光學(xué)相干斷層成像技術(shù)在冠狀動(dòng)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(dòng)脈（冠脈）內(nèi)的檢查。目前OCT分為兩大類(lèi)，即時(shí)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(xiǎn)，后者則解決了前者的缺點(diǎn)，無(wú)需阻斷血流，成像速度更快。分辨率幾乎超過(guò)了現(xiàn)有的其他血管內(nèi)影像學(xué)技術(shù)，被稱(chēng)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(cè)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(duì)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(shí)別斑塊類(lèi)型與斑塊特征，區(qū)分紅、白血栓及動(dòng)態(tài)觀察斑塊演變，受到廣泛的認(rèn)可。現(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(píng)估急性冠狀動(dòng)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?shī)A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(shí)別像冠脈痙攣、冠脈自發(fā)夾層等少見(jiàn)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(guò)OCT 檢查發(fā)現(xiàn)，并非所有的斑塊破裂都會(huì)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(wú)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(wú)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(wú)纖維帽破損[2]。Jia等[4]的EROSION研究通過(guò)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(lèi)似，對(duì)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(gè)或多個(gè)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(diǎn)狀表淺鈣化較多，大角度、大面積及較長(zhǎng)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(shí)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(hào)，白血栓呈低衰減信號(hào)[2]，甚至可以對(duì)血栓進(jìn)行定量分析。Hu等[6]對(duì)于急性ST段抬高型心肌梗死患者行溶栓治療后24小時(shí)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(gè)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(guò)OCT評(píng)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(duì)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(shí)判斷真假腔、識(shí)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(jià)值的影像學(xué)手段[8]。

2 光學(xué)相干斷層成像技術(shù)對(duì)其他斑塊的識(shí)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(duì)108支冠脈病變進(jìn)行IVUS、OCT及組織學(xué)檢查，這108支病變來(lái)自于38例心臟標(biāo)本，經(jīng)與組織學(xué)診斷對(duì)照OCT對(duì)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(shì)。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(jiàn)的病理類(lèi)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(cè)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(guò)兩個(gè)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(jiàn)[11]。（2） 點(diǎn)狀鈣化，其定義是長(zhǎng)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(píng)價(jià)斑塊穩(wěn)定性的一個(gè)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(hào)豐富、明顯或融合的點(diǎn)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(wú)信號(hào)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(hào)不均、弱背散射、弱衰減，因?yàn)槠涓叻直媛剩梢郧宄乜吹綔\層鈣化的邊界，進(jìn)而計(jì)算出鈣化的體積，相比IVUS更有優(yōu)勢(shì)，但因其穿透力有限，對(duì)深層鈣化評(píng)估效果不佳。Sakaguchi等[13]的研究通過(guò)OCT發(fā)現(xiàn)ACS患者點(diǎn)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(huì)成為預(yù)防ACS發(fā)生的新的處理策略，并有利于對(duì)斑塊破裂的機(jī)制加深理解。之前一直缺少一種可靠的方法來(lái)定量冠脈鈣化， Krishnamoorthy等[14]通過(guò)OCT計(jì)算出相對(duì)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(guò)對(duì)38例診斷為ACS冠脈三支病變的患者行OCT檢查，相對(duì)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(lèi)斑塊易損性更大，更容易發(fā)生心血管事件，對(duì)于這類(lèi)病變應(yīng)該采取更加積極的處理策略[15]。Kato等[16]對(duì)來(lái)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(lái)自于17例ACS患者，203處斑塊來(lái)自于87例非ACS患者，結(jié)果顯示，相比來(lái)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(píng)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(guò)對(duì)支架內(nèi)管腔面積和內(nèi)膜增生進(jìn)行測(cè)量，從而評(píng)估內(nèi)膜增生及支架內(nèi)狹窄情況。但OCT的評(píng)估結(jié)果更加準(zhǔn)確，Nishimura等[17]的動(dòng)物研究結(jié)果表明：OCT測(cè)量的管腔面積比IVUS更匹配組織學(xué)檢測(cè)結(jié)果。因?yàn)镺CT的高分辨率，可以對(duì)較薄的內(nèi)膜進(jìn)行識(shí)別，曾有研究通過(guò)對(duì)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(shí)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(jī)制一直不是很清楚， Jinnouchi等[19]對(duì)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(dòng)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(shí)，OCT因其高分辨率的優(yōu)勢(shì)，可以更加精確地指導(dǎo)PCI，指導(dǎo)支架型號(hào)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(guò)程中釋放支架時(shí)壓力不夠，或遇到嚴(yán)重鈣化病變時(shí)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(shí)發(fā)現(xiàn)處理，對(duì)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(píng)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(bǔ)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(xiǎn)。（2）支架斷裂：藥物洗脫金屬支架發(fā)生斷裂比較罕見(jiàn)，但生物可吸收支架在處理復(fù)雜病變時(shí)發(fā)生斷裂的風(fēng)險(xiǎn)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?yàn)樾鲁霈F(xiàn)的內(nèi)膜撕裂或嚴(yán)重殘余狹窄而補(bǔ)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(bào)道OCT可以幫助確定罪犯病變，當(dāng)常規(guī)手段無(wú)法明確多支或多處病變的的罪犯病變時(shí)，OCT可憑借其高分辨率進(jìn)行鑒別，對(duì)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(lèi)藥物的應(yīng)用

纖維帽的厚度是易損斑塊的一個(gè)重要指標(biāo)，Habara 等[23]通過(guò)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(gè)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(guò)OCT評(píng)估強(qiáng)化他汀藥物治療和中等強(qiáng)度的他汀對(duì)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(qiáng)化他汀組比中等強(qiáng)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(píng)估不同人群冠狀動(dòng)脈斑塊的特點(diǎn)

Chin等[25]通過(guò)OCT評(píng)估腎透析依賴(lài)的患者冠脈斑塊特點(diǎn)，入選62例腎透析依賴(lài)患者，結(jié)果顯示相對(duì)于無(wú)慢性腎病組，透析依賴(lài)組無(wú)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(méi)有差異，透析依賴(lài)組有更高的薄內(nèi)膜鈣化（鈣化弧＞30°，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(wú)差異，這種薄內(nèi)膜鈣化如果用IVUS評(píng)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(méi)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(cè)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(diǎn)均在管腔面500 μm內(nèi)，因此OCT的探測(cè)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(shí)需注射對(duì)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(lái)說(shuō)，OCT得到了廣泛的認(rèn)可，其高分辨率優(yōu)勢(shì)隨著本身技術(shù)的完善和研究的深入終將顯現(xiàn)[28，29]。