OCT-光学干涉断层成像系统专题
发布于:2008-05-12 09:04
NATURE CLINICAL PRACTICE CARDIOVASCULAR MEDICINE
Adrian F Low, Guillermo J Tearney, Brett E Bouma and Ik-Kyung Jang*
通信作者 *美国麻省总医院心脏中心
摘要
易损或者高危斑块，是引起无血流限制性冠脉病变患者发生急性冠脉事件的重要原因之一。虽然冠脉造影技术对于诊断冠脉粥样硬化已经很成熟，但是其二维成像以及相对较低的分辨率目前对于鉴别诊断正相重构和弥漫性病变有一定困难。并且，冠脉粥样斑块的性质无法用造影来判断。虽然血管内超声是现阶段常与造影联合使用的技术，但由于分辨率较低，其应用受到一定限制。临床上需要新技术的出现来提高斑块性质的识别。OCT-光学干涉断层成像系统-通过使用近红外光，可以提供达到显微水平的血管内断层影像。这种成像技术具有卓越的高分辨率，可精确显示血管内结构和斑块成分，还可以对斑块内巨噬细胞做定量分析。这些能力提供了常见易损斑块-薄纤维帽脂质粥样斑块的精确识别。本文通过对一些临床结果的回顾认为OCT是一种发展中的有巨大前景的冠脉内成像技术。
前言
对疾病的准确诊断是医疗活动的重要基础。对于动脉粥样硬化血栓形成类疾病，诊断方法已经从最初仅仅来自于对尸体标本的总结发现到现在可以对胆固醇的量化分析以及对内皮功能异常、重构、凋亡和栓塞的动态分析。稳定性冠心病可以理解为由于血管内限制血流的大块斑块造成的供需失衡，急性冠脉综合征常常是由于造影上中等大小斑块破裂，从而导致血栓阻塞引起。临床上容易发生破裂的斑块通常称为易损斑块或高危斑块。易损斑块通常具有以下特征：大的脂质核心；被厚度<65微米的薄纤维帽覆盖；较高的巨噬细胞密度，尤其是在斑块肩部区域。由于这些特征都是微结构改变，高分辨率的影像学方法会帮助易损斑块的识别。
血管造影技术是很成熟的评价粥样斑块的影像学技术，但其提供的主要是血管腔的二维灰阶图像，无法提供血管壁的细节信息，所以准确判断斑块特征几乎不可能。另外，正相重构和弥漫性病变阻碍参考血管节段的判断。当多数易损斑块都很小而且不堵塞管腔的情况下，识别冠脉病变变得更为紧迫。
为了解决这些问题，新的技术出现了。血管内超声是个重大的技术发展，它使在体的血管内成像成为可能。而在这以前这些信息只能来自对尸体的病理分析。但是图像分辨率仍然是个基本问题。OCT的发明解决了图像分辨率的问题，并且可帮助进行冠心病的病生理研究。本文主要讨论OCT在帮助理解心血管疾病方面开启了新的大门。
体外研究
粥样斑块的OCT数据最早于2002年报道。该研究主要对90例尸体的357个粥样斑块的病变节段进行了研究。这一研究证实了OCT可以对不用的斑块类型进行鉴别，并且证实OCT可以分辨出3种不同组织类型斑块：纤维、纤维钙化及富含脂质的斑块。纤维成份为主的斑块主要表现为均一的高信号区，钙化主要表现为边界清晰的、均一的低信号带，而脂质斑块表现为边界不清晰的低信号区。通过与组织标本的病理学检查结果比较，OCT对诊断钙化及富含脂质的斑块均有较高的敏感性和特异性（依次为96%，97%及90%，92%）。
OCT不仅可以鉴别动脉壁的基本解剖结构，而且可以用于发现和量化粥样斑块中的巨噬细胞成分。通过对26例死亡72小时内的标本中富含脂质的粥样斑块进行OCT成像并将结果与同一标本的免疫组化结果比较，对于斑块纤维帽内的巨噬细胞密度监测，二者之间有很好的相关性（r=0.84, p<0.0001）。对于超过10%的巨噬细胞成分的斑块，OCT的敏感性超过90%，OCT检测斑块纤维帽内的巨噬细胞的密度是通过巨噬细胞对光信号的强反射实现的。通常来讲，粥样斑块的薄纤维帽OCT成像表现为大片低信号区域之上的薄高信号条带，所以OCT可以准确界定易损斑块的组织特点：大的脂质核心，薄纤维帽（<65微米）和靠近纤维帽的巨噬细胞聚集。
临床研究
斑块性质分析
在对临床中具有不同临床冠心病症状的患者的检查中，OCT提供了详细的冠脉斑块的形态学信息。此研究中，对近期发生急性ST段抬高心肌梗塞的患者、发生急性冠状动脉综合征（包括非ST抬高的心肌梗塞和不稳定性心绞痛）以及稳定性心绞痛患者进行了冠脉造影并同时进行OCT成像。同稳定性心绞痛患者相比，发生急性冠脉事件的患者，其冠脉板块有显著的可分辨的特点。详细的说，发生ST段抬高的心肌梗塞患者和发生急性冠脉综合征的患者，他们的斑块有薄纤维帽（指具有截面积大于2/4的脂质核心，并且纤维帽厚度<65微米）的几率更高（发生概率依次为72%，50%和20%，p=0.012）。本研究进一步证实了OCT的确可提供患者冠状动脉详细血管微结构图，并且可帮助对冠心病的发生机制进行更深刻的理解。
OCT已经用于证实系统性或多造性动脉炎症反应是发生急性冠脉事件的独立危险因素。此研究通过对49位患者，225个斑块的OCT图像分析显示局灶或多灶性巨噬细胞浸润密度提高往往预示了急性冠脉事件的发生。这一研究同时证明，在急性损伤患者的斑块表面及斑块破裂处，巨噬细胞聚集更多。通过阐述不同临床表现患者的局灶或普通炎症表现，此研究扩展了对冠脉疾病的理解，并且为易损斑块和易损患者的假说提供了依据。
PCI 治疗
OCT作为PCI术的辅助诊断工具有很高的可行性。本研究比较了10名患者，PCI操作前后分别进行OCT与IVUS成像，OCT可以精确识别球囊扩张引起的内膜撕裂，管腔内血栓，切割球囊切口数，组织脱垂和支架贴壁不良。通过对比，由于分辨率的限制，IVUS不能很好显示切割球囊切口和支架贴壁不良。通常切口位置的确定可使非顺应性斑块的扩张更加容易，而支架贴壁不良则是再狭窄和亚急性血栓的主要诱因。
IVUS成像通常用于评估冠脉支架术后效果，但是支架的金属结构使图像的质量降低，以至于IVUS不能提供更多的细节。在43个支架的成像中，OCT可以稳定的显示出内膜撕裂、组织脱垂以及支架贴壁不良。这些结果并不使人意外，因为OCT比IVUS有更的高分辨率和更少的边缘伪像。
结论
OCT是一项迅速发展的新技术。目前，OCT可以对预先选择冠脉节段的斑块进行细致的结构分析。不久的将来，OCT将不仅仅可以提供长血管壁的详细结构信息，也将可以提供血管内的血流动力学及显微动力学的完整信息。通过与OCT荧光技术及纳米颗粒标记的结合使用，将可以进一步扩大OCT的使用范围。以上技术的应用将进一步提高我们对易损斑块的识别能力并指导治疗，最终挽救更多的生命同时降低医疗费用。
来源： 医心网
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