2018年伊始，国际知名心血管介入JACC:CARDIOVASCULAR INTERVENTIONS 上发表了由美国著名心血管病专家Gary Mintz，Gregg Stone、Ziad A. Ali等撰写的综述，详述了OCT应用的临床进展以及发展方向，是了解光学相干断层成像（OCT）不可多得的经典教材。
腔内影像技术的出现是冠状动脉成像技术发展史上重要的进步之一，其中光学相干断层成像（OCT）因其具有高分辨率可以对腔内结构清楚成像更是里程碑式的进步。OCT在临床上扮演了多种角色：评估冠脉硬化发展过程，评价治疗效果，探究急性冠脉综合征发生机制，观察新型介入治疗器械的效果以及优化介入治疗方案。本文将综述OCT应用的临床，描述未来OCT的研究领域，并且谈一谈OCT在临床推广中的所遇到的障碍。
冠脉造影可以对冠脉结构进行实时成像，是目前临床上诊断冠脉疾病和指导PCI的最常用的有创性检查之一。冠脉造影的不足之处体现在以下方面：使用2D图像显示冠脉3D结构，在评估管壁、斑块组成、病变范围以及分布时有一定的。冠脉造影的结果与读图者之间的差异有很大关联，不同的读图者在狭窄程度测量上会有不同，即使是经验最为丰富的读图者这种差异也难以避免，而定量冠状动脉造影（QCA）也只能略改善诊断准确性。此外，由于某些病变为外弹力膜向外扩张，而管腔面积并无变化，所以冠脉造影无法识别对此类病变。
腔内成像技术如IVUS、OCT可以对管腔及管壁解剖结构清楚成像，很大程度上克服了冠脉造影的不足之处。与灰阶IVUS相比，OCT分辨率较高而穿透性较低，可以对病变组织成分（如钙化、血栓、新生内膜组织）清晰成像，对支架相关参数（如支架覆盖、组织脱垂、边缘夹层）的测量也更为准确。而IVUS优势在于穿透性较强，获取图像时无需清除血液，更适用于较大直径的血管如左主干的成像。尽管这两种成像手段存在以上差异，但与冠脉造影相比，在诊断及指导治疗上均具有重要作用。目前OCT仍是一种较为新型的成像手段，与IVUS相比在指导PCI时应用仍较少。接下来我们将从动脉粥样硬化斑块的定性和定量评估、介入治疗器械选择、优化PCI等方面介绍OCT的应用价值。
OCT对于冠脉粥样硬化病变的形态学评估具有重要价值。OCT可以通过光学信号衰减对正常及有病变的冠脉进行成像，显示管壁组织分层。
正常的血管壁分为三层结构，当这三层结构失去正常形态时则与不同类型的病变相关。OCT图像分析流程见图1，典型图像见图2。
(C)钙化斑块：低信号区，边界清晰（箭头处）。OCT上可清楚显示钙化深度（双箭头处）及角度。
同IVUS类似， OCT在评价冠脉病变的解剖狭窄是否有功能意义时，同样具有一定的局限。OCT所测最小管腔面积（MLA）与血流储备分数（FFR）仅中等程度相关（左主干除外），反映了除狭窄程度外其他功能学指标，如所供应的存活心肌数量也决定血管的功能。根据OCT上MLA与FFR所测的临界值相关性具体见表1。OCT所测MLA临界值1.96 （ 1.85-1.98mm²)，一般小于IVUS所测MLA临界值2.8 （ 2.7-2.9 mm²)。与IVUS相似的是，OCT所测MLA临界值阳性预测值较高（80-92%）而阴性预测值较低（66-89%），因此仅根据OCT所测MLA决定需要是否行PCI有时并非常规推荐。使用3D OCT结合计算机模型对中等程度狭窄病变计算的FFR与 介入的FFR相关性较好，FFR<0.80（R=0.72；P<0.001）时精确度较高。与IVUS不同的是，目前将OCT评估的病变严重程度与FFR评估的临床结局相对比的研究较少，特别是在左主干病变中。
OCT常用于定义与急性冠脉综合征相关的高危斑块，如薄纤维帽的纤维粥样硬化斑块（TCFAs）和炎症反应（巨噬细胞聚集）。一系列有关动脉粥样斑块的前瞻性研究与IVUS相比，OCT可以测量纤维帽厚度从而提高TCFAs检出率。但目前使用OCT检测易损斑块尤其是TCFA时仍存在一些丞待解决的问题，如读图者偏倚，脂质伪影以及缺乏明确纤维帽厚度界值或通过斑块特征预测临床事件的前瞻性研究。未来仍需进行单独使用OCT或联合其他成像手段明确易损斑块临床价值的研究。
OCT可以反映斑块特征，从而指导病变准备的策略选择。例如，OCT上表现为纤维化或富含脂质的斑块可以使用小球囊预扩张或直接植入支架，而钙化病变则考虑使用非性球囊预扩张、切割球囊或旋磨。对于钙化病变，由于钙化组织不能透过超声波，因而IVUS仅能显示钙化弓而不能显示其深度，而OCT在多数情况下可同时反映钙化弓及钙化深度，这对于预测钙化病变处发生支架扩张不全具有重要临床意义。OCT对于指导钙化病变的准备还可体现在以下方面：如对钙化弓较大而深度较小的病变进行球囊扩张，从而使支架扩张完全（临界值227 度，0.67mm) 。OCT上表现脂质负荷较重和TCFA的病变常与PCI围术期心梗相关。ILUMIEN I研究，与仅使用造影指导PCI相比，OCT指导下PCI围术期心梗发生率较低（0% vs 8.8%）。未来仍需进行前瞻性研究以确定是否可以根据OCT量化钙化严重程度来指导直接的斑块消蚀或球囊扩张术，或者对富含脂质的斑块避免过度预扩张以改善围术期的临床结局。
OCT可以测量血管参数从而指导选择球囊和支架直径（见病例）。OCT图像分辨率高，成像时需清除血液，可以清楚地反映管腔及管壁边界。虚拟模型显示IVUS所测血管边界常有10%的误差，而OCT所测边界则更接近真实情况。OCT测量体内血管尺寸的可重复性也较好。与IVUS不同的是，目前尚无PCI过程中使用OCT测量支架尺寸的标准方法。由于OCT穿透性较弱，对于斑块负荷较重的病变在测量过程中可能无法看到外弹力膜（IVUS穿透性较强，除严重钙化病变或脂质病变外，均可看到外弹力膜）。鉴于以上差异，一项小型随机对照研究使用管腔尺寸作为参考血管直径并且用于选择支架大小，导致了最小支架面积（MSA）偏小和支架扩张不完全。对ILUMIEN I研究中OCT指导下的支架植入和ADAPY-DES研究中IVUS指导下的支架植入进行分析后倾向匹配性的回顾性分析，二者支架扩张度相似，OCT指导下支架植入的MSA较小。OPINION随机研究显示OCT指导支架植入时支架直径、球囊直径和术后最小支架面积均较小，而支架内造影反映的最小管腔直径则无统计学差异。OPINION研究的8个月随访结果也显示IVUS指导下MSA较大（表2）。
前瞻性多中心随机研究ILUMIEN III将450名研究对象1:1:1随机分入OCT指导组、IVUS指导组和造影指导组。PCI术后对IVUS指导组及造影指导组行OCT比较三组MSA作为主要终点事件。ILUMIEN III研究中，与基于参考血管测量相比，基于外弹力膜的OCT指导的支架尺寸选择更大，与IVUS类似（图3）。84%的案例中术者通过OCT可以观察到参考节段处>180°的外弹力膜（IVUS 83%，p=0.78），而在核心实验室中该比例可达到95%和100%（p=0.02）。最终MSA中位数分别为OCT指导组组5.79mm²，IVUS指导组5.89mm²，造影指导组组5.49mm²。在主要终点事件方面，OCT指导组不劣于IVUS指导组，但也不优于IVUS指导组和造影指导组。
大规模多中心随机试验ILUMIEN IV纳入2500余名临床特征高危（糖尿病）或造影特征高危（生物标记物阳性的ACS，支架长度≥28mm，分叉病变处双支架，重度钙化，CTO，ISR）的患者，将其1:1随机分入造影指导组及OCT指导组，该试验将验证与单独使用造影相比，OCT指导下的PCI或可改善临床结局。
自动化OCT-造影匹配功能可以帮助识别支架边缘着陆区并确定最适支架长度，从而消除造影上表现为正常的而实际上存在弥漫斑块负荷的误差（图3 中央插图）。近期一项随机对照试验与造影指导相比，OCT-造影匹配可以使支架植入更为精确，减少边缘夹层发生。未来则需根据FFR回撤或自动化瞬时无波比率图比较基于OCT的解剖病变长度与 “生理”病变长度，评估联合OCT和生理病变长度在连续或弥漫病变中优化PCI的价值。 OCT联合造影同样可以帮助快速识别支架扩张不全处并进行目标病变处的后扩张（下图6），从而避免不必要的后扩张，特别是可能导致边缘夹层的近支架边缘处。某些情况下联合非造影剂冲洗介质和OCT-透视配合以及冠脉生理学可以代替造影指导。 OCT和生理学指导的“零造影剂”PCI治疗对于进展期慢性肾脏病患者中应用具有可行性及安全性。
OCT可以提供与造影相辅相成的管壁详细特征。经皮冠状动脉介入治疗前行OCT可以明确斑块形态、参考节段和支架尺寸。 在病变准备和支架植入过程中，OCT可以有助于最大程度地减少失误，尤其是在病变准备和支架植入过程中联合造影使用。 OCT可以对支架扩张度进行评估。 OCT分辨率高，因此PCI术后行OCT可以清楚地反映边缘夹层、支架移位和组织脱垂。
支架植入后发生边缘夹层、组织脱垂、血栓形成或支架贴壁不良已成为目前注册研究的热点方向。这些表现与继发不良事件（MACE）之间的关系以及如何进行处理目前尚不清楚。ILUMIEN III研究发现与造影相比，OCT对于支架植入后边缘夹层及支架贴壁不良的检出率更高，ILUMIEN IV研究则将探究这些支架植入后的表现是否会导致支架相关不良事件。根据目前现有数据，无扩张不全的急性支架-管壁贴壁不良、支架内斑块或血栓脱垂、近端夹层（IVUS研究不影响有效管腔面积）由于不增加主要不血管事件发生率则无需处理。OCT上支架内组织脱垂可分为以下三种类型：光滑脱垂（血管损伤最小），非连续纤维组织脱垂（中等程度血管损伤），不规则组织脱垂（轻到重度血管损伤，中膜撕裂和脂质核心破裂脱垂可能性较大）。其中不规则组织脱垂是器械相关不良临床事件和靶病变血运重建的预测因子。此外，支架内MLA较小（药物洗脱支架<4.5或5.0mm²，金属裸支架<5.6mm²）、支架远端夹层>200um、支架远端或近端参考管腔面积<4.5mm²靶病变血运重建率较高，是主要不血管事件的预测因子，因此需要积极进行处理（表3）。
通过识别血栓和斑块破裂或，OCT在明确罪犯病变和ACS发生机制中有重要作用，尤其是对于那些造影结果模棱两可的病变。ST段抬高型心肌梗死的罪犯病变大多是急性血栓形成或靠近破裂纤维帽（RFC）。总体而言，OCT研究发现在所有ACS患者的潜在罪犯病变中，37％的斑块有完整的纤维帽（IFCs）（图4B），50％的斑块有RFCs（图4A）（表4）。与有RFCs的斑块相比，有IFCs的斑块严重管腔狭窄的发生率较低，脂质成分较少，纤维帽较厚，脂质弓较小，常见于年轻患者，女性多见，除吸烟外一般无传统心血管因素。与IFC相比，有RFC的ACS预后较差。TCFA是因RFC导致ACS最常见的预测因子，而OCT对于识别IFC ACS的罪犯病变具有重要价值，但目前OCT尚无法识别无血栓易损斑块，这也是未来OCT在IFC ACS方面的发展方向。目前一些注册研究显示对IFC ACS患者使用抗血小板治疗而不植入支架可以获得良好效果，但仍需对OCT明确的IFC-ACS患者是否取消常规支架治疗进行大规模前瞻性研究。
OCT在识别ACS少见病因如钙化结节或自发夹层方面同样可以发挥作用。与IVUS相似的是， OCT下明确了冠脉痉挛罪犯血管段的特点为无血栓的不规则管腔、内膜撕裂、或腔内血栓。形成的管腔不规则的动脉粥样硬化斑块，ACS诱因。少数情况下，OCT对于识别血栓形成（继发于管壁纤维化或高凝状态）所致STEMI具有重要价值，其中血栓抽吸后无潜在斑块或无斑块破裂或的病变。
OCT可以定位斑块破裂（或）和血栓负荷的，测量斑块纵轴长度和参考管腔及血管直径，因而可以指导STEMI患者的PCI。一项前瞻性队列研究将214名STEMI患者以2:1的比例分为OCT组和造影组，所有患者支架植入后均行OCT，结果显示OCT组患者支架植入后的最小管腔直径较大，这可能是由于OCT组患者支架扩张效果较好。随机试验DOCTORS比较了非STEMI患者在造影或OCT指导下PCI后的FFR值，结果显示OCT组患者FFR值较高。TROFI研究通过OCT了血栓抽吸并不增加有效血流面积或MSA。TOTAL研究则与单独进行PCI治疗相比，血栓抽吸并未减少STEMI患者的血栓负荷。尽管对于STEMI患者来说常规血栓抽吸并非必需，近期一项回顾性研究使用OCT探究了血栓抽吸后血栓与微血管功能障碍和心肌损伤范围之间的关系，了在血栓负荷较重的病变处行血栓抽吸可以减少远端栓塞，微循环功能。该发现在应用于临床之前仍需进行前瞻性研究以其有效性。CLI-OPCI ACS研究的回顾性分析显示：OCT下支架相关不良事件的预测因子如下：扩张不全（MLA< 4.5 mm²），支架近端或者远端的病变（参考血管面积 < 4.5 mm² ），远端夹层>200um支架内斑块或血栓脱垂则是不良结局的预测因子。
•STEMI伴斑块破裂（上图）。STEMI患者的造影结果显示左前降支有狭窄（插图）。行血栓抽吸后对罪犯病变行OCT，根据罪犯病变近端至远端的OCT横截面图像计算MLA（A-H）。
•STEMI无斑块破裂（下图），造影显示狭窄位于左前降支（插图）。罪犯病变由近端至远端的横截面OCT图像
OCT可以作为支架植入后长期随访的检查手段，其成像内容主要包括新生内膜增生、新生动脉粥样硬化（NA）和支架内血栓形成机制。支架覆盖率可以反映内皮覆盖，常被用于衡量支架有效性及安全性。然而联合使用纤维蛋白靶向的近红外荧光透视和OCT的实验模型研究显示支架表面的覆盖成分可能为纤维蛋白，而非新生内膜，这在DES中更为常见。此外，支架覆盖与内皮相关的血管舒张功能之间的关系目前尚未明确。尽管对支架表面覆盖成分行OCT可以区分新生内膜和纤维蛋白，但目前将这种方法应用于临床的可靠性及可实施性尚未明确。OCT上的新生内膜组成并不总是与特定的组织病理学类型一致。“均质型”为平滑肌细胞下有胶原蛋白/聚糖基质，“层状型”为破裂或处新生内膜愈合，“高信号高衰减”则反映有巨噬细胞聚集，但每种分型也可能与其他组织学表现相关。我们要铭记的是不均匀的新生内膜，尤其是新生内膜组织厚度> 1-2mm时，也可能由于光信号穿透有限继发伪影。联合使用OCT和其他成像手段可以明确新生内膜的组成成分，对于评价支架植入后的愈合情况有重要意义。
慢性炎症反应和内皮功能受损伴脂质成分增加可以造成支架内晚期NA，这是支架内再狭窄和晚期、极晚期ST的重要机制。与金属裸支架相比，植入DES后发生NA更为常见，且通常发生时间较早。NA的长度和薄帽NA与PCI围术期心梗有关，这种关系在DES中更为常见。随机试验TRANSFORM OCT显示DES与生物可吸收支架NA负荷相似，这提示新一代DES表面涂层与生物可吸收支架的生物相容性相当。
OCT图像显示植入金属DES的患者形成血栓可能与其成分相关，但相关注册研究并不能得出关系。前瞻性注册研究PESTO纳入120名植入DES后发生ST的患者，其中支架贴壁不良（48%）和扩张不全（26%）与急性ST（PCI后<24h）和亚急性ST（1-30天）相关，支架贴壁不良（31%）和NA（28%）则与晚期（>30天）和极晚期（>12个月）ST相关。注册研究CLI-THRO亚急性ST与支架植入不良（扩张不全和边缘夹层）相关。一项回顾性研究也晚期和极晚期ST与支架贴壁不良相关，而前瞻性研究则极晚期ST与支架贴壁不良（35%）、NA（28%）、支架表面覆盖不良（12%）和支架扩张不全（7%）相关。与ST相关的因素中，支架贴壁不良的重要性目前尚未明确。通过OCT我们可以发现在支架植入时经常会有支架贴壁不良的发生，这可能与支架和管腔尺寸不匹配相关，若不引起支架扩张不全则无需处理。由于支架相关炎症反应导致的血管正性重构，支架贴壁不良可能是暂时的，但也可能是永久的。无论是哪种类型的支架贴壁不良，在OCT随访研究中均未显示出临床后果（表3）。
通过OCT我们发现，支架植入欠理想（病变覆盖不完全、扩张不全、支架移位）与Absorb生物可吸收支架和早期及晚期ScT相关，而中断双联抗血小板治疗则可能导致晚期不良事件。一项研究总结了目前所有通过OCT发生早期、晚期和极晚期ScT的案例，发现早期ScT与支架贴壁不良（24%）、病变覆盖不完全（18%）和支架扩张不良相关（12%）。晚期和极晚期ScT则与支架贴壁不良（35%）、支架不连续（31%）、支架表面覆盖不全（15%）、支架扩张不全（15%）、病变覆盖不完全（12%）、支架回缩（12%）和再狭窄（8%）相关。Absorb晚期ScT也与OCT上显示的盒型外观（支架植入后44个月）和支架降解过程相关。如果支架降解过程被新生内膜阻碍且降解成分未进入管腔，则可能不会引起临床不良后果。支架结构脱垂进入管腔可以发生于发生于植入时，主要原因是由于聚合物过度伸展导致断裂，也可以发生于发生于晚期或极晚期，主要原因为由于过度的生物剪切力或医源性因素。需要注意的是，即使植入Absorb生物可降解支架后的数年后，在支架内通过介入器械也要小心，双联抗血小板治疗的时间可能需要延长，尤其当管腔内仍可见支架降解过程中发生结构断裂。
充分理解OCT的不足之处也是至关重要的。与IVUS相比，OCT的穿透性较差（1-2mm），因而在观察斑块体积较大或位于深层的斑块时OCT则略显不足。同样在区分钙化和脂质时，尤其是在斑块负荷较重的区域，也极富挑战性。如前所述，某些情况下脂质斑块的信号衰减可能导致EEL不可见，导致无法基于EEL进行测量。
此外，红血栓表现出强信号衰减，在管壁上留下衰减影，这对评估血栓下的结果也造成一定的影响。尽管血栓抽吸可以帮助识别潜在的RFC或IFC，但是它也同样可以去除部分纤维帽并对其下斑块进行修饰，造成ACS病因被错读。血栓抽吸同样可以去除ST上的新生内膜层，造成“支架表面覆盖不全”，被误认为是ST的发生机制。尽管已经提出包括形状和尺寸在内的一些OCT判断标准来区分组织与支架植入后的血栓脱垂，但这并不适用于所有情况。同样，由于巨噬细胞聚集导致的炎性斑块有时也不能准确判读。正确识别OCT上的图像伪影、导管以及与支架相关的运动和伪像至关重要。 最后，2D OCT具有一定的局限性，特别是在评估分叉病变或支架变形和断裂时。 在线三维重建有望克服这些局限性。
尽管一系列支持腔内影像学技术在临床中的应用，IVUS应用依然较少，新技术OCT的应用则更为局限。阻碍OCT在临床推广的原因主要有以下几点：第一，OCT获取的图像数据繁多，训练OCT读图能力并非最佳方法。新一代OCT系统拥有自动读图功能，可以稍稍人力负担。例如，Ilumien Optis I系统可以自动测量管腔参数，在支架植入过程中进行实时评估，帮助选择支架直径和长度（图3）。
目前组织特征描述耗时长且工作量大，OCT系统目前还无法自动化描述斑块特征。但目前已有一系列关于组织分型、信号衰减的算法，因此这项功能在未来还是有可能实现的。第二，OCT成像时需要清除血液，增加了造影剂用量，有可能导致肾脏疾病。为了解决该问题，未来需研发具有可靠生物相容性和足够透光性的替代性非造影剂冲洗介质。第三，由于报销比例不足或无法报销，腔内成像技术在某些国家的推广收到了。日本对于IVUS及OCT的费用是可以报销的，成本效益分析也显示对于常规PCI行OCT常必要的，因此腔内成像技术在日本已作为常规手段。
基于当前数据的腔内OCT的临床应用见表5。尽管目前OCT尚未常规应用于冠脉疾病的诊断和治疗，OCT仍是提供了大量关于冠状动脉结构和病理的数据。未来我们需要通过一系列随机试验来OCT应用于临床可以改善临床结局，从而使OCT更为广泛的应用于临床。
Copyright © 2007-至今 yijy.com,All Rights Reserved 医家园
