急性心肌梗死斑块破裂光学相干断层成像特征与外周血白细胞计数的关系

刘臣 周鹏 孙中伟 谭宇 李健楠 盛兆雪 周金英 赵汉军 宋莉 颜红兵

· 临床研究 ·

急性心肌梗死斑块破裂光学相干断层成像特征与外周血白细胞计数的关系

刘臣 周鹏 孙中伟 谭宇 李健楠 盛兆雪 周金英 赵汉军 宋莉 颜红兵

目的 研究急性心肌梗死斑块破裂光学相干断层成像（OCT）特征与外周血白细胞计数的关系。方法 连续入选阜外医院因急性心肌梗死（AMI）行急诊经皮冠状动脉介入治疗（PCI）并在血栓抽吸后行OCT证实斑块破裂的33例患者。搜集患者人口学资料、危险因素、既往病史、冠状动脉造影资料、OCT影像特征和围术期实验室检查结果。结果 33例患者中，纤维帽厚度＞65 μm患者淋巴细胞计数、单核细胞计数和嗜碱性粒细胞计数［（2.31±0.86）×109/L 比（1.57±0.80）×109/L；（0.57±0.08）×109/L 比（0.44±0.14）×109/L；（0.05±0.03）×109/L 比（0.03±0.02）×109/L］明显高于纤维帽厚度≤65 μm患者，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。有胆固醇结晶组嗜酸性粒细胞计数低于无胆固醇结晶患者［（0.04±0.06）×109/L 比（0.10±0.09）×109/L，P=0.028］；前者的中性粒细胞/淋巴细胞比值显著高于后者［（8.35±6.13）比（4.97±2.01），P=0.020］。具有白血栓的患者淋巴细胞计数高于无白血栓组（P=0.038）。钙化斑块患者单核细胞计数明显高于无钙化斑块患者（P＜0.05）。有巨噬细胞浸润患者血小板/淋巴细胞比值明显升高［（165.72±85.93）比（113.47±19.13），P＜0.05）］。OCT特征数量的增加，白细胞计数、中性粒细胞计数、单核细胞计数水平逐渐升高，但仅单核细胞计数水平的升高差异有统计学意义（P=0.014）。结论 外周血白细胞计数水平可能与AMI患者斑块破裂的OCT特征有关，提示炎症水平与斑块破裂有关。

急性冠状动脉综合征；光学相干断层成像；斑块破裂；外周血白细胞计数

斑块破裂是冠状动脉粥样硬化导致急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI）的重要病理类型[1]，但是并非所有斑块破裂都导致血栓形成和临床事件。炎症状态可能是导致斑块破裂发生血栓事件的重要因素[2-7]。本研究假设AMI患者不同的斑块破裂特征可能存在不同炎症状态，利用光学相干断层成像（optical coherence tomography，OCT）证实为斑块破裂导致AMI患者观察其基线外周血白细胞计数与OCT特征的关系。

1 对象与方法

1.1 研究对象

连续入选阜外医院2017年4月至2017年7月因AMI行急诊经皮冠状动脉介入治疗（percutaneous coronary intervention，PCI）并行OCT证实斑块破裂的33例患者。搜集患者人口学资料、危险因素、合并疾病、药物治疗方案、冠状动脉造影资料、OCT影像特征和围术期实验室检查结果。

1.2 OCT图像获取

明确梗死相关动脉后，应用抽吸导管尽可能抽吸病变处血栓，恢复前向血流至TIMIⅢ级，进行OCT检查。若狭窄程度重，用小直径球囊低压预扩张后再进行OCT检查。本研究采用最新的基于频率域的OCT系统（ILUMIEN OPTIS OCT血管内成像系统；参数：回撤速度36 mm/s，185帧/s，回撤长度75 mm；雅培医疗）。

1.3 OCT图像分析

由2位有经验但对血管造影数据和临床表现情况未知的医师分别进行各项指标分析，如果判断结果有分歧，则由第3位有经验的医师再次进行分析确认。通过对2位独立观察者所有影像学结果的评估确定观察者之间的变异，通过同一观察者不同时间点的所有影像学结果确定观察者本身的变异。根据既往研究标准确定AMI发生机制的分类，通过横断面和长轴影像进行观察[8]。OCT图像分析节段包括整个病变以及病变近端和远端各5 mm的参考节段。参考帧为靶病变远端和近端10 mm范围内最大的管腔面积处。斑块破裂定义为纤维帽不连续并且管腔和斑块内核相通或斑块内空泡形成，同时排除斑块侵蚀和钙化结节。纤维帽厚度以纤维帽最薄处厚度≤65 μm而且斑块脂质弧度≥2个象限为分组标准。胆固醇结晶定义为纤维帽和脂核交界处附近的定向、线形、高信号结构。红血栓呈团块状，突入管腔，信号有明显衰减。白血栓与血管壁紧连，不易脱落，信号丰富，无明显衰减。微通道表现为连续多个层面边界清晰的低信号区域，与血管腔不相通。钙化斑块表现为边界清晰、低衰减且不均一的低信号区。脂质弧度以≥180°为分组标准，测量每个脂质斑块纤维帽的最薄处和脂质弧度最大处。评估每个截面的脂质，并根据连续出现脂质截面的纵向长度估计脂质长度。巨噬细胞浸润表现为单独的或成片的强信号区，后面有放射状阴影，纤维帽上的高信号和强衰减。

1.4 统计学分析

根据收集信息建立Microsoft Access数据库。所有数据分析均采用SPSS 19.0软件进行。正态分布连续变量采用均数±标准差表示，非正态分布连续变量采用中位数（四分位间距）表示。对于正态分布的连续变量采用t检验。对于非正态分布的变量进行数据转换。分类变量采用率表示采用卡方检验。均数的趋势性检验采用线性回归法。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者临床基本特征（表1）

33例患者平均年龄为（59.7±9.5）岁，男25例（75.8%），糖尿病、高血压病和高脂血症的患病率分别为36.4%、66.7%和60.6%。既往有心肌梗死病史者1例（3.0%），PCI病史6例（18.2%）。阿司匹林、P2Y12受体拮抗药和他汀类药物的使用者均为29例（87.9%），β阻滞药和血管紧张素转化酶抑制药/血管紧张素Ⅱ受体拮抗药的使用者分别为22例（66.7%）和19例（57.6%）。冠状动脉造影结果显示双支病变15例（45.5%）、单支病变10例（30.3%）和三支病变8例（24.2%）。梗死相关动脉中，前降支17例（51.5%），右冠状动脉15例（45.5%），回旋支为1例（3.0%）。

表1 33例患者临床基本特征

2.2 单个OCT特征与白细胞关系

根据OCT检查结果将患者按照纤维帽厚度、脂质弧度、胆固醇结晶、红血栓、白血栓、微通道、钙化斑块和巨噬细胞浸润进行分组，并分析与白细胞分类计数、血小板/淋巴细胞比值、中性粒细胞/淋巴细胞比值、淋巴细胞/单核细胞比值之间的关系（表2）。根据纤维帽厚度是否≤65 μm，脂质弧度是否≥180°，分别将患者进行分组。结果显示，纤维帽厚度＞65 μm组淋巴细胞计数、单核细胞计数和嗜碱性粒细胞计数［（2.31±0.86）×109/L比（1.57±0.80）×109/L；（0.57±0.08）×109/L比（0.44±0.14）×109/L；（0.05±0.03）×109/L比（0.03±0.02）×109/L］明显高于纤维帽厚度≤65 μm组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。有胆固醇结晶组嗜酸性粒细胞计数低于无胆固醇结晶组［（0.04±0.06）×109/L 比（0.10±0.09）×109/L，P=0.028］；前者的中性粒细胞/淋巴细胞比值显著高于后者［（8.35±6.13）比（4.97±2.01），P=0.020］。具有白血栓的患者淋巴细胞计数高于无白血栓组［（1.88±0.86）×109/L比（1.24±0.43）×109/L，P=0.038］。钙化斑块组单核细胞计数明显高于无钙化斑块组［（0.49±0.12）×109/L比（0.37±0.14）×109/L，P=0.028］。有巨噬细胞浸润组血小板/淋巴细胞比值明显升高［（165.72±85.93）比（113.47±19.13）， P=0.010］。脂质弧度、是否具有红血栓和微通道的患者白细胞计数和白细胞相关比值的比较，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

2.3 OCT特征数量与白细胞的关系

根据具有的OCT特征数量（包括纤维帽厚度≤65 μm，钙化斑块、白血栓、红血栓、微通道、胆固醇结晶、脂质弧度≥180°和巨噬细胞浸润），将患者进行分组（表3）。随着OCT特征数量的增加，白细胞计数、中性粒细胞计数、单核细胞计数水平逐渐升高，但仅单核细胞计数水平的升高具有统计学意义（P=0.014）。中性粒细胞/淋巴细胞比值在OCT数量最多组的水平（10.12±7.26）显著高于其他组。

3 讨论

目前认为动脉粥样硬化是一种慢性炎症性疾病。单核细胞和单核细胞来源的巨噬细胞在动脉粥样硬化起始和发展中起关键作用。已经认识到中性粒细胞是炎症前细胞[7]。超过77万人群的队列研究证明了中性粒细胞和冠心病的关系[9]。既往研究表明，中性粒细胞通过释放4种不同蛋白参与免疫调节作用，指引单核细胞和树突状细胞等的募集和激活，进一步启动动脉粥样硬化过程[7]。但是，不同的单核细胞亚群在动脉粥样硬化斑块形成、不稳定和损伤修复过程中作用不同，单核细胞至少可分为3种不同功能的亚型[10]。一项包括951例择期冠状动脉造影患者的队列研究结果表明，CD14++和CD16+单核细胞可独立预测心血管事件[11]。Yamamoto等[12]研究证明高单核细胞计数独立预测冠心病患者心血管事件，而且与外周动脉内皮功能不全相关。Azab等[13]证明中性粒细胞/淋巴细胞比值是非ST段抬高型急性心肌梗死患者短期和长期预后的独立预测指标，比值越高，预后越差。这些与本研究结果相一致。

表2 单个OCT特征与白细胞的关系（±s）

表2 单个OCT特征与白细胞的关系（±s）

注：a，P＜0.05

OCT特征分组患者数（例）白细胞计数（×109/L）中性粒细胞计数（×109/L）淋巴细胞计数（×109/L）单核细胞计数（×109/L）嗜酸粒细胞计数（×109/L）嗜碱粒细胞计数（×109/L）血小板/淋巴细胞比值中性粒细胞/淋巴细胞比值淋巴细胞/单核细胞比值纤维帽厚度≤65 μm2610.90±3.018.81±3.101.57±0.80a0.44±0.14a0.06±0.070.03±0.02a173.16±89.127.12±4.573.71±1.43＞65 μm711.66±2.318.64±2.002.31±0.86a0.57±0.08a0.10±0.100.05±0.03a113.33±37.464.07±1.274.07±1.34胆固醇结晶否1910.64±2.148.17±1.701.89±0.830.46±0.140.10±0.09a0.04±0.02137.41±49.464.97±2.01a4.18±1.23是1411.35±3.309.27±3.701.53±0.790.47±0.130.04±0.06a0.03±0.02 182.46±102.658.35±6.13a3.51±1.90否910.71±2.508.57±2.121.60±0.850.46±0.120.05±0.050.03±0.02169.00±82.646.31±2.923.48±1.18是2411.06±2.828.68±3.051.79±0.820.47±0.150.08±0.090.04±0.02151.74±78.896.50±5.204.07±1.70白血栓红血栓否710.56±2.728.79±2.751.24±0.43a0.42±0.110.07±0.100.03±0.03196.34±53.197.97±4.093.13±1.39是2611.07±2.728.61±2.821.88±0.86a0.48±0.140.07±0.080.03±0.02145.27±82.785.99±4.684.11±1.57微通道否2011.24±2.789.11±2.791.57±0.700.46±0.150.06±0.080.04±0.03169.16±71.767.12±4.653.67±1.46是1310.53±2.607.98±2.671.96±0.940.47±0.120.09±0.080.03±0.01139.64±88.665.48±4.434.20±1.71钙化斑块否911.74±3.93 9.59±4.11.64±0.920.37±0.14a0.10±0.130.03±0.02 182.35±102.617.56±5.34.57±1.75是2410.78±2.268.45±2.171.74±0.810.49±0.12a0.07±0.070.04±0.02150.78±74.216.00±3.723.59±1.20脂质弧度＜180°310.46±1.117.64±2.212.17±0.90.46±0.13 0.14±0.10.05±0.04129.66±45.004.35±3.034.61±1.03≥180°3011.10±2.908.87±2.861.67±0.820.46±0.140.07±0.080.03±0.02162.36±85.196.64±4.263.78±1.44巨噬细胞浸润否4 9.80±1.217.62±1.201.69±0.110.36±0.090.10±0.080.04±0.02 113.47±19.13a4.53±0.804.93±1.11是2911.21±2.908.92±2.931.72±0.880.47±0.140.08±0.090.03±0.02 165.72±85.93a6.69±4.403.71±1.40

普遍认为，纤维帽厚度≤65 μm而且脂质弧度超过2个象限是不稳定斑块的主要特征。其他特征包括胆固醇结晶、巨噬细胞浸润、微通道、钙化斑块、红血栓及白血栓等。同样是斑块破裂，但合并的特征却不相同，本研究认为合并的OCT特征越多，斑块越不稳定，预示着更加高危。目前，根据不稳定斑块的OCT特征进行风险分层的评分方法并未达成共识。本研究结果表明，钙化斑块组单核细胞计数明显高于无钙化斑块组。病理研究证明粥样硬化斑块中可见胆固醇结晶，而且在不稳定斑块中较多。Nishimura等[14]入选173例行OCT检查的患者，38%患者OCT检查发现胆固醇结晶，其中76%患者为急性冠状动脉综合征。最新研究证明，斑块纤维帽的纤维结构影响斑块破裂的发生[15]。本研究发现，有胆固醇结晶组嗜酸性粒细胞计数低于无胆固醇结晶组。患者合并的心血管危险因素和斑块特征相关。研究发现，糖尿病和肥胖患者有更多的不稳定斑块特征，如糖尿病患者斑块负荷更重，钙化程度更重，肥胖患者巨噬细胞浸润更明显[16]。本研究结果表明，随着OCT特征数量的增加，白细胞计数、中性粒细胞计数、单核细胞计数水平逐渐升高，但仅单核细胞计数水平的升高趋势达到统计学意义（P=0.014），提示炎症水平与斑块破裂有关。

本研究有3点不足。首先，样本量偏小，所以可能存在统计效力不足，因此需进一步扩大样本量。其次，仅用OCT观察，未行血管内超声检查，因此无法评估斑块负荷。第三，仅包括了斑块破裂导致AMI患者，缺乏与稳定型心绞痛患者进行对比研究。

表3 OCT特征数量与白细胞的关系（±s）

表3 OCT特征数量与白细胞的关系（±s）

注：a，P＜0.05；b，OCT特征包括纤维帽厚度≤65 μm、钙化斑块、白血栓、红血栓、微通道、胆固醇结晶、脂质弧度≥180°和巨噬细胞浸润

征数量b例数白细胞计数（×109/L）OCT特中性粒细胞计数（×109/L）淋巴细胞计数（×109/L）单核细胞计数（×109/L）嗜酸性粒细胞计数（×109/L）嗜酸性粒细胞计数（×109/L）血小板/淋巴细胞比值中性粒细胞/淋巴细胞比值淋巴细胞/单核细胞比值3510.29±2.138.69±1.851.19±0.370.36±0.08a0.03±0.020.02±0.01178.51± 36.557.52±1.403.49±1.21 4711.63±2.899.26±2.681.81±1.040.41±0.16a0.12±0.120.04±0.02149.22± 79.416.79±5.164.62±1.77 5511.07±4.749.13±5.001.42±0.38 0.42±0.110.06±0.080.04±0.02208.79±106.477.05±4.713.53±1.16 61310.38±1.92 7.69±1.87a2.02±0.880.53±0.13a0.09±0.090.04±0.02138.00± 84.67 4.72±3.02a3.83±1.38 7313.76±2.4311.71±2.11a1.54±0.96 0.55±0.100.03±0.020.03±0.02161.61±105.2910.12±7.26a3.32±1.58趋势性检验P值0.5920.9640.2160.0140.9190.2410.5260.6600.616

［ 1 ］ Higuma T, Soeda T, Abe N, et al.A combined optical coherence tomography and intravascular ultrasound study on plaque rupture, plaque erosion, and calcified nodule in patients with ST-segment elevation myocardial infarction: incidence, morphologic characteristics, and outcomes after percutaneous coronary intervention. JACC Cardiovasc Interv, 2015 ,8(9):1166-1176.

［ 2 ］ Odeberg J, Freitag M, Forssell H, et al. Influence of pre-existing inflammation on the outcome of acute coronary syndrome: a cross-sectional study. BMJ Open, 2016, 6(1): e009968.

［ 3 ］ Sager HB, Nahrendorf M. Inflammation: a trigger for acute coronary syndrome. Q J Nucl Med Mol Imaging, 2016, 60(3): 185-193.

［ 4 ］ Wang X, Xie Z, Liu X, et al. Association of Platelet to lymphocyte ratio with non-culprit atherosclerotic plaque vulnerability in patients with acute coronary syndrome: an optical coherence tomography study. BMC Cardiovascular Disorders, 2017, 17(1): 175-183.

［ 5 ］ Ozturk S, KurtulA. Lymphocyte-to-monocyte ratio is an independent predictor for higher SYNTAX scores and associated with adverse events in acute coronary syndrome. Int J Cardiol, 2017 [Epub ahead of print]

［ 6 ］ Döring Y, Drechsler M, Soehnlein O, et al. Neutrophils in atherosclerosis: from mice to man. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2015, 35(2): 288-295.

［ 7 ］ Soehnlein O. Multiple Roles for Neutrophils in Atherosclerosis. Circ Res, 2012, 110(6): 875-888.

［ 8 ］ Di Vito L, Yoon JH, Kato K, et al. Comprehensive overview of definitions for optical coherence tomography-based plaque and stent analyses. Coron Artery Dis, 2014, 25(2): 172-185.

［ 9 ］ Shah AD, Denaxas S, Nicholas O, et al. Neutrophil counts and initial presentation of 12 cardiovascular diseases: a CALIBER cohort study. J Am Coll Cardiol, 2017, 69(9): 1160-1169.

［10］ Idzkowska E, Eljaszewicz A, Miklasz P, et al. The role of different monocyte subsets in the pathogenesis of atherosclerosis and acute coronary syndromes. Scand J Immunol, 2015, 82(3): 163-173.

［11］ Rogacev KS, Cremers B, Zawada AM, et al. CD14++CD16+ monocytes independently predict cardiovascular events: a cohort study of 951 patients referred for elective coronary angiography. J Am Coll Cardiol, 2012, 60(16): 1512-1520.

［12］ Yamamoto E, Sugiyama S, Hirata Y, et al. Prognostic significance of circulating leukocyte subtype counts in patients with coronary artery disease. Atherosclerosis, 2016, 255: 210-216.

［13］ Azab B, Zaher M, Weiserbs KF, et al. Usefulness of neutrophil to lymphocyte ratio in predicting short- and long-term mortality after non-ST-elevation myocardial infarction. Am J Cardiol，2010, 106(4): 470-476.

［14］ Nishimura S, Ehara S, Hasegawa T, et al. Cholesterol crystal as a new feature of coronary vulnerable plaques: An optical coherence tomography study. J Cardiol, 2017, 69(1):253-259.

［15］ Douglas GR, Brown AJ, Gillard JH, et al. Impact of fiber structure on the material stability and rupture mechanisms of coronary atherosclerotic plaques. Ann Biomed Eng, 2017, 45(6): 1462-1474.

［16］ De Rosa R, Vasa-Nicotera M, Leistner DM, et al. Coronary atherosclerotic plaque characteristics and cardiovascular risk factors-insights from an optical coherence tomography study. Circ J, 2017, 81(8): 1165-1173.

Association between optical coherence tomography characteristics and peripheral blood leukocyte count in patients with acute myocardial infarction

LIU Chen，ZHOU Peng，SUN Zhong-wei，TAN Yu，LI Jian-nan，SHENG Zhao-xue，ZHOU Jin-ying，ZHAO Han-jun，SONG Li，YAN Hong-bing.
State Key Laboratory of Cardiovascular Disease，National Center for Cardiovascular Diseases， Fuwai Hospital，Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College，Beijing 100037，China

YAN Hong-bing，Email：hbyanfuwai@aliyun.com

Objective To explore the relationship between optical coherence tomography（OCT） characteristics and peripheral blood leukocyte count in patients with acute myocardial infarction（AMI）. Methods A total of 33 patients with AMI hospitalized in Fuwai Hospital for primary percutaneous coronary intervention were consecutively enrolled,and underwent intracoronary OCT procedures after manual aspiration of coronary thrombus. Demographic data， risk factors，procedural and OCT data， past medical history and perioperative laboratory findings were collected in all patients. Results The lymphocyte count,monocyte count and basophil count were significantlyhigher in the patients with fibrous cap thickness≥65 μm than in those patients with fibrous cap thickness ≤ 65 μm. Patients presenting with cholesterol crystallization had lower eosinophil count than those patients with crystallization-free [（0.04±0.06）×109/L vs.（0.10±0.09） ×109/L,P=0.028]. In addition,the former had significantly higher to neutrophil lymphocyte ratio than the latter [（8.35±6.13）vs.（4.97±2.01）， P=0.020]. Higher monocyte count was found in the patients with calcified plaque（P＜0.05）. Platelet to lymphocyte ratio was significantly increased in the patients with macrophage infiltration [（165.72±85.93）vs.（113.47±19.13）,P＜0.05]. The leukocyte count,neutrophil count and monocyte count showed the treat of elevation as the number of OCT characteristics increased,but only the elevation of monocyte count had statistical significant level （P = 0.014）. Conclusions Peripheral blood leukocyte count seems to be associated with OCT characteristics of plaque rupture in patients with acute myocardial infarction,suggesting the potential role of inflammation in plaque rupture.

Acute myocardial infarction；Optical coherence tomography；Plaque rupture；Peripheral blood leukocyte count

R542.22

2017-5-29）

10. 3969/j. issn. 1004-8812. 2017. 08. 002

中国医学科学院医学与健康科技创新工程基金（2016-I2M-1-009）

100037 北京，国家心血管病中心 北京协和医学院 中国医学科学院阜外医院冠心病中心

颜红兵，Email：hbyanfuwai@aliyun.com