武德崴 綜述 俞夢(mèng)越 吳永健 審校

( 中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 國(guó)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(dòng)脈粥樣硬化已成為影響人類健康的重要疾病，對(duì)冠狀動(dòng)脈病變程度進(jìn)行全方位的評(píng)價(jià)顯得越發(fā)重要。在冠狀動(dòng)脈復(fù)雜病變中，冠狀動(dòng)脈CT、冠狀動(dòng)脈造影等檢查已不能滿足臨床需要，血管內(nèi)成像技術(shù)可作為良好的補(bǔ)充，指導(dǎo)介入治療。近20年來(lái)，血管內(nèi)成像技術(shù)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展和進(jìn)步，在評(píng)價(jià)動(dòng)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(lǐng)域中，發(fā)揮了越來(lái)越重要的作用。各種新的血管內(nèi)成像技術(shù)不斷發(fā)展，這些技術(shù)為體內(nèi)實(shí)時(shí)觀察斑塊負(fù)荷、斑塊性質(zhì)及支架情況提供了重要的臨床信息?，F(xiàn)今最主要的兩項(xiàng)技術(shù)包括以聲波為觀測(cè)手段的血管內(nèi)超聲成像技術(shù)(IVUS)和以光波為觀測(cè)手段的光學(xué)相干斷層成像技術(shù)(OCT)。IVUS 和OCT 有著不同的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)就近些年來(lái)對(duì)這兩種技術(shù)進(jìn)行對(duì)比的臨床研究進(jìn)行簡(jiǎn)要回顧，并對(duì)比這兩項(xiàng)檢查的技術(shù)優(yōu)勢(shì)及其對(duì)臨床預(yù)后的影響。

1 背景

OCT 是一種利用近紅外線及光學(xué)干涉原理對(duì)生物組織進(jìn)行成像的技術(shù)，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(xì)胞的影響，成像時(shí)需排除紅細(xì)胞干擾。傳統(tǒng)的時(shí)域OCT(TDOCT)技術(shù)成像時(shí)需要用球囊阻塞病變血管近端，操作復(fù)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(yīng)用。新一代頻域OCT(FD-OCT)技術(shù)具有較快的成像速度，成像時(shí)無(wú)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(shí)，F(xiàn)D-OCT進(jìn)一步提高了空間分辨率。這些進(jìn)展使OCT 技術(shù)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(dòng)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(dòng)脈全層的結(jié)構(gòu)。在臨床上可用于冠狀動(dòng)脈造影不能明確的斑塊性質(zhì)的測(cè)定、管腔的定量測(cè)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(shù)對(duì)比可見(jiàn)表1。

表1 TD-OCT、FD-OCT 和IVUS 的技術(shù)對(duì)比

2 OCT 與IVUS 臨床應(yīng)用對(duì)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(duì)斑塊成分的評(píng)價(jià)。OCT圖像中，纖維成分呈高信號(hào)，脂質(zhì)成分呈邊界模糊的低信號(hào)，鈣化成分呈邊界清晰的低信號(hào)，由此可對(duì)斑塊成分進(jìn)行判斷［2］。但由于OCT 穿透力有限，所以對(duì)于較大的斑塊，OCT 難以評(píng)估斑塊深部的性質(zhì)。IVUS檢查中，斑塊回聲強(qiáng)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(shí)候是相近的，很難區(qū)分，所以對(duì)斑塊成分的準(zhǔn)確解讀有賴于檢查者對(duì)回聲信號(hào)的經(jīng)驗(yàn)分析。Guo等［3］從15 例心臟解剖標(biāo)本中提取了71 處斑塊病變分別進(jìn)行OCT 和IVUS 檢查，并與組織學(xué)檢查進(jìn)行對(duì)比，評(píng)價(jià)兩種檢查方式對(duì)于不同斑塊性質(zhì)的分辨能力，結(jié)果顯示OCT 與IVUS 識(shí)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(jiàn)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

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

2.1.2 鑒別易損斑塊

易損斑塊在急性冠狀動(dòng)脈綜合征的發(fā)病和進(jìn)展中起重要作用，其組織學(xué)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(xì)胞的斑塊)、富含糖蛋白基質(zhì)或炎癥導(dǎo)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(cè)脂質(zhì)池容積，敏感性達(dá)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(cè)易損斑塊纖維帽的厚度和纖維帽中巨噬細(xì)胞的含量。Kume 等［6］對(duì)38 個(gè)心臟標(biāo)本中提取的108 個(gè)血管病變分別進(jìn)行OCT、IVUS 和組織學(xué)檢查，對(duì)于組織學(xué)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(duì)于易損斑塊和非易損斑塊沒(méi)有明顯的識(shí)別作用。Takahashi 等［7］對(duì)70 例患者的108 個(gè)病變分別用FD-OCT與IVUS 評(píng)價(jià)薄帽纖維粥樣硬化斑塊，發(fā)現(xiàn)IVUS 對(duì)于薄帽纖維粥樣硬化斑塊的診斷陽(yáng)性預(yù)測(cè)值較低，陰性預(yù)測(cè)值較高，可作為較好的排除標(biāo)準(zhǔn)。Kubo 等［8］也在其研究中得到了相似的結(jié)論。故OCT 對(duì)易損斑塊診斷價(jià)值較大，IVUS 對(duì)其有輔助作用。

2.1.3 評(píng)價(jià)管腔狹窄程度

當(dāng)前對(duì)于冠狀動(dòng)脈狹窄程度的評(píng)價(jià)多基于冠狀動(dòng)脈造影檢查結(jié)果，對(duì)于單一、狹窄程度嚴(yán)重(＞70%)的病變，冠狀動(dòng)脈造影評(píng)價(jià)對(duì)于治療決策的選擇有很大的指導(dǎo)意義。然而，對(duì)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(duì)其干預(yù)。OCT 和IVUS 均可用于精確測(cè)定冠狀動(dòng)脈管腔面積及狹窄程度。有研究提示IVUS 測(cè)得最小管腔面積＜3 mm2是血管功能性狹窄的良好監(jiān)測(cè)指標(biāo)［9］。

多項(xiàng)研究對(duì)OCT 和IVUS 對(duì)管腔面積的測(cè)定能力進(jìn)行了對(duì)比。Bezerra 等［10］對(duì)56 例病變血管分別進(jìn)行IVUS 和OCT 檢查，并對(duì)相同橫截面進(jìn)行比對(duì)，結(jié)果顯示OCT 測(cè)得最小管腔面積小于IVUS 測(cè)量結(jié)果。Ramesh 等［11］通過(guò)對(duì)19 例病變進(jìn)行同樣的比較，結(jié)果也證實(shí)OCT 對(duì)病變狹窄程度的估計(jì)更嚴(yán)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(duì)此，Gonzalo 等［12］以血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)作為標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)OCT 和IVUS 對(duì)于血管狹窄嚴(yán)重程度的估計(jì)能力，結(jié)果顯示，OCT 和IVUS 對(duì)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(cè)定能力無(wú)明顯差異;在直徑＜3 mm 的小血管中，IVUS 對(duì)病變程度的低估比OCT 更加嚴(yán)重。另有研究用組織學(xué)檢查評(píng)價(jià)OCT、IVUS 對(duì)管腔狹窄的測(cè)定能力，同樣證實(shí)兩種檢查均低估了病變嚴(yán)重程度，且IVUS 的低估更加嚴(yán)重［13］。

然而，也有研究［14-15］指出，OCT 與IVUS 所測(cè)得最小管腔面積無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。由于現(xiàn)有研究樣本量均較小，所以IVUS 與OCT 對(duì)管腔面積的測(cè)定能力的評(píng)價(jià)尚待進(jìn)一步大樣本量研究證實(shí)。

2.2 經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療后血管評(píng)價(jià)

2.2.1 指導(dǎo)經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療術(shù)后球囊擴(kuò)張

支架置入時(shí)的貼壁情況與支架內(nèi)血栓形成有密切的關(guān)系。血管內(nèi)成像技術(shù)可以評(píng)價(jià)支架置入術(shù)后即刻支架貼壁情況，對(duì)貼壁不良的支架可予高壓球囊擴(kuò)張，改善貼壁情況。Habara 等［16］選取70 例經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療(PCI)患者，隨機(jī)分為兩組，在PCI 術(shù)前和術(shù)后分別進(jìn)行IVUS 與OCT 檢查，依據(jù)兩項(xiàng)檢查得出的支架內(nèi)面積和支架貼壁情況決定是否進(jìn)行球囊后擴(kuò)張。術(shù)后再次使用這兩種技術(shù)對(duì)支架面積和貼壁情況進(jìn)行評(píng)估，比較兩組支架擴(kuò)張程度及支架內(nèi)面積。結(jié)果顯示，OCT 指導(dǎo)組支架內(nèi)面積及支架擴(kuò)張程度顯著小于IVUS 指導(dǎo)組，OCT 對(duì)PCI 的指導(dǎo)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(wú)法觀察到完整的血管壁邊緣。對(duì)于無(wú)法觀測(cè)到完整邊界的血管，為了防止球囊壓力過(guò)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(jì)，故造成某些血管內(nèi)支架擴(kuò)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(duì)于球囊擴(kuò)張的壓力選擇較OCT 更為精確，故支架獲得了更高的擴(kuò)張程度。所以，IVUS 對(duì)于PCI 的指導(dǎo)更有優(yōu)勢(shì)。

2.2.2 PCI 術(shù)后即刻并發(fā)癥評(píng)價(jià)

由于分辨率較高，OCT 對(duì)于PCI 術(shù)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(xiàng)研究［10，17-18］已有證實(shí)，OCT 與IVUS 相比，可以發(fā)現(xiàn)更多的PCI 術(shù)后即刻并發(fā)癥。然而，長(zhǎng)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(jìn)一步探究。

2.2.3 PCI 術(shù)后的長(zhǎng)期隨訪

支架內(nèi)血栓形成是藥物洗脫支架置入后的常見(jiàn)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(shí)，支架絲內(nèi)膜覆蓋比例達(dá)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(shù)后隨訪過(guò)程中，對(duì)于支架內(nèi)膜覆蓋程度的評(píng)價(jià)尤為重要。過(guò)去20年來(lái)，IVUS 成為評(píng)價(jià)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(gè)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(duì)內(nèi)膜覆蓋厚度較薄的支架絲評(píng)價(jià)不準(zhǔn)確［20］。因此，OCT 與IVUS 相比，其高分辨率可以對(duì)內(nèi)膜覆蓋厚度做出更準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。

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(guò)測(cè)定支架內(nèi)面積、管腔面積及內(nèi)膜增生面積評(píng)價(jià)NIH 情況。有動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明，與IVUS 相比，OCT 對(duì)于管腔面積的測(cè)定與組織學(xué)結(jié)果更加符合［21］。由于分辨率較高，OCT 可以識(shí)別厚度較薄的NIH。Kwon 等［22］對(duì)243 例患者進(jìn)行支架置入術(shù)后進(jìn)行OCT 和IVUS 檢查，平均支架置入時(shí)間為12 個(gè)月，結(jié)果顯示，OCT 對(duì)NIH 的檢出率大于IVUS，IVUS 僅對(duì)NIH 面積＞14.7%的病變有診斷意義，并且OCT 對(duì)NIH 組織成分的識(shí)別更有優(yōu)勢(shì)。Suzuki等［23］的研究也證實(shí)了這一點(diǎn)。然而，對(duì)于管腔面積的估測(cè)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(cè)得管腔面積無(wú)明顯差異，而前者測(cè)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(cè)得管腔面積小于IVUS 測(cè)定結(jié)果。Fujino 等［26］對(duì)35 例左主干支架置入術(shù)后1年的患者進(jìn)行FD-OCT 和IVUS 檢查，結(jié)果顯示管腔面積和支架面積沒(méi)有明顯差異。Gutiérrez-Chico 等［27］對(duì)45例生物可降解支架置入術(shù)后6 個(gè)月的患者分別進(jìn)行FD-OCT 和IVUS 檢查，結(jié)果顯示，兩種方法所測(cè)定的支架內(nèi)面積和管腔面積沒(méi)有明顯的相關(guān)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(shí)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(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。由于上述研究樣本量均有限，故還需進(jìn)一步大樣本研究證明OCT 與IVUS 對(duì)于管腔面積測(cè)定能力的差異。

對(duì)于支架內(nèi)血栓形成的患者，OCT 可以更好地識(shí)別血栓類型，但由于血栓中紅細(xì)胞的阻擋作用，OCT無(wú)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(shí)，憑借較強(qiáng)的穿透力，IVUS 可以更好的觀察動(dòng)脈重塑的情況［28］。故IVUS 與OCT 有良好的互補(bǔ)作用［29］。

3 OCT 和IVUS 技術(shù)的結(jié)合

IVUS 技術(shù)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(dòng)脈血管內(nèi)評(píng)價(jià)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(gè)截面后，將圖像進(jìn)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(shí)進(jìn)行OCT 和IVUS 兩種檢查的技術(shù)也在迅速發(fā)展。Li等［31-32］在同一導(dǎo)絲上融合了OCT 與IVUS 探頭，分別在兔主動(dòng)脈和體外人冠狀動(dòng)脈中同時(shí)進(jìn)行IVUS 和OCT 檢查，先用IVUS 對(duì)血管進(jìn)行宏觀掃描，然后用OCT 對(duì)感興趣區(qū)域進(jìn)行細(xì)節(jié)評(píng)價(jià)，融合了高穿透力和高分辨率兩個(gè)優(yōu)勢(shì)，與組織學(xué)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(shù)對(duì)診斷靈敏度和特異度帶來(lái)的影響，也未能在不同人群和不同病理改變中證實(shí)新技術(shù)的可行性。未來(lái)需要更多的體內(nèi)研究驗(yàn)證這種成像手段的實(shí)用性和安全性。兩種技術(shù)的融合和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)將是未來(lái)血管內(nèi)成像技術(shù)的重要發(fā)展方向。

4 結(jié)語(yǔ)

IVUS 技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)歷了20 余年的時(shí)間，在冠狀動(dòng)脈評(píng)價(jià)中有廣泛的應(yīng)用且效果值得肯定。OCT技術(shù)經(jīng)過(guò)10年的發(fā)展，逐漸克服了成像時(shí)間長(zhǎng)，需要血流阻斷等技術(shù)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(dòng)脈壁重構(gòu)情況，指導(dǎo)PCI 術(shù)后球囊擴(kuò)張等方面擁有較大的優(yōu)勢(shì);OCT 憑借更高的分辨率，在評(píng)價(jià)易損斑塊，判斷PCI 術(shù)后即刻并發(fā)癥以及評(píng)價(jià)支架內(nèi)膜覆蓋程度等方面有更好的效果。而兩項(xiàng)技術(shù)對(duì)于冠狀動(dòng)脈內(nèi)狹窄程度和NIH 的分析能力的優(yōu)劣尚需進(jìn)一步大樣本量的研究去證實(shí)。兩項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用可以為冠狀動(dòng)脈評(píng)價(jià)提供更多信息，必將為未來(lái)血管內(nèi)成像技術(shù)的發(fā)展提供更加廣闊的前景。

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