光學(xué)相干斷層成像技術(shù)在冠狀動脈內(nèi)應(yīng)用的研究進(jìn)展

侯方杰綜述，周玉杰審校

光學(xué)相干斷層成像技術(shù)（OCT）于2000年首次應(yīng)用于冠狀動脈（冠脈）內(nèi)的檢查。目前OCT分為兩大類，即時域OCT （TD-OCT）和頻域OCT（FD-OCT） ，前者需要球囊阻斷血流，存在引起冠脈缺血的風(fēng)險，后者則解決了前者的缺點，無需阻斷血流，成像速度更快。分辨率幾乎超過了現(xiàn)有的其他血管內(nèi)影像學(xué)技術(shù)，被稱之為“光學(xué)活檢”，其軸向分辨率（10～15 μm）和側(cè)向分辨率（20～90 μm）分別高于血管內(nèi)超聲（IVUS）10倍和3倍，被廣泛應(yīng)用于臨床。IVUS能夠發(fā)現(xiàn)內(nèi)膜新生微小血栓，內(nèi)膜的夾層及內(nèi)膜侵蝕等，能準(zhǔn)確地測定易損斑塊纖維帽中所含的細(xì)胞成分及纖維帽的厚度。其敏感度和特異度均高于IVUS，能區(qū)分正常血管壁的內(nèi)、中、外膜三層結(jié)構(gòu)，對斑塊進(jìn)行定性和定量分析（ 如纖維帽的厚度及脂質(zhì)核象限） ，識別斑塊類型與斑塊特征，區(qū)分紅、白血栓及動態(tài)觀察斑塊演變，受到廣泛的認(rèn)可?，F(xiàn)將OCT的應(yīng)用進(jìn)展綜述如下。

1 光學(xué)相干斷層成像技術(shù)評估急性冠狀動脈綜合征（ACS）患者罪犯病變斑塊的特征

ACS的病變特征包括斑塊破裂、斑塊糜爛和（或）侵蝕、鈣化結(jié)節(jié)、血栓形成、自發(fā)性夾層、冠脈痙攣等。尸檢研究結(jié)果表明，因冠脈血栓形成導(dǎo)致猝死的患者中，斑塊破裂患者占55%～65%，斑塊糜爛患者占30%～ 35%，鈣化結(jié)節(jié)占2%～7%[1]。OCT除了可以觀察上述病變外，還可以識別像冠脈痙攣、冠脈自發(fā)夾層等少見原因。（1） 斑塊破裂：指內(nèi)膜撕裂、纖維帽不連續(xù)、斑塊內(nèi)空洞形成[2]。Shimamura等[3]通過OCT 檢查發(fā)現(xiàn)，并非所有的斑塊破裂都會導(dǎo)致ACS的發(fā)生，ACS患者斑塊破裂處管腔面積和最小管腔面積明顯小于無癥狀性冠心病患者，且脂質(zhì)斑塊和血栓的發(fā)生率也較無癥狀性冠心病患者低。（2） 斑塊糜爛、侵蝕：指內(nèi)膜表面不正常或不連續(xù)并附有微血栓，無纖維帽破損[2]。Jia等[4]的EROSION研究通過OCT觀察，第一次提出斑塊糜爛的比例，介于 25%～30% 之間，用影像學(xué)詮釋了病理，與病理學(xué)檢查結(jié)果相類似，對于由斑塊侵蝕引起的ACS患者，抗栓保守治療而不置入支架可能也是一種選擇。（3） 鈣化結(jié)節(jié)：OCT影像表現(xiàn)為單個或多個突向管腔的鈣化區(qū)域，纖維帽不連續(xù)，血

栓覆蓋[2]。經(jīng)OCT發(fā)現(xiàn)ACS患者罪犯病變點狀表淺鈣化較多，大角度、大面積及較長的鈣化沉積較少，與ACS的發(fā)生呈正相關(guān)，可能與斑塊的穩(wěn)定性有關(guān)[5]。（4） 血栓的識別：OCT的敏感度和特異度均高于IVUS， 表現(xiàn)為漂浮在管腔中或黏附在管壁表面的團(tuán)塊影，可以清晰的看到血栓的大小、位置，并鑒別病變中是白色血栓還是紅色血栓，紅血栓呈高衰減信號，白血栓呈低衰減信號[2]，甚至可以對血栓進(jìn)行定量分析。Hu等[6]對于急性ST段抬高型心肌梗死患者行溶栓治療后24小時行OCT檢查，比較斑塊侵蝕組和斑塊破裂組在殘余的血栓負(fù)荷、血栓分布和血栓特征方面的差異，斑塊侵蝕組血栓負(fù)荷較低，主要為白色血栓，紅色血栓較少，而斑塊破裂組血栓負(fù)荷較重，血栓的核心是血小板，紅色血栓分布于整個罪犯病變。（5） 冠脈痙攣：OCT影像表現(xiàn)為冠脈痙攣處血管內(nèi)膜、中膜增厚，內(nèi)膜突起。Park等[7]的研究，通過OCT評估血管痙攣病變的形態(tài)改變，這些改變可以引起ACS或慢性穩(wěn)定性變異性心絞痛，結(jié)果顯示血管痙攣引起的ACS相對慢性穩(wěn)定性變異性心絞痛的主要改變是內(nèi)膜撕裂、內(nèi)膜侵蝕和微血栓。（6） 冠脈自發(fā)夾層或壁內(nèi)血腫，OCT可以準(zhǔn)確識判斷真假腔、識別內(nèi)膜破口，指導(dǎo)介入治療，是診斷冠脈自發(fā)夾層最有價值的影像學(xué)手段[8]。

2 光學(xué)相干斷層成像技術(shù)對其他斑塊的識別

2.1 易損斑塊： 易損斑塊指容易形成血栓或可能迅速進(jìn)展為罪犯病變的斑塊，主要由大量的細(xì)胞碎片和細(xì)胞外脂質(zhì)核心構(gòu)成，并含有豐富的炎性細(xì)胞。Kume等[9]對108支冠脈病變進(jìn)行IVUS、OCT及組織學(xué)檢查，這108支病變來自于38例心臟標(biāo)本，經(jīng)與組織學(xué)診斷對照OCT對于易損斑塊的診斷特異度為79%，敏感度為90%，比IVUS有明顯優(yōu)勢。易損斑塊在 OCT 中主要表現(xiàn)為以下方面：（1） 薄纖維帽粥樣斑塊（TCFA），是易損斑塊最常見的病理類型，被認(rèn)為是斑塊破裂的先兆病變， OCT 是目前纖維帽厚度測量最精確的檢查手段，OCT定義的TCFA是指OCT圖像上脂質(zhì)池范圍超過兩個象限以及最小纖維帽厚度小于65 μm的斑塊[10]，多位于冠脈近段，左前降支多見[11]。（2） 點狀鈣化，其定義是長度小于4 mm，鈣化弧度小于90°的鈣化斑塊，也與斑塊的易損性有關(guān)，如果穩(wěn)定性心絞痛患者發(fā)現(xiàn)這種斑塊建議行經(jīng)皮冠脈介入治療（PCI）干預(yù)[12]。（3） 巨噬細(xì)胞: 評價斑塊穩(wěn)定性的一個很重要的指標(biāo)就是巨噬細(xì)胞的活性。巨噬細(xì)胞在 OCT 上表現(xiàn)為信號豐富、明顯或融合的點狀區(qū)域。（4） 滋養(yǎng)血管:OCT 能夠區(qū)分直徑 50 ～100 μm的微血管。OCT上滋養(yǎng)血管的定義是≥3 幀且與管腔不相通的無信號管腔結(jié)構(gòu)圖像。總之OCT發(fā)現(xiàn)易損斑塊，有利于早期采取措施，避免ACS的發(fā)生。

2.2 鈣化斑塊： OCT上的鈣化表現(xiàn)為邊緣銳利、信號不均、弱背散射、弱衰減，因為其高分辨率，可以清楚地看到淺層鈣化的邊界，進(jìn)而計算出鈣化的體積，相比IVUS更有優(yōu)勢，但因其穿透力有限，對深層鈣化評估效果不佳。Sakaguchi等[13]的研究通過OCT發(fā)現(xiàn)ACS患者點狀鈣化和斑塊破裂的位置存在關(guān)系，這些細(xì)節(jié)觀察可能會成為預(yù)防ACS發(fā)生的新的處理策略，并有利于對斑塊破裂的機制加深理解。之前一直缺少一種可靠的方法來定量冠脈鈣化， Krishnamoorthy等[14]通過OCT計算出相對精確的冠脈鈣化的三維體積。

2.3 不同部位易損斑塊之間的比較：曾有研究通過對38例診斷為ACS冠脈三支病變的患者行OCT檢查，相對于罪犯病變斑塊未破裂患者，發(fā)現(xiàn)罪犯病變斑塊破裂的ACS患者非罪犯斑塊中TCFA的比例更大，纖維帽更薄，脂質(zhì)指數(shù)更大，更易發(fā)生破裂（35.3% vs 4.8%），表明這類斑塊易損性更大，更容易發(fā)生心血管事件，對于這類病變應(yīng)該采取更加積極的處理策略[15]。Kato等[16]對來自于104例患者的248處非最罪犯斑塊行OCT檢查，其中45處斑塊來自于17例ACS患者，203處斑塊來自于87例非ACS患者，結(jié)果顯示，相比來自于非ACS患者， ACS患者的斑塊中易損斑塊更多，有更多的新生血管位于ACS患者的冠脈管壁接近管腔的位置。

3 光學(xué)相干斷層成像技術(shù)評估支架內(nèi)膜增生情況及支架內(nèi)再狹窄

盡管IVUS和OCT都可以通過對支架內(nèi)管腔面積和內(nèi)膜增生進(jìn)行測量，從而評估內(nèi)膜增生及支架內(nèi)狹窄情況。但OCT的評估結(jié)果更加準(zhǔn)確，Nishimura等[17]的動物研究結(jié)果表明：OCT測量的管腔面積比IVUS更匹配組織學(xué)檢測結(jié)果。因為OCT的高分辨率，可以對較薄的內(nèi)膜進(jìn)行識別，曾有研究通過對PCI后的患者分別行IVUS和OCT檢查，在新生內(nèi)膜增生的檢出率方面，OCT比IVUS有更高的識別率和檢出率[18]。新生內(nèi)膜增生是引起支架內(nèi)再狹窄的關(guān)鍵因素。二代藥物洗脫支架內(nèi)再狹窄的機制一直不是很清楚， Jinnouchi等[19]對337枚置入二代藥物洗脫支架后發(fā)生支架內(nèi)再狹窄的病變行OCT檢查，結(jié)果顯示早期支架內(nèi)再狹窄主要是內(nèi)膜增生，晚期支架內(nèi)再狹窄主要是新生動脈粥樣硬化。

4 光學(xué)相干斷層成像技術(shù)指導(dǎo)PCI

既往的大量研究證實，OCT因其高分辨率的優(yōu)勢，可以更加精確地指導(dǎo)PCI，指導(dǎo)支架型號的選擇，發(fā)現(xiàn)支架貼壁不良、支架膨脹不全、支架內(nèi)內(nèi)膜脫垂、內(nèi)膜撕裂夾層及支架內(nèi)血栓等，更好地優(yōu)化PCI手術(shù)[20]。（1）支架貼壁不良或膨脹不全。PCI過程中釋放支架時壓力不夠，或遇到嚴(yán)重鈣化病變時容易發(fā)生支架貼壁不良或膨脹不全，從而導(dǎo)致支架內(nèi)血栓的發(fā)生。如果能夠及時發(fā)現(xiàn)處理，對于提高手術(shù)的質(zhì)量、改善患者的預(yù)后有很大幫助。既往應(yīng)用冠脈造影或IVUS評估效果欠佳。OCT可以清楚地顯示支架橫截面，清晰地顯示支架絲與內(nèi)膜的貼壁情況，彌補了以往成像手段的缺陷，從而避免嚴(yán)重的支架貼壁不良導(dǎo)致的支架內(nèi)血栓風(fēng)險。（2）支架斷裂：藥物洗脫金屬支架發(fā)生斷裂比較罕見，但生物可吸收支架在處理復(fù)雜病變時發(fā)生斷裂的風(fēng)險明顯增加，OCT可以發(fā)現(xiàn)支架絲的斷裂[21]。（3） 內(nèi)膜撕裂： Viceconte等[22]的研究發(fā)現(xiàn)，在PCI后患者行OCT檢查，14%的患者因為新出現(xiàn)的內(nèi)膜撕裂或嚴(yán)重殘余狹窄而補支架，30.9%的患者用更大壓力或更大球囊進(jìn)行優(yōu)化，OCT可以指導(dǎo)支架的選擇，優(yōu)化支架膨脹和貼壁。（4）其他作用：有報道OCT可以幫助確定罪犯病變，當(dāng)常規(guī)手段無法明確多支或多處病變的的罪犯病變時，OCT可憑借其高分辨率進(jìn)行鑒別，對斑塊破裂的發(fā)現(xiàn)率為73%，而IVUS只有40%[23]。

5 光學(xué)相干斷層成像技術(shù)指導(dǎo)他汀類藥物的應(yīng)用

纖維帽的厚度是易損斑塊的一個重要指標(biāo)，Habara 等[23]通過OCT觀察63例心絞痛患者的非罪犯病變，這些病變脂質(zhì)含量比較高，分成氟伐他汀組+依折麥布組和單用氟伐他汀組，9個月后再次行OCT檢查，兩組的纖維帽厚度均明顯增厚，脂質(zhì)斑塊的角度均明顯縮小，氟伐他汀+依折麥布組效果更明顯。Hou等[24]的研究通過OCT評估強化他汀藥物治療和中等強度的他汀對斑塊纖維帽厚度的影響，結(jié)果顯示，兩組患者的冠脈斑塊均比較穩(wěn)定，但強化他汀組比中等強度他汀組的患者獲益更明顯。

6 光學(xué)相干斷層成像技術(shù)評估不同人群冠狀動脈斑塊的特點

Chin等[25]通過OCT評估腎透析依賴的患者冠脈斑塊特點，入選62例腎透析依賴患者，結(jié)果顯示相對于無慢性腎病組，透析依賴組無論罪犯病變還是非罪犯病變均有更高的平均鈣化弧度，兩組間在脂質(zhì)弧度方面沒有差異，透析依賴組有更高的薄內(nèi)膜鈣化（鈣化?。?0°，內(nèi)膜厚度＜0.5 mm）比例（41.9% vs 4.8%，P＜0.001），有更高的鈣化結(jié)節(jié)比例（24.2% vs 9.7%，P=0.049），而在中層鈣化和TCFA鈣化方面無差異，這種薄內(nèi)膜鈣化如果用IVUS評估可能高估鈣化的負(fù)荷。Eitel等[26]利用OCT觀察應(yīng)激性心肌病患者斑塊的負(fù)荷和形態(tài)，共入選23例患者，發(fā)現(xiàn)應(yīng)激性心肌病患者有很高的粥樣硬化斑塊負(fù)荷，包括TCFA，但是沒有發(fā)現(xiàn)破裂斑塊和冠脈內(nèi)血栓。

當(dāng)然OCT也存在一定缺陷，穿透力弱是其最大短板，探測深度最深僅為1.25 mm，而IVUS可達(dá)5 mm，但和不穩(wěn)定因素有關(guān)的斑塊特點均在管腔面500 μm內(nèi)，因此OCT的探測深度可滿足臨床的需求[27]。此外OCT容易受到紅細(xì)胞等的干擾，所以成像時需注射對比劑或乳酸林格液將紅細(xì)胞沖走，一定程度上增加了造影劑的用量。但總體來說，OCT得到了廣泛的認(rèn)可，其高分辨率優(yōu)勢隨著本身技術(shù)的完善和研究的深入終將顯現(xiàn)[28，29]。