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刘惠亮:光学相干断层成像在冠状动脉病变评价中的应用

作者:365医学网
刘惠亮:光学相干断层成像在冠状动脉病变评价中的应用

得益于光学相干断层扫描(OCT)的超高分辨率,它具有高达10 m的轴向向上分辨率和25 m的横向分辨率,使其能够准确测量斑块帽的厚度,定位斑块破裂位置,量化巨噬细胞的浓度,并开创冠状动脉内成像技术的新时代。OCT技术不仅可以指导经皮冠状动脉介入治疗(经皮冠状动脉介入治疗,PCI),还可以识别植入后支架周围结构的变化,如血栓形成、夹层、斑块突出、组织脱垂等,以及评估支架植入后的子宫内膜覆盖率;例如,OCT可用于评估支架的长期安全性并指导双联抗血小板治疗,并且使用OCT还可以比较不同支架植入后组织形态的变化,以指导最佳支架选择。

"I. OCT对斑块成分的评估

Oct 是血管内超声冠状动脉成像(血管内超声,IVUS)分辨率的 10 倍,可识别主要斑块成分,如纤维斑块、脂质斑块和钙化斑块。纤维斑块由大量的胶原纤维、平滑肌细胞和细胞外基质形成,在八角星图像中表现为性质均匀的强信号区,脂质斑块由大量的泡沫细胞和细胞外脂质和坏死片段组成,在OCT图像中均勻高信号, 高信号阴影后面模糊低信号或无信号区,钙化斑块为钙盐沉积在细胞外脂质和细胞碎片、纤维帽甚至膜上,钙化点逐渐扩大形成钙沉积,OCT图像显示信号低,钙化斑块与周围区域的界限清晰。

以前的研究已经证实,OCT技术在确定富脂斑块和钙化斑块方面优于IVUS。对于脂质斑块,八镜敏感性和特异性分别为85%和94%,而IVUS检测分别为59%和97%。虽然OCT不能通过脂质斑块显示脂质斑块后面的结构,但在没有反流的情况下,测量脂质弧的大小可以起预测作用。在钙化斑块的情况下,钙化斑块后面的血管结构不能显示,因为钙化病变在IVUS图像下产生背影,但octot可以清楚地观察到钙化斑块的边界,并且可以观察到钙化斑块后面的组织结构。

二、华侨城对易碎斑块的评估

脆弱的斑块是那些不稳定的斑块,往往会形成血栓。导致脆性斑块破裂的因素很多:炎症反应,斑块中的脂质含量,斑块纤维帽的厚度,斑块的剪切力和斑块处的冠状动脉张力等。在大量研究中,大约60%-80%的急性冠脉综合征(ACS)是由冠状动脉斑块破裂和继发性血栓形成引起的。可以说,脆弱的斑块是ACS的罪魁祸首。OCT可以清楚地区分钙化、纤维和脂质斑块,可以测量脂质斑块的纤维帽厚度,并且可以观察脂核的大小、巨噬细胞聚集或纤维蛋白沉积、斑块盖裂隙等。同时,可以详细观察纤维帽的撕裂或动脉粥样硬化斑块的破裂。目前,通过OCT技术评估斑块脆弱性的主要成像标准包括:1,活动性炎症(单核细胞增多症,巨噬细胞或T细胞浸没);次要标准包括:1、浅表钙化结节2、新生儿血管滋养血管3、斑块内出血4、内皮功能障碍5、重建阳性等。OCT成像的高分辨率特征可以有效地识别脆弱的斑块。以下是纤维帽厚度,脂核,微通道,巨噬细胞浸入,浅表钙化点,胆固醇结晶等的OCT成像特征。

(1)薄纤维帽粥样肿瘤

薄帽纤维瘤(TCFA)的病理学检查显示,形态学上与斑块破裂相似被认为是斑块破裂的前期形式。TCFA是一种富含脂质的贴片,纤维帽厚度小于65米。在OCT成像上,纤维组成显示出高信号低衰减,脂质池呈现为均匀的低信号区域。纤维帽和脂质芯信号之间的鲜明对比使OCT能够精确测量纤维帽的厚度以识别TCFA。

(二) 脂核

具有大脂核的斑块具有斑块破裂和血栓的高风险。PROSPECT研究表明,斑块负荷的大小是未来由非犯罪斑块引起的心血管事件的重要预测因素。OCT成像将富脂斑块定义为覆盖两个象限或更大的富脂成分。

(三)血管微通道

血管微通道在OCT上被定义为在回退成像中显示的贴片(3个连续帧及以上图像)中的小孔径结构,直径为50-300 m。结果表明,犯罪斑块中血管微通道的出现与TCFA和大脂核等斑块脆弱性特征的发生率呈正相关。在非犯罪斑块中,血管微通道与斑块的脆弱过程有关。此外,非犯罪斑块的血管微通道与他汀类药物耐药的治疗有关。研究表明,当血脂水平下降相同时,含有血管微通道的斑块比没有血管微通道的斑块增加的厚度更少。

(4)巨噬细胞被淹没

组织学观察显示,与稳定型心绞痛患者相比,ACS患者的巨噬细胞明显浸入冠状动脉斑块中。纸斑块中的巨噬细胞继续分泌基质金属蛋白酶降解基质,因此确定块中巨噬细胞的含量可以间接评估冠状动脉斑块的脆弱性。在OCT成像中,巨噬细胞在纤维帽脂质池的连接区域表示为大面积的高反射区域,并且在斑块中可以看到线性,线性,高反射,高衰减结构。

(五) 钙化

钙化在斑块易感性中的作用尚未得到更多研究的证实。与斑块钙化程度相比,钙化的形式和面积大小更能预测斑块的脆弱性。在OCT图像中,钙化表现为具有低衰减的高或低反射的不规则形成的区域,并且在OCT图像中不超过一个象限的钙化被定义为钙化点。OCT的高分辨率和低衰减特性有望在评估钙化点对斑块的进展和脆弱性方面发挥更大的作用。

(六) 胆固醇结晶

在冠状动脉斑块的病理分析中观察到胆固醇结晶,结晶的含量与斑块的大小,斑块破裂和血栓的风险有关。OCT成像中的胆固醇结晶表现为精细、线性、高信号的低衰减区域。稳定型心绞痛患者具有胆固醇结晶和钙化点、血管微通道和脂质斑块等斑块的易感率。

冠状动脉夹层的判断

冠状动脉夹层的诊断取决于冠状动脉血管造影、血管内超声或OCT.10星分辨率是IVUS的10倍以上,能清晰地区分子宫内膜、中膜、外膜,甚至区分动脉斑块的组成——巨噬细胞、泡沫细胞和平滑肌细胞,在冠状动脉夹层诊断中具有明显的优势。久保等人在心脏病发作患者的斑块OCT和IVUS检查中指出:OCT冠状动脉夹层的风险为73%,明显高于IVUS的40%,同时OCT还可以测量夹层的长度。

OCT不仅可以准确判断位置、厚度、长度、真假腔相关壁内血肿和血栓,而且能准确提供支架血栓形成的位置、长度、显示和远端血管造影。OCT检测到冠状动脉夹层的发生率高于冠状动脉支原体,Tsimikas等人使用OCT在5002例患者中检测了6例自发性冠状动脉疾病(动脉粥样硬化或血栓形成),其余11例为自发性冠状动脉夹层。

独立检查了冠状动脉夹层的独立因素,包括支架边缘的冠状动脉粥样硬化,纤维帽的钙化角,最小纤维帽厚度,支架/血管腔偏心和血管伸长过度。冠状动脉夹层的平均长度为2.04±1.60mm,大多为纤维帽,OCT在支架边缘夹层的检出率很高,大部分支架边缘夹层与动脉粥样硬化有关。研究发现,OCT章鱼支架边缘夹层检出率为37.8%,远高于冠状动脉环状动脉造影。

四、心肌桥的判断

冠状动脉心肌桥在冠状动脉心肌血管造影中较为常见,但冠状动脉心肌血管造影往往难以确定心肌桥的病变,OCT可以更准确地测量心肌桥的长度和面积,并且可以在组织学水平上对心肌桥处的血管壁结构进行判断。OCT研究表明,冠状动脉心肌桥处血管壁较薄,收缩血管环层不规则收缩,心肌桥近端冠状动脉静脉内膜不同程度增大,但心肌桥和心肌桥远端发现明显的动脉粥样硬化斑块, 可能与心肌桥引起的近端冠状动脉静脉异常血流休克有关。

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