光學(xué)相干斷層掃描

1、光學(xué)相干斷層掃描 (OCT)一、概述近年來， 醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展取得了長足的進(jìn)步， 尤其是微創(chuàng)血管內(nèi)成像技術(shù)的發(fā)展， 為臨床 冠脈介入醫(yī)生對冠狀動(dòng)脈病變的評估提供了更加豐富信息。 光學(xué)相干斷層掃描 ( optical coherence tomography，OCT)為近幾年新興的冠狀動(dòng)脈內(nèi)成像模式，自 2000年哈佛大學(xué)的 IK Jang 教授首次 應(yīng)用于冠狀動(dòng)脈內(nèi)的檢查以來， OCT以其檢查的安全性和極高分辨率在世界范圍內(nèi)迅速普及，開創(chuàng) 了冠狀動(dòng)脈內(nèi)檢查新的里程碑。二、OCT的種類及組成 OCT系統(tǒng)主要由光源、參照鏡和光電探測器所組成。目前，該成像系統(tǒng)主要分為兩種：一種是 時(shí)域光學(xué)相干斷層

2、成像技術(shù)( TD-OCT()；另一種是頻域光學(xué)相干斷層成像技術(shù) (FD-OCT) 。而目前 應(yīng)用的 OCT成像系統(tǒng)主要是 FD-OCT，臨床使用的是 M4(C7)。三、OCT的原理OCT是采用低相干技術(shù)，利用波長為 1300nm左右的近紅外線的光波作為光源，通過分光器將 光源發(fā)出的光分為樣本光束和參照光束， 采用距離相同的參照光束和樣本光束反射波相遇后的產(chǎn)生 的光學(xué)相干現(xiàn)象， 用光波反射時(shí)間和光波延遲時(shí)間來測量距離， 光波強(qiáng)度代表深度， 經(jīng)計(jì)算機(jī)處理 成信號后，從而獲得組織圖像。 OCT是分辨率最高的血管內(nèi)成像技術(shù)， 其分辨率接近 10m，比 IVUS 大約高 10 倍，能清晰的分辨血管內(nèi)組織

3、，被譽(yù)為“體內(nèi)組織學(xué)顯微鏡” 。四、OCT的成像優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)1、OCT的成像優(yōu)點(diǎn)具有無輻射、非侵入、高分辨率及高探測靈敏度等特點(diǎn)； 可清晰顯示內(nèi)膜下的病變或斑塊，識別易損斑塊、穩(wěn)定斑塊、血栓、鈣化、夾層、支架及支 架表面的內(nèi)膜增生和支架內(nèi)再狹窄，因此， 在評價(jià)斑塊的性質(zhì)、介入治療的指導(dǎo)、再狹窄機(jī)制臨床 研究和療效評價(jià)方面，有著其獨(dú)到的優(yōu)勢和應(yīng)用價(jià)值。2、OCT的成像缺點(diǎn)OCT組織穿透力較差， 僅為 1 2mm，而且不能穿透紅細(xì)胞，因此，需要通過冠脈內(nèi)注射造影 劑排空血液；在有冠脈病變的情況下，常常不能觀察到冠脈外膜及冠脈外病變情況。頻域 OCT檢查時(shí)探頭高速自動(dòng)回拉， 不能隨意停留在感興趣的病變

4、血管段， 因而實(shí)時(shí)易用性 顯得不足。五、OCT的適應(yīng)癥1、冠心病診斷中的應(yīng)用冠狀動(dòng)脈病變特征的定性及定量分析對血栓病變的鑒別2、冠心病介入治療中的應(yīng)用支架釋放即刻效果評價(jià)術(shù)后即刻血管的損傷情況評價(jià)指引復(fù)雜病變的支架植入慢性完全性閉塞病變介入治療指導(dǎo)及評價(jià)左主干及前降支開口處病變的評價(jià)支架術(shù)后的近遠(yuǎn)期隨訪六、OCT的相對禁忌癥1、開口部位的病變；2、直徑較大的血管；3、血管壁深層病變結(jié)構(gòu)的分析七、OCT的并發(fā)癥1、急性心肌缺血2、心律失常，如房室傳導(dǎo)阻滯，室早，室速，室顫等3、血管損傷，如冠脈痙攣、夾層及破裂4、栓塞等八、OCT注意事項(xiàng)1、首先是指引導(dǎo)管通常選用內(nèi)腔比較大的指引導(dǎo)管，一般是 6F

5、 或者 7F的指引導(dǎo)管。 導(dǎo)管要有比較好的同軸型。2、其次是成像導(dǎo)管：首先應(yīng)該對中心腔進(jìn)行沖洗導(dǎo)管準(zhǔn)備最重要一點(diǎn)就是 0 點(diǎn)校正成像導(dǎo)管沿導(dǎo)絲送入到病變的遠(yuǎn)端， 至少確保要超出病變遠(yuǎn)端 5mm以上，這樣才可以將全部 病變都包進(jìn)去，從而得到一個(gè)病變整體的成像。 （下圖）3、OCT檢測的偽像臨床醫(yī)師在做 OCT的時(shí)候，有時(shí)候會(huì)遇到一些特別嚴(yán)重狹窄的病變，這時(shí)并不適合做OCT，硬行將導(dǎo)管通過的話，很容易將導(dǎo)管損壞。 即使導(dǎo)管能通過病變，但是回撤到最狹窄病變處， 成像導(dǎo) 管很容易就會(huì)卡住， 成像光纖回撤時(shí)在最狹窄處受阻， 光纖隨之在局部甩動(dòng)形成了一個(gè)偽像 （圖 A）。 偽像主要分為導(dǎo)絲偽像和運(yùn)動(dòng)偽像。

6、 導(dǎo)絲偽像的形成是由于導(dǎo)絲會(huì)遮擋光線， 從而導(dǎo)致后面形成一 個(gè)暗區(qū)（圖 B）。運(yùn)動(dòng)偽像是由于心臟跳動(dòng)從而產(chǎn)生的一個(gè)偽像（圖 C）。而對于血液干擾圖像，我 們一定要使用造影劑將血管里的血液沖洗掉。 如果導(dǎo)管同軸性不好， 造影劑注射不充分、 血管里紅 細(xì)胞沒有沖洗干凈，就會(huì)形成血液干擾圖像。九、OCT檢測過程中可能出現(xiàn)的并發(fā)癥1、心絞痛及缺血性 ST-T 改變；OCT檢查過程中可能出現(xiàn)心絞痛及發(fā)作。造成原因多數(shù)是由于助手配合欠佳致操作時(shí)間過長， 影響冠脈血流所致；或者是 OCT掃描血管病變段過長，致使 OCT阻斷球囊阻斷血流時(shí)間也相應(yīng)延 長；還有檢查過程中病變血管痙攣甚至閉塞均可誘發(fā)上述癥狀發(fā)作，

7、 因此，在檢查過程中應(yīng)嚴(yán)密觀 察心電監(jiān)護(hù)及患者情況。2、心律失常的發(fā)生，如房室傳導(dǎo)阻滯，室早，室速，室顫等； 心律失常的發(fā)生有時(shí)是致命的，應(yīng)高度重視，主要發(fā)生在壓力檢查時(shí)，與阻斷血流時(shí)間過長、 局部血管損傷等導(dǎo)致心肌缺血有關(guān)，應(yīng)熟練操作規(guī)范，減少操作時(shí)間。3、冠脈血管損傷，如冠脈痙攣、夾層及破裂； OCT阻斷球囊為低壓力球囊，對血管壁壓力較低，一般不易損傷血管。但如果球囊正好卡在斑 塊上時(shí)，有可能發(fā)生血管損傷，因此術(shù)中 OCT阻斷球囊準(zhǔn)確定位，可減少發(fā)生。4、其他如栓塞等常規(guī)介入治療相關(guān)并發(fā)癥。十、OCT在冠心病診治中的應(yīng)用1、OCT在冠心病診斷中的應(yīng)用OCT是目前空間分辨率最高的血管內(nèi)成像技

8、術(shù)，分辨率可達(dá) 1020m，。應(yīng)用 OCT，可以獲得 組織水平的血管內(nèi)斷層影像， 可準(zhǔn)確分析斑塊成分、 性質(zhì)及分布， 從而提高冠心病的診治的準(zhǔn)確性。斑塊的穩(wěn)定性分析在所有急性缺血性心血管事件中， 冠脈不穩(wěn)定斑塊是導(dǎo)致其發(fā)生的主要病理生理機(jī)制。 不穩(wěn)定 斑塊的特征主要表現(xiàn)在纖維帽薄，脂質(zhì)核心大伴巨噬細(xì)胞的浸潤以及纖維帽破裂等。目前，OCT是唯一能夠測量斑塊纖維帽厚度的檢查方法。 同時(shí) OCT能清晰顯示斑塊脂質(zhì)核心大小， 并能夠識別斑 塊中巨噬細(xì)胞的密度以及分布情況。 下圖為不穩(wěn)定斑塊的 OCT成像，左圖顯示兩處斑塊纖維帽很薄， 而右圖可清晰看到纖維帽出現(xiàn)裂縫，因此可以評定為不穩(wěn)定斑塊。對冠脈內(nèi)血

9、栓的評價(jià)由于 OCT不能透過紅細(xì)胞， 因此 OCT可識別血栓的組成， 即可區(qū)分紅或白血栓。 紅色血栓含有 大量的紅細(xì)胞， OCT表現(xiàn)為突入管腔中的組織為高反光信號，伴有無信號尾影的圖像 （ 見圖 A）。而 白色血栓主要由血小板組成， OCT表現(xiàn)為突入管腔中的組織為強(qiáng)反光信號，低衰減圖像 （ 見圖 B）。 準(zhǔn)確區(qū)分紅白血栓對臨床治療方案的選擇是尤為重要的。1.4 鈣化的檢測 鈣化斑塊在 OCT成像中的特點(diǎn)是低信號， 邊界清晰，質(zhì)地不均一。 并且可清晰顯示鈣化病變是 位于內(nèi)膜、內(nèi)膜下還是血管外等部位， 可為冠脈旋磨術(shù)的選擇提供更為可靠的參考依據(jù)。 （ 見下圖 ）2、 OCT在冠心病介入治療中的應(yīng)用

10、在介入治療過程中， 對于左主干及開口病變、 分支病變的介入治療選擇一直以來是介入治療的 難點(diǎn)， 術(shù)中血管夾層、 支架貼壁不良以及組織脫垂又是影響支架術(shù)后療效的重要因素。 因此上述病 變的合理選擇治療策略， 同時(shí)防止支架植入術(shù)后不良因素的發(fā)生， 是改善患者預(yù)后的重要前提。 OCT 檢測可以清晰顯示上述情況，并且能夠提供詳細(xì)的三維成像，以指導(dǎo)介入醫(yī)師的決策。2.1 病變狹窄程度的評價(jià)研究表明，通過 OCT所測量得到的管腔面積與組織學(xué)所得到的管腔面積具有很強(qiáng)的相關(guān)性， 并 且優(yōu)于 IVUS，目前最小管腔面積（ MLA）3.5mm2 作為需要介入干預(yù)的界值。因此通過 OCT檢測， 可以評價(jià)冠脈狹窄程度

11、。支架膨脹和貼壁是否良好及支架內(nèi)血栓的評價(jià)OCT較 IVUS 能夠更加清晰地顯示支架植入后即刻、 遠(yuǎn)期的支架膨脹和貼壁等情況。 OCT還可以 清晰地顯示支架的金屬絲、 支架置入后的血管反應(yīng)情況、 支架貼壁不良、 支架內(nèi)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊、 支架內(nèi)血栓以及支架內(nèi)膜等。 支架貼壁不良定義為支架絲表面與血管壁之間的距離超過支架絲和多 聚物的厚度， 其原因可能跟病變本身特點(diǎn)如鈣化、 支架擴(kuò)張不充分、 支架本身結(jié)構(gòu)特性及血管回縮 有關(guān)。（見下圖）術(shù)后血管損傷介入治療過程中， 為達(dá)到良好的支架釋放效果， 是必須的， 但是這將導(dǎo)致支架植入后的血管壁損傷。尤其是遇到鈣化病變， 高壓釋放或高壓后擴(kuò)張 這種管壁損傷

12、如夾層、 組織脫垂等是導(dǎo)致支架內(nèi)再狹窄的重要因素。 OCT可更清晰的觀察到血管壁損傷類型，并可對這些損傷進(jìn)行定量分析，及早作出處理， 減少并發(fā)癥的發(fā)生， 提高介入治療遠(yuǎn)期療效。 支架植入后組織脫垂的 OCT圖像特點(diǎn)是表面光滑、沒有信號衰減（下圖）復(fù)雜病變的支架植入評估分叉病變是冠脈支架植入失敗率較高的一種復(fù)雜病變， 分叉開口處的支架貼壁不良或者重疊支 架處小梁的內(nèi)皮化會(huì)延遲，都會(huì)增加分叉病變的支架內(nèi)血栓形成風(fēng)險(xiǎn)，這兩種現(xiàn)象均能夠被 OCT 識別。在分叉病變支架植入過程中應(yīng)用 OCT檢測主支血管和分支開口處的斑塊分布以及斑塊成分， 對術(shù)者選擇恰當(dāng)?shù)闹委煼桨妇哂兄匾闹笇?dǎo)意義。慢性完全性閉塞病變（

13、 chronic total occlusions，CTO）慢性完全閉寒病變（ CTO）是由不同程度的纖維脂質(zhì)斑塊和血栓組成。當(dāng)纖維閉塞斑塊致密化 和均一化后， 指引導(dǎo)絲通過病變的成功率往往很低， 另一方面， 貫穿病變的內(nèi)皮化微通道則增加了 CTO病變手術(shù)成功的可能性。自 FD-OCT應(yīng)用于臨床上后，采用 FD-OCT來發(fā)現(xiàn)閉塞微通道指導(dǎo) CTO 病變的介入治療也是 OCT應(yīng)用的熱點(diǎn)之一。 OCT能夠區(qū)分閉塞的管腔和血管壁的不同層次，并且有 如果發(fā)生了管壁夾層， OCT能夠區(qū)分真腔和假腔，可增加手術(shù)的準(zhǔn)確性與成功率，同時(shí)減少并發(fā)癥 的發(fā)生。左主干及前降支開口處病變左主干及開口病變因其部位的重要

14、性， 在選擇治療策略的時(shí)， 存在諸多不可知的因素， 這為臨 床介入醫(yī)生的決策帶來很大的困惑。雖然 IVUS用于臨床以指導(dǎo)左主干及開口病變治療以來，獲得 了可喜的成效，但 OCT的應(yīng)用，可提供更多，更準(zhǔn)確、更清晰的病變信息，以指導(dǎo)介入治療方案。十一、小 結(jié)目前，OCT作為臨床上使用的一種新的影像技術(shù)，對于我們了解動(dòng)脈粥樣硬化斑塊特征、血栓以及評價(jià)遠(yuǎn)期支架植入后的內(nèi)膜覆蓋情況，支架內(nèi)再狹窄、 支架內(nèi)斑塊、晚期貼壁不良、晚期血栓 等能提供更多的信息。 因此可以相信， 隨著 OCT技術(shù)在冠心病介入治療領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸增多， 它將 成為一項(xiàng)指導(dǎo)冠狀動(dòng)脈介入治療、 分析冠狀動(dòng)脈內(nèi)斑塊特點(diǎn)及評價(jià)冠狀動(dòng)脈支架置

15、入術(shù)后療效的重 要影像學(xué)技術(shù)。近年來 3D-OCT技術(shù)也在快速發(fā)展，由于 FD-OCT系統(tǒng)回撤速度快、成像幀數(shù)高， 使 得對體內(nèi)冠脈長節(jié)段的三維微細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像成為可能。 這種新技術(shù)一旦投入臨床使用， 將會(huì)更進(jìn) 一步拓展 OCT在冠脈介入治療中的應(yīng)用。參考文獻(xiàn)Jung IK ，Tearney G ， Bouma B Visualization of tissue prolapse between coronary stent struts by opticalcoherence tomography : comparison with intravascular ultrasoundJ Circulation ，2001，104Fujii K， Kawasaki D， Masutani M， et al OCTa ssessment of thincap fibroatheroma distribution in native coronaryarteries JJACC Cardiovasc Imaging ， 2010 ，3 (2) : 168-175 Kubo T，N