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目前冠状动脉造影仍然是诊断冠心病的金标准，但是，渐渐地，人们发现传统成像手段的精度并不能满足医生对管腔及斑块等细微结构的评估要求。因此，近年来，腔内影像学的发展为个体化治疗和精准介入提供了一种新的手段。目前腔内影像学技术主要包括两种：光学相干断层成像（opticalcoherencetomography，OCT）和血管内超声（intravascularultrasound，IVUS），二者各有优势，IVUS穿透力更强，在评价斑块负荷，指导左主干分叉病变的治疗等方面优于OCT，而OCT分辨率更高，在分辨斑块成分上更具优势。本文将主要对OCT近年来在动脉粥样硬化与冠心病的应用进展进行综述。
一、OCT的工作原理
光学相干层析成像与超声成像原理类似，采用低相干的近红外光线，并对从组织反射回来的不同光学特征信号进行分析以获得组织图像。光束射到要被成像的组织或标本上，被不同距离上的纤维结构反射，通过测量反射光的时间延迟，可以无创地测量组织或标本的纵向内部结构。在不同的横向位置上进行连续的纵向距离测量，然后把获得的信息显示未二位的横截面图像。OCT可显著提高分辨率。由于光的传播速度极快，现有电子设备不能直接测量回波延迟，需要利用光的干涉原理进行成像，因此被称为光学相干断层成像。第一代OCT技术称为时域OCT技术（TimeDomain-OCT，TD-OCT），由于导丝回撤速度较慢，为了防止红细胞吸收光线影响图像质量，常常需要在成像前用球囊将上流血液阻断，并且以林格氏液冲洗球囊下游的残余血液，如此可以使得光线直接照射到血管壁上，反射后被获取组成血管壁清晰的图像。为此，人们发明了第二代OCT——频域OCT（FrequencyDomain-OCT，FD-OCT）。与TD-OCT相比，FD-OCT大大提高了扫描速度与导丝回撤速度，并且无需阻断血流，使得缺血等副反应明显减少。同时每帧图像的扫描线由个增加到以上，也使得图像质量得到了大幅度提升。
二、OCT对动脉粥样硬化斑块的形态学评估
OCT的高分辨率和对组织的特异性识别功能使其具有重要的临床意义。由于正常血管壁与斑块的光衰减特征不同，OCT可利用这一特性对正常血管壁和病变血管进行形态学评估。2年，科学家在对名患者尸检进行OCT图像分析后初次建立了OCT识别斑块特征的标准[2]。近年来，随着OCT技术和病理学手段的不断发展，人们已经能够较为准确地将OCT图像与斑块成分相对应。由于其与病理检测结果高度一致，因此OCT技术也被称为“光学活检”。各种斑块及微结构如图1所示。
A：正常血管的三层膜结构。B：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。C：钙化斑块表现为边缘界限清晰整齐的低信号或不均匀区域。D：纤维斑块表现为同质、高信号和弱衰减区域。E：巨噬细胞变现为为高反射、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影。F：微通道在OCT图像上的特征为直50-μm、低信号和界限清晰的黑色空洞样结构，通常可以在多个（3个或3个以上）连续截面中观察到。G：胆固醇结晶在OCT上常表现为线状的高信号结构。H：血栓可分为白血栓与红血栓两种，白色血栓信号均一，低背反射且衰减性较弱。红色血栓由于富含红细胞，红外线被红细胞大量吸收，衰减性较强，图中为大量白色血栓混合少量红色血栓。
急性冠脉综合征（acutecoronarysyndrome，ACS）是冠状动脉内不稳定的粥样硬化斑块破裂或侵蚀继发血栓形成所导致的心脏急性缺血综合征，由于具有较高的发病率及病死率，一直是心血管疾病的防治重点。导致ACS的3个最常见的机制是斑块破裂、斑块侵蚀及钙化结节[3,4]（图2A-C）。根据以前的心肌梗死患者尸检结果，约60%左右的患者存在斑块破裂[5]。与纤维帽破裂的斑块相比，纤维帽完整的斑块往往狭窄程度较轻，脂质含量较低，纤维帽较厚，脂弧较小，更多发生在没有传统心血管危险因素（吸烟除外）的年轻患者，尤其是女性[6]。薄帽纤维粥样斑块（Thin-capfibroatheroma，TCFA）因其不稳定的形态学结构，通常被认为是斑块破裂的先兆特征。其定义为脂质弧度超过两个象限，且最薄纤维帽厚度＜65μm[7]（图2D）。但是在ACS患者人群中，可以发现多个未破裂的易损斑块同时存在但并不都会引起临床事件。甚至破裂易损斑块也可以只处于沉默状态[8]。我们通过OCT发现纤维帽的厚度是斑块破裂的一个关键因素，然而大的斑块负荷及狭窄管腔也是破裂斑块引起事件的必要条件。因此即使一个易损斑块具有破裂高风险，并不意味着患者就将发生ACS，也不意味着需要植入支架治疗，相反如果其狭窄程度并不严重，可选择抗动脉粥样硬化治疗稳定斑块，毕竟支架植入存在内膜愈合不良、再狭窄及血栓形成的风险。实际OCT动态研究显示他汀治疗12个月后很多易损斑块可趋于稳定[9]。值得注意的是，我们发现部分病人血栓抽吸后，斑块本身的狭窄程度并不严重，患者血液易损（高凝状态）在此次急性缺血事件起到了重要的作用，这种情况多见于斑块侵蚀引起的AMI。实际通过OCT可筛选出这些病人，通过血栓抽吸后单纯抗凝抗血小板治疗即可，并不需要接受搭桥手术或者支架介入即可获得较好的临床获益[10]。
三、OCT指导PCI
ILUMIENⅢ和OPINION研究一致显示，OCT指导的PCI无论是手术即刻结果还是中期临床预后都不劣于IVUS指导的PCI[11,12]。同样，一项最新的网络荟萃分析研究了包括例经血管造影、IVUS或OCT指导下的BMS或DES置入患者在内的17个RCT和14个观察性研究，证实与血管造影指导比较，IVUS或OCT指导明显降低了MACE和心原性死亡发生率，而IVUS和OCT指导没有明显差异[13]。
如果可能的话，建议在PCI术前进行OCT检查以评估斑块组成及性质，从而选择合适的手术方式及支架尺寸。例如，在评价钙化斑块时，若钙化斑块负荷较大，可能会导致支架膨胀不全及较大的支架偏心率。由于超声很难穿透钙化病变，IVUS在评价钙化负荷方面的作用有限，而OCT分辨率较高，可以穿透大部分钙化斑块，有利于术者对钙化斑块做出更准确地评价，从而获得更好的手术效果。CANARY研究表明，虽然存在富脂斑块患者支架植入后围术期心肌梗死及无复流的风险增高，既往认为这可能与远端血管栓塞有关，但是使用了远端保护器后却并没有降低围术期心肌梗死的发生率。因此，富脂斑块在PCI中的意义尚需进一步研究[14]。
OCT还可以在选择球囊和支架尺寸方面提供帮助。多项IVUS研究显示，支架膨胀不良、贴壁不全等因素与晚期支架内血栓形成、支架再狭窄等不良事件相关[15,16]。因此，选择一个合适尺寸的支架就显得尤为重要。从实践的角度来看，基于外弹力膜或管腔，以远端参考血管做为参考是简单直接的方法。在应用基于管腔的方法时，建议将平均管腔直径加0-0.25mm作为支架直径。在应用基于外弹力膜的方法时，推荐将平均外弹力膜直径减0.25mm[11]。这一策略在一些直径变化较大的长病变（例如，左前降支中段至左主干病变）中不适用。然而，在临床工作中，我们发现由于OCT对脂肪组织的穿透能力有限，往往无法观察到最小管腔面积部位的血管外膜。因此OCT更多基于管腔直径来选择支架尺寸。此外，选择合适的支架长度同样重要。有研究表明，支架未完全覆盖病变被认为是支架内血栓形成及再狭窄和心血管不良事件的预测因子之一[17,18]。也就是说，我们选择的支架长度要覆盖病变，避免以脂质斑块等不稳定斑块作为支架边缘的落脚点，因为这样可能会导致术后心肌梗死风险增加[19]。
四、OCT在PCI术后随访中的应用
近年来，随着支架工艺和药物涂层的不断完善，支架植入失败的发生率已经逐渐降低，但是，由于其较高的风险和死亡率。仍然是临床工作中一个不可忽视的问题。OCT凭借助其高分辨率的优势，可以对罪犯病变支架内皮覆盖程度、新生动脉粥样硬化斑块、支架内血栓以及非罪犯病变的进展情况进行随访，在斑块或血栓发生早期改变其发展进程，从最大程度上减少支架植入失败的发生。
由支架内新生动脉粥样硬化斑块、内膜过度增生导致的支架再狭窄（in-stentrestenosis，ISR）是支架植入失败的主要原因之一。支架内新生动脉粥样硬化的组织学特征是在新生内膜内积聚富含脂质的泡沫状巨噬细胞，有或没有坏死核心形成以及钙化[20]。新生内膜内的病变与潜在的天然动脉粥样硬化之间没有明确的联系。新的动脉粥样硬化最早的特征是泡沫状巨噬细胞簇，常见于支架周围区域（图3A）或管腔表面（图3B）。泡沫状巨噬细胞的积聚可进一步形成纤维动脉粥样硬化，这些可在管腔表面（图3C）或更深的新生内膜内（图3D）观察到。坏死的核心通常含有离散的细胞碎片，大量的游离胆固醇和细胞外基质。研究表明，慢性炎症、内皮功能受损及脂质摄取增加是形成新生动脉硬化斑块的可能的机制[21]。新生动脉粥样硬化斑块在OCT图像中可以表现为弥漫均匀的高信号（图4A），这可能是新生内膜增生伴平滑肌细胞生长和脂质或细胞外基质（如蛋白多糖）积聚，或继发于血栓事件的愈合病变。此外，支架内新生动脉粥样硬化斑块还可以表现为信号不均匀的层状结构（图4B），这些斑块边界相对清晰，信号衰减不足，提示这不太可能是富含脂质的新动脉粥样硬化，而可能是肉芽组织，其上有富含平滑肌细胞的新生内膜增生。然而，由于一些斑块图像较为复杂，OCT在判断新生斑块成分的准确性仍有待病理学验证。
支架内血栓形成（stentthrombosis，ST）是导致支架植入失败的另一个主要原因。其形成可能与支架膨胀不全、贴壁不良等因素导致的支架修复延迟有关[22]。内皮化在支架修复过程中至关重要。研究发现，表面未覆盖内皮的支架是支架内血栓形成的重要因素。在以往的认知中，人们往往认为只要支架表面覆盖了组织就代表支架内皮化，但是根据实验模型的结果，这层组织也可能是纤维蛋白而非正常新生内膜[23,24]。虽然OCT可以基于密度不同对这两种组织进行判断，但其精确性有时会受到医师主观因素的影响。近年来，随着支架新工艺的出现，生物可降解支架（bioresorbablevascularscaffolds，BVS）应用逐渐增多，但是BVS也存在晚期支架内血栓等问题，有研究显示，BVS的中期内皮覆盖率不及第二代药物洗脱支架（drug-elutingstents，DES）[25]。实践证明OCT在BVS支架随访方面亦具有不错的效果。总的来说，OCT有利于明确ISR及ST的类型，判断可能导致的机制，指导支架植入后失败的治疗。通过评价支架内膜覆盖情况指导双抗治疗时间调整，降低支架内血栓风险，同时也避免不必要的长期双抗治疗带来的出血风险。对需要进一步介入治疗的患者，OCT能够协助术者更准确的了解病变的长度、性质、处理策略，从而优化介入治疗效果。更重要的是，OCT有利于找出优化再次介入处理再狭窄病变的策略（图5）。
五、总结
OCT为冠状动脉结构和病理研究提供了非常丰富的数据，在冠心病的诊断和治疗中发挥着相当重要的作用。当然，OCT应用仍具有很大的发展潜力，仍需要更多的随机临床试验提供理论支持，以便于更好地与临床实践相结合。
未完待续敬请期待
审校：王彦┆编辑：胡欣妍┆来源：医学网
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