Атерома , или атероматозная бляшка , представляет собой аномальное скопление материала во внутреннем слое артериальной стенки . [1] [2]
Материал состоит в основном из клеток-макрофагов [3] [4] или остатков, содержащих липиды , кальций и различное количество волокнистой соединительной ткани . Накопленный материал образует отек стенки артерии, который может вторгаться в просвет артерии, сужая его и ограничивая кровоток. Атерома является патологической основой заболевания атеросклероза , подтипа атеросклероза . [5]
У большинства людей первые симптомы возникают в результате прогрессирования атеромы в сердечных артериях , что чаще всего приводит к сердечному приступу и последующей слабости. Сердечные артерии трудно отследить, поскольку они маленькие (от 5 мм до микроскопических), спрятаны глубоко в грудной клетке и никогда не перестают двигаться. Кроме того, все массово применяемые клинические стратегии ориентированы как на минимальную стоимость, так и на общую безопасность процедуры. Таким образом, существующие диагностические стратегии обнаружения атеромы и отслеживания ответа на лечение крайне ограничены. Методы, на которые чаще всего полагаются (симптомы пациента и стресс-тестирование сердца) , не выявляют никаких симптомов проблемы до тех пор, пока атероматозное заболевание не достигнет очень далекой стадии, поскольку артерии увеличиваются, а не сужаются в ответ на увеличение атеромы. [6] Это разрывы бляшек, в результате которых образуются остатки и тромбы, которые затрудняют кровоток ниже по течению, иногда также локально (как видно на ангиограммах ), что уменьшает/останавливает кровоток. Однако эти события происходят внезапно и заранее не выявляются ни стресс-тестами [7], ни ангиограммами . [8] [9]
Здоровая эпикардиальная коронарная артерия состоит из трех слоев: интимной оболочки , средней оболочки и адвентиции . [10] [11] Атерома и изменения в стенке артерии обычно приводят к образованию небольших аневризм (увеличений), достаточно больших, чтобы компенсировать дополнительную толщину стенки без изменения диаметра просвета. Однако со временем, как правило, в результате разрыва уязвимых бляшек и тромбов в просвете над бляшкой на некоторых участках развивается стеноз (сужение) сосуда. Реже артерия увеличивается настолько, что приводит к резкому аневризматическому расширению артерии. Все три результата часто наблюдаются в разных местах у одного и того же человека. [12] [13]
Со временем атеромы обычно увеличиваются в размерах и толщине и вызывают растяжение окружающей мышечной центральной области (медиа) артерии , что называется ремоделированием . Обычно ремоделирование происходит ровно настолько, чтобы компенсировать размер атеромы, так что калибр отверстия артерии ( просвет ) остается неизменным до тех пор, пока около 50% площади поперечного сечения стенки артерии не будет состоять из атероматозной ткани. [6]
Если увеличение мышечной стенки со временем не успевает за увеличением объема атеромы или над бляшкой образуется и организуется тромб, то просвет артерии сужается в результате многократных разрывов, образования тромбов и фиброза над разделяющими тканями. атерома из кровотока. Это сужение становится более распространенным после десятилетий жизни и становится все более распространенным после 30-40 лет. [ нужна цитата ]
Эндотелий (клеточный монослой внутри сосуда) и покрывающая ткань, называемая фиброзной покрышкой , отделяют атерому от крови в просвете. Если происходит разрыв (см. уязвимую бляшку ) эндотелия и фиброзной капсулы, то происходит как выпадение мусора из бляшки (дети размером более 5 микрометров слишком велики, чтобы пройти через капилляры ), так и тромбоцитарная и свертывающая реакция (травма/травма). Реакция восстановления как на обломки, так и на место разрыва) начинается в течение долей секунды, что в конечном итоге приводит к сужению, а иногда и закрытию просвета. В конечном итоге происходит повреждение тканей, расположенных ниже по ходу кровотока, из-за закрытия или закупорки расположенных ниже микрососудов и/или закрытия просвета при разрыве, что приводит к потере притока крови к тканям ниже по ходу кровотока. Это основной механизм возникновения инфаркта миокарда , инсульта или других сердечно-сосудистых заболеваний . [ нужна цитата ]
Хотя сгустки в месте разрыва обычно со временем уменьшаются в объеме, часть сгустков может превратиться в фиброзную ткань, что приводит к сужению просвета артерии; сужения, которые иногда можно увидеть при ангиографии , если они достаточно серьезные. Поскольку методы ангиографии могут выявить только просветы большего размера, обычно более 200 микрометров, ангиография после сердечно-сосудистого события обычно не показывает, что произошло. [ нужна цитата ]
Если увеличение мышечной стенки со временем происходит слишком сильно, то происходит резкое увеличение артерии, обычно в течение десятилетий жизни. Это менее распространенный результат. Атерома в пределах аневризматического расширения (выбухания сосуда) также может разрываться и выбрасывать остатки атеромы и тромбы вниз по течению. Если расширение артерий продолжает увеличиваться в 2–3 раза по сравнению с обычным диаметром, стенки часто становятся настолько слабыми, что даже при напряжении пульса может произойти потеря целостности стенки, что приведет к внезапному кровоизлиянию (кровотечению), серьезным симптомам и слабости; часто быстрая смерть. Основным стимулом образования аневризмы является давящая атрофия структурной опоры мышечных слоев. Основными структурными белками являются коллаген и эластин . Это вызывает истончение и вздутие стенок, что приводит к значительному увеличению, как это часто бывает в брюшной области аорты. [ нужна цитата ]
Скопление (отек) всегда находится в интимной оболочке , между эндотелием и средним слоем гладких мышц стенки артерии. [ нужна ссылка ] Хотя ранние стадии, основанные на внешнем виде, традиционно называются патологами жировыми полосами , они состоят не из жировых клеток , а из скоплений лейкоцитов , особенно макрофагов , которые поглощают окисленные липопротеины низкой плотности. (ЛПНП). [ нужна цитата ]
После того, как они накопили большое количество цитоплазматических мембран (с соответствующим высоким содержанием холестерина), их называют пенистыми клетками . Когда пенистые клетки умирают, их содержимое высвобождается, что привлекает больше макрофагов и создает внеклеточное липидное ядро вблизи центра и внутренней поверхности каждой атеросклеротической бляшки. [ нужна цитата ]
И наоборот, внешние, более старые части бляшки со временем становятся более кальцинированными, менее метаболически активными и более физически жесткими. [ нужна цитата ]
В венах не образуются атеромы, поскольку они не подвергаются такому же гемодинамическому давлению, как артерии, [14] за исключением случаев, когда их хирургическим путем перемещают в качестве артерии, как при шунтировании .
Поскольку стенки артерий увеличиваются в местах расположения атеромы, [6] обнаружение атеромы перед смертью и аутопсией долгое время было в лучшем случае проблематичным. Большинство методов сосредоточены на отверстиях артерий; хотя эти методы весьма актуальны, они полностью пропускают атерому в просвете артерии. [ нужна цитата ]
Исторически сложилось так, что фиксация артериальной стенки, окрашивание и тонкие срезы были золотым стандартом для обнаружения и описания атеромы после смерти и аутопсии. При помощи специального окрашивания и осмотра можно обнаружить микрокальцификации [15] , обычно в гладкомышечных клетках артериальной среды вблизи жировых полосок в течение года или двух после образования жировых полосок.
Интервенционные и неинтервенционные методы выявления атеросклероза, особенно уязвимых бляшек (неокклюзионных или мягких бляшек), сегодня широко используются в исследованиях и клинической практике. [ нужна цитата ]
Сканирование толщины интимы-среды сонной артерии (CIMT можно измерить с помощью ультразвукового исследования в B-режиме ) было рекомендовано Американской кардиологической ассоциацией как наиболее полезный метод выявления атеросклероза и теперь вполне может быть золотым стандартом для обнаружения. [16]
Внутрисосудистое ультразвуковое исследование является на сегодняшний день наиболее чувствительным методом обнаружения и измерения более поздних атером у живых людей, но его применение ограничено из-за стоимости и инвазивности организма. [17] [18]
КТ с использованием современных спиральных аппаратов с более высоким разрешением или высокоскоростных аппаратов EBT оказались наиболее эффективным методом обнаружения кальцификации, присутствующей в бляшках. Однако атерома должна быть достаточно развита, чтобы внутри нее были относительно большие области кальцификации, чтобы образовались достаточно большие области размером ~ 130 единиц Хаунсфилда , которые программное обеспечение компьютерного томографа может распознать как отличающиеся от других окружающих тканей. Обычно такие участки начинают возникать в сердечных артериях примерно через 2–3 десятилетия после начала развития атеромы. Наличие более мелких пятнистых бляшек на самом деле может быть более опасным для развития острого инфаркта миокарда . [19]
УЗИ артерий, особенно сонных артерий, с измерением толщины стенки артерии позволяет частично отслеживать прогрессирование заболевания. По состоянию на 2006 год толщина, обычно называемая IMT (интимально-медиальная толщина), не измеряется клинически, хотя с середины 1990-х годов она используется некоторыми исследователями для отслеживания изменений в стенках артерий. Традиционно клиническое УЗИ сонных артерий позволяет оценить только степень ограничения просвета крови, стеноза , являющегося результатом очень запущенного заболевания. Национальный институт здравоохранения провел пятилетнее исследование стоимостью 5 миллионов долларов под руководством медицинского исследователя Кеннета Уриэла с целью изучения методов внутрисосудистого ультразвукового исследования атеросклеротических бляшек. [ нужна цитация ] Более прогрессивные врачи начали использовать измерение IMT как способ количественной оценки и отслеживания прогрессирования или стабильности заболевания у отдельных пациентов. [ нужна цитата ]
Ангиография с 1960-х годов является традиционным способом диагностики атеромы. Однако ангиография представляет собой только движение или неподвижные изображения красителя, смешанного с кровью в просвете артерии , и никогда не выявляет атерому; Стенки артерий, в том числе атеромы внутри артериальной стенки, остаются невидимыми. Ограниченным исключением из этого правила является то, что при очень развитой атероме с обширной кальцификацией внутри стенки у большинства пожилых людей можно увидеть ореолообразное кольцо рентгеноплотности, особенно когда просветы артерий визуализируются с торца. В кинофлоро кардиологи и рентгенологи обычно ищут эти тени кальцификации, чтобы распознать артерии, прежде чем вводить контрастное вещество во время ангиограммы. [ нужна цитата ]
Многие подходы были предложены [ кем? ] как методы уменьшения или обращения вспять [21] прогрессирования атеромы: [ нужна ссылка ]
В развитых странах , с улучшением общественного здравоохранения , инфекционным контролем и увеличением продолжительности жизни, атеромные процессы становятся все более важной проблемой и бременем для общества. Атеромы продолжают оставаться основной причиной инвалидности и смерти , несмотря на тенденцию к постепенному улучшению с начала 1960-х годов (с поправкой на возраст пациентов). Таким образом, усилия по лучшему пониманию, лечению и предотвращению этой проблемы продолжают развиваться. [ нужна цитата ]
По данным США за 2004 г., примерно у 65% мужчин и 47% женщин первым симптомом сердечно-сосудистых заболеваний является инфаркт миокарда (инфаркт) или внезапная смерть (смерть в течение одного часа после появления симптомов). [ нужна цитата ]
Значительная часть событий, нарушающих артериальный кровоток, происходит в местах с сужением просвета менее 50% . Сердечный стресс-тест , традиционно наиболее часто выполняемый неинвазивный метод тестирования ограничений кровотока, обычно выявляет сужение просвета сердца более чем на 75%, хотя некоторые врачи рекомендуют ядерные стресс-тесты , которые иногда могут обнаружить всего лишь 50%. [ нужна цитата ]
Внезапный характер осложнений ранее существовавшей атеромы, уязвимой бляшки (неокклюзионной или мягкой бляшки), привел с 1950-х годов к развитию отделений интенсивной терапии и комплексных медицинских и хирургических вмешательств. Ангиография , а затем и стресс-тесты сердца начали либо визуализировать, либо косвенно выявлять стеноз . Затем последовала шунтирующая хирургия , чтобы провести трансплантированные вены , а иногда и артерии , вокруг стенозов, а в последнее время - ангиопластику , теперь включая стенты , совсем недавно стенты с лекарственным покрытием, чтобы растянуть стенозы более открытыми. [ нужна цитата ]
Тем не менее, несмотря на эти медицинские достижения, успехи в уменьшении симптомов стенокардии и уменьшении кровотока , случаи разрыва атеромы остаются основной проблемой и до сих пор иногда приводят к внезапной инвалидности и смерти, несмотря даже на самое быстрое, массовое и квалифицированное медицинское и хирургическое вмешательство, доступное где-либо. сегодня. Согласно некоторым клиническим исследованиям, шунтирование и процедуры ангиопластики оказали в лучшем случае минимальное влияние на улучшение общей выживаемости, если оно вообще имело место. Обычно смертность при операциях шунтирования составляет от 1 до 4%, при ангиопластике - от 1 до 1,5%. [ нужна цитата ]
Кроме того, эти сосудистые вмешательства часто проводятся только после того, как у человека появляются симптомы, часто уже частично инвалид в результате заболевания. Также ясно, что ни ангиопластика, ни шунтирование не предотвращают будущий сердечный приступ . [ нужна цитата ]
Старые методы понимания атеромы, появившиеся еще до Второй мировой войны, основывались на данных аутопсии. Данные аутопсии уже давно показывают начало жировых полос в более позднем детстве с медленным бессимптомным прогрессированием в течение десятилетий. [6]
Одним из способов увидеть атерому является очень инвазивная и дорогостоящая ультразвуковая технология ВСУЗИ ; он дает нам точный объем внутренней интимы плюс центральных слоев среды длиной около 25 мм (1 дюйм). К сожалению, это не дает никакой информации о структурной прочности артерии. Ангиография не визуализирует атерому; он только делает видимым кровоток внутри кровеносных сосудов . Альтернативные методы, которые не являются или менее физически инвазивными и менее дорогими на каждый отдельный тест, использовались и продолжают разрабатываться, например, методы, использующие компьютерную томографию (КТ; во главе с формой электронно-лучевой томографии , учитывая ее большую скорость) и магнитный резонанс . визуализация (МРТ). Наиболее многообещающим с начала 1990-х годов был метод EBT, позволяющий выявлять кальцификацию внутри атеромы до того, как у большинства людей появятся клинически распознаваемые симптомы и слабость. Терапия статинами (для снижения уровня холестерина) не замедляет скорость кальцификации, определяемую компьютерной томографией. МРТ-изображение стенки коронарных сосудов, хотя в настоящее время ограничивается научными исследованиями, продемонстрировало способность обнаруживать утолщение сосудистой стенки у бессимптомных лиц из группы высокого риска. [25] Будучи неинвазивным методом без ионизирующего излучения, методы на основе МРТ могут найти в будущем применение для мониторинга прогрессирования и регресса заболевания. Большинство методов визуализации используются в исследованиях, они не широко доступны большинству пациентов, имеют значительные технические ограничения, не получили широкого признания и, как правило, не покрываются медицинскими страховыми компаниями. [ нужна цитата ]
Результаты клинических испытаний на людях становятся все более очевидными, что более эффективным методом лечения является замедление, остановка и даже частичное обращение вспять процесса роста атеромы. [22] Существует несколько проспективных эпидемиологических исследований, включая исследование риска атеросклероза в сообществах (ARIC) и исследование сердечно-сосудистого здоровья (CHS), которые подтвердили прямую корреляцию толщины интимы-медиа сонных артерий (CIMT) с риском инфаркта миокарда и инсульта в пациенты без сердечно-сосудистых заболеваний в анамнезе. Исследование ARIC было проведено с участием 15 792 человек в возрасте от 5 до 65 лет в четырех различных регионах США в период с 1987 по 1989 год. Измерялся исходный уровень CIMT, и измерения повторялись с интервалом от 4 до 7 лет с помощью ультразвукового исследования сонных артерий в режиме B в эта учеба. Увеличение CIMT коррелировало с повышенным риском развития ИБС. CHS был начат в 1988 году, и связь CIMT с риском инфаркта миокарда и инсульта была исследована у 4476 человек в возрасте 65 лет и младше. Примерно через шесть лет наблюдения показатели CIMT коррелировали с сердечно-сосудистыми событиями. [ нужна цитата ]
Paroi artérielle et Risque Cardiovasculaire в Азии, Африке, Ближнем Востоке и Латинской Америке (PARC-AALA) — еще одно важное крупномасштабное исследование, в котором приняли участие 79 центров из стран Азии, Африки, Ближнего Востока и Латинской Америки, а также распространение CIMT в зависимости от различных этнических групп и его связь с сердечно-сосудистой оценкой Framingham. Мультилинейный регрессионный анализ показал, что повышенная сердечно-сосудистая оценка во Фрамингеме была связана с CIMT и бляшками на сонных артериях независимо от географических различий. [ нужна цитата ]
Кан и др. проспективно наблюдали за 152 пациентами с ишемической болезнью сердца в течение 6–11 месяцев с помощью УЗИ сонных артерий и отметили 22 сосудистых события (инфаркт миокарда, транзиторная ишемическая атака, инсульт и коронарная ангиопластика) за этот период времени. Они пришли к выводу, что атеросклероз сонных артерий, измеренный этим неинтервенционным методом, имеет прогностическое значение у пациентов с коронарными артериями. [ нужна цитата ]
В Роттердамском исследовании Bots et al. наблюдали за 7983 пациентами старше 55 лет в течение среднего периода 4,6 года и сообщили о 194 случаях инфаркта миокарда за этот период. CIMT был значительно выше в группе с инфарктом миокарда по сравнению с другой группой. Демиркан и др. обнаружили, что CIMT у пациентов с острым коронарным синдромом были значительно увеличены по сравнению с пациентами со стабильной стенокардией. [ нужна цитата ]
В другом исследовании сообщалось, что максимальное значение CIMT 0,956 мм имело чувствительность 85,7% и специфичность 85,1% для прогнозирования ангиографической ИБС. В основную группу вошли пациенты, поступившие в кардиологический диспансер с симптомами стабильной стенокардии. Исследование показало, что CIMT выше у пациентов со значительной ИБС, чем у пациентов с некритическими поражениями коронарных артерий. Регрессионный анализ показал, что утолщение среднего комплекса интима-медиа более 1,0 было предиктором значительного развития ИБС у наших пациентов. Наблюдалось постепенное значительное увеличение CIMT с увеличением количества вовлеченных коронарных сосудов. По данным литературы установлено, что CIMT был достоверно выше при наличии ИБС. Кроме того, CIMT увеличивался по мере увеличения количества вовлеченных сосудов, причем самые высокие значения CIMT были отмечены у пациентов с поражением главной левой коронарной артерии. Однако клинические испытания на людях не спешили предоставлять клинические и медицинские доказательства, отчасти потому, что бессимптомная природа атером делает их особенно трудными для изучения. Многообещающие результаты были получены с помощью сканирования толщины интимы-медиа сонных артерий (CIMT можно измерить с помощью ультразвукового исследования в В-режиме), приема витаминов группы B, которые уменьшают разъедающий белок гомоцистеин и которые уменьшают объем и толщину бляшек в сонных артериях шеи, а также инсульт даже в поздних стадиях. - стадия заболевания. [ нужна цитата ]
Кроме того, понимание того, что движет развитием атеромы, является сложным, поскольку задействовано множество факторов, только некоторые из которых, такие как липопротеины и, что более важно, анализ подкласса липопротеинов, уровень сахара в крови и гипертония , наиболее известны и исследованы. В последнее время некоторые из сложных паттернов иммунной системы , которые способствуют или подавляют воспалительные процессы, запускающие макрофаги, участвующие в прогрессировании атеромы, постепенно стали лучше объясняться на животных моделях атеросклероза. [ нужна цитата ]