武德崴 綜述 俞夢越 吳永健 審校

( 中國醫(yī)學科學院 北京協(xié)和醫(yī)學院 國家心血管病中心 阜外心血管病醫(yī)院 冠心病診治中心，北京100037)

冠狀動脈粥樣硬化已成為影響人類健康的重要疾病，對冠狀動脈病變程度進行全方位的評價顯得越發(fā)重要。在冠狀動脈復雜病變中，冠狀動脈CT、冠狀動脈造影等檢查已不能滿足臨床需要，血管內(nèi)成像技術可作為良好的補充，指導介入治療。近20年來，血管內(nèi)成像技術取得了長足的發(fā)展和進步，在評價動脈粥樣硬化程度、判斷斑塊性質(zhì)、分析血管壁的組成成分等新的領域中，發(fā)揮了越來越重要的作用。各種新的血管內(nèi)成像技術不斷發(fā)展，這些技術為體內(nèi)實時觀察斑塊負荷、斑塊性質(zhì)及支架情況提供了重要的臨床信息。現(xiàn)今最主要的兩項技術包括以聲波為觀測手段的血管內(nèi)超聲成像技術(IVUS)和以光波為觀測手段的光學相干斷層成像技術(OCT)。IVUS 和OCT 有著不同的技術特點和優(yōu)勢，現(xiàn)就近些年來對這兩種技術進行對比的臨床研究進行簡要回顧，并對比這兩項檢查的技術優(yōu)勢及其對臨床預后的影響。

1 背景

OCT 是一種利用近紅外線及光學干涉原理對生物組織進行成像的技術，具有較高的空間分辨率，但穿透力和成像范圍較小，且易受血液中紅細胞的影響，成像時需排除紅細胞干擾。傳統(tǒng)的時域OCT(TDOCT)技術成像時需要用球囊阻塞病變血管近端，操作復雜，引起缺血并發(fā)癥的概率較大，在一定程度上限制了OCT 的臨床應用。新一代頻域OCT(FD-OCT)技術具有較快的成像速度，成像時無需阻斷病變血管，有效的減少了缺血并發(fā)癥的發(fā)生率。同時，F(xiàn)D-OCT進一步提高了空間分辨率。這些進展使OCT 技術得以在臨床中廣泛使用［1］。

IVUS 利用超聲的組織穿透性顯像原理，在介入診斷和治療中提供冠狀動脈解剖結(jié)構(gòu)的直觀圖像。IVUS 的穿透力和掃描范圍較大，可以顯示冠狀動脈全層的結(jié)構(gòu)。在臨床上可用于冠狀動脈造影不能明確的斑塊性質(zhì)的測定、管腔的定量測量等。但是，IVUS空間分辨率較低，圖像清晰度較差［2］。OCT 和IVUS的技術對比可見表1。

表1 TD-OCT、FD-OCT 和IVUS 的技術對比

2 OCT 與IVUS 臨床應用對比

2.1 未放置支架的血管

2.1.1 判斷斑塊成分

OCT 與IVUS 均可用于對斑塊成分的評價。OCT圖像中，纖維成分呈高信號，脂質(zhì)成分呈邊界模糊的低信號，鈣化成分呈邊界清晰的低信號，由此可對斑塊成分進行判斷［2］。但由于OCT 穿透力有限，所以對于較大的斑塊，OCT 難以評估斑塊深部的性質(zhì)。IVUS檢查中，斑塊回聲強度表現(xiàn)為脂質(zhì)斑塊≤纖維斑塊≤鈣化斑塊。然而，在IVUS 圖像上不同組織的回聲特征有時候是相近的，很難區(qū)分，所以對斑塊成分的準確解讀有賴于檢查者對回聲信號的經(jīng)驗分析。Guo等［3］從15 例心臟解剖標本中提取了71 處斑塊病變分別進行OCT 和IVUS 檢查，并與組織學檢查進行對比，評價兩種檢查方式對于不同斑塊性質(zhì)的分辨能力，結(jié)果顯示OCT 與IVUS 識別脂質(zhì)斑塊、鈣化斑塊和纖維斑塊的敏感性和特異性未見明顯統(tǒng)計學差異。

對于鈣化病變，OCT 可以清晰地描記病變的輪廓，增加對斑塊大小估計的精確度。Kume 等［4］從33例心臟標本中提取91 處鈣化病變的血管，分別用OCT和IVUS 對鈣化病變大小進行了評估，結(jié)果顯示IVUS和OCT 都會低估鈣化面積，IVUS 的低估程度較OCT更加嚴重，提示對于鈣化病變的評估，OCT 更具優(yōu)勢。然而，OCT 與IVUS 對于纖維、脂質(zhì)斑塊成分判斷的準確性尚需進一步的研究。

2.1.2 鑒別易損斑塊

易損斑塊在急性冠狀動脈綜合征的發(fā)病和進展中起重要作用，其組織學特征包括薄帽纖維粥樣硬化斑塊(即有較大的脂質(zhì)核心、薄纖維帽和富含巨噬細胞的斑塊)、富含糖蛋白基質(zhì)或炎癥導致內(nèi)皮受侵蝕的斑塊以及血栓形成、鈣化結(jié)節(jié)斑塊［5］。IVUS 具有良好的血管穿透性，能夠檢測脂質(zhì)池容積，敏感性達到80% ～90%，但是由于其空間分辨率僅100 μm，難以區(qū)分纖維帽厚度＜70 μm 的易損斑塊。OCT 空間分辨率較高，適于檢測易損斑塊纖維帽的厚度和纖維帽中巨噬細胞的含量。Kume 等［6］對38 個心臟標本中提取的108 個血管病變分別進行OCT、IVUS 和組織學檢查，對于組織學檢查定義的易損斑塊，OCT 診斷的敏感性和特異性分別為90%和79%。而IVUS 對于易損斑塊和非易損斑塊沒有明顯的識別作用。Takahashi 等［7］對70 例患者的108 個病變分別用FD-OCT與IVUS 評價薄帽纖維粥樣硬化斑塊，發(fā)現(xiàn)IVUS 對于薄帽纖維粥樣硬化斑塊的診斷陽性預測值較低，陰性預測值較高，可作為較好的排除標準。Kubo 等［8］也在其研究中得到了相似的結(jié)論。故OCT 對易損斑塊診斷價值較大，IVUS 對其有輔助作用。

2.1.3 評價管腔狹窄程度

當前對于冠狀動脈狹窄程度的評價多基于冠狀動脈造影檢查結(jié)果，對于單一、狹窄程度嚴重(＞70%)的病變，冠狀動脈造影評價對于治療決策的選擇有很大的指導意義。然而，對于多支、中度狹窄的病變，則需要其它輔助檢查手段決定是否對其干預。OCT 和IVUS 均可用于精確測定冠狀動脈管腔面積及狹窄程度。有研究提示IVUS 測得最小管腔面積＜3 mm2是血管功能性狹窄的良好監(jiān)測指標［9］。

多項研究對OCT 和IVUS 對管腔面積的測定能力進行了對比。Bezerra 等［10］對56 例病變血管分別進行IVUS 和OCT 檢查，并對相同橫截面進行比對，結(jié)果顯示OCT 測得最小管腔面積小于IVUS 測量結(jié)果。Ramesh 等［11］通過對19 例病變進行同樣的比較，結(jié)果也證實OCT 對病變狹窄程度的估計更嚴重。這種差異出現(xiàn)的原因可能包括:OCT 高估了病變程度;IVUS低估了病變程度。對此，Gonzalo 等［12］以血流儲備分數(shù)作為標準，評價OCT 和IVUS 對于血管狹窄嚴重程度的估計能力，結(jié)果顯示，OCT 和IVUS 對于病變狹窄程度均有低估，在管腔直徑＞3 mm 的血管中，IVUS 與OCT 的測定能力無明顯差異;在直徑＜3 mm 的小血管中，IVUS 對病變程度的低估比OCT 更加嚴重。另有研究用組織學檢查評價OCT、IVUS 對管腔狹窄的測定能力，同樣證實兩種檢查均低估了病變嚴重程度，且IVUS 的低估更加嚴重［13］。

然而，也有研究［14-15］指出，OCT 與IVUS 所測得最小管腔面積無統(tǒng)計學差異。由于現(xiàn)有研究樣本量均較小，所以IVUS 與OCT 對管腔面積的測定能力的評價尚待進一步大樣本量研究證實。

2.2 經(jīng)皮冠狀動脈介入治療后血管評價

2.2.1 指導經(jīng)皮冠狀動脈介入治療術后球囊擴張

支架置入時的貼壁情況與支架內(nèi)血栓形成有密切的關系。血管內(nèi)成像技術可以評價支架置入術后即刻支架貼壁情況，對貼壁不良的支架可予高壓球囊擴張，改善貼壁情況。Habara 等［16］選取70 例經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(PCI)患者，隨機分為兩組，在PCI 術前和術后分別進行IVUS 與OCT 檢查，依據(jù)兩項檢查得出的支架內(nèi)面積和支架貼壁情況決定是否進行球囊后擴張。術后再次使用這兩種技術對支架面積和貼壁情況進行評估，比較兩組支架擴張程度及支架內(nèi)面積。結(jié)果顯示，OCT 指導組支架內(nèi)面積及支架擴張程度顯著小于IVUS 指導組，OCT 對PCI 的指導意義差于IVUS。作者分析，出現(xiàn)這一現(xiàn)象主要由于OCT掃描范圍較小，在直徑較大的血管中無法觀察到完整的血管壁邊緣。對于無法觀測到完整邊界的血管，為了防止球囊壓力過高造成血管損傷，血管內(nèi)徑及球囊壓力均按最小管腔面積估計，故造成某些血管內(nèi)支架擴張不完全。IVUS 成像范圍較大，可以觀察到完整的血管腔邊界，對于球囊擴張的壓力選擇較OCT 更為精確，故支架獲得了更高的擴張程度。所以，IVUS 對于PCI 的指導更有優(yōu)勢。

2.2.2 PCI 術后即刻并發(fā)癥評價

由于分辨率較高，OCT 對于PCI 術后血管夾層、支架內(nèi)組織脫垂及支架貼壁不良有更高的靈敏度。多項研究［10，17-18］已有證實，OCT 與IVUS 相比，可以發(fā)現(xiàn)更多的PCI 術后即刻并發(fā)癥。然而，長期隨訪顯示，僅能在OCT 檢查中發(fā)現(xiàn)的夾層、脫垂、支架貼壁不良等病變，均可自行愈合，未造成支架內(nèi)狹窄或血栓形成［17］。因此，OCT 的高靈敏度是否有臨床意義尚待進一步探究。

2.2.3 PCI 術后的長期隨訪

支架內(nèi)血栓形成是藥物洗脫支架置入后的常見并發(fā)癥，支架內(nèi)膜覆蓋不全是晚期支架內(nèi)血栓形成的重要原因。研究證實，支架絲內(nèi)膜覆蓋比例達到70%后，晚期支架內(nèi)血栓的發(fā)生率大大下降［19］。因此，在PCI 術后隨訪過程中，對于支架內(nèi)膜覆蓋程度的評價尤為重要。過去20年來，IVUS 成為評價內(nèi)膜覆蓋程度的主要手段。然而，有研究顯示，在西羅莫司藥物洗脫支架置入6 個月后的隨訪中，2/3 的支架絲內(nèi)膜覆蓋厚度＜100 μm，中位內(nèi)膜覆蓋厚度為52.5 μm，小于IVUS 的分辨率，故IVUS 對內(nèi)膜覆蓋厚度較薄的支架絲評價不準確［20］。因此，OCT 與IVUS 相比，其高分辨率可以對內(nèi)膜覆蓋厚度做出更準確的評價。

新生內(nèi)膜增生(NIH)也是造成支架內(nèi)狹窄的重要原因。IVUS 和OCT 均可通過測定支架內(nèi)面積、管腔面積及內(nèi)膜增生面積評價NIH 情況。有動物實驗證明，與IVUS 相比，OCT 對于管腔面積的測定與組織學結(jié)果更加符合［21］。由于分辨率較高，OCT 可以識別厚度較薄的NIH。Kwon 等［22］對243 例患者進行支架置入術后進行OCT 和IVUS 檢查，平均支架置入時間為12 個月，結(jié)果顯示，OCT 對NIH 的檢出率大于IVUS，IVUS 僅對NIH 面積＞14.7%的病變有診斷意義，并且OCT 對NIH 組織成分的識別更有優(yōu)勢。Suzuki等［23］的研究也證實了這一點。然而，對于管腔面積的估測能力，不同研究的結(jié)果有很大差異。Kawase等［24］研究發(fā)現(xiàn)，OCT 與IVUS 所測得管腔面積無明顯差異，而前者測得支架內(nèi)面積小于后者，提示OCT 可能低估了NIH 面積。Gonzalo 等［13］和Kawamori 等［25］的研究發(fā)現(xiàn)，OCT 所測得管腔面積小于IVUS 測定結(jié)果。Fujino 等［26］對35 例左主干支架置入術后1年的患者進行FD-OCT 和IVUS 檢查，結(jié)果顯示管腔面積和支架面積沒有明顯差異。Gutiérrez-Chico 等［27］對45例生物可降解支架置入術后6 個月的患者分別進行FD-OCT 和IVUS 檢查，結(jié)果顯示，兩種方法所測定的支架內(nèi)面積和管腔面積沒有明顯的相關性。

這些研究結(jié)果出現(xiàn)較大差異的原因可能包括:OCT 成像時球囊阻斷和造影劑注射速度不同，影響管腔壓力，造成管腔面積差異;支架材料不同，造成回聲、折光性能的差異，影響測定結(jié)果的準確性。由于上述研究樣本量均有限，故還需進一步大樣本研究證明OCT 與IVUS 對于管腔面積測定能力的差異。

對于支架內(nèi)血栓形成的患者，OCT 可以更好地識別血栓類型，但由于血栓中紅細胞的阻擋作用，OCT無法完全顯示血栓外側(cè)支架絲的貼壁及內(nèi)膜覆蓋情況。IVUS 可以穿透血栓，顯示血栓深部的支架絲，同時，憑借較強的穿透力，IVUS 可以更好的觀察動脈重塑的情況［28］。故IVUS 與OCT 有良好的互補作用［29］。

3 OCT 和IVUS 技術的結(jié)合

IVUS 技術具有更高的組織穿透力，OCT 有更高的分辨率，二者的結(jié)合可以為冠狀動脈血管內(nèi)評價提供更廣泛的信息。R?ber 等［30］選取了9 例患者的OCT和IVUS 圖像，吻合各個截面后，將圖像進行融合，為血管內(nèi)斑塊性質(zhì)的研究提供了更多的信息。同時進行OCT 和IVUS 兩種檢查的技術也在迅速發(fā)展。Li等［31-32］在同一導絲上融合了OCT 與IVUS 探頭，分別在兔主動脈和體外人冠狀動脈中同時進行IVUS 和OCT 檢查，先用IVUS 對血管進行宏觀掃描，然后用OCT 對感興趣區(qū)域進行細節(jié)評價，融合了高穿透力和高分辨率兩個優(yōu)勢，與組織學結(jié)果更加吻合。由于樣本量較小，這些研究未能定量分析新技術對診斷靈敏度和特異度帶來的影響，也未能在不同人群和不同病理改變中證實新技術的可行性。未來需要更多的體內(nèi)研究驗證這種成像手段的實用性和安全性。兩種技術的融合和優(yōu)勢互補將是未來血管內(nèi)成像技術的重要發(fā)展方向。

4 結(jié)語

IVUS 技術的發(fā)展已經(jīng)歷了20 余年的時間，在冠狀動脈評價中有廣泛的應用且效果值得肯定。OCT技術經(jīng)過10年的發(fā)展，逐漸克服了成像時間長，需要血流阻斷等技術缺陷，也成為了不可替代的檢查手段。IVUS 憑借其較深的穿透能力和較廣的成像范圍使其在觀察動脈壁重構(gòu)情況，指導PCI 術后球囊擴張等方面擁有較大的優(yōu)勢;OCT 憑借更高的分辨率，在評價易損斑塊，判斷PCI 術后即刻并發(fā)癥以及評價支架內(nèi)膜覆蓋程度等方面有更好的效果。而兩項技術對于冠狀動脈內(nèi)狹窄程度和NIH 的分析能力的優(yōu)劣尚需進一步大樣本量的研究去證實。兩項技術的結(jié)合應用可以為冠狀動脈評價提供更多信息，必將為未來血管內(nèi)成像技術的發(fā)展提供更加廣闊的前景。

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