光学相干断层成像技术在冠心病介入诊疗领域的应用中国专家建议.pdf

光学相干断层成像(optical coherence tomography，OCT)是继血管内超声(intravascular ultrasound，IVUS)后出现的一种新的冠状动脉内成像技术。与 IVUS 相比，OCT 有极高的分辨率，在评价易损斑块和指导支架置入，尤其是在急性冠状动脉综合征(acute coronary syndrome,ACS)等冠心病诊疗领域日益受到关注。本次，国内长期从事冠状动脉介入诊疗及影像学研究、有丰富冠心病介入诊疗临床经验的心血管病专家通过循证医学回顾并结合临床实际经验，共同制定 OCT 成像方法、图像分析以及应用指征的中国专家建议，旨在规范并指导 OCT 在冠心病诊疗领域中的应用。OCT 与 IVUS 的成像特点比较见表 1。OCT 系统的构成及图像采集过程（略）OCT 图像的定义以下 OCT 图像的定义为单一横截面图像的识别。01 正常血管壁正常血管壁在 OCT 图像上，正常冠状动脉血管壁的特征是典型的 3 层结构，由内膜、中膜和外膜组成(图 1)。内膜主要为弹力纤维层，反射信号高，表现为高信号亮带状；中膜为平滑肌层，反射信号通常较低或信号微弱，表现为信号较低暗带；外膜主要为细胞外基质和外弹力膜，表现为信号较强但不均一亮带。在 OCT 图像上，内弹力膜的定义是动脉内膜和中膜的边界，而外弹力膜的定义是动脉中膜和外膜的边界。光学相干断层成像(optical coherence tomography，OCT)是继血管内超声(intravascular ultrasound，IVUS)后出现的一种新的冠状动脉内成像技术。与 IVUS 相比，OCT 有极高的分辨率，在评价易损斑块和指导支架置入，尤其是在急性冠状动脉综合征(acute coronary syndrome,ACS)等冠心病诊疗领域日益受到关注。图 1 OCT 图像上冠状动脉的 3 层结构(1B 为 1A 中方框的放大图)02 动脉粥样硬化斑块动脉粥样硬化斑块在 OCT 图像上，动脉粥样硬化斑块的定义是血管壁出现占位性病变(增厚病变)或血管壁3 层结构缺失。OCT 图像上的斑块类型可分为 3 类，即纤维斑块、钙化斑块和脂质斑块。在 OCT 图像上，纤维斑块表现为同质、高信号和弱衰减区域，有时可在纤维斑块中发现内弹力膜或外弹力膜(图 2A)。在 OCT 图像上，钙化斑块表现为边缘锐利的低信号或不均匀区域(图 2B)。该定义适用于较大的钙化，一些特殊类型的钙化，如微小或点状钙化，可能与斑块稳定性相关，但其 OCT 定义尚未确立。在 OCT 图像上，脂质斑块表现为边缘模糊、高背反射和强衰减区域，在低信号区域的表面有高信号带的纤维帽(图 2C)。图 2 动脉粥样硬化斑块的 OCT 图像2A：纤维斑块；2B：钙化斑块(箭头所示)；2C：脂质斑块(双箭头弧线所示)；2D：薄纤维帽粥样硬化斑块(纤维帽厚度为 50 m)薄纤维帽粥样硬化斑块：在 OCT 图像上，薄纤维帽粥样硬化斑块是指纤维帽厚度 65 m 的富含脂质斑块(图 2D)。03OCT 对斑块细微结构的识别对斑块细微结构的识别在 OCT 图像上，纤维帽是指覆盖在低信号区域(脂质或钙化)上的组织层，它的反射信号通常较高。巨噬细胞在 OCT 图像上的特征为高反射、强衰减的点状或条带状结构，且常在高信号的点状区域后形成放射状光影(图 3A)。图 3 斑块细微结构的 OCT 图像3A：巨噬细胞浸润(箭头所示)；3B：微通道(箭头所示)；3C：胆固醇结晶(箭头所示)微通道在 OCT 图像上的特征为直径 50300 m、信号低和边缘锐利的空洞样结构，通常可以在多个(至少 3 个)连续截面中观察到(图 3B)。在 OCT 图像上，胆固醇结晶表现为信号强度较高、衰减较低的薄线性区域，通常位于纤维帽或脂质斑块坏死核心中与脂质伴行(图 3C)。目前，关于 OCT 检测胆固醇结晶的敏感度和特异度，还有待进一步研究。在 OCT 图像上，血栓表现为附着在管腔表面或在管腔内漂浮的不规则团块。其分为以下 3 种类型：(1)红色血栓(富含红细胞)：高背反射和强衰减性(图 4A)；(2)白色血栓(富含血小板)：低背反射，信号均匀，弱衰减性(图 4B)；(3)混合血栓：介于红色血栓与白色血栓之间(图 4C)。图 4 血栓 3 种类型的 OCT 图像(4A：红色血栓；4B：白色血栓；4C：混合血栓，RT 为红色血栓，WT 为白色血栓)04 解读解读 OCT 图像时的注意事项图像时的注意事项1由成像系统或其他原因造成的图像畸变或相对真实解剖结构的差异称为 OCT 伪像。常见的 OCT 伪像有血液残留、错层伪像、气泡伪像、切线伪像、饱和伪像和导丝损坏等(图 5)。图 5 常见的 OCT 伪像5A：血液残留(箭头所示)；5B：错层伪像(箭头所示)；5C：气泡伪像(箭头所示)；5D：切线伪像(箭头所示)；5E：饱和伪像(箭头所示);5F：导丝损坏2脂质斑块应与钙化斑块相鉴别，前者边缘模糊或难以辨认，而后者边缘锐利。此外，某些斑块的特定成分如巨噬细胞，也会造成 OCT 信号的强衰减，并在后方呈现出低信号图像；浅层(切线)的信号衰减、血液或红色血栓也可形成类似脂质斑块的伪影。3一般来说，巨噬细胞通常在纤维帽和脂质池边界聚集。位于斑块浅层的巨噬细胞会影响对其所覆盖的斑块成分的评价，并形成类似脂质坏死核心的图像。当巨噬细胞与微小钙化、胆固醇结晶或内外膜同时出现时，对图像识别也可能会造成混淆。OCT 的临床应用的临床应用01OCT 在易损斑块诊疗中的作用在易损斑块诊疗中的作用易损斑块是指不稳定、易于形成血栓和突然破裂而导致急性心血管事件的斑块，其主要病理学特征是大的脂质坏死核心、薄纤维帽并伴有巨噬细胞浸润。薄纤维帽粥样硬化斑块是易损斑块的主要类型之一，OCT 定义下的薄纤维帽粥样硬化斑块与病理学有高度的吻合性，是斑块快速进展的独立预测因子。一项结合 OCT 与 IVUS 的临床研究表明，纤维帽厚度76是斑块破裂的临界点。早期发现易损斑块并进行药物干预，有助于降低心血管事件风险。OCT 研究发现，他汀类药物可显著增加脂质斑块纤维帽厚度，减少纤维帽中巨噬细胞含量，从而稳定易损斑块，改善冠心病患者的临床预后。02OCT 在在 ACS 诊疗中的价值诊疗中的价值1OCT 对对 ACS 罪犯病变的判定：罪犯病变的判定：研究表明，造成 ACS 的 3 个主要病理学机制为斑块破裂、斑块侵蚀和钙化结节。其在 OCT 图像上的特征如下：(1)斑块破裂：纤维帽连续性中断，伴空腔形成(图 6A、图 6B)。(2)斑块侵蚀：根据斑块表面是否有血栓及其所覆盖斑块的能见度，将斑块侵蚀分为明确的 OCT斑块侵蚀和可能的 OCT斑块侵蚀。明确的 OCT斑块侵蚀的定义为纤维帽完整，未见斑块破裂，伴血栓形成，血栓下斑块结构可识别(图 6C、图 6D)。可能的 OCT斑块侵蚀(图6E、图 6F)：纤维帽完整，罪犯病变无血栓形成，管腔表面不规则；病变处伴血栓形成，血栓处斑块结构不可识别，血栓近端或远端无浅表脂质和钙化。(3)钙化结节：结节样钙化突出到管腔内，伴纤维帽破裂，可伴血栓形成。主要特征为结节样突出，浅表钙化，病变近端或远端常可见严重钙化(图 6G、图 6H)。图 6 OCT 对急性冠状动脉综合征罪犯病变的识别6A、6B：斑块破裂，脂质斑块的纤维帽连续性中断(箭头所示)，伴空腔形成；6C、6D：明确的斑块侵蚀，纤维帽完整，未见斑块破裂，伴血栓形成；6E、6F：可能的斑块侵蚀，可见红色血栓(Th)突入管腔，邻近血栓处管壁无明显斑块形成，且管腔无明显狭窄；6G、6H：钙化结节，可见结节样钙化(Ca)突出到管腔内，呈火山喷发样改变，纤维帽破裂(箭头所示)，伴有血栓形成；6B、6D、6F 和 6H 分别为 6A、6C、6E 和 6G 中方框的放大图其他 OCT 可见的 ACS 罪犯病变包括自发性冠状动脉夹层和冠状动脉痉挛等。2OCT 检测对检测对 ACS 治疗策略及患者临床预后的影响：治疗策略及患者临床预后的影响：OCT 及病理学研究发现，ST 段抬高型心肌梗死患者多由斑块破裂导致，罪犯病变管腔面积较小，且血栓负荷较大(以红色血栓为主)，而非 ST 段抬高型 ACS 患者多由斑块侵蚀导致，罪犯病变处管腔面积较大，血栓负荷较小(以白色血栓为主)。基于这些不同的病理及影像学特点，对临床上由斑块侵蚀导致的 ACS 患者，经溶栓或血栓抽吸后，造影显示无严重管腔狭窄(直径狭窄率100 m 的支架新生内膜，按 OCT 图像特征可分为以下 3 类：(1)均质性：高反射且信号相对均匀，无局部信号衰减；(2)异质性：低反射且信号不均匀，有局部信号的强衰减；(3)分层：向心性、双层或多层的光学信号，近腔侧通常为高反射信号，远腔侧通常为低反射信号。晚期和极晚期支架内血栓是冠状动脉支架置入术后严重且致命的并发症。支架内膜覆盖不全、支架贴壁不良、支架内新生动脉粥样硬化斑块破裂等因素与支架内晚期血栓形成相关。多项临床研究显示，OCT 测量与组织覆盖物的组织学测量之间有高度的相关性。在 OCT 图像上，支架小梁覆盖定义为可识别支架小梁上方组织；支架小梁未覆盖定义为支架小梁上方未出现组织覆盖。在 OCT 图像上，支架内新生动脉粥样硬化斑块表现为支架内增生的内膜高信号后有明显的信号衰减，并且边界模糊，提示脂质沉积(图 8A)。其他 OCT 斑块特征也可见于支架内，如钙化(图 8B)和胆固醇结晶(图 8C)等。支架内新生动脉粥样硬化斑块是导致晚期支架失败的重要原因。图 8 支架内斑块的 OCT 图像8A：支架内脂质沉积(双箭头弧形所示)；8B：支架内钙化；8C：支架内胆固醇结晶(箭头所示)OCT 的应用前景的应用前景01OCT 在左主干及分叉病变中的应用新一代 FDOCT 能够快速安全地完成对左主干病变(除冠状动脉开口部病变)的扫描，在判断病变类型、评价管腔大小及支架置入后贴壁不良、边缘夹层及组织脱垂等方面，效果明显优于 IVUS。但值得注意的是，由于受到 OCT 扫描深度的限制，不推荐 OCT 在左主干病变中常规应用。分叉病变是冠状动脉支架置入失败率较高的复杂病变之一，术前行 OCT 检查可准确测量主支及分支开口狭窄程度、病变长度、斑块分布及性质，有助于术者选择合适的介入器械及分支支架治疗策略(单支架或多支架技术，或者是否需要保护分支血管)。新一代 OCT 系统的实时三维成像功能还可以提供血管的空间分布和结构，特别是对分叉开口的显示更为清楚。研究表明 3DOCT 指导分叉病变支架置入具有可行性，并且可减少支架贴壁不良的发生。因此，在临床指导分叉病变治疗时，可考虑应用 OCT。02OCT 在钙化病变中的应用在钙化病变中的应用病理对照研究显示，OCT 检测钙化病变的敏感度(9596)和特异度(97)很高。术前钙化病变的准确检测对选择再血管化方式至关重要。当 OCT 发现严重的环形钙化时，应避免直接置入支架，推荐优先考虑采用预扩张或试验性扩张的策略，在短的钙化环中可使用球囊切割或冠状动脉内旋磨术。03OCT 在生物可吸收支架中的应用在生物可吸收支架中的应用生物可吸收支架开启了新型支架时代。近期发表的 ABSORB China 研究表明，生物可吸收支架在临床安全和有效性方面不劣于金属药物洗脱支架。OCT 能够更精准地评价动脉粥样硬化斑块、支架组织贴壁情况和支架表面新生内膜覆盖等。同时，对于支架的术后即刻及随访数据的重复性高，且不受分析方法或应用软件差异的影响。以上 OCT 成像技术特点使得其在可吸收支架领域的应用优势进一步提高。最新一代 ILUMEIN OPTIS 系统扫描速度更快，能够精确地进行术前病变准备。此外，联合腔内影像学技术和实时三维血管重建技术能够准确评价可吸收支架与边支血管的解剖位置，从而优化 PCI 过程。1 指导可吸收支架置入：指导可吸收支架置入：目前的生物可吸收支架杆平均厚度较大(114228 m)，且与金属支架相比，生物可吸收材料更加坚硬，可塑性差。可吸收支架置入术前对病变应做好充分的准备，比如