光學(xué)相干斷層成像在評(píng)價(jià)冠狀動(dòng)脈斑塊方面的應(yīng)用

劉聲亮　董慧　王曉蕾　于波

150086 哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院心內(nèi)科 心肌缺血機(jī)理與診療技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

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·綜述·

光學(xué)相干斷層成像在評(píng)價(jià)冠狀動(dòng)脈斑塊方面的應(yīng)用

劉聲亮董慧王曉蕾于波

150086 哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院心內(nèi)科 心肌缺血機(jī)理與診療技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

光學(xué)相干斷層成像(OCT)使用干涉儀記錄不同深度生物組織的反射光，通過(guò)計(jì)算機(jī)構(gòu)建能夠讓人簡(jiǎn)單識(shí)別的圖像，因具備較高安全性和分辨率，已成為血管內(nèi)檢測(cè)技術(shù)的主力之一。冠狀動(dòng)脈中，不同的斑塊組成具有不同的光學(xué)特性，在OCT圖像上有不同的表現(xiàn)。冠狀動(dòng)脈斑塊破裂并在此基礎(chǔ)上形成血栓通常是引起心原性猝死或急性冠狀動(dòng)脈綜合征(ACS)的重要原因。通過(guò)OCT評(píng)價(jià)斑塊的特點(diǎn)可以充分全面了解其穩(wěn)定性，從而預(yù)測(cè)臨床心血管事件，指導(dǎo)診斷與治療。

冠狀動(dòng)脈疾?。惑w層攝影術(shù)，光學(xué)相干；薄帽纖維粥樣斑塊；脂質(zhì)指數(shù)；罪犯斑塊

1　光學(xué)相干斷層成像技術(shù)

OCT是一種獲得和處理光學(xué)信號(hào)的方法，將光學(xué)相干技術(shù)與激光掃描共焦技術(shù)相結(jié)合，對(duì)于血管壁的分辨率可以達(dá)到10 μm級(jí)，這個(gè)特性使我們可以鑒別動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的各種組成成分，定性、定量的分析冠狀動(dòng)脈，更加清晰地顯示管腔內(nèi)的信息。

既往單純用造影手段了解血管狹窄程度不足以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)心血管事件發(fā)生率， Uemura 等[1]選取了53例接受冠狀動(dòng)脈介入治療的冠心病患者，將存在的69處冠狀動(dòng)脈造影顯示非顯著病變的冠狀動(dòng)脈斑塊(non-significant coronary plaques，NSCPs)作為研究對(duì)象，通過(guò)OCT觀察，經(jīng)過(guò)7個(gè)月的隨訪發(fā)現(xiàn)：有13處NSCPs發(fā)生了進(jìn)展，而另外56處并未如此。前者可見(jiàn)顯著的內(nèi)膜撕裂(61.5% 比 8.9%，P<0.01)，微通道(76.9% 比 14.3%，P<0.01)，脂質(zhì)池(100% 比 60.7%，P=0.02)，巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)(61.5% 比 14.3%，P<0.01)、管腔內(nèi)血栓(30.8% 比 1.8%，P<0.01)、薄帽纖維粥樣斑塊(thin-cap fibroatheroma，TCFA)(76.9% 比 14.3%，P<0.01)。TCFA即OCT圖像顯示脂核角度大于或等于兩個(gè)象限以及纖維帽厚度小于65 μm的斑塊。

非顯著狹窄的冠狀動(dòng)脈由于突發(fā)事件也可導(dǎo)致急性冠狀動(dòng)脈綜合征，對(duì)于臨界狹窄、局部血管痙攣以及冠狀動(dòng)脈造影意義不明確的病變，OCT尤其適用，臨床上，通常選取以下指標(biāo)來(lái)評(píng)定冠狀動(dòng)脈病變的穩(wěn)定性：偏心斑塊分布、凹形管腔、內(nèi)膜撕裂、斑塊破裂、微通道、脂質(zhì)池、薄帽纖維粥樣斑塊、巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)、鈣化結(jié)節(jié)、管腔內(nèi)血栓等。OCT因檢測(cè)結(jié)果與病理學(xué)對(duì)照表現(xiàn)出較高的一致性，由此獲得了“光學(xué)活檢”的美譽(yù)，它可以更加清晰地顯示管腔、管壁交界面，在評(píng)估斑塊性質(zhì)、指導(dǎo)與優(yōu)化介入治療，以及評(píng)估患者遠(yuǎn)期預(yù)后等方面有著難以替代的作用[2]。

2　OCT在評(píng)價(jià)冠狀動(dòng)脈斑塊中的應(yīng)用

Shimamura 等[3]通過(guò)OCT檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，和無(wú)癥狀冠心病患者的斑塊相比，發(fā)生斑塊破裂的ACS組可見(jiàn)較大的脂質(zhì)角度(171°±71°比 133°±71°，P=0.037)，更多的血栓出現(xiàn)率(78% 比 9%，P<0.001)，較小的管腔面積[(1.79±0.92)mm2比(2.75±0.99)mm2，P<0.001]，提示斑塊的形態(tài)特征影響其最后的轉(zhuǎn)歸，即可以無(wú)癥狀的好轉(zhuǎn)或發(fā)生惡性心血管事件。Ando 等[4]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)：與非ACS患者相比，ACS患者的罪犯病變和非罪犯病變都有高比例的脂質(zhì)斑塊和低比例的纖維斑塊，體現(xiàn)在脂質(zhì)角度、脂質(zhì)長(zhǎng)度、脂質(zhì)指數(shù)的增加。易損斑塊是指擁有大的脂質(zhì)核心、薄纖維帽、富含巨噬細(xì)胞的斑塊，病理學(xué)研究也證實(shí)破損斑塊繼發(fā)血栓形成是導(dǎo)致ACS的主要因素。

Hong 等[5]證實(shí)ACS患者TCFA的出現(xiàn)率也高于非ACS患者。TCFA在ST段抬高型心肌梗死的罪犯病變中出現(xiàn)率為72%，非ST段抬高型心肌梗死中占50%，穩(wěn)定型心絞痛中占20%。Kubo等[6]選取了26例急性ST段抬高型心肌梗死患者與16例穩(wěn)定型心絞痛患者相比，發(fā)現(xiàn)前者可見(jiàn)更多的TCFA(85% 比 13%，P<0.001)，以及更薄的纖維帽[(57±12)μm比(180±65)μm，P<0.001]，同時(shí)發(fā)現(xiàn)ST段抬高型心肌梗死與非ST段抬高型心肌梗死相比，前者可觀測(cè)到更多的TCFA(78% 比 49%，P=0.008)。這個(gè)規(guī)律也同樣適用于不穩(wěn)定型心絞痛相比于穩(wěn)定型心絞痛患者。

Kato等[7]將三支主要血管都經(jīng)過(guò)OCT掃描的104例患者的248處非罪犯斑塊納入試驗(yàn)。分為ACS組和非ACS組，包括17例 ACS患者的45處斑塊，和87例非ACS患者的203處斑塊。盡管兩組患者的平均斑塊數(shù)量無(wú)明顯不同，但是ACS組可見(jiàn)更多富含脂質(zhì)的斑塊。三支主干血管的斑塊分布也未見(jiàn)明顯差異。42.3%存在于右冠狀動(dòng)脈，34.3%存在于前降支血管，23.4%存在于左回旋支血管。但與非ACS組比較，ACS組具有更多富含脂質(zhì)的斑塊(71.1%比47.3%，P=0.005)，更大的脂質(zhì)角度(147.3°±29.5°比 116.2°±33.7°，P<0.001)，更長(zhǎng)的脂質(zhì)長(zhǎng)度[(10.7±5.9)mm比(7.0±3.7)mm，P=0.002]，更大的脂質(zhì)指數(shù)(1 605.5±1 013.1比853.4±570.8，P<0.001)，更薄的纖維帽厚度[(70.2±20.2)μm比(103.3±46.8)μm，P<0.001]，更多的TCFA(64.7% 比 14.9%，P<0.001)，更多的巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)(82.4% 比 37.9%，P=0.001)，更多的血栓(29.4% 比 1.1%，P<0.001)。盡管微通道的出現(xiàn)率在兩組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但ACS組中微通道與管腔之間的距離相對(duì)更近。

由此可見(jiàn)，相比于非ACS組，ACS組患者的斑塊可見(jiàn)更多的易損斑塊特征，即脂質(zhì)角度、脂質(zhì)長(zhǎng)度、脂質(zhì)指數(shù)、巨噬細(xì)胞數(shù)量、TCFA數(shù)量、血栓出現(xiàn)率的增加，以及纖維帽厚度、管腔面積的減小，同時(shí)ACS組微通道的位置更貼近管腔。斑塊的易損性不僅是局部血管事件，且反映非罪犯血管也存在著使易損斑塊破裂的潛力。易損斑塊在ACS患者罪犯血管與非罪犯血管皆存在。對(duì)于發(fā)生ACS并接受冠狀動(dòng)脈介入治療的患者，罪犯血管與非罪犯血管具有相似的惡性心血管事件再發(fā)率。

3　OCT為判斷影響斑塊進(jìn)展因素提供證據(jù)

3.1OCT證實(shí)高血糖水平促進(jìn)斑塊惡化

Kato 等[8]將98例患者的230處非罪犯斑塊納入試驗(yàn)。在OCT觀測(cè)下發(fā)現(xiàn)，與非糖尿病組相比，糖尿病組的非罪犯斑塊具有較大的脂質(zhì)指數(shù)(平均脂質(zhì)角度×長(zhǎng)度：778.6±596.1比1 358.3±939.2，P<0.001)，更高的鈣化發(fā)生率(72.2%比48.4%，P=0.034)。并且又按照糖化血紅蛋白水平(HbA1c)將糖尿病組分為兩個(gè)亞組(即HbA1c≤7.9%組，HbA1c≥8%組)，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)亞組與非糖尿病組在脂質(zhì)角度、脂質(zhì)長(zhǎng)度、脂質(zhì)指數(shù)、纖維帽厚度方面存在顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。而且，對(duì)于HbA1c≥8%的糖尿病患者，可以見(jiàn)到更多的TCFA和巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)。高血糖、胰島素抵抗等可引起內(nèi)皮細(xì)胞代謝紊亂，功能受損，引起血管收縮，炎癥反應(yīng)增強(qiáng)，促進(jìn)血栓形成，因此糖尿病患者具有相對(duì)較高的心血管事件發(fā)生率。

3.2OCT證實(shí)高血脂水平促進(jìn)斑塊惡化

動(dòng)脈粥樣硬化病變是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，Zhao 等[9]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)13個(gè)月的OCT隨訪觀察，ST段抬高型心肌梗死患者的41處TCFA中有9處被證實(shí)轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的斑塊，57處其他類型斑塊中有21處轉(zhuǎn)化成TCFA。Jang 等[10]證實(shí)富含脂質(zhì)的斑塊在ST段抬高型心肌梗死患者中占90%，而在非ST段抬高型心肌梗死及不穩(wěn)定型心絞痛患者中各占75%、59%。Takarada 等[11]通過(guò)OCT觀測(cè)發(fā)現(xiàn)急性心肌梗死患者經(jīng)過(guò)9個(gè)月的他汀類藥物治療，試驗(yàn)組纖維帽厚度變化為[(151±110)μm至(280±120)μm，P<0.01]，對(duì)照組纖維帽厚度變化為[(153±116)μm至(179±124)μm，P<0.01]，盡管兩組都可見(jiàn)到纖維帽厚度的增厚，但是實(shí)驗(yàn)組較對(duì)照組可見(jiàn)顯著的增長(zhǎng)率(188%±64%比117%±39%，P<0.01)。Komukai[12]等選取了70例未接受調(diào)脂治療的不穩(wěn)定型心絞痛患者作為研究對(duì)象，隨機(jī)分為阿托伐他汀20 mg/d組、5 mg/d組，經(jīng)過(guò)12個(gè)月的隨訪觀察證實(shí)，前者LDL-C水平明顯低于后者(69 mg/dl 比 78 mg/dl，P=0.039)，前者的纖維帽厚度增長(zhǎng)率明顯大于后者(69%比17%，P<0.001)。強(qiáng)化的他汀類藥物治療有助于降低LDL-C水平，降低炎癥標(biāo)志物水平，增加纖維帽厚度，使不穩(wěn)定斑塊向穩(wěn)定方向發(fā)展，從而有助于防治死亡和主要心血管事件的發(fā)生。

3.3OCT證實(shí)活躍的炎癥反應(yīng)促進(jìn)斑塊惡化

炎癥反應(yīng)越來(lái)越被認(rèn)為是動(dòng)脈粥樣硬化形成的主要原因之一，呈惡性進(jìn)展的斑塊中可見(jiàn)更多的巨噬細(xì)胞，其參與多種生物學(xué)活動(dòng)，例如：產(chǎn)生細(xì)胞因子，促使血液凝固，刺激微血管形成，分泌金屬蛋白酶，使壞死核心區(qū)域擴(kuò)大、纖維帽變薄，進(jìn)而使斑塊裂解。微通道即斑塊內(nèi)新生血管，它作為斑塊與血管內(nèi)、外物質(zhì)交換的渠道介導(dǎo)了炎癥因子、脂質(zhì)成分等的運(yùn)輸，進(jìn)而擴(kuò)大脂質(zhì)核心面積，同時(shí)由于其不成熟、缺陷的血管壁容易破裂并發(fā)生斑塊內(nèi)出血，造成斑塊中心壞死，更容易吸引炎癥細(xì)胞聚集，從而加快斑塊向不穩(wěn)定方向進(jìn)展。Libby[13]發(fā)現(xiàn)在發(fā)生心原性猝死的冠狀動(dòng)脈中，從斑塊萌生到出現(xiàn)臨床心血管事件的各個(gè)階段，都可見(jiàn)巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)。Kitabata 等[14]證實(shí)OCT圖像中所見(jiàn)的微通道與高敏C反應(yīng)蛋白的升高密切相關(guān)，破損的纖維帽厚度與高敏C反應(yīng)蛋白水平呈反比關(guān)系，斑塊內(nèi)的微通道有助于TCFA形成。通過(guò)OCT觀察到微通道可以幫助識(shí)別易損斑塊的位置?？箘?dòng)脈粥樣硬化藥物治療可以抑制微通道形成從而減慢斑塊惡化進(jìn)程。

4　總結(jié)

OCT為在體評(píng)價(jià)冠狀動(dòng)脈粥樣硬化病變提供了新的思路，不僅在測(cè)定動(dòng)脈粥樣硬化斑塊組成、識(shí)別易損斑塊、評(píng)價(jià)纖維帽、測(cè)定巨噬細(xì)胞、檢測(cè)TCFA、評(píng)價(jià)管腔內(nèi)血栓等方面顯示出強(qiáng)大的成像能力，另外，OCT在冠狀動(dòng)脈介入治療中還有著更廣泛的應(yīng)用。OCT還可以指導(dǎo)復(fù)雜病變的支架置入，評(píng)價(jià)支架術(shù)后即刻情況并觀察支架周?chē)⒔Y(jié)構(gòu)特征，包括支架釋放是否充分、支架與血管壁貼合是否良好、斑塊組織脫垂情況等，觀察支架內(nèi)斑塊及支架內(nèi)再狹窄，評(píng)價(jià)新型支架的有效性和安全性，同時(shí)，對(duì)長(zhǎng)期存活的心臟血管移植物可以進(jìn)行在體檢測(cè)，動(dòng)態(tài)觀察移植物的免疫排斥反應(yīng)情況等。隨著OCT技術(shù)的不斷完善，它將得到更為廣泛的應(yīng)用，在心血管事件的預(yù)測(cè)、預(yù)防以及治療中作出更大的貢獻(xiàn)。

利益沖突：無(wú)

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(本文編輯：周白瑜)

Evaluation of coronary artery plaques by optical coherence tomography

Liu Shengliang，Dong Hui，Wang Xiaolei，Yu Bo

DepartmentofCardiology，theSecondAffiliatedHospitalofHarbinMedicalUniversity，KeyLaboratoriesofEducationMinistryforMyocardialIschemiaMechanismandTreatment，Harbin150086，ChinaCorrespondingauthor:YuBo，Email：yubodr@163.com

Optical Coherence Tomography (OCT) records reflected light of biological tissue from diverse deepness with interferometer，and then build recognizable images after combining with computer technology.Now OCT has become an important intravascular imaging modality with high resolution and safety.Different plaques own various photometric characteristics，which lead to diverse images of OCT.Atherosclerosis plaque rupture and subsequent thrombus formation is the most common mechanism responsible for sudden coronary death and acute coronary syndromes.Evaluating characteristics of plaques by OCT can help understand the stability of plaques，in addition，predict clinical cardiovascular events and provide references of diagnosis and treatment.

Coronary artery disease；Tomography，optical coherence；Thin-cap fibroatheroma；Lipid index；Culprit plaques

于波，電子信箱：yubodr@163.com

10.3969/j.issn.1007-5410.2016.04.019

2016-02- 15)