腔內(nèi)影像學(xué)技術(shù)在支架失敗中應(yīng)用的研究進(jìn)展

左燕 徐藝碩 胡思寧 賈海波 于波

心血管疾病負(fù)擔(dān)逐年增加，每5例死亡中有2例死于心血管疾?。?］，其中，冠狀動脈粥樣硬化性心臟病是導(dǎo)致心血管死亡的重要原因。目前最廣泛應(yīng)用的腔內(nèi)影像學(xué)技術(shù)（intravascular imaging，IVI）包括血管內(nèi)超聲（intravascular ultrasound，IVUS）及光學(xué)相干斷層成像（optical coherence tomography，OCT）。與傳統(tǒng)冠狀動脈造影相比，IVI具有更高的分辨率及對比度，通過對血管橫斷面成像，實現(xiàn)管腔及管壁的可視化。IVI在支架失敗中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在支架置入即刻和支架置入遠(yuǎn)期兩方面。IVI可以在支架置入術(shù)后明確支架膨脹、貼壁等情況，識別即刻支架置入并發(fā)癥并指導(dǎo)優(yōu)化，預(yù)防和減少支架失敗的發(fā)生。此外，還能分析遠(yuǎn)期支架失敗的潛在機(jī)制，實現(xiàn)個體化診療，改善患者長期預(yù)后［2］。

1 IVI 在支架置入即刻中的應(yīng)用

I V I 可以高效準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)支架膨脹不良（s t e n t underexpansion，SU）、支架貼壁不良（stent malapposition，SM）、組織脫垂（tissue protrusion，TP）、支架邊緣夾層（stent edge dissection，SED）及即刻支架內(nèi)血栓（intra-procedural stent thrombosis，IPST）等早期支架并發(fā)癥。為了防止支架失敗的發(fā)生，術(shù)后IVI識別次優(yōu)支架置入效果至關(guān)重要。

1.1 SU

SU是支架內(nèi)再狹窄（in-stent restenosis，ISR）及血栓形成的重要原因之一。在非左主干血管中，IVI定義SU為最小支架面積（minimal stent area，MSA）＜5.5 mm2（IVUS）或＜4.5 mm2（OCT），或MSA＜90%的遠(yuǎn)端參考面積，或MSA＜40%的血管面積（對無法達(dá)到理想MSA的小血管更具參考價值）［3-5］。

大型橫斷面研究發(fā)現(xiàn)，OCT較IVUS能更好地識別即刻SU，而IVUS對于由血管正性重構(gòu)或支架外血栓機(jī)化溶解所致的晚期獲得性SU顯示更佳［6-7］。鈣化病變及斑塊負(fù)荷較重的偏心纖維斑塊更易出現(xiàn)SU，因此，可以應(yīng)用IVI充分評估斑塊形態(tài)，并結(jié)合相應(yīng)鈣化評分明確SU發(fā)生風(fēng)險［8-9］。據(jù)此選擇合適球囊擴(kuò)張或血管內(nèi)旋磨等預(yù)處理策略，能有效預(yù)測甚至避免SU，減少支架失敗的發(fā)生。SU部位高剪切應(yīng)力是支架內(nèi)血栓（stent thrombosis，ST）及新生動脈粥樣硬化斑塊形成的高危因素，更是與遠(yuǎn)期心肌梗死的發(fā)生密切相關(guān)，及時糾正SU至關(guān)重要［10］。輕至中度SU可用非順應(yīng)性球囊進(jìn)行擴(kuò)張，而存在大量且長的鈣化時，血管內(nèi)碎石術(shù)是安全且有效的［11］。

1.2 SM

SM指支架置入后支架小梁與管壁未完全貼合。IVI定義SM為支架小梁至內(nèi)膜的縱向距離大于支架小梁厚度，嚴(yán)重即刻SM為貼壁不良距離≥0.4 mm或貼壁不良長度≥1 mm［12］。目前指南建議對于嚴(yán)重SM應(yīng)采取球囊擴(kuò)張等后處理措施，特別是在復(fù)雜的分叉病變中更應(yīng)重視［13］。

急性SM在IVI中的檢出率分別為15%（IVUS）及50%（OCT）［12，14］。OCT能更清晰準(zhǔn)確地識別支架小梁，使其在SM的應(yīng)用中較IVUS更佳。大多數(shù)SM都在新生內(nèi)膜增生及血管愈合過程中消失且對遠(yuǎn)期預(yù)后無明顯影響，但當(dāng)貼壁不良距離＞0.28 mm（第一代藥物支架）或＞0.359 mm（第二代藥物支架）或＞0.396 mm（生物可吸收支架）時則易發(fā)展成持續(xù)性SM［15］。術(shù)前應(yīng)用IVI評估病變特征及范圍，選擇合適的支架尺寸，可減少SM的發(fā)生；術(shù)后使用OCT定量評估貼壁不良距離識別嚴(yán)重SM，同時預(yù)測持續(xù)性SM，根據(jù)參考管腔直徑及其后斑塊特征選擇合適的非順應(yīng)性球囊擴(kuò)張，優(yōu)化支架置入即刻效果。

1.3 TP

TP是指支架柱間組織因受壓突入管腔，可分為斑塊脫垂及血栓脫垂。TP在支架置入術(shù)后非常常見，其用IVUS檢出率為45%，而用OCT可高達(dá)95%［16］。冠狀動脈造影上，TP表現(xiàn)為支架內(nèi)充盈缺損或管腔狹窄；IVUS上，TP表現(xiàn)為相對較高的回聲信號；與IVUS相比，OCT能夠更清晰準(zhǔn)確地區(qū)分脫垂組織及其組成，斑塊脫垂表現(xiàn)為無信號衰減的光滑表面，血栓脫垂表現(xiàn)為高信號衰減的不規(guī)則表面［17］。

Bryniarski等［18］運用冠狀動脈造影、IVUS及OCT分析發(fā)現(xiàn)高水平的低密度脂蛋白、長支架、較重的斑塊負(fù)荷，富含脂質(zhì)的斑塊及血栓都是TP形成的高危因素。IVI上的不規(guī)則TP往往提示著中度至重度的血管損傷及斑塊破裂，是導(dǎo)致ISR的元兇，且與術(shù)后不良事件（如無復(fù)流、圍術(shù)期心肌梗死和急性/亞急性支架血栓）密切相關(guān)［3］。應(yīng)用IVI可以識別高危TP，明確潛在機(jī)制并早期處理，優(yōu)化經(jīng)皮冠狀動脈介入治療（percutaneous coronary intervention，PCI）效果，有望改善患者預(yù)后。據(jù)目前研究看，大多數(shù)IVI上的TP無需進(jìn)一步處置，會隨著時間推移自行消退；但對于急性冠狀動脈綜合征患者或在術(shù)后有效管腔面積明顯減少時，應(yīng)考慮采取球囊擴(kuò)張甚至再次支架置入等措施［19］。除此之外，其他需要額外干預(yù)的TP特征，仍需進(jìn)一步研究來明確。

1.4 SED

SED指置入支架后支架邊緣（近遠(yuǎn)端5 mm）血管表面連續(xù)性中斷。冠狀動脈造影上，SED表現(xiàn)為支架邊緣的充盈缺損或線狀密度增高影；IVUS上為內(nèi)膜或斑塊下的無回聲區(qū)；OCT上的SED可以出現(xiàn)在內(nèi)膜下（內(nèi)膜撕裂），表現(xiàn)為掀起的內(nèi)膜片，無明顯纖維帽的破裂；也可以到達(dá)中膜層（中膜夾層），表現(xiàn)為內(nèi)膜下無信號反射的弧形區(qū)域，甚至產(chǎn)生壁內(nèi)血腫，嚴(yán)重時可能導(dǎo)致支架邊緣閉塞。

IVI可用于評估SED產(chǎn)生部位、血腫的特征（長度、深度及面積）、是否累及側(cè)支及殘余管腔面積。更高分辨率及清晰度的OCT能檢測到被IVUS忽略的相對較小的SED，IVUS上SED的檢出率僅為9.2%，而在OCT上是IVUS的2倍［3］。應(yīng)用IVI發(fā)現(xiàn)的支架邊緣嚴(yán)重偏心及成角病變、較大鈣化或動脈粥樣硬化斑塊以及支架直徑過大、過度的支架擴(kuò)張都是SED的獨立預(yù)測因子［20-21］。因此，在術(shù)前明確病變類型及特征，選擇最佳支架尺寸，充分覆蓋病變部位，減少地理缺失對避免SED至關(guān)重要。Hong等［22］發(fā)現(xiàn)，IVI上無明顯血流受限的SED與近遠(yuǎn)期不良事件無關(guān)，且都在后續(xù)隨訪中自行愈合。而多項研究提示OCT上某些SED特征（剝離內(nèi)皮厚度＞200 μm，長度＞3.55 mm）是不良心血管事件的獨立預(yù)測因子［23-24］。共識建議對于IVUS上夾層橫向角度＞60°，縱向長度＞2 mm，累及中膜或外膜層，特別是在遠(yuǎn)端支架邊緣的SED，應(yīng)采取相應(yīng)干預(yù)措施包括再次支架置入以覆蓋SED或使用切割球囊擴(kuò)張［13］，對于無血流受限，較小且穩(wěn)定的SED，可以采取保守藥物治療。但目前對于不同程度SED的治療選擇仍存在爭議，且其對預(yù)后的影響尚不明確，這些都有待進(jìn)一步的研究給出答案。

1.5 IPST

IPST定義為支架置入過程中形成的血栓。IPST的發(fā)生率僅為0.3%～1.2%，但仍是PCI術(shù)后心肌梗死及院內(nèi)死亡發(fā)生的重要因素，更與不良心血管事件密切相關(guān)［25］。IPST冠狀動脈造影上表現(xiàn)為支架節(jié)段的充盈缺損，伴或不伴有血管閉塞；IVI上則表現(xiàn)為支架置入術(shù)后即刻出現(xiàn)的突入管腔的不規(guī)則團(tuán)塊。

既往研究發(fā)現(xiàn)，IPST的發(fā)生與某些原位病變特征（血栓負(fù)荷過重、分叉病變、最小管腔直徑較?。?、支架置入并發(fā)癥（支架長度過長、SU、SM、SED等）及單一抗血小板藥物的使用相關(guān)［26］。通過IVUS發(fā)現(xiàn)伴有較大的破裂空腔及多發(fā)斑塊破裂也是IPST的強(qiáng)有力預(yù)測因子，說明易引起IPST的病變具有更高的血栓活性［27］。因此，當(dāng)血栓量少，無明顯臨床癥狀及嚴(yán)重血流動力學(xué)障礙時，可采取強(qiáng)化抗凝、雙聯(lián)抗血小板及強(qiáng)化降脂治療；當(dāng)血栓量大、缺血癥狀明顯及存在嚴(yán)重血流動力學(xué)障礙時，可以采取血栓抽吸、冠狀動脈內(nèi)使用抗凝藥或再次支架置入的策略。然而，VALIDATE-SWEDEHEART相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)盡管常規(guī)使用強(qiáng)效抗血小板藥物及術(shù)中補(bǔ)救治療措施，IPST的出現(xiàn)仍意味著預(yù)后不佳［28］。應(yīng)用IVI可以更直觀分析ST特性、病變斑塊特征及支架特征，進(jìn)一步明確IPST的發(fā)生機(jī)制，指導(dǎo)后續(xù)藥物及機(jī)械輔助治療，但目前仍需進(jìn)一步探究IVI如何指導(dǎo)優(yōu)化PCI的同時預(yù)防IPST，來確定IPST的最佳治療策略，進(jìn)而提高患者無事件生存率，改善長期預(yù)后。

2 IVI 在遠(yuǎn)期支架失敗中的應(yīng)用

IVI可以分析支架置入后期ST及ISR的潛在機(jī)制，以指導(dǎo)優(yōu)化支架失敗的診療，減少支架相關(guān)不良心血管事件的發(fā)生，改善患者遠(yuǎn)期預(yù)后。

2.1 ISR

2.1.1 定義及發(fā)生率 ISR指置入支架后由于內(nèi)皮損傷新生內(nèi)膜增生導(dǎo)致的管腔狹窄，造影定義為支架段及支架邊緣5 mm內(nèi)管腔狹窄≥50%。裸金屬支架（bare metal stent，BMS）時代，ISR發(fā)生率高達(dá)50%，隨著支架的革新?lián)Q代，ISR發(fā)生率已明顯下降，約為1%～2%。

2.1.2 ISR的影像學(xué)特征 ISR在OCT上主要分為信號均勻的均質(zhì)內(nèi)膜型或具有薄纖維帽脂質(zhì)斑塊樣、層狀、片狀或斑點狀結(jié)構(gòu)的異質(zhì)內(nèi)膜型［29］。而在IVUS上較早期ISR通常表現(xiàn)為低回聲的組織，有時甚至低于血流斑點的回聲，而晚期ISR通常表現(xiàn)為較強(qiáng)回聲的組織［30］。IVUS相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，與BMS的ISR相比，第一代和第二代藥物洗脫支架（drug-eluting stents，DES）ISR的新生內(nèi)膜增生較少，脂質(zhì)壞死核心增加，最小管腔面積更小，支架長度更長，支架斷裂更多［31］。在OCT上，BMS-ISR常表現(xiàn)為均質(zhì)性內(nèi)膜增生，而DES-ISR中的分層性新生內(nèi)膜增生、異質(zhì)性新生內(nèi)膜增生及新生動脈粥樣硬化更多見［32］。通過OCT還可將DES-ISR分為6型：高反射且信號均勻組織（Ⅰ型）；有信號衰減的異質(zhì)組織（Ⅱ型）；斑點狀信號的異質(zhì)組織（Ⅲ型）；支架輪廓不完全可見的異質(zhì)組織（Ⅳ型）；伴有低信號輪廓清晰的異質(zhì)組織（Ⅴ型）；突出管腔表面的高信號組織（Ⅵ型）［32］。

2.1.3 IVI在ISR中的應(yīng)用 IVI從多層面優(yōu)化ISR的管理。（1）識別原位病變性質(zhì)，據(jù)此指導(dǎo)并優(yōu)化治療，減少ISR的發(fā)生。ILUMIEN［3］及ADAPT-DES［33］研究證實，IVI指導(dǎo)的PCI術(shù)后最小管腔面積更大，支架膨脹更佳，SU的發(fā)生也較造影指導(dǎo)更少，手術(shù)成功率更高。（2）精準(zhǔn)識別SM、SED、支架斷裂、新生內(nèi)膜增生及新生動脈粥樣硬化［13］，明確ISR發(fā)生機(jī)制。（3）基于IVI識別ISR的機(jī)制，指導(dǎo)個體化治療策略的選擇，改善ISR患者預(yù)后。研究表明應(yīng)用IVUS評估復(fù)雜病變，指導(dǎo)PCI優(yōu)化支架置入，顯著降低了冠狀動脈復(fù)雜病變包括ISR患者心原性死亡的風(fēng)險［34］。iOPEN-ISR研究［35］通過對比IVUS及單純造影指導(dǎo)ISR治療證實前者顯著降低1年主要不良心血管事件（major adverse cardiovascular events，MACE）發(fā)生率，改善患者臨床預(yù)后?；诟叩姆直媛?，OCT對支架內(nèi)膜覆蓋及支架膨脹情況的識別較IVUS更佳，此外，還能直觀顯示管腔新生內(nèi)膜特征及新生粥樣斑塊成分，甚至能提示斑塊易損程度，更詳細(xì)展示ISR的潛在機(jī)制。應(yīng)用3D-OCT等多模式結(jié)合能精準(zhǔn)識別既往置入支架的類型，還原病變發(fā)生機(jī)制，可以為后續(xù)診療提供新思路［36］。因此，OCT在指導(dǎo)ISR治療上應(yīng)更具優(yōu)勢，但目前仍沒有研究印證此猜想。正在進(jìn)行的ILUMIEN Ⅳ及IMPROVE研究有望提供更多關(guān)于OCT和IVUS指導(dǎo)優(yōu)化ISR治療及改善預(yù)后的信息。應(yīng)用IVI發(fā)現(xiàn)ISR中新生動脈粥樣硬化的發(fā)生率約為50%，支架置入晚期新生動脈粥樣硬化常常預(yù)示著預(yù)后不佳，是再次血運重建的危險因素［37］。因此，應(yīng)用基于OCT圖像組織衰減指數(shù)的后處理算法定性新生動脈粥樣硬化并定量評估巨噬細(xì)胞更有助于明確ISR患者危險分層［38］。此外，術(shù)前新生內(nèi)膜面積≥50%及術(shù)后新生內(nèi)膜面積≥25%是MACE的獨立預(yù)測因子［39］。可以應(yīng)用IVI對新生內(nèi)膜進(jìn)行定性定量的評估來提示患者遠(yuǎn)期預(yù)后情況。ISR病變鈣化結(jié)節(jié)（calcified nodules，CNs）發(fā)生率為4.9%，而ISR中的CNs往往與SU相關(guān)［40］，應(yīng)用OCT對CNs的角度及厚度識別評估，更有助于選擇最佳治療策略。

2.2 ST

2.2.1 定義 ST是指置入支架部位形成血栓。根據(jù)臨床證據(jù)分為確定的ST（表現(xiàn)為急性冠狀動脈綜合征且有影像或病理證實的血栓形成或栓塞）、可能的ST（PCI術(shù)后30 d內(nèi)不明原因的死亡或無冠狀動脈造影證實的靶病變的心肌梗死）及可疑的ST（PCI 30 d以后不明原因的死亡），其發(fā)生率分別為2.4%、2.0%、2.9%［41］；根據(jù)ST發(fā)生時間分為早期ST（支架置入30 d內(nèi)，包括急性及亞急性ST）及晚期ST（支架置入30 d后）。早期ST較晚期和極晚期ST更為常見，特別是支架置入后的1周是形成ST的高峰。

2.2.2 ST的影像學(xué)特征 IVI可以準(zhǔn)確檢測血栓，表現(xiàn)為附著管腔表面或漂浮管腔內(nèi)的不規(guī)則團(tuán)塊。IVUS上血栓表現(xiàn)為低回聲伴有斑點的分葉狀團(tuán)塊；OCT上白色血栓表現(xiàn)為低衰減高反射的均勻信號團(tuán)塊，紅色血栓為表面高反射后方高衰減的團(tuán)塊。臨床上最常見是具有紅白血栓中間特征的混合性血栓。當(dāng)造影顯示有充盈缺陷時，可用IVI對血栓進(jìn)行定性及定量的分析，同時判斷ST的潛在機(jī)制（SU、SM、SED等）。目前OCT是識別血栓首選的影像學(xué)檢查。

2.2.3 IVI在ST中的應(yīng)用 Alfonso等［42］在ST干預(yù)前后進(jìn)行IVI檢查，發(fā)現(xiàn)OCT能夠識別所有的血栓，并根據(jù)信號的衰竭區(qū)分紅白血栓。不僅如此，在白色血栓存在的情況下，仍能識別出后方SM、支架小梁未覆蓋等。當(dāng)存在紅色血栓或大量血栓時，OCT對其后方成分識別及分析受限，而IVUS則不受血栓成分限制，血管壁全層可視，特別是血管外膜，這更益于對斑塊負(fù)荷及血管正性重構(gòu)情況的評估［43］。不同支架類型其血栓形成機(jī)制不同，因此了解每個病變的機(jī)制及病理生理因素至關(guān)重要。SPQR研究［36］將3D-OCT、自動支架識別模式及縱軸圖相結(jié)合，顯示支架全貌的同時精準(zhǔn)判定支架類型，進(jìn)一步明確ST的機(jī)制，制訂優(yōu)化治療策略，且可以據(jù)此進(jìn)行支架隨訪，識別新生內(nèi)膜未覆蓋及局部剪切應(yīng)力大等易形成血栓的部位，有效評估并預(yù)測冠心病患者ST的發(fā)生，為后續(xù)調(diào)整藥物治療方案提供思路。

3 總結(jié)

雖然支架工藝仍在不斷優(yōu)化革新，可吸收聚合物和新型抗增殖藥物支架相繼問世，但支架失敗的發(fā)生及相關(guān)的不良心血管事件仍不可避免，因此明確支架失敗的相關(guān)危險因素及病理生理機(jī)制至關(guān)重要。IVI可以提供管腔、血管壁、支架內(nèi)膜的組成和分布，甚至提供血管周圍結(jié)構(gòu)的可靠信息，協(xié)助術(shù)者制定手術(shù)策略，選擇合適的球囊或支架類型及尺寸，全面覆蓋病變及其附近的殘余病灶，最大程度地減少地理缺失，在實現(xiàn)個體化診療的同時改善患者遠(yuǎn)期預(yù)后。IVI提高了對疾病，特別是復(fù)雜病變進(jìn)程的認(rèn)知，隨著對疾病機(jī)制認(rèn)知的逐步深入，在治療疾病改善預(yù)后的同時預(yù)防其發(fā)生與進(jìn)展才是核心所在。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突