光学相干断层成像在经皮冠状动脉介入治疗前后的应用＊

蒋晓栋,吴永健,俞梦越,裴汉军,钱杰,杨跃进

光学相干断层成像在经皮冠状动脉介入治疗前后的应用＊

蒋晓栋＊,吴永健,俞梦越,裴汉军,钱杰,杨跃进

目的：探讨光学相干断层成像(OCT)在经皮冠状动脉介入治疗(PCI)前后应用的指导作用。

方法：入选 40例于我院行冠状动脉造影患者,根据罪犯血管狭窄程度分为两组：A组(狭窄程度≤75%,n=20)冠状动脉造影后行 OCT检查,观察有无富含脂质斑块、薄帽纤维粥样斑块、斑块破裂、血栓,并测定病变狭窄程度;如需置入支架,则在术后即刻复查OCT,观察有无支架杆贴壁不良、血管夹层、组织脱垂等。B组(狭窄程度 ＞75%,n=20)仅在支架置入术后即刻行 OCT检查。

结果：A组 20例患者的 20支罪犯血管中,15支(75%)病变狭窄程度 ＞70%,其中 3支为支架内再狭窄,6支血管发现斑块破裂,3支血管发现血栓形成,共发现富含脂质斑块 22处、薄帽纤维粥样斑块 9处(平均纤维帽厚度0.06mm);共置入支架 19枚,术后即刻行OCT检查,13枚支架(68.4%)可见不同程度的组织脱垂,平均最大组织脱垂面积为 0.16±0.05(0.09～0.21)mm2,4枚支架(21.1%)中 8个支架杆贴壁不良。B组 20例患者的 20支罪犯血管共置入 34枚药物洗脱支架,术后即刻行OCT检查,有 28枚支架(82.4%)存在不同程度的组织脱垂,平均最大组织脱垂面积为 0.40±0.31(0.06～1.02)mm2。有 9枚支架(26.5%)共 20个支架杆贴壁不良。所有患者随访 6个月以上,未发生严重心脏缺血事件。

结论：OCT技术在支架术前可清晰显示冠状动脉结构、辨别不同斑块、斑块破裂及血栓,精确测量管腔狭窄程度。在支架术后可清晰显示血管夹层,组织脱垂及支架杆贴壁情况,可以指导及评价介入治疗。

光学相干断层成像;冠状动脉介入治疗;药物洗脱支架

(Chinese Circulation Journal,2010,25：424.)

冠状动脉造影检查血管狭窄程度≥75%为目前公认的经皮冠状动脉介入治疗(PCI)指征,而对于临床工作中遇到的很多血管狭窄程度 ＜75%的病例,如何处理才能让患者获益最大一直是颇有争议的问题。随着临床和病理学研究以及血管内成像技术的发展,显示冠状动脉局部血管壁组织结构的病理改变比单纯的管腔狭窄程度具有更大的临床意义。光学相干断层成像(optical coherence tomography,OCT)是一种新的高分辨率断层成像技术,可以清楚显示冠状动脉解剖结构,判断冠状动脉内斑块特征,评价支架置入后组织脱垂、血管夹层及支架杆贴壁不良,图像质量优于血管内超声[1,2]。本研究旨在探讨 OCT在 PCI治疗前后的应用价值。

1 资料与方法

病例选择：本研究共入选 40例 2009-07至 2009-12在我院冠心病诊治中心准备 PCI的冠心病患者,先行冠状动脉造影,入选标准为心功能良好的单支病变患者,患者同意行 OCT检查并签署知情同意书。排除标准为左主干病变、冠状动脉开口病变、一周以内的急性心肌梗死、血管极度扭曲和左心功能不全。根据罪犯血管狭窄程度是否≤75%分为两组,A组(狭窄程度≤75%)20例,男 19例 ,女 1例 ;年龄 36 ～ 72岁 ,平均年龄(52.6±9.6)岁;平均狭窄程度(69.5±9.2)%(50%～75%);所有患者 PCI前行罪犯血管的 OCT检查,5例因病变程度轻未行 PCI,另外 15例均置入支架,并在术后即刻再行 OCT检查。B组(狭窄程度 ＞75%)20例 ,男 17例,女 3例;年龄 44 ～80岁 ,平均年龄(56.1±8.6)岁;平均狭窄程度(92.4±8.3)%(80%～100%),其中 6例血管完全闭塞;所有患者均行 PCI,置入支架后即刻行 OCT检查。

PCI和 OCT检查：PCI治疗采用常规方法,入选患者中 36例采用经右桡动脉途径,4例采用经右股动脉途径,均选择 6 F指引导管,常规 PCI指引导丝,行球囊扩张和置入支架的病例,根据造影结果目测决定球囊和支架尺寸,是否后扩张则根据置入支架后即刻 OCT检查。

本研究采用的 OCT系统由美国 LightLab公司生产,首先用一根导引钢丝送入 4 F Helios阻断球囊导管至靶血管远端,然后退出导引钢丝,送入 1.4 F成像导丝至目标部位远端,并与 OCT成像系统相连。开始OCT检查前用高压注射器以 1.0～2.0 ml/s注射生理盐水或林格液冲洗阻断球囊导管,同时予 0.8 atm(1 atm=101.325 kPa)压力充盈球囊阻断血流,当屏幕显示已经获取满意图像时成像导丝以 2.5mm/s的速度自动回撤,通过视频显示器实时成像,成像速度 15桢/s。根据靶血管的具体情况每次成像血管长度25～50 mm,从注射生理盐水开始至成像结束,每次成像阻断血流 10～20 s。检查结束后迅速负压回吸阻断球囊并停止冲洗。检查过程中严密观察患者的症状、心电图改变以及有创动脉压力。若对获取图像质量不满意可重复检查。

OCT图像分析：OCT检查结束后即可调阅储存的图像资料,应用 OCT系统内的软件进行定性和定量分析,分析有无富含脂质斑块、薄帽纤维粥样斑块、斑块破裂及血栓,分析病变狭窄程度(最小管腔直径/参照管腔直径),如为支架内再狭窄,则测量最大内膜增殖厚度、管腔直径再狭窄及截面积再狭窄等情况,如果置入支架,重点分析支架周围组织结构改变,包括支架杆贴壁不良、血管夹层、组织脱垂等,并测定脱垂至血管腔内组织的最大面积。OCT评价支架杆贴壁不良是指支撑杆与血管壁之间有明显的分离。组织脱垂定义为血管壁组织通过支架网眼突入管腔内[3]。

2 结果

A组：入选 20例患者的 20支罪犯血管(左前降支14支,左回旋支 4支,右冠状动脉 2支)于 PCI前成功行 OCT检查并获取满意图像,有 15支(75%)病变狭窄程度 ＞70%,其中 3支为支架内再狭窄,6支血管发现斑块破裂,3支血管发现血栓形成。支架内再狭窄的 3例患者分别在 12、13、47个月前行的支架置入术,此次 OCT检查示支架后最大内膜增殖厚度分别为0.74 mm、0.96 mm、1.06 mm,直径再狭窄分别为38.18%、43.12%、49.43%,截面积再狭窄分别为60.67%、61.88%、67.26%。20例患者共发现富含脂质斑块 22处、薄帽纤维粥样斑块 9处(图 1),平均纤维帽厚度 0.06mm、斑块破裂 6处(图 2)、血栓病变 3处(图 3)。15支血管共置入 19枚药物洗脱支架(7枚为 Cypher select+支架,6枚为 Endeavor sprint支架,2枚为 Excel支架,2枚为 Partner支架,1枚为 Taxus Liberte支架,1枚为 Firebird2支架)。术后即刻再行 OCT检查,均成功完成并获取满意图像,所有支架均充分覆盖病变,有 13枚支架(68.4%)可见不同程度的组织脱垂,平均最大组织脱垂面积为0.16±0.05(0.09～0.21)mm2。有 4枚支架(21.1%)共 8个支架杆贴壁不良,距血管壁的距离 ＞0.20 mm,对这 4枚支架用高压球囊进行了后扩张处理,OCT复查支架杆贴壁良好。20支罪犯血管中的另 5支(25%)由于病变狭窄程度均 ＜70%,斑块稳定,均未行 PCI,予口服药物治疗。

B组：入选 20例患者的 20支罪犯血管(左前降支13支,右冠状动脉 7支)共置入 34枚药物洗脱支架(16枚为 Firedird2支架,7枚为 Endeavor sprint支架,6枚为 Cypher select+支架,2枚为 Partner支架,1枚为Taxus liberte支架,1枚为 Excel支架,1枚为 NOYA支架),均成功进行 OCT检查并取得满意图像。共有28/34枚支架(82.4%)存在不同程度的组织脱垂(图4),平均最大组织脱垂面积为 0.40±0.31(0.06～1.02)mm2。9/34枚支架(26.5%)共 20个支架杆贴壁不良,距血管壁的距离 ＞0.20 mm(图 5),对这 9枚支架用高压球囊进行了后扩张处理,OCT复查支架杆贴壁良好。另有 3/34枚支架(8.8%)部分支架杆未能完全封闭血管壁上的夹层,3枚支架(8.8%)内可见血管内的血栓(图 6),均未进一步处理。

图 1～6 冠状动脉内光学相干断层成像图像 图 1 8点至 9点之间可见薄帽脂质粥样斑块 图 2 10点至 12点间可见斑块破裂 图 3 血管腔内可见大量红血栓 图 4 6点至 8点间可见巨大组织脱垂 图 5 10点至 11点的 2个支架杆贴壁不良,支架与血管壁的距离均为 0.24mm 图 6 支架内可见血栓

安全性：本研究中 40例入选者均安全、顺利完成OCT检查,仅有心电图 T波改变和一过性心绞痛发生,无一例发生严重不良事件。

随访：所有患者均随访 6个月以上,未发生严重心脏缺血事件(ST段抬高或非 ST段抬高的心肌梗死、猝死等情况)。

3 讨论

长期以来,冠状动脉造影一直被认为是冠心病介入性诊治的“金标准”。然而,冠状动脉造影显示的仅仅是被造影剂充填的动脉管腔轮廓,因而无法判断局部血管壁的病理结构改变,特别是斑块内部组织结构特征,这就给临界病变(管腔直径狭窄程度在 40%～70%)介入治疗指征的判断带来了极大困难。在冠心病的发生、发展和转归中,冠状动脉内斑块的性质较其导致的管腔狭窄程度更具有决定意义。Levin等[4]报道大多数冠状动脉造影发现严重狭窄的血管处的斑块,可以由大量的平滑肌细胞和胶原构成,而只有很少的脂质成份,这些斑块很少会发生破裂。而非狭窄血管的斑块如果有大的脂质核心,发生破裂和血栓的风险会很高。

OCT技术因其分辨率高,可以从组织水平清晰显示血管壁的细微结构变化。Jang等[5]报道了在比较纤维斑块、钙化斑块、富含脂质斑块方面 OCT优于血管内超声。Kume等[6]研究发现 OCT不仅帮助我们从形态上识别冠状动脉斑块,包括纤维斑块、钙化斑块和富含脂质斑块,也帮助我们识别红血栓及白血栓。Kubo等[7]报道在急性心肌梗死患者中,OCT在识别富含脂质斑块、薄帽纤维粥样斑块方面,优于血管内超声和冠状动脉血管镜(Angioscopy)。

本研究中 A组患者通过 OCT发现 6支血管有斑块破裂,3支血管血栓形成,共发现富含脂质斑块 22处、薄帽纤维粥样斑块 9处,说明冠状动脉造影轻中度狭窄患者多数具有不稳定性斑块的结构特点,这些特点导致轻中度狭窄者容易发生急性冠状动脉综合征。借助 OCT我们可以对这些患者血管病变的认识更加全面,治疗更加合理,患者获益更大。

通过 OCT可以精确测量支架后最大内膜增殖厚度、直径再狭窄及截面积再狭窄,本研究中 3例患者的支架内再狭窄程度与支架使用时间呈正相关。近年来药物洗脱支架在减少再狭窄方面取得可喜进步,OCT技术将对不同的药物洗脱支架后最大内膜增殖程度进行评估,为新一代更高效的药物支架提供技术参数。

随着临床资料的积累,近年来应用药物洗脱支架引起晚期及极晚期血栓事件的报道逐渐增多,而药物洗脱支架后支架杆贴壁不良延迟损伤血管的愈合过程,导致内膜覆盖不全是晚期及极晚期血栓形成的因素之一[8]。相对于冠状动脉造影而言,OCT作为血管内成像模式,在评价支架杆贴壁不良方面具有明显的优势,甚至超越血管内超声。Bouma等[1]报道了 39例患者置入 42枚支架后分别应用血管内超声和 OCT进行成像,通过对组织撕裂、组织脱垂及支架杆贴壁不良方面进行比较研究,结果显示 OCT因有更好的分辨率,在评价支架杆贴壁方面优于血管内超声。

本研究中我们对 35例冠心病患者置入 53枚药物洗脱支架后即刻行 OCT检查。53枚支架中有 41枚(77.4%)可见不同程度的组织脱垂,说明介入治疗对血管的损伤是普遍存在的。通过 OCT我们精确测量了支架杆与血管壁之间的距离,发现 13枚支架(24.5%)的 28个支架杆贴壁不良,并对这 13枚支架进行了后扩张处理。所有患者均随访 6个月以上,未发生严重心脏缺血事件(ST段抬高或非 ST段抬高的心肌梗死、猝死等情况),针对患者置入不同类型的药物洗脱支架,我们还将进一步做长期随访。

本研究 40例患者均安全、顺利完成 OCT检查,仅有心电图 T波改变和一过性心绞痛发生,无一例发生严重不良事件,说明 OCT成像技术是安全的。但由于OCT成像导管处于血液环境中,单位体积血液内大量红细胞对 OCT光源产生了广泛的散射,需要阻断血流对血液进行排除,因此对左主干病变、开口病变和心功能较差患者不适宜 OCT检查。

总之,对冠状动脉造影显示血管狭窄程度≤75%的病变行 OCT检查,可清晰显示冠状动脉结构、辨别不同斑块、斑块破裂及血栓,精确测量管腔狭窄程度,可安全有效的指导介入治疗。在支架术后行 OCT检查可清晰显示血管夹层,组织脱垂及支架杆贴壁情况,可以精确指导及评价介入治疗。

[1] Bouma BE,TearneyGJ,Yabushita H,et al.Evaluation of intracoronary stenting by intravascular optical coherence tomography.Heart,2003,89：317-320.

[2] Diaz-Sandoval L,Bouma BE,Tearney GJ,et al.Optical coherence tomography as a tool for percutaneous coronary interventions.Catheter Cardiovasc Interv,2005,65：492-496.

[3] Jang IK,TearneyG,Bouma B.Visualization of tissue prolapse between coronary stent struts by optical coherence tomography：Comparison with intravascular ultrasound.Circulation,2001,104：2754.

[4] Levin DC,Fallon JT.Significance of the angiographic morphology of localized coronary stenoses：Histopathologic correlations.Circulation,1982,66：316-320.

[5] Jang IK,Bouma BK,Kang DH,et al.Visualization of coronary atherosclerotic plaques in patientsusing optical coherence tomography：Comparison with intravascular ultrasound.JAm Coll Cardiol,2002,39：604-609.

[6] Kume T,Akasaka T,Kawamoto T,et al.Assessment of coronary arterial Thrombus by optical coherence tomography.Am JCardiol,2006,97：1713-1717.

[7] Kubo T,Lmanishi T,Takavoda H,et al.Assessment of culprit lesion morphology in acutemyocardial infarction：ability of optical coherence tomography compared with intravascular ultrasound and coronary angioscopy.JAm Coll Cardiol,2007,50：933-939.

[8] Joner M,Finn AV,Farb A,et al.Pathology of drug-eluting stents in humans：delayed healing and late thrombotic risk.JAm Coll Cardiol,2006,48(1)：193-202.

(编辑：漆利萍)

Application of Optical Coherence Tomography in Patients Before and After Percutaneous Coronary Intervention

JIANG Xiao-dong＊＊,WU Yong-jian,YU Meng-yue,PEIHan-jun,QIAN Jie,YANG Yue-jin.
Coronary Heart Disease Center,Cardiovascular Institute and Fu Wai Hospital,CAMSand PUMC,Beijing(100037),China Corresponding Author：WU Yong-jian,Email：fuwaihospital@gmail.com

Objective：To evaluate the role of optical coherence tomography(OCT)in patients before and after percutaneous coronary intervention(PCI).

Methods：We summarized 40 patients who underwent PCI,they were divided into two groups according to coronary angiography(CAG)confirmed lesions.Group A,coronary stenosis≤75%,n=20,the patients had OCT to exam ine the lesion morphologies pre-and post-stent implantation;and Group B,coronary stenosis＞75%,n=20,the patients had OCT post-stent implantation.The characteristics of atherosclerotic plaques,severity of stenosis,dissection and tissue p rolapse were evaluated by OCT.All patients were followed-up formore than 6months.

Resu lts：In group A,OCT image was successfu lly obtained in 20 culprit coronary arteries in 15 patients(75%).They had lesionswith percent area stenosis＞70%,which included 3 in-stent re-stenosis,6 plaque ruptures,3 thrombus,22 lipid-rich p laques,9 thin-capped fibroatheromas(TCFAs);19 drugeluting stents(DES)were imp lanted.OCT images showed different tissue p rolapse in 13 stents,themean maximal area of tissue p rolapse was(0.16±0.05)mm2,8 struts of 4 stents were mal-apposi-tioned.In group B,OCT images were successfu lly obtained in 20 cu lprit vessels after PCI,34 DES were implanted,OCT image indicated that different tissue prolapse in 28 stents,themean maximal area of tissue prolapse was(0.40±0.31)mm2,20 struts of 9 stents weremal-appositioned.During the follow-up period of time,no patient su ffered from severe ischemic cardiac events.

Conclusion：OCT image can clearly present the coronarym icrostructure and distinguish different plaque,plaque rupture and thrombus before PCI,and indicate the stentmal-apposition,dissection and tissue prolapse after PCI.It is,therefore,promising for guiding PCIp rocedure.

Optical coherence tomography;Percutaneous coronary intervention;Drug eluting stent

100037 北京市,中国医学科学院 北京协和医学院 心血管病研究所 阜外心血管病医院 冠心病诊治中心

蒋晓栋 主治医师 学士 主要从事冠心病诊断与治疗研究 Email：xiaodonghh@126.com 通讯作者：吴永健Email：fuwaihospital@gmail.com＊访问学者,现工作于北京市隆福医院 心内科(100010)＊＊Now working beijng long-fu hospital,Beijing(100010),China

R541

A

1000-3614(2010)06-0424-04

10.3969/j.issn.1000-3614.2010.06.007

2010-04-06)

◦冠心病研究◦