体内的组织学显微镜——光学干涉断层成像技术(OCT)

      光学干涉断层成像技术(Optical Coherence Tomography，OCT)是继X射线、CT、MRI和超声诊断技术之后的又一种新的血管内成像方法。它综合光学技术、超灵敏探测技术和计算机图像处理技术，能够快速获得血管横断面高分辨率的微观结构图像。　　

OCT的成像原理　　

OCT利用宽带光源的短程相干特性对活体组织内部结构断层成像，其基本原理类似于血管内超声(intravascular ultrasound，IVUS)，同样是使用能量束在血管腔内进行360周向扫描，通过测反射或散射回来的信号回波来获得物体的形貌图像，获得血管横断面图像。与IVUS不同的是，OCT测量的量以反射近红外线代替反射声波。由于光的传播速度非常快，回波时间不能以电子测量，因此利用了一种低相相干技术，两束频率相同的光相遇后会产生干涉现象，通过测量干涉条纹的数目和条纹间的距离可推算出距离。OCT测量的就是这种干涉强度而非直接测量反射光强度。OCT系统产生超短光脉冲或低相相干光波，均分入干涉测量仪的检查光路和参照光路中，参照光路的光可经调制发生位相改变，并经参照镜面反射回接收装置，与从被检组织反射回的光线相结合，用光线被反射回的时间或回波延迟时间来测量距离，用回波强度描绘深度，得到二维或三维数据。用这些信息来代表反射光强度，根据信号的强弱，赋予不同的灰度或某种颜色，即可得到样品的灰度图或假彩色图。　　

OCT的优势　　

到目前为止，OCT是分辨率最高的血管内成像技术，M2x系统分辨率可达10 um×25 um，接近观察到组织水平，精确度远高于任何现有的心血管成像方式，可以提供体内实时显微影像。利用OCT专用成像导丝中的光学影像核芯，OCT可以使您观察到血管内的复杂形态，包括其结构和血管内病变，而无需样本切除或处理。因此，OCT被称为“体内的组织学显微镜”。

OCT的临床应用　　

1. 诊断临界病变　　

(1)精准判断斑块成分　　

Yabushita等人于2002年对尸解获取357个病变的动脉粥样硬化斑块节段进行OCT成像。应用前50个动脉粥样硬化斑块节段建立纤维斑块、纤维钙化斑块和富含脂质斑块等3个类型斑块的图像标准：纤维性斑块的影像为丰富均一的高信号区；纤维钙化斑块影像为边界清晰的低信号区；脂质斑块影像为边界模糊的低信号区。以此为标准对其余307个节段进行OCT成像检查，检测纤维斑块的敏感性为71－79% 、特异性为97－98%；纤维钙化斑块的敏感性为95－96%，特异性97%，富含脂质斑块的敏感性为90－94%，特异性90－92%。认为OCT成像对检测3种类型斑块的敏感性和特异性均非常高，从而为患者冠状动脉内OCT成像的评价提供了基础。　　

(2)发现易损斑块　　

导致临床急性事件发生的主要为易损斑块，其病理特征主要为：含有丰富的细胞外脂质和细胞碎片组成的大的粥样核（大于斑块总体积的40%，称为软斑块），其外部纤维帽较薄（通常小于65 um），特别是病灶与邻近正常内膜交界处（肩区）区最为薄弱，有大量的巨噬细胞和T细胞浸润。冠脉内OCT技术可以提供高清晰度的血管腔横断面图像，最小分辨率达10 um，适于检测易损斑块纤维帽厚度和纤维帽的细胞成分（巨噬细胞），并可判断这些炎性细胞到底局限于纤维帽还是整个斑块中。因此OCT能够较好地识别纤维帽和脂质核（敏感性均达90%以上），可能成为对斑块进行危险分层的有力工具。　　

(3)识别红血栓、白血栓　　

在对冠心病患者的检查中可以发现红血栓、白血栓，表现为不规则形状。其中红血栓信号衰减明显，白血栓信号衰减较弱。因此可以使医生及时采取应对措施，预防临床急性事件的发生。　　

2.判断支架术后即刻效果 　　

Bouma等对PCI患者进行了OCT检查，评价血管夹层、组织脱垂、支架贴壁以及支架的不对称性，并与IVUS进行了比较。总计对39例患者的42个支架进行了成像，无一例并发症。用OCT比IVUS观察到了更多的夹层、脱垂和支架贴壁不完全的情况。血管夹层由OCT确定的有8例，IVUS确定的有2例；支架内组织脱垂OCT确定的有29例，IVUS确定的有12例，脱垂的范围分别为(242±156μm)和(400±100μm)。支架贴壁不完全OCT发现的有7例，IVUS发现的有3例。这是由于OCT比IVUS有更的高分辨率和更少的边缘伪像。医生可以根据检查结果及时采取球囊后扩张等措施，可以使PCI手术的效果更为满意。　　

3.术后随访　　

为克服金属裸支架术后内膜过度增殖而导致的再狭窄，近年来应用药物洗脱支架在减少再狭窄方面取得可喜进步，但是置入药物洗脱支架后由于支架表面内膜覆盖不全引起晚期血栓的报道逐渐增多。如何检测药物洗脱支架术后内膜覆盖情况是当前大家关注的焦点。陈步星等利用OCT 成像技术的高分辨率评价药物洗脱支架和金属裸支架后支架支撑杆表面内膜增殖不同情况。OCT 清楚显示金属裸支架术后5-93个月几乎所有支架表面均有不同程度内膜增殖覆盖，不论是在金属裸支架术后5-10个月，还是术后23-93个月，其内膜最大增殖厚度、血管腔直径和截面积丢失及直径和面积再狭窄方面的差异均没有统计学意义，也说明金属裸支架术后再狭窄大多数发生在6 个月以内，6 个月以后相对比较稳定。药物洗脱支架尽管长度大于金属裸支架，但在术后6-10个月内引起最大内膜增殖厚度、血管直径和截面积的丢失和再狭窄率方面均明显低于金属裸支架。有限的样本和临床研究资料提示，在药物洗脱支架的时代，用OCT 评价支架治疗效果的方法是其他检查手段无法替代的。　　

OCT的前景展望　　

OCT成像系统作为“体内的组织学显微镜”，已经成为评价不稳定斑块、评价支架治疗效果的理想手段。OCT可以清晰显示各种冠状动脉硬化斑块的特征，评价支架后支架梁是否未贴壁、支架位置是否恰当、内膜撕裂、组织脱垂、支架内再狭窄及观察血栓等均有重要临床意义。在药物支架时代，观察支架植入后内皮化状态，辅助判断药物支架术后抗血小板药物的服用时间也有很大的应用前景。在不久的将来，OCT的使用将更为广泛，并有信心成为心脏介入医生的有力助手，更好致力于人类健康。