紅色。在這個病變中，NIRS值提示斑塊為非脂質(zhì)斑塊。C.右冠狀動脈中段IVUS橫切面圖像顯示表面鈣化和鈣化后無回聲陰影。NIRS值顯示近環(huán)形脂質(zhì)斑塊。D.該圖顯示紅箭頭和藍(lán)箭頭之間的右冠狀動脈化學(xué)成像。b’對應(yīng)圖5B病變；c’對應(yīng)圖5C；NIRS： near infrared spectroscopy; IVUS：intravascular ultrasound。

　　NIRS值可確定高危斑塊。研究發(fā)現(xiàn)罪犯血管常常伴有大的脂質(zhì)負(fù)荷指數(shù)（LCBI： lipid core burden index)；LCBI大于400，提示STEMI患者罪犯斑塊含有大量脂質(zhì)負(fù)荷斑塊，是一個理想的LCBI分界值。如果結(jié)合NIRS 和灰階IVUS能更好的評價斑塊特征。NIRS 測的LCBI結(jié)合灰階超聲獲得的斑塊負(fù)荷能明顯提高纖維動脈粥樣硬化斑塊的探測準(zhǔn)確性。LCBI > 500 容易發(fā)生PCI術(shù)后心肌梗死。 這些結(jié)果提示LCBI未來可用于冠狀動脈事件的分層和PCI 預(yù)后評價。NIRS 成像系統(tǒng)缺陷在于NIRS 不能評估脂質(zhì)核心的深度和脂質(zhì)定量?，F(xiàn)有的NIRS 成像系統(tǒng)也不能評估纖維帽和巨噬細(xì)胞。

八、冠狀動脈血管鏡

　　冠狀動脈血管鏡（Intracoronary coronary angioscopy）通過纖維光學(xué)系統(tǒng)可以斑塊的表面，體內(nèi)分標(biāo)率<150 μm。冠狀動脈血管鏡的優(yōu)點是分析斑塊顏色和斑塊表面特征。斑塊的顏色分級為：白、淺黃、黃和深黃（圖10）。白色：纖維斑塊；黃色：富脂質(zhì)或壞死核心斑塊；深黃色：不穩(wěn)定斑塊，伴有薄纖維帽和大脂質(zhì)核心。穩(wěn)定的斑塊，表面光滑；復(fù)雜的斑塊表面不規(guī)則；血管鏡還可以看到破潰斑塊、蟲蝕斑塊、纖維帽、裂縫斑塊和潰瘍斑塊。血栓的鏡下特征為：紅色、白色或混合團(tuán)塊，團(tuán)塊與內(nèi)膜相連或突出于管腔?；译AIVUS探測血栓的敏感度57％，血管鏡探測血栓的敏感度為100％。血管鏡局限性包括：不能定量分析斑塊；只能看到管腔內(nèi)斑塊的表面；需要持續(xù)注射鹽水置換冠狀動脈內(nèi)的血液影響。

圖6　血管鏡斑塊分類

　　grade 0 = 白色（white）; grade 1 =淺黃（ light yellow）; grade 2 = 黃色（yellow）; grade 3 = 深黃（intensive yellow）

表 1 不同血管內(nèi)成像系統(tǒng)的功能特點

九、總結(jié)和展望

　　現(xiàn)有侵入性體內(nèi)成像系統(tǒng)可以評估斑塊負(fù)荷和斑塊成份、確定易損斑塊、幫助探討與冠狀動脈事件相關(guān)的動脈粥樣硬化機制和追蹤抗動脈硬化藥物對冠狀動脈硬化的影響。這些器械大大推動了我們對冠狀動脈粥樣硬化的了解，但是這些器械的軸向分辨率、穿透性和區(qū)分斑塊成分的能力依然有限（表1）。如果能提高空間分辨率，就能進(jìn)一步準(zhǔn)確分析冠狀動脈粥樣斑的構(gòu)成。新一代OCT分辨率約為10 μm ，可以清晰分析細(xì)胞和亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)。影像融合技術(shù)有可能克服每種成像系統(tǒng)的內(nèi)在限制。例如：NIRS和IVUS融合可以同時評估血管結(jié)構(gòu)和斑塊成份。正在研制的新的融合成像系統(tǒng)有希望實現(xiàn)神奇的斑塊成像，幫助臨床醫(yī)生理解和觀察斑塊并更有效地用于處理冠心病患者。