Hodnocení morfologie aterosklerotických plátů intravaskulárním ultrazvukem

Ateroskleróza je patologický proces vedoucí k řadě závažných cévních onemocnění. Jedná se zejména o koronární aterosklerózu, aterosklerózu cerebrovaskulární, onemocnění aorty a v neposlední řadě onemocnění periferních tepen…

1,2MUDr. Vít Řezníček, 1MUDr. Tomáš Kovárník, 1MUDr. František Holm, 1,2MUDr. Jan Horák, CSc., 1,2MUDr. Stanislav Šimek, 1MUDr. Kateřina Nováčková, 1,2prof. MUDr. Michael Aschermann, DrSc.

1Univerzita Karlova v Praze, 1. LF a VFN, II. interní klinika kardiologie a angiologie 2Evropské centrum pro medicínskou informatiku, statistiku a epidemiologii – Kardio, Praha

Klíčová slova

aterosklerotický plát • koronární angiografie • intra vasku lární ultrazvuk

Úvod

Ateroskleróza je patologický proces vedoucí k řadě závažných cévních onemocnění. Jedná se zejména o koronární aterosklerózu, aterosklerózu cerebrovaskulární, onemocnění aorty a v neposlední řadě onemocnění periferních tepen. Takto postižené cévy jsou zodpovědné za mnoho závažných onemocnění, která mohou nezřídka vést až k úmrtí pacienta.

Základním patologickým procesem aterosklerotických lézí je hromadění tukové a pojivové tkáně v cévní stěně, způsobující postupně progredující obstrukci lumen cévy. V případě, že redukce lumen tepny dosahuje 50 %, zjišťujeme ischémii myokardu zátěžovým vyšetřením a mluvíme o ischemické chorobě srdeční. Nicméně je dobře známo, že většina lézí vedoucích ke vzniku akutního koronárního syndromu způsobeného disrupcí aterosklerotického plátu a na něm nasedající intrakoronární trombózou, nedosahuje angiografické významnosti a jedná se většinou o hemodynamicky nevýznamné aterosklerotické léze.

Epidemiologické studie identifikovaly řadu rizikových faktorů, kterou mohou vést ke vzniku aterosklerózy. Řadíme mezi ně zejména kouření, vysoký krevní tlak, vysokou hladinu cholesterolu, zejména LDL-cholesterolu, mužské pohlaví, diabetes mellitus, pozitivní rodinnou anamnézu, nedostatek fyzické aktivity. Všechny tyto rizikové faktory se mohou významně podílet na vzniku aterosklerózy, nicméně jednoznačné vysvětlení pro příčiny vzniku aterosklerózy současné medicína bohužel nemá.

Diagnostika ischemické choroby srdeční

Od zavedení metody selektivní koronarografie (Sonesem v roce 1957), která umožnila přímé zobrazení věnčitých tepen, doznala kardiologie zásadních změn jak v diagnostickém, tak terapeutickém přístupu. Intervenční kardiologie radikálně změnila strategii léčby pacientů s ischemickou chorobou srdeční. Společně se stoupajícím počtem koronárních intervencí však zároveň vzrůstá požadavek na přesnější a detailnější popis aterosklerotických lézí. V průběhu poslední dekády umožnil technický pokrok vývoj nových technik umožňujících ultrazvukové vyšetření koronárních tepen. Intravaskulární ultrazvuk umožňuje detekovat ischemickou chorobu srdeční již v časných stadiích koronární aterosklerózy.


===== Limitace koronární angiografie =====


Ačkoliv je koronarografické vyšetření považováno za zlatý standard v diagnostice ischemické choroby srdeční, je zřejmé, že tato metoda má více limitací. Nástřikem kontrastní látky do věnčité tepny zobrazujeme pouze lumen tepny, bez možnosti detailnějšího popisu sklerotických lézí. Intravaskulární ultrazvuk (IVUS) tyto limitace překonává tím, že umožňuje pohled nejen do lumen tepny, ale je schopen zobrazit i obraz příčného řezu stěnou tepny. Při kvantitativní koronární angiografii je porovnáván průměr vyšetřované léze s průměrem takzvaného referenčního segmentu. Je však známo, že koronární ateroskleróza není pouze fokálním onemocněním tepny, ale že častěji postihuje difúzně celý průběh věnčité tepny včetně referenčního segmentu. Proto může být význam angiografického nálezu podhodnocen, neboť zde prakticky není přítomen normální referenční segment(1, 2).

Závažnost stenózy může být dále podceněna v případě významného kompenzatorního remodelingu tepny. Při tomto jevu, nazývaném též Glagovovým efektem remodelace(3), dochází ke kompenzatorní dilataci aterosklerotické tepny. Bylo prokázáno, že k zúžení lumina věnčitých tepen dojde tehdy, jestliže plocha plátu dosahuje přibližně 40 % plochy celé tepny. Teprve v dalším stadiu aterosklerózy dochází k signifikantní redukci průsvitu tepny, která je patrná i z koronarografického vyšetření. Ačkoliv tyto léze nezpůsobují redukci krevního toku, z dostupných intervenčních studií víme, že jsou často podkladem vzniku akutního koronárního syndromu.


===== Technika intravaskulárního ultrazvuku =====


Technické vybavení pro intravaskulární ultrazvuk se skládá ze dvou komponent:

První komponentou je katétr, na jehož konci je umístěn ultrazvukový měnič. Frekvence ultrazvukového signálu se pohybuje od 10 do 40 MHz. Je nutno počítat s tím, že se vzrůstající frekvencí se zvyšuje rozlišovací schopnost, ale zároveň vzrůstá absorpce ultrazvuku, a tím se zmenšuje jeho penetrace ve tkáních. V současné době jsou k dispozici vysoce flexibilní katétry o průměru 0,9–1,5 mm (2,9–5 F). Vysoká flexibilita těchto katétrů umožňuje vyšetření i distálních tortuózních úseků koronárního řečiště.

Druhou komponentou je vlastní přístroj pro intravaskulární ultrazvuk, který umožňuje počítačovou rekonstrukci intravaskulárního obrazu. Získaný digitální záznam umožňuje jeho následné kvantitativní a kvalitativní zhodnocení.

Vlastní vyšetření se technicky velmi podobá koronární angioplastice. Přes vyšetřovaný úsek tepny je zaveden standardní PTCA ultra tenký vodič o průměru 0,014“, po něm je zaveden – co možná nejdále do periférie koronární tepny – ultrazvukový katétr. Poté je katétr stahován kontinuální rychlostí zpět k ústí věnčité tepny. Současné přístroje pro digitální záznam obrazu a jeho následné kvantitativní zhodnocení vyžadují použití motorizovaného zpětného posunu, tzv. „pullbacku“. Přídatné zařízení umožňuje zpětné tažení katétru standardní rychlostí 0,5–1 mm/s. V souladu s všeobecně akceptovaným názorem je všem pacientům před vyšetřením podán bolusově heparin a v průběhu vlastního vyšetření intrakoronárně nitroglycerin(4).


===== Morfologie aterosklerotických plátů =====


Na základě patologických observačních studií provedených Starym(5) rozdělil výbor Americké kardiologické společnosti (AHA) aterosklerotické léze do šesti skupin. Tato klasifikace umožnila korelaci nálezů získaných in vivo pomocí nových zobrazovacích technik s nálezy založenými na histologických vyšetřeních.


===== Rozdělení lézí =====

===== Typ I – pěnové buňky =====
Jsou označovány jako iniciální léze. Obsahují aterogenní lipoproteinové substance, které se vyznačují zvýšeným počtem makrofágů a tvorbou takzvaných pěnových buněk. Intima dosahuje ve 30 letech věku tloušťky 220 mm a ve čtyřiceti letech 250 mm. Při vyšetření intravaskulárním ultrazvukem se zobrazuje jednovrstevná struktura cévní stěny. Klasickou třívrstevnou strukturu nelze detekovat, neboť tu lze zobrazit ve chvíli, kdy tloušťka intimy přesáhne 200 mm.


===== Typ II – tukové proužky (Obr. 1) =====
Léze tohoto typu se vyznačují akumulací lipoproteinů v intimě, v makrofázích a v buňkách hladké svaloviny. Jsou dostatečně velké, aby je bylo možno detekovat jako tukové proužky, ale jejich poškození není přítomno.

Léze lze dále rozdělit na dvě podtřídy: IIa podtřídu náchylnou k progresi, a podtřídu IIb rezistentní k progresi. Při IVUS vyšetření lze diferencovat třívrstevnou strukturu, která znamená tloušťku intimy více než 300 mm. To je hranice považovaná za patologické ztluštění lamina elastica interna. Tyto léze nelze prakticky detekovat koronární angiografií a angiografický nález je považován za normální.


===== Typ III – preaterom (Obr. 2) =====
Tyto léze bývají nazývány rovněž intermediární léze. Jejich charakteristika je podobná jako u lézí typu II. Navíc je přítomno zvýšené množství lipoproteinů a vyskytují se známky poškození cévní stěny. IVUS detekuje výskyt excentrických plaků s výrazně patologicky ztluštělou intimou. Často se zobrazují akustické stíny, které značí přítomnost depozit kalcia, které se může vyskytovat jednak povrchově ve stěně tepny blízko intimy, jednak hlouběji v aterosklerotickém plátu blíže medii. Nález při koronární angiografii nemusí být patologický, neboť dochází k již výše popsanému mechanismu pozitivní remodelace(4, 5).


===== Typ IV – aterom (Obr. 3) =====
V těchto lézích dochází k vytváření lipidového jádra, které patologicky zesiluje stěnu tepny. Jádro je kryto fibrózní čepičkou, která separuje jádro od lumen cévy. IVUS detekuje lipidové jádro jako echolucentní, téměř tmavý útvar uvnitř zluštělé intimy, který je od ostatní tkáně oddělen zónou zvýšené reflektivity. V důsledku remodelace tepny se může zvyšovat tloušťka intimy bez významného zmenšení lumen cévy. Angiografií lze detekovat pouze okrajové nerovnosti tepny, často je však nález při koronární angiografii normální.


===== Typ V =====
Rozeznáváme tři podtřídy lézí pátého typu:

Typ Va (Obr. 4): Tyto léze jsou svým obrazem v intravaskulárním ultrazvuku velmi obdobné jako výše popsané ateromy. Navíc je přítomno větší množství kolagenu a buněk hladké svaloviny. Obsahují rovněž nově vytvořenou fibrózní pojivovou tkáň. Často lze detekovat více lipidových jader, která mohou být seskupena v jednotlivých vrstvách nad sebou. Tyto léze bývají často náchylné k ruptuře a označují se rovněž termínem vulnerabilní plát. Lze je již detekovat koronární angiografií a popisují se jako hraničně významné.

Typ Vb (Obr. 5): Léze tohoto typu jsou charakteristické obsahem velkého množství vápníku a fibrózní pojivové tkáně. Vápník nahrazuje pozůstatky poškozených buněk a lipidových jader. Pro IVUS obraz jsou charakteristické echodenzní depozita kalcia doprovázené ultrazvukovým stínem za kalcifikovaným plátem. Angiografie detekuje tyto pláty pouze v případě masívní infiltrace vápníku do cévní stěny(6).

Typ Vc: Léze jsou převážně tvořeny fibrózní tkání, lipidy jsou přítomny minimálně nebo často nejsou přítomny vůbec. Fibrotické pláty vznikají v důsledku progrese fibroateromů nebo při reorganizaci starých trombů. V IVUS obraze jsou tyto léze charakteristické přítomností zvýšené reflektivity, která může dosahovat nebo dokonce přesahuje reflektivitu adventicie. Distribuce plátu může být koncentrická nebo excentrická. Tyto pláty způsobují dobře viditelné zúžení věnčité tepny, které lze detekovat koronární angiografií.


===== Typ VI (Obr. 6) =====
Tato třída je charakteristická disrupcí plátu s hematomem a přítomností trombů. Je tvořena třemi podtřídami:

VIa: typická je přítomnost trhlin fibrózní čepičky plátu s vymytím lipidového jádra. Výsledkem je disrupce plátu. IVUS zobrazuje excentrické ztluštění cévní stěny, s přerušením endoluminálního povrchu plátu, který je charakteristický pro trhlinu fibrózní čepičky. Kontrastní látkou lze zobrazit komunikaci mezi plátem a lumen tepny. Může být přítomen trombus nebo zbytky poškozeného plátu.

VIb:V těchto lézích je uvnitř plátu přítomen intramurální hematom nebo hemoragie. Léze bývají přítomny v sekčním materiálu a jsou korelátem náhlé smrti v důsledku vyčerpání. Pro IVUS je jejich detekce velmi obtížná, ale jestliže je zachycena oblast snížené nebo žádné reflektivity a zároveň přítomnost spontánního echokontrastu v těchto zónách, lze je označit za léze typu VIb. Důležitou známkou je nepřítomnost komunikace mezi lumen tepny a plátem, která je typická pro výše popsané léze typu VIa.

VIc: Charakteristickým nálezem je přítomnost murálního trombu způsobující kompletní nebo inkompletní obstrukci lumen tepny. Pro IVUS jsou typické jasné heterogenní struktury vyplňující lumen tepny, přítomnost volně pohyblivých struktur na endoluminální straně plátu. Lze také pozorovat reziduální „stopy“ zanechané v trombu katétrem pro intravaskulární ultrazvuk(7).


===== Diskuse =====


V souladu s dříve provedenými patologickými studiemi jsou časná stadia aterosklerózy přítomna již u mladších jedinců. Procento pokročilých lézí stoupá s věkem. Nález pokročilých aterosklerotických lézí lze nalézt i u angiograficky normálních tepen. Tím lze vysvětlit potenciální riziko akutních koronárních syndromů v této skupině pacientů. Patologické nálezy Staryho(8) u obětí tragických nehod prokazují přítomnost pokročilých aterosklerotických lézí u mladých osob. Počáteční aterosklerotické léze jsou většinou excentrické, složené převážně z lipoproteinů.

IVUS není schopen zobrazit a odlišit léze I. typu. Jakmile dojde ke ztluštění intimy nad 200 mm, lze detekovat klasickou třívrstevnou strukturu cévní stěny. Léze I. typu bude možno v budoucnosti odlišit při použití katétrů s frekvencí 50 MHz.

Pokročilé léze III. typu lze díky jejich typickému excentrickému ztluštění intimy intravaskulárním ultrazvukem dobře detekovat. Léze typu IV a Va jsou charakteristické lipidovými jádry s přítomností echolucentních zón uvnitř plátu. Tyto pláty nazýváme vulnerabilními, neboť při přítomnosti lipidového jádra krytého tenkou fibrózní čepičkou hrozí nebezpečí ruptury plátu s následnou intrakoronární trombózou a vznikem akutního koronárního syndromu.

Jakmile dojde k ruptuře plátu, vytváří se tři možné typy lézí – hematom, intramurální hemoragie nebo trombus: typ VIa, Vb, Vc. Trombus způsobující inkompletní uzávěr byl popsán u pacientů s nestabilní anginou pectoris, u pacientů s akutním infarktem myokardu byl popsán kompletní uzávěr. Recentní studie však naznačují, že senzitivita detekce koronárních trombů intravaskulárním ultrazvukem je v porovnání s angioskopií významně menší. Lze shrnout, že klinické symptomy korelují velmi dobře s charakteristikou plátů, léze typu Vb a Vc jsou převážně přítomny u pacientů s klinicky stabilní anginou pectoris, zatímco léze typu VI jsou převážně přítomny u pacientů s nestabilní anginou pectoris. Na základě těchto faktů lze vyvodit, že klinické symptomy korelují lépe s morfologií plátu než se závažností stenózy. Intravaskulární ultrazvuk je schopen kvantifikovat nejenom významnost stenózy, ale rovněž morfologii plátu, a tím se stává ideální vyšetřovací metodou pro posuzování aterosklerotických lézí.


===== Závěr =====


Použitím intravaskulárního ultrazvuku lze velmi dobře klasifikovat aterosklerotické léze v souladu s doporučeními AHA, které jsou založené na histologických vyšetřeních.

Na angiograficky normálních tepnách lze detekovat pokročilé aterosklerotické léze, které vysvětlují potenciální riziko akutních koronárních syndromů v této skupině pacientů.

U pacientů s angiograficky významným postižením koronárních tepen korelují klinické symptomy více s charakteristikou a morfologií plátu než s významností stenózy – nestabilní angina pectoris je spojena s přítomností nestabilních koronárních lézí. Klasifikace aterosklerotických lézí přináší nové možnosti v léčbě koronární aterosklerózy. V současnosti probíhá několik studií zaměřených na regresi a progresi sklerotických plátů při současné terapii hypolipidemiky. Je velmi pravděpodobné, že IVUS prokáže výjimečnou senzitivitu v detekci změn aterosklerotických plátů navozených léky(9). Závěrem lze říci, že IVUS se v příštích letech nepochybně stane zlatým standardem v detekci regrese nebo progrese aterosklerózy.

1. TOPOL, EJ., NISSEN, SE. Our preoccupation with coronary luminology.The dissociation between clinical and angiographic findings in ischemic heart disease. Circulation, 1995, 92, p. 2333–3242.

2. NISSEN, SE., GURLEY, JC. Application of intravascular ultrasound to detection and quantitation of coronary atherosclerosis. Int J Card Imaging, 1991, 6, p. 165–177.

3. GLAGOW, S.,WEISENBERD, E.,ZARINS, C. Compensatory enlargement of human atherosclerotic coronary arteries. N Engl J Med, 1987, 316, p. 1371–1375.

4. ASCHERMANN, M., LINHART, A., KOVÁRNÍK, T., NOVÁČKOVÁ, K. Intravaskulární ultrazvuk.In NIEDERLE, P., Echokardiografie dospělých. Praha : Triton, 2002, s. 313–325.

5. STARY, HC., CHANDLER, AB., DINSMORE, RE., et al. A definition of advanced types of atherosclerosis lesions and histological classification of atherosclerosis. Circulation, 1995, 92, p. 1355–1374.

6. MINTZ, GS., POPMA, JJ., PICHARD, AD., KENT, KM. Patterns of calcification in coronary artery disease. A statistical analysis of intravascular ultrasound and coronary angiography in 1155 lesions. Circulation, 1995, 91, p. 1959–1965.

7. ERBEL, R., JUNBO, G., GORGE, G., et al. Intravascular ultrasound clasification of atherosclerotic lesions according to American Heart Association recommendation. Coronary artery disease, 1999, 10, p. 489–499.

8. STARY, HC. Evolution and progression of atherosclerotic lesions in coronary arteries of children and young adults. Atheroscl Thromb, 1989, 9, (Suppl.), p. 19–32.

9. NIESEN E. STEVEN. Application of intravascular ultrasound to characterize coronary artery disease and assess the progression or regression of atherosclerosis. Am J Cardiol, 2002, 89 (Suppl.), p. 24B–31B.

Podpořeno grantem LN00B107 MŠMT ČR.

e-mail: reznicekvit@seznam.cz



Obr. 1 – Typ II – tukové proužky



Obr. 2 – Typ III – ppreaterom



Obr. 3 – Typ IV – aterom



Obr. 4 – Typ Va – fibroaterom



Obr. 5 – Typ Vb – kalcifikovaná léze



Obr. 6 – Typ VI – nestabilní plát

**

Ohodnoťte tento článek!