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        光學(xué)相干斷層成像與血管內(nèi)超聲成像技術(shù)應(yīng)用對比

        2016-12-31 00:00:00高穎
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年26期

        摘 要:血管內(nèi)超聲成像技術(shù)和光學(xué)相干斷層成像技術(shù)是現(xiàn)行兩種主要的冠狀動脈血管內(nèi)成像技術(shù)。光學(xué)相干斷層成像技術(shù)以高分辨率和組織相關(guān)性好為特點;血管內(nèi)超聲成像技術(shù)具以高穿透性,成像范圍廣等為優(yōu)勢。兩者各有其優(yōu)缺點。現(xiàn)對對光學(xué)相干斷層成像技術(shù)與血管內(nèi)超聲成像技術(shù)進(jìn)行簡要介紹,同時對二者的評價能力進(jìn)行對比,及二者的結(jié)合應(yīng)用。

        關(guān)鍵詞:血管內(nèi)超聲成像;光學(xué)相干斷層成像;冠心病

        目前,血管內(nèi)超聲(intravascular ultrasound, IVUS)和光學(xué)相干斷層成像(optical coherence tomography,OCT)作為冠狀動脈血管內(nèi)成像技術(shù),已日漸成熟,且成為冠狀動脈造影的重要補充手段。IVUS憑借其穿透能力深及成像范圍廣的優(yōu)勢,在PCI術(shù)后球囊擴(kuò)張以及長期監(jiān)測血管壁情況中具有較大優(yōu)勢;OCT則憑借其高的分辨率,在對斑塊進(jìn)行評價,預(yù)測PCI術(shù)后并發(fā)癥及支架內(nèi)膜覆蓋程度中有著不可替代的作用。

        光學(xué)相干斷層成像系統(tǒng)由光源、參照反射鏡和光電探測器三者組成,將激光掃描聚焦技術(shù)與光學(xué)相干技術(shù)相結(jié)合,經(jīng)由導(dǎo)管介導(dǎo)后以波長1300nm的近紅外光為光源分為參照光束和樣本光束,利用光學(xué)干涉的原理,接收回波并使用計算機(jī)測量干涉波形的距離及數(shù)目進(jìn)行處理,經(jīng)過重建從而對血管進(jìn)行成像。其優(yōu)點為:作為目前最新的醫(yī)學(xué)光學(xué)影像技術(shù),OCT憑借其空間分辨率高且組織相關(guān)性好等優(yōu)點,對斑塊進(jìn)行識別及描述,從而得以在冠心病的診療中得到廣泛應(yīng)用。其軸向分辨率可達(dá)4~10μm,被稱為“組織顯微鏡”。美國麻省總醫(yī)院于2001年首次應(yīng)用OCT技術(shù)于冠心病的檢查,由此掀開OCT在冠狀動脈內(nèi)應(yīng)用的序幕。OCT探頭直徑0.014in,只有IVUS的一半,對一些狹窄嚴(yán)重的病變操作更具可行性行[1]。雖然OCT具有諸多優(yōu)勢,但在應(yīng)用中仍存在一定的局限性。其穿透力欠佳,易受紅細(xì)胞影響,需要無血成像以排除血液的干擾,使其操作變得更為復(fù)雜,且易出現(xiàn)心肌缺血等并發(fā)癥。其安全性問題仍有待驗證。

        血管內(nèi)超聲作為超聲學(xué)的一個分支,是以介入為基礎(chǔ)、聲波為介質(zhì),利用超聲波的組織穿透性顯像原理進(jìn)行的冠狀動脈成像技術(shù),將血管內(nèi)壁各層組織所反射回的聲波轉(zhuǎn)化為直觀的橫截面圖像,在冠心病的診療中起協(xié)助作用。IVUS的穿透力較大,在不阻斷血流的前提下,穿透深度最高可達(dá)8mm,可以顯示血管壁的內(nèi)膜、中膜和外膜的結(jié)構(gòu)。在臨床上可用于判斷冠脈斑塊性質(zhì)、測量管腔評價狹窄的嚴(yán)重程度、等。雖然IVUS在冠狀動脈內(nèi)成像技術(shù)中具有諸多優(yōu)勢,但仍存在一定局限性。IVUS所使用的頻率為20MHz~40MHz,波長短,穿透力弱,透視深度為4mm~8mm,的軸向分辨率為100~200μm左右[2],且部分鈣化斑塊會遮擋回聲,對部分成分的識別造成困難,且成像中的所形成的偽像是至今無法解決的關(guān)鍵問題,差為其最大的缺陷,極大地影響著圖像的成像清晰度及測量的準(zhǔn)確性。同時,導(dǎo)管直徑的大小也限制了其在狹窄嚴(yán)重得病變中的應(yīng)用[3]。

        IVUS技術(shù)的發(fā)展已有20余年,其應(yīng)用及價值得到廣泛肯定。OCT技術(shù)經(jīng)過近10年的發(fā)展,正逐漸克服各項技術(shù)缺陷,日漸成為冠脈血管檢查的輔助手段。目前已出現(xiàn)OCT與IVUS相結(jié)合的應(yīng)用模式,IVUS技術(shù)具有高的組織穿透力,OCT較好的組織分辨率,二者的結(jié)合融合了各自的優(yōu)勢,對冠狀動脈血管的評價提供更準(zhǔn)確的信息[4]。無論是通過將IVUS及OCT融合于同一導(dǎo)絲,或是通過二者圖像綜合提高成像效果,兩項技術(shù)的相互結(jié)合可以為冠狀動脈評價提供更多信息,二者的融合及互補會是未來血管內(nèi)成像技術(shù)的發(fā)展趨勢,同時更多的臨床研究也能夠為此提供更為客觀的安全性證據(jù),從而為冠狀動脈內(nèi)血管成像技術(shù)的發(fā)展提供更為廣闊的前景。

        參考文獻(xiàn)

        [1]Prati F, Regar E, Mintz GS, et al. Expert review document on methodology, terminology, and clinical applications of optical coherence tomography: Physical principles, methodology of image acquisition, and clinical application for assessment of coronary arteries and atherosclerosis. Eur Heart J,2010,31:401-415.

        [2]McDaniel MC, Eshtehardi P, Sawaya FJ, et al. Contemporary clinical applications of coronary intravascular ultrasound. JACC Cardiovasc Interv,2011,4:1155-1167.

        [3]Prati F, Guagliumi G, Mintz GS, et al. Expert review document part 2: Methodology, terminology and clinical applications of optical coherence tomography for the assessment of interventional procedures. Eur Heart J,2012,33:2513-2520.

        [4]Li BH, Leung AS, Soong A, et al. Hybrid intravascular ultrasound and optical coherence tomography catheter for imaging of coronary atherosclerosis. Catheter Cardiovasc Interv,2013,81:494-507.

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