心电门控计算机断层扫描(CT)定量测量的冠状动脉钙化已应用于急性冠状动脉事件风险的预测[1,2]。近来研究结果揭示冠状动脉钙化预测值与冠脉事件风险并非线性相关。例如,在服用他汀类药物患者中,尽管心脏事件发生率较低,但冠状动脉钙化进展却提高了31%[3]。血管内超声(IVUS)和CT血管造影研究表明,CT检查发现急性冠状动脉综合征(ACS)患者的非钙化斑块多于稳定型心绞痛患者的[4]。但在急性心脏事件相关的易损斑块中常可见到点状钙化,而较大的钙化不一定只存在于不稳定斑块中[5,6]。这可能是因为微米级病变钙交换活动的最大表面积处于急性坏死区所致。为减轻患者辐射,临床上CT把空间分辨率设定为1~2mm。另一方面,在体外实验研究心脏事件有关的斑块病灶中,使用空间分辨率为~1μm的CT可发现临床CT检测不到的微钙化灶[7]。

18F-氟化钠(NaF)正电子发射断层显像原本作为骨转移诊断工具使用了50多年[8],现已用于检测动脉粥样硬化斑块的微钙化[9-11]。虽然作为分子显像的空间分辨率低,但是NaF对微钙化的高亲和力使其可显示非常小的病灶。

在那一期EJNMMI杂志刊登了李莉等[12]应用PET/CT显像分析冠状动脉斑块摄取18F-NaF的研究论文,他们阐述了冠状动脉IVUS证实的高危斑块摄取18F-NaF值与电子束CT计算的Agatston钙化积分、钙质量与钙体积等冠状动脉钙化分布之间的关系,研究纳入32例有症状的患者,其中不稳定型心绞痛30例,稳定型心绞痛2例。研究人员使用高频血管内超声(40 MHz,回撤速度:0.5 mm/s)对于靶病变以及其近端与远端对照区射频分析(虚拟组织学,VH)显示冠状动脉斑块。在IVUS前2天内进行心电门控18F-PET/CT。静脉注射18F-NaF后60分钟,采集一个床位的静态门控PET/CT,采集时间10分钟,包括心脏及主动脉弓。在目标病变上手动设置二维感兴趣区(ROI)(直径:1-2mm)以测量最大标准摄取值(SUV max),血池本底在上腔静脉取三个ROI求平均SUVmax值。将病变SUVmax除以血池本底SUVmax计算最大组织-血池比(TBRmax)。研究者将TBRmax 1.25作为阈值,评估了69个冠状动脉粥样硬化病灶,结果显示在伴斑点状钙化的薄纤维帽粥样斑块、厚纤维帽粥样硬化斑块及纤维钙化病变中NaF摄取率均增高,但在单纯纤维斑块中未增高。NaF摄取与斑块负荷的严重程度、阳性病变重塑和斑块中心坏死的程度呈正相关,与斑块的纤维化成分呈负相关。在冠状动脉钙化评分分组32名患者中对128条动脉分支(LMCA,LAD,LCx和RCA)的亚组分析,结果显示NaF摄取与电子束CT上的钙负荷没有相关性。

高风险斑块具有以下特征:1)大的斑块通常有中心坏死灶;2)明显的单核巨噬细胞系浸润;3)高密度的血管内滋养小动静脉;4)微小钙化[7]。粥样斑的形成由血管内膜下积累的LDL胆固醇作为起始,之后浸润的炎性细胞吞噬LDL,产生满载胆固醇的泡沫细胞。炎性粥样斑处于缺氧状态,因而可以在局部释放出诸多因子以促进更多的滋养血管生成。在粥样斑早期,泡沫细胞通过自身凋亡而消亡,凋亡产物被周围巨噬细胞吞噬。而在晚期斑块,无效的胞葬作用会引起残余凋亡物质的积聚,最终导致坏死灶的扩大并进一步导致炎症反应。炎性环境将导致胶原溶解,使斑块变得不稳定。微小钙化通常发生在死亡细胞较多区域,它可为钙沉积提供场所。微小钙化沉积灶逐渐演化为CT上容易识别的点状钙化灶(SC)。如果由于药物或饮食等原因,炎症过程减弱,斑块因泡沫细胞清除会变得稳定,此时大量细胞死亡可产生大的钙化灶或片状钙化(PC)。因此,微小和点状钙化可视为危险病灶的特征,而片状钙化可能就代表着病灶稳定。与斯达汀相关的钙化进程就可以视为后者(病灶稳定)。所以,了解钙化过程要比了解钙化本身更重要,这也支持了我们进行NaF显像的重要意义。

作者阐述了血管斑块摄取NaF的四种类型,在上述分子机制的基础上,我们应归纳总结斑块摄取NaF的特征,即1型斑块(厚帽纤维粥样硬化伴致密坏死组织)和2型斑块(薄帽纤维粥样硬化伴致密坏死组织)对NaF摄取较高,而3型斑块(纤维斑较差的坏死组织)则摄取NaF较低,这与上述分子机制吻合。同样可以理解的是,NaF摄取量与钙化积分无关,而与血液循环中高灵敏的CRP水平呈正相关。

但是伴有高强度钙化的4型纤维钙化斑块患者也表现出较高的NaF摄取,这种情况应用上述机制难以解释。这可能提醒我们,普通CTA可用于SC危险度的分级,但不能对于斑块状钙化稳定性进行判断。我们有理由推测NaF显像具有鉴别微钙化斑块是否存在活动炎性反应的能力,据此可能判断出罪犯斑块。另一方面,常规CT证实的钙化斑块对NaF的摄取,可能意味着钙化的进展而不仅是炎性钙化的存在,而斑片状钙化斑块摄取NaF则可能是一种良性钙化的表象。这一意外发现可能是由于患者群体和/或被调查的患者数量有限所致。这个重要发现可以通过多中心前瞻性病例研究进一步解读,以了解PC+NaF+、PC+NaF-、PC-NaF+、PC-NaF-、Sc+NaF+、Sc-NaF+、Sc+NaF-和Sc-NaF-显像结果的临床意义。同样,我们也有必要重新评估其他细胞摄取NaF的可能性[17],这可能会大大改变我们对斑块中钙化沉积的预测、预防或不良后果的临床意义的理解[18]。钙化在动脉粥样硬化中是普遍存在的,因此钙化对斑块变化及预后的贡献需要仔细分析。

(文献略)