2020 年冠状动脉腔内影像学研究进展

卢亚辉 侯昌 刘健

与冠状动脉造影相比，腔内影像学因其更清晰的分辨率和更精细的组织区分度而被广泛地应用于冠状动脉疾病的诊疗中，能实时反映血管内结构，明确冠状动脉疾病的发病机制，精确指导经皮冠状动脉介入治疗（percutaneous coronary intervention，PCI），并评价冠状动脉支架置入后的即刻及远期效果。血管内超声（intravascular ultrasound，IVUS）和光学相干断层成像（optical coherence tomography，OCT）是目前临床最为常见的腔内影像学手段。

已有大量研究证明了腔内影像学在冠心病诊疗中的作用。2018年欧洲心脏病学会（European Society of Cardiology，ESC）心肌血运重建指南推荐对合适的患者使用IVUS或OCT指导以优化支架置入（Ⅱa，B），并推荐使用IVUS指导左主干病变的PCI术（Ⅱa，B）［1］。而欧洲经皮心血管介入协会（European Association of Percutaneous Cardiovascular Interventions，EAPCI）分别在2018年和2019年发布了冠状动脉腔内影像学临床应用专家共识的第一部分和第二部分。共识指出，腔内影像学检查对冠状动脉病变，尤其是造影模糊病变、急性冠状动脉综合征（acute coronary syndrome，ACS）高危病变及对支架置入失败机制的识别有重要作用［2-3］。2020年腔内影像学领域又相继发表了多项意义重大的临床试验。本文系统回顾了2020年1月1日至2020年12月31日发表的腔内影像学领域具有代表性的各项研究，并对这些研究进行归纳及总结。

1 腔内影像学准确识别易损斑块

易损斑块的破裂是导致ACS的主要机制之一。腔内影像学手段，尤其是OCT，因其较高的分辨率和组织区分度，能准确地识别易损斑块［3］。2020年发表在美国心脏病学会杂志（Journal of the American College of Cardiology，JACC）子刊的一项研究，利用OCT对131例患者的三支冠状动脉分别进行回撤成像并确定斑块类型。结果显示薄纤维帽粥样硬化斑块（thincap fibroatheroma，TCFA）主要分布在三支血管的近端，特别是左前降支的近端。而在ACS患者中，TCFA在左前降支近端的富集程度更为显著［4］。发表在欧洲心脏杂志（European Heart Journal，EHJ）的CLIMA研究［5］共纳入来自11家中心的符合冠状动脉造影适应证的1003例患者，所有患者均接受了左前降支近端的OCT检查。在12个月的随访中共37例患者出现了由心原性死亡及靶病变所致心肌梗死构成的复合终点事件，OCT检查左前降支最小管腔面积（minimum lumen area，MLA）＜3.5 mm2、斑块纤维帽厚度＜75 μm、脂质核心角度＞180°以及可见巨噬细胞浸润的患者发生复合终点事件的风险较高。同时该研究发现，OCT检查发现的高危斑块是患者后续随访出现主要不良心血管事件（major adverse cardiovascular events，MACE）的独立预测因素（HR7.54，95%CI3.1～18.6，P＜0.001）。

以血流储备分数（fractional flow reserve，FFR）为代表的冠状动脉生理学研究目前被认为是判断冠状动脉狭窄是否导致心肌缺血的“金标准”，但易损斑块与冠状动脉功能性缺血之间的关系仍未知。2020年10月于美国经导管心血管治疗（transcatheter cardiovascular therapy，TCT）会议上公布的COMBINE研究［6］共纳入547例符合冠状动脉造影适应证的糖尿病患者，这些患者至少存在一处直径狭窄为40%～80%的病变，研究者对所有患者进行了OCT检查以及FFR指导下的血运重建。结果显示在FFR≥0.80（被认为不存在冠状动脉功能性缺血）的患者中，近1/4的患者存在TCFA，且存在TCFA的患者在接受最佳药物治疗的18个月内，发生MACE的风险显著增加，TCFA是MACE的强有力预测因素。该研究提示对于存在TCFA的病变，即使FFR结果阴性，也应积极介入干预。

富含脂质的斑块（lipid-rich plaque，LRP）同样也是易损斑块的特征之一。近红外光谱（near-infrared spectroscopy，NIRS）可利用散射光在近红外范围吸收程度的不同来识别LRP。既往尸检研究表明，由于存在病变血管远端栓塞的风险，于LRP处置入支架可能会导致围术期发生MACE［7］。而一项发表在JACC的研究共纳入1189例在PCI术前进行NIRS检查的患者，并对这些患者的罪犯病变置入药物洗脱支架。2年随访结果显示PCI术前血管的脂质核心负荷指数（lipid core burden index，LCBI）与罪犯病变相关的MACE无关，在NIRS发现的LRP处置入支架并不会增加围术期或远期MACE的发生率［8］。

IVUS虽然可以清楚显示斑块形态，但其区别斑块成分的能力不如OCT和NIRS。已有研究表明IVUS显示的衰减斑块（attenuated plaque，AP）与低回声斑块（echolucent plaque，ELP）和PCI术后并发症的发生风险增加有关。一项发表在EHJ的回顾性研究共纳入1497例进行IVUS检查且至少存在一支冠状动脉病变的患者，其中18.8%的患者基线时即存在AP或ELP。2年的随访显示，上述患者MACE发生率显著高于无AP和ELP的患者（8.2%比3.9%，P=0.002），且AP或ELP出现进展（定义为斑块容积较基线时增大）的患者更可能出现ACS（41.9%比33.2%，P=0.03）［9］。该研究表明IVUS在识别高危斑块方面也具有一定的作用。

2 腔内影像学指导ACS 诊疗

腔内影像学凭借其高分辨率的特点，可以准确识别ACS患者的罪犯病变，并阐述ACS可能的发病机制。Vallabhajosyula等［10］调查了美国国家住院患者样本（National Inpatient Sample，NIS）中显示的2004年至2014年进行冠状动脉造影的急性心肌梗死（acute myocardial infarction，AMI）患者腔内影像学和功能学检查的使用情况。结果显示在2004年至2014年因AMI住院的近442万例患者中，IVUS、OCT和FFR的使用率分别为2.6%、0.1%和0.6%。与上述检查使用的第一年相比，2014年IVUS、OCT和FFR的使用率分别增加了22倍、118倍和33倍。该研究发现使用IVUS、OCT和FFR患者的院内死亡率更低（OR0.53，P＜0.001］、住院时间更短［（4.3±4.4）d比（5.0 ± 5.5）d，P＜0.001］，但住院费用更高［（90 683±74 093）美元比（74 671±75 841）美元，P＜0.001］。而在来自韩国国立卫生数据库的11 731例因AMI进行PCI的患者中开展的回顾性研究显示，26.7%的患者使用了腔内影像学或功能学检查。与单纯依据冠状动脉造影相比，应用腔内影像学或功能学检查指导PCI术能显著减少由全因死亡、心肌梗死及再次血运重建构成的复合终点事件（5.9%比7.7%，HR0.74，95%CI0.60～0.92，P=0.006）［11］。上述研究证明了腔内影像学及功能学检查在指导AMI行PCI中的作用。

OCT能准确区分ACS的三种病理类型：斑块破裂、斑块侵蚀和钙化结节。2017年发表的EROSION研究［12］表明，存在斑块侵蚀的患者应用最佳抗栓治疗而非PCI，在1年随访时，仅7.5%的患者出现了由心原性死亡、再发心肌梗死、再次血运重建、卒中及大出血所构成的主要不良心脑血管事件（main adverse cardiac and cerebrovascular events，MACCE）。而在2020年11月公布的EROSION研究4年的随访结果显示，完成第1个月随访的55例患者均未出现由心原性死亡、心肌梗死、卒中或心力衰竭构成的临床终点事件，但20%的患者需要进行靶病变再次血运重建。与未行再次血运重建的患者相比，需要进行靶病变再次血运重建的患者在其随访第一个月即达到主要终点（定义为血栓负荷减少＞50%）的比例更低（95%比45%，P=0.001）［13］。该研究表明对于存在斑块侵蚀的患者，如果在第一个月对抗栓治疗反应较好，其此后4年内置入支架的可能性则较小。

急性ST段抬高型心肌梗死（ST-segment elevation myocardial infarction，STEMI）是冠心病中致死率最高的疾病。腔内影像学可以准确判断STEMI患者的罪犯病变，从而及时开通罪犯血管，挽救存活心肌。然而关于STEMI患者非罪犯血管的处理策略一直是临床研究的一大热点。2020年10月发表在EHJ的一篇关于ACS患者非罪犯血管的斑块处理的综述指出腔内影像学可以在体内较好地识别非罪犯血管中易再次发生MACE的高危斑块［14］。2019年公布的COMPLETE研究［15］表明，与仅干预罪犯病变相比，对STEMI患者常规行完全血运重建其3年内发生临床死亡或心肌梗死的风险降低26%。其OCT亚组分析的结果也于2020年7月发表在Circulation子刊上。结果表明在入组的93例患者中，近50%的患者至少存在一处TCFA，在非罪犯血管中，35.2%的阻塞性斑块为TCFA，而非阻塞性斑块中TCFA的比例仅23.2%，提示STEMI患者非罪犯血管中阻塞性的易损斑块更常见［16］。于2020年11月发表在JACC上的PROSPECT ABSORB研究共纳入898例AMI患者，所有患者均对引起血流受损的病变进行PCI干预，并之后使用IVUS联合NIRS对三支冠状动脉进行检查。该研究从入组人群中筛选出了182例造影上无明显血流受损、但IVUS提示斑块负荷≥65%的患者，将这些患者随机分为生物可吸收血管支架（bioresorbable vascular scaffold，BVS）组（93例）和指南指导的药物治疗（guideline-directed medical therapy，GDMT）组（89例）。结果显示，在随访24个月时，BVS组的最小管腔面积显著大于GDMT组［（6.9±2.6）mm2比（3.0±1.0）mm2，P＜0.0001］，虽然两组患者由心原性死亡、靶血管所致心肌梗死或临床驱动的靶病变再次血运重建构成的临床终点事件的发生率相似（4.3%比4.5%，P=0.96），而由心原性死亡、心肌梗死、不稳定型心绞痛或进展性心绞痛所构成的次要临床终点事件在BVS组的发生率较低（4.3%比10.7%，P=0.12）［17］。

一些未引起明显临床症状的斑块事件（如斑块破裂），会导致冠状动脉病变出现迅速的进展，从而可能产生后续的临床不良事件。愈合斑块在进行OCT检查时往往呈现出分层斑块的特点。2020年发表在Circulation子刊上的一项研究分析了AMI患者冠状动脉中分层斑块的特点及分布。结果显示74.5%的AMI患者存在分层斑块，存在分层斑块的AMI患者较不存在分层斑块者STEMI比例显著增加（80.2%比67.5%，P=0.013），且罪犯斑块处的最小管腔直径更小［1.02（0.96，1.08）mm比1.19（1.12，1.26）mm，P＜0.001］，但是否存在分层斑块并不会对1年随访时的临床结果产生影响［18］。而2020年12月发表在EHJ子刊上的一项研究共纳入349例ACS患者，其中28.4%的患者罪犯斑块表现为分层斑块。存在分层罪犯斑块的患者，其非罪犯血管中的斑块巨噬细胞浸润更常见（71.0%比60.9%，P=0.050），提示这部分斑块更高危［19］。而是否应对这些非罪犯血管中的高危斑块进行积极的介入干预仍缺乏足够的临床证据。

非阻塞性冠状动脉心肌梗死（myocardial infarction with non obstructive coronary arteries，MINOCA）约占AMI患者的6%。目前早期的MINOCA患者一般多使用心脏磁共振（cardiac magnetic resonance，CMR）进行病因学方面的评估。而腔内影像学手段，尤其是OCT检查，能较好识别冠状动脉造影无法明确的罪犯病变，并除外自发性冠状动脉夹层等疾病。Gerbaud等［20］于2020年12月发表的一项前瞻性研究共纳入40例行CMR检查以及三支冠状动脉OCT检查的MINOCA患者。结果显示9例患者仅能通过OCT检查明确MINOCA的潜在病因，而8例患者仅能通过CMR检查明确MINOCA的病因，而23例（57.5%）患者通过OCT和CMR检查可明确MINOCA的病因。而另一项发表于Circulation的研究显示，仅应用OCT检查可明确46%的MINOCA患者的病因，而联合应用OCT和CMR检查时，则84.5%的患者病因可被明确［21］。上述研究说明，在MINOCA患者中，腔内影像学手段联合CMR检查对明确病因的必要性。

3 腔内影像学指导临界病变治疗策略

冠状动脉造影提示的临界病变是否需要行PCI干预仍是困扰介入医师的问题之一。目前的血运重建指南多推荐使用如FFR等生理学评估手段指导临界病变的治疗策略，但仍缺少前瞻性的研究比较腔内影像学和FFR对于冠状动脉临界病变介入治疗的指导效果。2020年1月发表在JACC子刊上的FORZA研究［22］比较了OCT检查与FFR指导冠状动脉临界病变介入治疗对预后造成的影响。该研究共入选350例患者，并将其随机分为FFR指导组（176例）与OCT指导组（174例）。13个月的随访显示OCT指导组患者的MACE发生率显著低于FFR组（8.0%比14.8%，P=0.048）。但FFR指导组接受药物保守治疗的比例更高（62.4%比44.8%，P＜0.001）且医疗总费用更低（2577欧元比3750欧元，P＜0.001），提示OCT在指导临界病变介入治疗中的作用不亚于FFR。

4 腔内影像学指导钙化病变介入治疗

钙化结节是ACS的发生机制之一。腔内影像学，尤其是OCT检查能准确识别钙化结节，并观察其形态，从而指导钙化病变的预处理。Khalifa等［23］对288例使用OCT指导PCI的AMI患者进行研究，并根据OCT观察的AMI可能的发生机制将患者分为斑块破裂、斑块侵蚀以及钙化结节组，结果显示钙化结节组患者占AMI患者的12%，钙化结节组的患者术后最小支架面积（minimum stent area，MSA）最小、支架膨胀率最低、支架贴壁不良的发生率最高。该研究表明钙化结节会很大程度上影响支架膨胀。而Nakajima等［24］将AMI患者中观察到的钙化结节通过OCT检查进一步分为三种亚型：爆发样钙化结节（eruptive calcified nodules）、表层钙化片（superficial calcific sheet）及钙化状突起（calcified protrusion）。结果显示与表层钙化片以及钙化状突起相比，爆发样钙化结节的患者术后支架边缘夹层（stent edge dissection，SED）和支架贴壁不良（incomplete stent apposition，ISA）的发生率更高（SED：47.4%比17.5%比20.0%，P=0.032；ISA：94.7%比58.7%比0.0，P＜0.001）。而表层钙化片的患者术后的MSA最小且围术期心肌梗死的发生率与爆发样钙化结节组相比也更高（60.3%比31.6%，P=0.028）。

腔内影像学还可用于指导包括冠状动脉旋磨术（rotational atherectomy，RA）在内的钙化病变的预处理。近期一项发表于EuroIntervention的研究比较了IVUS与OCT在指导RA方面的优劣。该研究回顾性比较了88例经OCT指导和121例经IVUS指导的RA。结果显示与IVUS指导相比，OCT指导旋磨操作时的磨头升级更加频繁（55%比32%，P=0.001），最终选择的磨头尺寸更大［1.75（1.50，1.75）mm比1.50（1.50，1.75）mm，P＜0.001］，且OCT指导组术后支架膨胀率显著高于IVUS组［（83±15）%比（72±16）%，P=0.0004］［25］。

5 腔内影像学指导左主干病变介入治疗

2018年欧洲血运重建指南推荐使用IVUS指导冠状动脉左主干病变的介入治疗［1］。2020年发表在JACC子刊上的一项研究结果再次支持上述推荐。该研究从英国心血管介入协会数据库中收集了共11 264例无保护左主干进行PCI术患者的临床数据。分析显示，使用腔内影像学（包括OCT和IVUS）指导治疗的患者出现冠状动脉并发症的比例更低（OR0.470，P＜0.001），院内MACE的发生率更低（OR0.470，P＜0.001），随访1个月（OR0.540，P＜0.001）及12个月（OR0.660，P＜0.001）的死亡率更低。多因素回归分析结果亦表明，腔内影像学的使用是12个月时患者生存率改善的独立保护因素（OR0.770，95%CI0.690～0.860，P＜0.001）［26］。

OCT在指导左主干病变介入治疗中的应用证据相对较少，而2020年发表在EuroIntervention的LEMON研究则使用OCT检查对左主干中远段病变介入治疗进行指导。研究者根据预设的OCT指导流程对70例患者进行左主干PCI干预，其中86%的患者取得手术成功［定义为冠状动脉造影显示的残余狭窄率＜50%＋所有分支心肌梗死溶栓治疗试验（thrmblysis in mycardial infarctin，TIMI）血流分级Ⅲ级＋OCT检查可见支架膨胀良好］，OCT指导改变了26%的患者最终支架置入的策略，且患者1年内无MACE发生的生存率为98.6%［27］。

6 腔内影像学优化冠状动脉支架置入

IVUS作为一种应用较早、技术较成熟、循证医学证据最多的腔内影像学手段，其在真实世界临床实践中的使用情况是众多学者关注的问题。一项发表于2020年8月JACC子刊的回顾性研究共纳入美国医保系统及档案中显示的2009年1月至2017年12月进行PCI术187万余例医保患者。研究显示这些患者中IVUS的使用率从2009年的3.0%增至2017年的6.9%，平均使用率为5.6%。该研究还发现在平均随访3.7年后，与非IVUS指导的PCI相比，IVUS指导PCI的患者后续死亡（11.5%比12.3%，P＜0.001）、再发心肌梗死（4.9%比5.2%，P＜0.001）以及再次血运重建（6.1%比.6.7%，P＜0.001）的发生风险均更低，且在各个亚组中（ACS与稳定性冠心病、置入药物洗脱支架与裸金属支架、不同复杂程度的PCI操作）均一致地显示出IVUS的上述保护作用［28］。另一项关于对冠状动脉长病变行PCI的IVUS-XPL研究对患者进行了5年的长期随访，结果显示使用IVUS指导PCI的患者其术后MACE发生率（HR0.50，95%CI0.34～0.75，P=0.001）和缺血驱动的靶病变再次血运重建的风险（HR0.54，95%CI0.33～0.89，P=0.007）均更低［29］。这些研究进一步证明了IVUS在指导PCI中的有效性和安全性。

Lee等［30］于2020年发表的研究聚焦于OCT在指导BVS置入方面的作用。在这项前瞻性研究中，88例患者通过OCT指导置入BVS，而另外88例患者在冠状动脉造影指导下完成BVS置入。结果显示OCT指导组的患者BVS非最优置入（定义为OCT可见术后MSA＜5 mm2，残余狭窄＞20%，支架贴壁不良＞5%，支架边缘大面积夹层以及支架断裂）的发生率与冠状动脉造影指导组差异无统计学意义（35.2%比38.6%，P=0.64）。OCT能否优化BVS置入仍需要更多研究进一步证实。

既往研究通常根据OCT检查得到的支架膨胀率和MSA来判断PCI术后支架膨胀的情况。而Katsura的团队则提出了一种新的参数——最小膨胀指数（minimum expansion index，MEI）来判断支架膨胀的情况，其定义为OCT回撤过程中支架段每一帧图像中（实际管腔面积/理想管腔面积×100）的最小值。受试者工作特征曲线分析显示MEI预测主要终点（定义为心原性死亡、靶血管心肌梗死及缺血驱动的靶病变再次血运重建）的曲线下面积（areas under the curve，AUC）为0.787（P＜0.001），预测能力高于支架膨胀率（AUC=0.718，P=0.001）及MSA（AUC=0.664，P=0.004）［31］。

7 小结

2020年腔内影像学依旧是人们关注的热点领域。IVUS和OCT指导介入治疗证据不断增加，入径不断完善，精准冠状动脉支架置入的观念不断深化。近几年的研究发现，易损斑块的进展严重影响着冠心病患者的临床预后。越来越多的腔内影像学手段丰富了对易损斑块发生发展机制的探究。越来越多的研究正聚焦于易损斑块对心血管疾病预后的影响，并试图探究何种干预手段可以改善这部分患者的预后。随着腔内影像学在明确ACS发生机制方面研究证据的不断积累，可通过腔内影像学手段指导越来越多的ACS患者介入治疗的过程。腔内影像学指导非罪犯血管的干预策略仍是当前的热门话题，期待未来有更多的关于这一方面的研究，使这部分高危患者得到最大的临床获益。对钙化病变、左主干病变、慢性完全闭塞病变等复杂病变的介入治疗仍是应用腔内影像学的舞台，随着相关研究的不断丰富，腔内影像学会越来越广泛地应用于指导复杂冠状动脉病变的介入治疗。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突