光學(xué)相干斷層成像指導(dǎo)鈣化病變介入治療策略

曹成富 馬玉良 李琪 趙紅 劉健 盧明瑜 宋俊賢 王偉民

冠狀動(dòng)脈鈣化病變是動(dòng)脈粥樣硬化中普遍存在的炎癥和修復(fù)過(guò)程的一部分，是動(dòng)脈粥樣硬化的特異性表現(xiàn)。鈣化病變尤其是嚴(yán)重鈣化病變明顯增加了介入治療的難度和風(fēng)險(xiǎn)，被稱為“導(dǎo)管室的惡夢(mèng)”。目前臨床常見(jiàn)的識(shí)別和評(píng)估冠狀動(dòng)脈鈣化病變的影像學(xué)手段包括冠狀動(dòng)脈CT血管造影（coronary computed tomographic angiography，CTA）、冠狀動(dòng)脈造影（coronary angiography，CAG）、血管內(nèi)超聲（intravenous ultrasound，IVUS）以及光學(xué)相干斷層成像（optical coherence tomography，OCT）等，早期、準(zhǔn)確地識(shí)別、評(píng)估鈣化病變，對(duì)評(píng)估鈣化病變嚴(yán)重程度，選擇適當(dāng)?shù)慕槿胫委熂夹g(shù)，提高手術(shù)成功率，減少手術(shù)相關(guān)并發(fā)癥，改善患者近期/遠(yuǎn)期預(yù)后具有重要意義。本文將系統(tǒng)綜述OCT在指導(dǎo)鈣化病變介入治療中的作用。

1 鈣化病變的流行病學(xué)

冠狀動(dòng)脈鈣化隨年齡增加而增加，流行病學(xué)資料顯示，在40～49歲人群中的發(fā)生率約為50%，60～69歲人群中的發(fā)生率約為80%［1］。在一項(xiàng)納入13項(xiàng)研究7978例介入治療患者的薈萃分析中顯示，約有29%的患者合并有中重度鈣化病變［2］。在包括ACUITY研究和HORIZONS-AMI研究的6855例患者中，中重度鈣化病變的檢出率為32%［3］。中重度鈣化病變常見(jiàn)于高齡、腎功能不全、糖尿病、既往行冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)的患者。

2 鈣化病變對(duì)介入治療的影響

嚴(yán)重鈣化病變可引起器械通過(guò)困難，明顯增加冠狀動(dòng)脈夾層和穿孔的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。鈣化斑塊是引起支架膨脹不全的最主要原因，明顯增加支架內(nèi)再狹窄和支架內(nèi)血栓形成的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)［4］。一項(xiàng)包括6855例患者的研究發(fā)現(xiàn)，與冠狀動(dòng)脈造影無(wú)明顯鈣化的患者相比，中重度鈣化患者全因死亡（4.6%比2.8%，P=0.0002）、心原性死亡（3.1%比1.8%，P=0.001）、支架內(nèi)血栓形成（2.7%比1.7%，P=0.008）、靶病變血運(yùn)重建（8.2%比6.0%，P=0.02）的發(fā)生率明顯增加［3］。

3 OCT實(shí)現(xiàn)鈣化病變的精準(zhǔn)評(píng)估

CAG是臨床工作中評(píng)價(jià)冠狀動(dòng)脈鈣化病變最常用的檢測(cè)方法，其診斷鈣化病變的特異度高達(dá)89%，但是敏感度不高［5］。一項(xiàng)納入1155處病變的研究中，CAG僅能發(fā)現(xiàn)38%的鈣化病變，而IVUS/OCT可發(fā)現(xiàn)73%的鈣化病變［6］。另一項(xiàng)研究顯示，只有當(dāng)OCT發(fā)現(xiàn)鈣化病變的最大鈣化弧度＞101°，鈣化長(zhǎng)度＞4 mm，鈣化厚度＞0.57 mm時(shí)，才能在CAG中被發(fā)現(xiàn)［7］。腔內(nèi)影像學(xué)手段在識(shí)別鈣化病變上比CAG有更高的敏感性和特異性，并且能夠更加準(zhǔn)確地評(píng)估鈣化病變的容積。

OCT采用近紅外光纖成像，根據(jù)測(cè)量紅外光線的回波延遲時(shí)間和強(qiáng)度，來(lái)描述冠狀動(dòng)脈病變的特點(diǎn)，具有成像速度快和分辨率高的優(yōu)勢(shì)，其空間分辨率可高達(dá)10～20 μm，是IVUS的10倍左右，對(duì)評(píng)價(jià)冠狀動(dòng)脈斑塊具有重要價(jià)值，其診斷鈣化病變的敏感度為96%，特異度為97%［8］。鈣化斑塊在OCT圖像上具有低背反射和低衰減的特性，通常表現(xiàn)為邊緣銳利的低信號(hào)或不均勻區(qū)域。根據(jù)形態(tài)的不同可分為淺表鈣化、深層鈣化、環(huán)形鈣化、點(diǎn)狀鈣化和結(jié)節(jié)樣鈣化等（圖1）。OCT成像根據(jù)鈣化斑塊的范圍、深度等特征，將其分為以下四種類型：（1）環(huán)形鈣化，指鈣化斑塊角度＞270°；（2）點(diǎn)狀鈣化，指鈣化角度＜90°，長(zhǎng)度＜10 mm的鈣化；（3）深層鈣化，指鈣化斑塊距離管腔超過(guò)100 μm；（4）淺表鈣化，指鈣化斑塊距離管腔65～100 μm。

圖1 不同鈣化病變光學(xué)相干斷層成像影像 A. 環(huán)形鈣化；B. 偏心鈣化；C.深層鈣化；D. 點(diǎn)狀鈣化

在急性冠狀動(dòng)脈綜合征中，鈣化病變所致可以占到10%［9］。目前引起急性冠狀動(dòng)脈綜合征的鈣化病變大致上分為以下三類：（1）爆發(fā)樣鈣化結(jié)節(jié)，表現(xiàn)為大量簇狀的小鈣化結(jié)節(jié)突出管腔，導(dǎo)致纖維帽破裂，血栓形成；（2）鈣化性突起，指突出于管腔的塊狀鈣化突起，沒(méi)有簇狀的小鈣化結(jié)節(jié)存在；（3）表層鈣化片，位于表層的片狀鈣化斑塊，通常無(wú)明顯的簇狀結(jié)節(jié)和塊狀突起，表面覆蓋非常薄的纖維帽，其纖維帽是撕裂或不連續(xù)的（圖2）。

圖2 急性冠狀動(dòng)脈綜合征鈣化病變的光學(xué)相干斷層成像圖 A. 爆發(fā)樣鈣化結(jié)節(jié)；B. 鈣化性突起；C. 表層鈣化片

與IVUS相比，OCT評(píng)估鈣化病變的優(yōu)勢(shì)在于能夠評(píng)估鈣化病變的厚度，這對(duì)指導(dǎo)選擇恰當(dāng)?shù)念A(yù)處理策略有重要意義。但由于近紅外光穿透能力較弱，當(dāng)鈣化斑塊厚度較厚時(shí)（超過(guò)1.2～1.6 mm），OCT近紅外光的衰減影響光穿透斑塊的能力，有時(shí)會(huì)觀測(cè)不到鈣化斑塊后緣的鈣化輪廓。或當(dāng)鈣化斑塊混有脂質(zhì)成分時(shí)，由于脂質(zhì)成分富含紅細(xì)胞成分，也會(huì)影響光線對(duì)鈣化斑塊的穿透，從而影響OCT對(duì)鈣化斑塊厚度的評(píng)估能力（圖3）。

圖3 OCT對(duì)鈣化厚度的測(cè)量 A. OCT可精準(zhǔn)測(cè)量鈣化厚度；B. 7點(diǎn)～10點(diǎn)方向鈣化厚度超過(guò)OCT評(píng)估能力

4 OCT指導(dǎo)鈣化病變預(yù)處理策略

單純的深層鈣化大多對(duì)介入治療的影響不大，可按常規(guī)操作，一般無(wú)需旋磨等特殊處理。鈣化角度小于180°的淺表鈣化一般也不需要旋磨治療，但由于鈣化側(cè)血管順應(yīng)性的下降，在進(jìn)行球囊預(yù)擴(kuò)張時(shí)容易導(dǎo)致對(duì)側(cè)血管壁嚴(yán)重的夾層（圖4）。有研究顯示，對(duì)于鈣化角度小于180°的中度鈣化病變，如果最大鈣化厚度超過(guò)0.88 mm，仍可導(dǎo)致明顯支架膨脹不全（支架膨脹率＜80%），并且經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療（percutaneous coronary intervention，PCI）術(shù)后支架可呈現(xiàn)為“D”字形（圖5）［10］，對(duì)于此類偏心鈣化病變，只要PCI術(shù)后能夠獲得足夠的支架內(nèi)最小面積，一般不強(qiáng)求采用非順應(yīng)性球囊進(jìn)行高壓力擴(kuò)張，球囊高壓擴(kuò)張有導(dǎo)致血管破裂的風(fēng)險(xiǎn)［11］。隨著冠狀動(dòng)脈血管內(nèi)碎石術(shù)的推廣及應(yīng)用，今后針對(duì)此類嚴(yán)重偏心鈣化病變，可先行冠狀動(dòng)脈血管內(nèi)碎石術(shù)對(duì)鈣化病變進(jìn)行消蝕，有助于改善介入術(shù)后的支架形態(tài)及支架膨脹率［12］。

圖4 偏心鈣化球囊擴(kuò)張后血管夾層

OCT發(fā)現(xiàn)的鈣化角度＞180°的淺表鈣化，特別是環(huán)形鈣化病變，會(huì)影響器械的通過(guò)和支架膨脹，影響手術(shù)成功率及患者遠(yuǎn)期預(yù)后，此時(shí)需要對(duì)病變進(jìn)行充分的預(yù)處理。對(duì)于OCT發(fā)現(xiàn)的厚度小于0.3 mm的環(huán)形鈣化病變，一般不需要進(jìn)行旋磨治療，單純應(yīng)用非順應(yīng)性球囊、切割球囊或棘突球囊等高壓擴(kuò)張即可出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂［13］。另有研究表明，對(duì)于OCT顯示鈣化厚度為0.4～0.5 mm的環(huán)形鈣化，單純應(yīng)用棘突球囊也能實(shí)現(xiàn)鈣化環(huán)的斷裂（圖6）［14］。但對(duì)于較厚的環(huán)形鈣化病變，建議主動(dòng)行冠狀動(dòng)脈斑塊旋磨術(shù)進(jìn)行充分預(yù)處理。

需要強(qiáng)調(diào)的是，不能單純通過(guò)OCT測(cè)量的最大鈣化厚度來(lái)選擇不同的預(yù)處理策略，嚴(yán)重環(huán)形鈣化病變能否實(shí)現(xiàn)鈣化環(huán)的斷裂，除上述鈣化厚度外，還受到最大鈣化角度、鈣化病變長(zhǎng)度等影響。Fujino等［15］對(duì)128例鈣化病變患者在PCI術(shù)前后進(jìn)行OCT檢查，結(jié)果顯示，術(shù)前OCT檢查如果最大鈣化角度＞180°、病變長(zhǎng)度＞5 mm、最大鈣化厚度＞0.5 mm，則存在較高的支架膨脹不全風(fēng)險(xiǎn)，并得到OCT鈣化積分系統(tǒng)：當(dāng)最大鈣化角度＞180°時(shí)為2分，≤180°時(shí)為0分；鈣化厚度＞0.5 mm時(shí)為1分，≤0.5 mm時(shí)為0分；鈣化長(zhǎng)度＞5 mm時(shí)為1分，≤5 mm時(shí)為0分。該研究表明，當(dāng)該鈣化積分為4分時(shí)，支架平均膨脹率只有69%。

圖5 偏心鈣化支架術(shù)后“D”字形 A. 光學(xué)相干斷層成像示偏心鈣化斑塊；B. 支架置入術(shù)后呈“D”字形

圖6 鈣化厚度為0.4～0.5 mm，棘突球囊擴(kuò)張后出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂 A. 光學(xué)相干斷層成像示環(huán)形鈣化病變，鈣化厚度為0.4～0.5 mm；B. 棘突球囊擴(kuò)張后出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂

5 OCT指導(dǎo)鈣化病變旋磨治療

5. 1 啟動(dòng)旋磨治療的時(shí)機(jī)

基于Fujino等［15］的研究結(jié)果，2020年美國(guó)心血管造影和介入學(xué)會(huì)共識(shí)指出，對(duì)于CAG顯示中重度鈣化病變，或者球囊不能擴(kuò)張的病變，推薦常規(guī)使用腔內(nèi)影像學(xué)檢查進(jìn)行評(píng)價(jià)。當(dāng)OCT提示鈣化病變最大鈣化角度＞180°，最大鈣化厚度＞0.5 mm，鈣化長(zhǎng)度＞5 mm時(shí)，建議行冠狀動(dòng)脈斑塊旋磨術(shù)對(duì)病變進(jìn)行充分預(yù)處理［16］。

此外，對(duì)于鈣化結(jié)節(jié)等特殊類型的鈣化病變，由于其突出管腔且形狀不規(guī)則，可能會(huì)導(dǎo)致器械通過(guò)困難、球囊破裂、支架脫載、支架膨脹不全、支架置入后不規(guī)則、甚至血管破裂等嚴(yán)重并發(fā)癥發(fā)生。因此，結(jié)合本中心的經(jīng)驗(yàn)，如果OCT發(fā)現(xiàn)有介入治療適應(yīng)證的鈣化結(jié)節(jié)，建議直接行冠狀動(dòng)脈斑塊旋磨術(shù)進(jìn)行預(yù)處理，避免反復(fù)操作導(dǎo)致并發(fā)癥發(fā)生。

圖7 鈣化環(huán)斷裂

圖8 旋磨后出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂，但球囊不能充分膨脹 A. 光學(xué)相干斷層成像顯示環(huán)形鈣化病變；B. 旋磨后出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂（箭頭所示）；C.球囊不能充分膨脹

5. 2 評(píng)價(jià)旋磨治療效果

建議在旋磨操作結(jié)束后常規(guī)行OCT檢查評(píng)估旋磨效果，可出現(xiàn)兩種情況。（1）OCT發(fā)現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂（圖7）：冠狀動(dòng)脈斑塊旋磨術(shù)后能否出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂是影響支架膨脹的關(guān)鍵因素。有研究顯示，出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂的患者，支架膨脹率要顯著高于沒(méi)有出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂的患者［（0.88±0.17）比（0.78±0.18），P=0.03］［17］。因此，在旋磨后OCT顯示出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂可以作為終止旋磨操作的適應(yīng)證之一，但最終需要球囊是否能夠充分?jǐn)U張病變來(lái)驗(yàn)證。也有少部分極嚴(yán)重鈣化病變患者，盡管出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂，但球囊仍不能充分膨脹（圖8），需進(jìn)一步通過(guò)升級(jí)旋磨頭、準(zhǔn)分子激光冠狀動(dòng)脈斑塊銷蝕術(shù)等方法來(lái)充分銷蝕鈣化斑塊。（2）OCT未發(fā)現(xiàn)鈣化環(huán)的斷裂：目前冠狀動(dòng)脈斑塊旋磨術(shù)的理念是斑塊修飾［5］，旋磨頭/參考血管直徑的比值為0.4～0.6，因此1.5 mm旋磨頭可適用于多數(shù)患者。這也導(dǎo)致了很多患者在旋磨術(shù)后并不能出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂。但這并不意味著一定要升級(jí)旋磨頭進(jìn)行再次旋磨操作。在鈣化病變經(jīng)過(guò)旋磨修飾后，當(dāng)鈣化角度和厚度達(dá)到特定值時(shí)，再行球囊擴(kuò)張往往可出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂。一項(xiàng)納入36例嚴(yán)重鈣化病變的研究顯示，在進(jìn)行冠狀動(dòng)脈斑塊旋磨術(shù)后，如果最大鈣化角度＞227°、最大鈣化厚度＜0.67 mm，可預(yù)測(cè)球囊擴(kuò)張后出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂［18］。另有研究顯示冠狀動(dòng)脈斑塊旋磨術(shù)聯(lián)合切割球囊比旋磨后聯(lián)合非順應(yīng)性球囊能使更厚的鈣化環(huán)發(fā)生斷裂，切割球囊是能夠出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂，并最終獲得更好的支架膨脹率（旋磨聯(lián)合切割球囊78.9%，旋磨聯(lián)合非順應(yīng)性球囊66.7%，P＜0.01）的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素［19］。

本中心在臨床實(shí)踐中積累了大量OCT指導(dǎo)鈣化病變介入治療的經(jīng)驗(yàn)，基于上述循證醫(yī)學(xué)證據(jù)及本中心的經(jīng)驗(yàn)，制定了OCT指導(dǎo)鈣化病變介入治療流程圖（圖9）。對(duì)于旋磨術(shù)后無(wú)鈣化環(huán)斷裂的患者，如果OCT評(píng)估最大鈣化厚度＜0.6 mm，可以首先嘗試非順應(yīng)性球囊擴(kuò)張；如果OCT評(píng)估最大鈣化厚度為0.6～0.8 mm，可嘗試應(yīng)用非順應(yīng)性球囊、棘突球囊、切割球囊進(jìn)行擴(kuò)張；經(jīng)過(guò)上述操作，絕大多數(shù)患者均可出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂并最終順利置入支架。對(duì)于OCT評(píng)估鈣化厚度仍＞0.8 mm的患者，可嘗試非順應(yīng)性球囊、棘突球囊、切割球囊等進(jìn)行擴(kuò)張，但較多患者仍然存在“狗骨頭形”球囊影像，且有可能導(dǎo)致血管夾層等并發(fā)癥，影響后續(xù)操作。因此，建議對(duì)于初次旋磨后鈣化厚度＞0.8 mm的患者，首先考慮升級(jí)旋磨頭再次進(jìn)行旋磨。

6 OCT評(píng)價(jià)鈣化病變介入術(shù)后效果

鈣化病變是導(dǎo)致支架膨脹不全的最重要原因，進(jìn)而導(dǎo)致支架內(nèi)再狹窄或支架內(nèi)血栓形成。OCT可精準(zhǔn)評(píng)估支架置入后的效果。Kobayashi等［20］研究顯示，OCT指導(dǎo)的旋磨治療效果優(yōu)于IVUS指導(dǎo)的旋磨治療。該研究納入了209例需進(jìn)行旋磨治療的冠狀動(dòng)脈嚴(yán)重鈣化病變患者，分為OCT指導(dǎo)組（88例）和IVUS指導(dǎo)組（121例），結(jié)果顯示OCT指導(dǎo)組的即刻支架膨脹率顯著高于IVUS組［（83±15）%比（72±16）%，P=0.004］，隨訪1年后由于缺血驅(qū)動(dòng)的靶病變血運(yùn)重建率OCT組也更低（6.8%比11.6%，P=0.25）。本中心對(duì)比OCT與IVUS指導(dǎo)的冠狀動(dòng)脈斑塊旋磨術(shù)結(jié)果同樣顯示，OCT指導(dǎo)組比IVUS指導(dǎo)組可以獲得更高的支架膨脹率［（82±8）%比（75±10）%，P=0.002］［21］。一系列的研究說(shuō)明OCT在旋磨后可以更清楚地判斷鈣化病變修飾情況，進(jìn)而選擇不同的治療策略，從而能獲得較好的支架膨脹率。

圖9 OCT指導(dǎo)鈣化病變介入治療流程圖

綜上所述，OCT可實(shí)現(xiàn)對(duì)鈣化病變解剖及形態(tài)特點(diǎn)的精準(zhǔn)評(píng)估，對(duì)于指導(dǎo)鈣化病變的介入治療策略、評(píng)估旋磨治療效果、評(píng)價(jià)支架置入術(shù)后效果等方面具有重要意義，實(shí)現(xiàn)鈣化病變介入治療的全程優(yōu)化。我們建議對(duì)于冠狀動(dòng)脈造影中重度鈣化病變，常規(guī)應(yīng)用OCT進(jìn)行評(píng)估，參照?qǐng)D9所示OCT指導(dǎo)鈣化病變介入治療流程圖，以達(dá)到最佳的介入治療效果。