衣英凡 姜校穎 呂煥然 于忠祥

高風(fēng)險(xiǎn)斑塊可誘發(fā)血小板聚集，繼發(fā)血栓形成，造成冠狀動(dòng)脈狹窄，嚴(yán)重者可導(dǎo)致冠狀動(dòng)脈完全閉塞，心肌缺血缺氧，引發(fā)急性冠脈綜合征（ACS）[1]。為了預(yù)防ACS，提前識(shí)別高危或脆弱斑塊并在繼發(fā)性血栓形成前進(jìn)行干預(yù)非常重要[2]。

血管內(nèi)成像可更好地評(píng)估冠狀動(dòng)脈病變，識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)斑塊，經(jīng)過(guò)藥物或其他干預(yù)措施優(yōu)化治療，可以降低不良心血管事件的發(fā)生率[3]。血管內(nèi)成像方式主要包括血管內(nèi)超聲（IVUS）、光學(xué)相干斷層掃描（OCT）、近紅外光譜法（NIRS）、近紅外熒光分子成像（NIRF）等。為了更好地評(píng)估冠狀動(dòng)脈病變，聯(lián)合成像方法逐漸進(jìn)入研究者的視野，如IVUS 聯(lián)合OCT、IVUS 聯(lián)合NIRS、OCT 聯(lián)合NIRF 等。目前關(guān)于聯(lián)合成像的研究仍然很少，只有IVUS 聯(lián)合NIRS 被應(yīng)用于臨床，可以篩選出高風(fēng)險(xiǎn)斑塊[4]。

1 血管內(nèi)成像方式

1.1 IVUS

IVUS 成像通過(guò)心導(dǎo)管將小型超聲波送入靶血管遠(yuǎn)端，以一定的速度從遠(yuǎn)端撤到近端，可以直接對(duì)靶血管和血管內(nèi)斑塊進(jìn)行成像，明確血管內(nèi)壁的組織形態(tài)。雖然IVUS 灰度可以評(píng)估脆弱斑塊，但I(xiàn)VUS 灰度對(duì)斑塊成分的評(píng)估效果不佳[5]。虛擬組織學(xué)IVUS 成像（VH-IVUS）與綜合反向散射IVUS（IB-IVUS）可以更好地評(píng)估斑塊的性質(zhì)。VH-IVUS 使用超聲射頻來(lái)評(píng)估斑塊的構(gòu)成并重建斑塊組織圖，可將斑塊組成分為4 個(gè)部分：纖維、纖維脂肪、鈣化和壞死核心[6]。PROSPECT 研究發(fā)現(xiàn)VH-IVUS 可以很好地預(yù)測(cè)薄帽纖維粥樣硬化斑塊誘發(fā)的不良心血管事件，斑塊負(fù)荷為70%，最小管腔面積為＜4.0 mm2，被認(rèn)為是心血管不良事件的最佳指標(biāo)[7]。IB-IVUS 可以通過(guò)射頻信號(hào)利用時(shí)域信息分析冠狀動(dòng)脈斑塊的4 種成分：脂質(zhì)、纖維、致密纖維和鈣化[8]。IB-IVUS 可以識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)斑塊，并證明其與不良心血管事件相關(guān)[9]。盡管如此，IVUS 的分辨率仍然低于OCT。

1.2 OCT

OCT 使用波長(zhǎng)為1.3 μm 的近紅外光的旋轉(zhuǎn)發(fā)射來(lái)實(shí)現(xiàn)高分辨率。目前，OCT 分辨率橫向?yàn)?.5 μm，軸向?yàn)? μm[10]。OCT 可以高分辨率地分析冠狀動(dòng)脈斑塊的組織成分，識(shí)別斑塊的表層成分和微觀結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確測(cè)量冠狀動(dòng)脈斑塊纖維帽和內(nèi)膜的厚度，具有很高的敏感度和特異性[11]。1 項(xiàng)薈萃分析發(fā)現(xiàn)，在冠狀動(dòng)脈斑塊嚴(yán)重程度的解剖學(xué)評(píng)估方面，OCT 略優(yōu)于IVUS[12]。然而，如果病變部位的斑塊負(fù)荷較大，OCT 的有限穿透性會(huì)在冠狀動(dòng)脈分析中對(duì)病變血管的外部彈性膜的評(píng)估產(chǎn)生負(fù)面影響[13]。此外，血液中的紅細(xì)胞、血栓、脂質(zhì)或壞死核心會(huì)導(dǎo)致光線衰減，降低OCT 成像的陽(yáng)性預(yù)測(cè)值，尤其是在評(píng)估斑塊負(fù)荷方面[14]，深層脂質(zhì)池可能被誤解為纖維性斑塊，導(dǎo)致脂質(zhì)池的假陰性診斷。因此，OCT 圖像的獲取需要排除紅細(xì)胞的影響，即建立1 個(gè)無(wú)血區(qū)，這可以通過(guò)在回調(diào)時(shí)注入生理鹽水或造影劑來(lái)解決[15]。此外，斑塊和鈣化在OCT 成像中都是低衰減信號(hào)，所以O(shè)CT 對(duì)斑塊和鈣化的區(qū)分有一定的局限性，而IVUS 在測(cè)量脂質(zhì)厚度、區(qū)分斑塊和鈣化方面比OCT 更準(zhǔn)確[16]。OCT 成像的斑塊分析是逐幀進(jìn)行的，可能比IVUS花費(fèi)的時(shí)間更長(zhǎng)[17]。1 種新的顯微成像技術(shù)，即分辨率為1 μm 的顯微光學(xué)相干斷層掃描（μO(píng)CT），逐漸進(jìn)入公眾視野，并已成功應(yīng)用于豬模型，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)皮細(xì)胞的可視化，可更好地了解ACS 引起的斑塊侵蝕的發(fā)病機(jī)制[18]。

1.3 NIRS

NIRS 依據(jù)物質(zhì)對(duì)近紅外光的吸收和散射程度來(lái)區(qū)分各種物質(zhì)[19]。紅外光可以檢測(cè)冠狀動(dòng)脈中的膽固醇和動(dòng)脈粥樣硬化斑塊，但紅外光的組織穿透性很差。比紅外光有更強(qiáng)穿透力的近紅外光可以對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊進(jìn)行成像，并識(shí)別脂質(zhì)斑塊[20]。其中，SPECTACL 研究是首次在人類中使用NIRS，驗(yàn)證了脂質(zhì)核心負(fù)擔(dān)指數(shù)（LCBI）在尸檢中的可行性，發(fā)現(xiàn)NIRS 具有與IVUS 相似的安全性，提示可使用NIRS 在體內(nèi)檢測(cè)冠狀動(dòng)脈粥樣斑塊的LCBI[21]。NIRS可以在橫斷面上識(shí)別脆弱斑塊，評(píng)估發(fā)生新事件的風(fēng)險(xiǎn)以便進(jìn)一步治療。

1.4 NIRF

NIRF 使用熒光分子結(jié)構(gòu)與分子靶點(diǎn)結(jié)合對(duì)冠狀動(dòng)脈成像，如氧化的低密度脂蛋白（LDL）、平滑肌細(xì)胞和血管細(xì)胞黏附因子-1，以及基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）和半胱氨酸蛋白酶[22]。MMP和半胱氨酸蛋白酶由巨噬細(xì)胞表達(dá)，均會(huì)導(dǎo)致彈性蛋白降解，而彈性蛋白是動(dòng)脈壁的結(jié)構(gòu)成分[22]。NIRF 成像可以評(píng)估斑塊蛋白酶活性、巨噬細(xì)胞活性、纖維蛋白沉積和異常的內(nèi)皮通透性，從而更容易識(shí)別斑塊的進(jìn)展和可能的并發(fā)癥。然而，目前尚缺乏用于人類的熒光體，吲哚青綠是唯一經(jīng)美國(guó)吲哚青綠是唯一經(jīng)過(guò)美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)用于評(píng)價(jià)肝功能、心輸出量和視網(wǎng)膜造影的造影劑[22]。值得一提的是，紅色激發(fā)近紅外自發(fā)熒光是近年來(lái)許多專家學(xué)者深入研究的成像方法，使用時(shí)不需要外源性對(duì)比劑。Lee 等[23]開(kāi)發(fā)了雙探針OCT-NIRF 導(dǎo)管，成功檢測(cè)到吲哚青綠在富含巨噬細(xì)胞的兔子動(dòng)脈中的沉積，證實(shí)了OCT-NIRF 有能力識(shí)別冠狀動(dòng)脈中的支架相關(guān)炎癥和高危斑塊。

2 聯(lián)合成像在臨床中的應(yīng)用

2.1 IVUS聯(lián)合NIRS

IVUS 結(jié)合NIRS 是目前唯一可用于臨床的聯(lián)合成像。IVUS 對(duì)脂質(zhì)斑塊和纖維化斑塊的分辨力不足，但NIRS 在這方面有較大優(yōu)勢(shì)。尸檢結(jié)果表明，NIRS 可以通過(guò)生成冠狀動(dòng)脈壁的化學(xué)圖譜識(shí)別脂質(zhì)含量高的斑塊，如果與IVUS 結(jié)合，可以識(shí)別ACS 患者冠狀動(dòng)脈中容易破裂的斑塊[24]。NIRS不能進(jìn)行斑塊的層析成像，缺乏對(duì)斑塊大小和動(dòng)脈粥樣斑塊負(fù)荷的測(cè)量，這可以通過(guò)IVUS 來(lái)彌補(bǔ)[25]。與只用IVUS 或只用NIRS 的冠狀動(dòng)脈內(nèi)成像相比，IVUS 聯(lián)合NIRS 在識(shí)別脆弱斑塊和減少主要不良心血管事件（MACE）方面更實(shí)用。IVUS 結(jié)合NIRS 可以明確冠狀動(dòng)脈事件是由鈣化結(jié)節(jié)還是斑塊破裂引起[26]。NIRS-IVUS 也可以通過(guò)檢測(cè)非罪犯病變的LCBI 預(yù)測(cè)未來(lái)不良冠狀動(dòng)脈事件的可能性，是實(shí)用的風(fēng)險(xiǎn)分層工具[27]。有研究分析1 241 例患者的5 000 多支病變，發(fā)現(xiàn)LCBI 可以預(yù)測(cè)MACE 的發(fā)生率[27]。IVUS 聯(lián)合NIRS 是一種可靠的新的冠狀動(dòng)脈內(nèi)成像方法，可以幫助識(shí)別易損斑塊，為指導(dǎo)冠狀動(dòng)脈病變的藥物治療提供方向，但目前還缺乏大型前瞻性研究來(lái)證明IVUS 聯(lián)合NIRS 預(yù)測(cè)ACS 患者M(jìn)ACE 的能力。

2.2 OCT聯(lián)合IVUS

與IVUS 相比，OCT 有優(yōu)勢(shì)也有劣勢(shì)。IVUS的穿透性相對(duì)較高，OCT 的分辨率相對(duì)較高，因此OCT 聯(lián)合IVUS 對(duì)血管內(nèi)病變的成像已逐漸進(jìn)入公眾視野。2018 年，Sheth 等[28]報(bào)道IVUSOCT 導(dǎo)管的臨床應(yīng)用，它在尺寸、速度和分辨率方面都表現(xiàn)出良好的臨床接受度。IVUS 聯(lián)合OCT是一種非常好的成像策略。OCT 分辨率高可用于區(qū)分纖維帽厚度、血栓形成、斑塊破裂和斑塊侵蝕，IVUS 穿透性高可用于評(píng)估斑塊負(fù)擔(dān)、結(jié)構(gòu)和血管重構(gòu)。Ono 等[29]發(fā)現(xiàn)IVUS-OCT 可以提高高危斑塊的檢出率。雖然IVUS 聯(lián)合OCT 的好處是顯而易見(jiàn)的，但使用時(shí)也面臨很大的障礙：如何實(shí)現(xiàn)IVUS-OCT 單導(dǎo)管，如何降低成本，以及如何快速處理數(shù)據(jù)。

2.3 OCT聯(lián)合NIRS

OCT 具有優(yōu)越的空間分辨率，可以識(shí)別斑塊結(jié)構(gòu)特征，但其穿透性低，對(duì)脂質(zhì)的檢測(cè)效果不佳。NIRS 可以識(shí)別富含脂質(zhì)的斑塊，是唯一經(jīng)美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)的識(shí)別冠狀動(dòng)脈脂質(zhì)的方法，可以檢測(cè)出導(dǎo)致心血管事件的犯罪病變中富含脂質(zhì)的斑塊。有研究表明，OCT-NIRS 設(shè)備可以通過(guò)優(yōu)化支架和識(shí)別脆弱的斑塊來(lái)改善二級(jí)預(yù)防[30]。因此，OCT 對(duì)斑塊結(jié)構(gòu)的識(shí)別與NIRS 對(duì)斑塊成分的識(shí)別相結(jié)合，可以更好地評(píng)估冠狀動(dòng)脈病變。

3 局限性

血管內(nèi)成像檢查具有一定的局限性，如耗時(shí)、成本高，圖像采集、圖像分析需要對(duì)專業(yè)操作人員和技術(shù)人員進(jìn)行長(zhǎng)期培訓(xùn)等。

4 小結(jié)

隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步，冠狀動(dòng)脈斑塊的性質(zhì)和斑塊負(fù)荷的鑒定逐漸完善。血管內(nèi)成像具有較高的穿透性，可以直接觀察冠狀動(dòng)脈內(nèi)的病理情況，測(cè)量斑塊厚度。血管內(nèi)成像有巨大的臨床發(fā)展前景。