光學(xué)相干斷層成像技術(shù)在冠狀動脈粥樣硬化性心臟病介入治療中的應(yīng)用

郭玉軍(綜述)，陳樹濤(審校)

(天津市胸科醫(yī)院CICU科，天津300051)

自2001年國外首次報道在人體冠狀動脈內(nèi)應(yīng)用光學(xué)相干斷層成像(optical coherence tomography，OCT)技術(shù)獲得高清晰圖像以來，OCT技術(shù)在冠狀動脈粥樣硬化性心臟病(簡稱冠心病)介入領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用［1-2］。近年來研究顯示，OCT不僅可以用來評價冠狀動脈介入治療術(shù)后即刻及遠(yuǎn)期支架貼壁情況，還可以用于評價支架置入后近期內(nèi)膜覆蓋情況［3］。隨著光學(xué)頻域OCT成像系統(tǒng)的臨床應(yīng)用，OCT在易損斑塊、介入治療、再狹窄機(jī)制臨床研究和療效評價方面，具有更重要的應(yīng)用價值。

1 OCT的工作原理

OCT是一種利用寬帶光源的短程相干特性對活體組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)斷層成像技術(shù)。OCT可以產(chǎn)生低相相干光波，發(fā)射到冠狀動脈血管內(nèi)膜后，用回波延遲時間來測量病變，回波強(qiáng)度用來描繪病變范圍。根據(jù)信號的強(qiáng)弱，定義不同的灰度或某種顏色，即可得到動脈粥樣硬化病變的的灰度或假彩色圖［4］。因此，OCT較聲學(xué)成像具有更高的分辨率，比IVUS分辨率高數(shù)倍，能從組織水平清晰地顯示動脈粥樣硬化斑塊，從而了解到冠狀動脈微小結(jié)構(gòu)的變化［5］。

2 OCT技術(shù)在冠心病介入治療中的應(yīng)用價值

對于冠狀動脈介入治療而言，正確的管腔評價尤為重要，其不僅可以反映病變的嚴(yán)重程度，還可指導(dǎo)合適的介入治療。

2.1 OCT評價冠狀動脈介入治療術(shù)后的即刻效果支架置入后即刻進(jìn)行OCT檢查發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用后擴(kuò)張球囊擴(kuò)張支架后仍然存在支架貼壁不良現(xiàn)象，尤其多見于串聯(lián)支架重疊部位。Kaplan 等［6］檢查 了23例患者共25處病變的支架發(fā)現(xiàn)，支撐桿貼壁不良發(fā)生率達(dá) 7.4%～9.1%。經(jīng)多因素Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)，貼壁不良與西羅莫司洗脫支架的置入、支架重疊長短、長支架、C型病變等因素有關(guān)。分析其原因可能與支架重疊部位厚度增加、支架本身閉環(huán)設(shè)計(jì)及支架釋放后即刻支架回縮等密切相關(guān)。盡管使用高壓后擴(kuò)張球囊，但是即刻支架回縮仍高達(dá)15%。因此，應(yīng)用OCT檢查可以及時發(fā)現(xiàn)支撐桿貼壁不良情況，從而避免近、遠(yuǎn)期不良事件的發(fā)生。

2.2 OCT評價藥物洗脫支架置入后的近、遠(yuǎn)期安全性

2.2.1 評價支架置入后近期內(nèi)膜覆蓋情況 血管內(nèi)皮細(xì)胞和中層平滑肌細(xì)胞增殖是對冠狀動脈介入治療后內(nèi)膜損傷后進(jìn)行性修復(fù)過程，過度的細(xì)胞增殖易引起臨床再狹窄發(fā)生。很多研究證明藥物洗脫支架能夠明顯抑制支架置入術(shù)后局部血管平滑肌細(xì)胞增生，減少新生內(nèi)膜增殖，從而降低再狹窄發(fā)生率［7］。同時，藥物洗脫支架也可抑制局部血管內(nèi)皮細(xì)胞增生，造成內(nèi)皮修復(fù)的延遲［8］。Takano等［9］發(fā)現(xiàn)雷帕霉素藥物洗脫支架置入3個月時應(yīng)用OCT檢測仍存在內(nèi)膜覆蓋不完全情況。Matsumoto等［10］發(fā)現(xiàn)雷帕霉素藥物洗脫支架置入6個月時有少數(shù)支架完全內(nèi)膜覆蓋。Chen等［11］對比了藥物洗脫支架和金屬裸支架置入后的內(nèi)膜覆蓋情況，發(fā)現(xiàn)藥物支架的內(nèi)膜覆蓋厚度明顯小于裸支架。因此，應(yīng)用OCT評價支架術(shù)后組織覆蓋是其他檢查手段無法替代的。

2.2.2 評價晚期支架貼壁不良 當(dāng)前利用OCT觀察藥物洗脫支架術(shù)后晚期支架貼壁不良也是目前關(guān)注的熱點(diǎn)。Sanchez-Recalde等［12］研究將支架貼壁不良定義為支架支撐桿與血管壁距離＞0.20 mm時，藥物洗脫支架晚期支架貼壁不良的概率分別為16.3%和10.9%。Tian等［13］發(fā)現(xiàn)藥物洗脫支架置入1年后，21%的患者存在晚期支架貼壁不良，回歸分析發(fā)現(xiàn)其原因常見于最初置入時貼壁不良、血管正性重構(gòu)、支架重疊和血管分叉。術(shù)后若OCT檢測發(fā)現(xiàn)支架小梁均被一層光滑的內(nèi)膜完全覆蓋，且沒有晚期支架貼壁不良時，可考慮停用氯比格雷口服，從而藥品費(fèi)用支出;如未完全被覆蓋，應(yīng)采取更長時間的雙聯(lián)抗血小板治療，減少遠(yuǎn)期不良事件發(fā)生。因此，支架置入術(shù)后，隨訪時用OCT評價支架治療效果也是其他檢查手段無法替代的。

3 OCT與IVUS成像技術(shù)在冠心病介入治療中的比較研究

IVUS為近年發(fā)展起來的血管內(nèi)成像方法，對判斷動脈硬化早期內(nèi)膜增厚極為靈敏，OCT與IVUS比較有以下優(yōu)勢:①OCT分辨率可達(dá)10～20 μm，是IVUS的10倍以上，且其可在2～3 mm范圍內(nèi)成像［14］。目前已研制出更先進(jìn)的OCT系統(tǒng)，分辨率高達(dá)4 μm，這樣OCT可以觀察到IVUS檢測不到的增厚的內(nèi)膜、彈力板和脂質(zhì)斑塊等［15］。②OCT對重度鈣化組織的穿透能力明顯強(qiáng)于IVUS，其成像深度可＞1.5 mm。③OCT采樣頻率接近視頻速度。④OCT系統(tǒng)還有體積小和廉價的優(yōu)點(diǎn)。

臨床應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)OCT在評價支架貼壁不良時的敏感性高于IVUS。Kawamori等［16］對18例患者冠狀動脈介入治療術(shù)前及術(shù)后即刻進(jìn)行OCT及IVUS對比研究發(fā)現(xiàn)，對于罪犯血管病變處近端血管管腔評價OCT與IVUS未見明顯差別，罪犯血管病變處遠(yuǎn)端血管管腔OCT測定值明顯小于IVUS，這提示存在支架遠(yuǎn)端帖靠不良可能。在評價支架術(shù)后近遠(yuǎn)期內(nèi)膜覆蓋方面，OCT同樣明顯強(qiáng)于IVUS。在ODESSA研究亞組分析顯示，應(yīng)用IVUS檢查發(fā)現(xiàn)的20例完全沒有新生內(nèi)膜覆蓋的支架片段，通過OCT檢查發(fā)現(xiàn)有不同程度的內(nèi)膜覆蓋(67%～100%)，OCT因其具有高分辨率的優(yōu)點(diǎn)，在評價支架內(nèi)膜覆蓋方面明顯優(yōu)于 IVUS［17］。

4 OCT在冠狀動脈介入治療術(shù)中應(yīng)用的技術(shù)限制

OCT檢測中因紅細(xì)胞可以散射光線，故需要建立無血液的成像區(qū)域。目前克服這一情況主要有兩種方法:①在成像部位注射生理鹽水阻止紅細(xì)胞的進(jìn)入。②應(yīng)用低壓阻斷球囊導(dǎo)管(＜0.5個大氣壓)阻止血液流動，再利用生理鹽水代替局部血液來進(jìn)行成像。雖然有部分研究將OCT用于左主干支架術(shù)后復(fù)查，但是對于左主干病變、開口病變和心功能較差的患者有待于進(jìn)一步研究［18］。為了解決這些問題，Prati等［19］研究出一種推注入 Iodixan01320 的非阻斷技術(shù)替代傳統(tǒng)OCT成像。這種方法被證明是安全有效的，且簡化了目前使用的阻斷技術(shù)，明顯縮短了操作時間。

5 展望

光學(xué)頻域OCT成像系統(tǒng)(FD-OCT)是最新一代的OCT技術(shù)［20］。因頻域OCT可以進(jìn)行高速掃描，因此只要用少量生理鹽水或造影劑沖洗就可以實(shí)現(xiàn)對整根冠狀動脈血管的成像。因?yàn)轭l域OCT掃描幀數(shù)提高到100幀/s，掃描成像速度加快，減少了心臟搏動對成像的影響，所以可構(gòu)建三維立體成像。這種成像方式可以更好地展現(xiàn)支架小梁的結(jié)構(gòu)形態(tài)及內(nèi)膜覆蓋情況。在頻域OCT的圖像中，不僅可以得到血管的斷層圖像，還可以得到血管內(nèi)壁內(nèi)腔的連續(xù)立體影像，可以對血管的病理形態(tài)在活體中進(jìn)行直接觀察。OCT作為一種新的血管內(nèi)成像技術(shù)，具有分辨率高、成像速度快等優(yōu)點(diǎn)，從而使其能夠判斷介入術(shù)后即刻是否存在支架帖靠不良以及介入術(shù)后近、遠(yuǎn)期支架內(nèi)內(nèi)皮覆蓋情況，進(jìn)而指導(dǎo)臨床治療。相信隨著技術(shù)的進(jìn)步，OCT在冠心病研究中將得到更大的發(fā)展。

［1］Jung IK，Tearney G，Bouma B.Visualization of tissue prolapse between coronary stent struts by optical coherence tomography:comparison with intravascular ultrasound［J］.Circulation，2001，104(22):2754-2758.

［2］Kubo T，Akasaka T.Recent advantages in intra coronary imaging techniques:focus on optical coherence tomography［J］.Expert Rev Med Devices，2008，5(6):691-697.

［3］Serruys PW，Onuma Y，Ormiston JA，et al.Evaluation of the second generation of a bioresorbable everolimus drug-eluting vascular scaffold for treatment of denovo coronary artery stenosis:six-month clinical and imaging outcomes［J］.Circulation，2010，122(22):2301-2312.

［4］Hüttmann G，Lankenau ESchulz-Wackerbarth C，et al.Optical coherence tomography:from retina imaging to intraoperative use-a review［J］.Klin Monbl Augenheilkd，2009，226(12):958-964.

［5］Kubo T，Nakamura N，Matsuo Y，et al.Virtual histology intravascular ultrasound compared with optical coherence tomography for identification of thin-cap fibroatheroma［J］.Int Heart J，2011，52(3):175-179.

［6］Kaplan S，Barlis P，Dimopoulos K，et al.Culotte versus T-stenting in bifurcation lesions:immediate clinical and angiographic results and midterm clinical follow-up［J］.Am Heart J，2007，154(2):336-344.

［7］Latib A，Mussardo M，Ielasi A，et al.Long-term outcomes after the percutaneous treatment of drug-eluting stent restenosis［J］.JACC Cardiovasc Interv，2011，4(2):155-164.

［8］Kuriyama N，Kobayashi Y，Nakama T，et al.Late restenosis following sirolimus-eluting stent implantation［J］.JACC Cardiovasc In-terv，2011，4(1):123-128.

［9］Takano M，Inami S，Jang IK，et al.Evaluation by optical coherence tomography of neointimal coverage of sirolimus-eluting stent three months after implantation［J］.Am J Cardiol，2007，99(8):1033-1038.

［10］Matsumoto D，Shite J，Shinke T，et al.Neointimal coverage of sirolimus-eluting stents at 6-month follow-up:evaluated by optical coherence tomography［J］.Eur Heart J，2007，28(8):961-967.

［11］Chen BX，Ma FY，Luo W，et al.Neointimal coverage of bare-metal and sirolimus-eluting stents evaluated with optical coherence tomography［J］.Heart，2008，94(5):566-570.

［12］Sanchez-Recalde A，Moreno R，Barreales L，et al.Risk of late-acquired incomplete stent apposition after drug-eluting stent versus bare-metal stent.A meta-analysis from 12 randomized trials［J］.J Invasive Cardiol，2008，20(8):417-422.

［13］Tian F，Chen YD，Sun ZJ，et al.Evaluation of neointimal coverage of overlapping sirolimus-eluting stents by optical coherence tomography［J］.Chin Med J(Engl)，2009，122(6):670-674.

［14］于心亞，喬樹賓.光學(xué)相干斷層成像在冠心病研究中的應(yīng)用［J］.心血管病學(xué)進(jìn)展，2009，2(30):11-15.

［15］Regar E.Invasive imaging technologies:can we reconcile light and sound?［J］.J Cardiovasc Med(Hagerstown)，2011，12(8):562-570.

［16］Kawamori H，Shite J，Shinke T，et al.The ability of optical coherence tomography to monitor percutaneous coronary intervention:detailed comparison with intravascular ultrasound［J］.J Invasive Cardiol，2010，22(11):541-545.

［17］Tahara S，Bezerra HG，Sirbu V，et al.Angiographic，IVUS and OCT evaluation of the long-term impact of coronary disease severity at the site of overlapping drug-eluting and bare metal stents:a substudy of the ODESSA trial［J］.Heart，2010，96(19):1574-1578.

［18］Parodi G，Maehara A，Giuliani G，et al.Optical coherence tomography in unprotected left main coronary artery stenting［J］.Eurointervention，2010，6(1):94-99.

［19］Prati F，Cera M，Ramazzotti V，et al.From bench to bedside:a novel technique of acquiring OCT images［J］.Circ J，2008，72(5):839-843.

［20］Imola F，Mallus MT，Ramazzotti V，et al.Safety and feasibility of frequency domain optical coherence tomography to guide decision making in percutaneous coronary intervention［J］.Eurointervention，2010，6(5):575-581.