9月16日是冠脉介入(PCI)诞生40周年，著名医学杂志《柳叶刀》Lancet刊登3篇综述以纪念PCI诞生至今的经典历程。腔内影像技术的出现是PCI发展史上最重要的进步之一，世界著名腔内影像学大师Gary Mintz及Giulio Guagliumi特撰文详述了腔内影像学的两种手段：血管内超声(IVUS)及光学相干断层扫描(OCT)在日常冠脉介入中的应用。
《中国医学论坛报》邀请北京安贞医院刘巍教授对全文的精华进行总结，将精彩内容以22个问答的形式让广大读者由浅入深了解腔内影像在临床中的应用价值。
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问题1：腔内影像IVUS/OCT指导冠脉介入有何意义？
判定狭窄程度和临床相关性
识别罪犯病变及预测未来不良事件的发生风险
优化支架植入，最大程度降低支架相关并发症
揭示支架血栓及支架再狭窄原因
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问题2：腔内影像学包括那些？
30年前美国斯坦福大学的Paul Yock教授发明了腔内断层超声成像的灰阶IVUS，目前经过发展，腔内影像学手段还包括：组织特性频谱分析IVUS（虚拟组织学，集成后向散射ivus以及iMap）; 光学相干断层扫描（OCT）; 能够检测血管壁血脂含量的近红外线光谱（NIRS）。IVUS和OCT等应用的都是腔内技术，在病变区域产生与导管长轴相垂直的断层影像。
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问题3：IVUS及OCT主要成像方法及机理？
IVUS探头发射超声至血管的各个层面并返回至探头从而形成断层影像；IVUS有两种成像手段：机械成像及相共振成像。机械成像的探测导管为单片晶体，在驱动器上旋转进行实时成像，机械探头的成像频率为40Hz，最新的为60Hz。 相共振成像导管头端由多个晶体固定排成1周，顺序成像最后合成。相共振探头频率为20Hz，故而空间及时间分辨率较差，但穿透性最强。 机械探头由于旋转不一致及导管内的气泡可导致伪像，而相共振系统无此缺陷。探头回撤可以通过机械自动回撤，也可以通过人工回撤。
OCT的成像是通过能够旋转的单光纤维与成像光镜相结合将发射的近红外线光源至血管壁，并从血管壁反射回来，并通过干涉仪对组织反射回来的光进行测量。OCT提供的分辨率高（10-20um分辨率），能够评估血管表面斑块的组成及微小结构。但由于穿透力较差（1-2.5mm），在血液，红血栓，脂质及坏死核等结构中衰减，从而对描绘血管外界及斑块负荷有一定限制。操作时OCT需要应用造影剂来清除红细胞以保证成像的质量。目前应用的频阈OCT，探头旋转速度极快，数秒钟即对靶血管进行成像，即刻显示长轴轮廓。
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问题4：IVUS与OCT相对比，何者测量管腔直径更准？
在OPUS-CLASS研究中，体外的OCT测量与3mm的体模相同，而IVUS则高估7.8%。在体内的OCT与IVUS对比研究中，IVUS所测定的管腔面积要大于OCT（平均差值 0.41mm2,12.5%）,非支架比支架部位的差值更大。如果血管成像较清晰，自动回撤的OCT对管腔面积评价最准确，而IVUS则需要人为的校正。
相反，IVUS在评价整个血管壁，血管重塑及斑块负荷更有优势。血管重塑是指斑块向外生长使血管外径扩大以避免管腔内发生狭窄。10%冠脉造影正常的患者，IVUS下可见负荷超过50%的斑块（病例1）。
从经典病例中学习：
病例1：IVUS对造影无狭窄的病变评估
69岁男性稳定心绞痛，2型糖尿病，高脂血症，吸烟，冠脉造影RCA无明显狭窄(A、B处扩张)。从分叉远端到RCA开口行IVUS 检查显示弥漫性的病变，斑块负荷平均69%，均大于 50%，有时超过80%。IVUS回撤(C and D)显示从近端，远端两个标记（B）平均6个横切面(D) 血管边界(外弹力膜或板)为外层虚线, 管腔为内层虚线：斑块负荷 (血管面积–管腔面积)/血管面积)为冠脉被斑块所占据的比例; 斑块负荷的异质性(C)*为钙化，小箭头为衰减斑块。
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问题5：应用腔内影像系统的融合及整合显像
为了能够实现对高危斑块更为准确的评估，克服不同腔内影像手段的局限，目前可以通过在同一导管中整合，实现不同技术的优势叠加。譬如目前已在临床应用NIRS-IVUS系统，其他如OCT-IVUS，OCT-NIRS，甚至OCT整合近红外荧光以及分子成像甚至斑块炎性（OCT-NIRF）正在开发当中。
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问题6：腔内影像如何判定狭窄是否有临床相关性？
非左主干病变
将血流储备分数FFR作为非左主干病变缺血评定的金标准，IVUS的最小管腔面积（MLA）与FFR数值相关性最好，报道的MLA界值为2.1mm2到4.4mm2，亚洲国家比西方国家要小。然而其阴性预测值高，阳性预测值低，在临床上容易误导。
OCT测定的最小管腔面积界值比IVUS略小为1.6-2.4mm2，然而，同IVUS相似，阴性预测值较高而阳性预测值较低。通过解剖学评估病变的严重程度，OCT略优于IVUS。
左主干病变
通过IVUS及OCT评估左主干的狭窄较非左主干病变一致性要高的多。西方国家中的MLA界值为6mm2，与FFR值0.75相一致，而亚洲（韩国）建议的MLA为4.5-4.8 mm2。IVUS测量左主干病变时尽可能对LAD，LCX，LM主动脉开口均进行评估（病例2）。
OCT在行左主干评估时有两个局限性：管腔内径过大及需要对血液进行清除。OCT对于LM开口及近端的狭窄评估有局限性，但对于评估远端分叉病变价值与IVUS相同。
从经典病例中学习：
病例2：IVUS评估左主干病例
2个造影示LMCA开口狭窄(冠脉造影箭头) ：(A) 患者搭桥术后1月，桥闭塞，需要2次搭桥，IVUS显示LMCA 开口正常； (B) 51岁男性，计划行外科手术纠正异常肺静脉回流，肺动脉扩张，右心衰竭。冠脉造影LMCA狭窄。IVUS 仅显示轻度病变。
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问题7：如何通过腔内影像手段识别ACS的罪犯病变？
病理研究显示发生猝死急性冠脉综合征中：斑块破裂占60-65%， 斑块侵蚀占30-35%，而钙化结节占5%，最后的共同途径为血栓形成。
IVUS的优势在于可以评估血管的重塑及斑块负荷：正向重构（定义为病变部位的外弹力膜区域比参考血管的外弹力膜区域大）在急性冠脉综合征中常见，与斑块破裂，黄色斑块（血管镜），以及血栓形成相关。相反，负向重构（定义为外弹力板区域小于参考血管面积）在稳定的靶血管病变中多见。
OCT的优势在于高分辨率，所以能清晰的描绘出破裂腔及残余的纤维帽片段从而识别破裂的斑块，OCT相对IVUS能更好的识别斑块侵蚀。在此类患者中可以避免支架植入。 OCT比IVUS更容易识别血栓，区分白色血栓及红色血栓。OCT还可以用来观察抽栓及药物治疗前后血栓负荷的变化（病例3）。
OCT及IVUS可以检测其他ACS原因：钙化结节及自发冠脉夹层。
NIRS研究：如脂核负荷指数超过400，长度超过4mm提示此斑块容易导致ST段抬高心梗，同支架血栓，自发夹层，钙化结节及Takostusbo心肌病相鉴别。
IVUS及OCT研究冠脉痉挛: 发生冠脉痉挛病变为动脉粥样硬化改变而非正常血管。OCT显示痉挛处25-30%有血栓形成，15%-20%薄的纤维帽（破裂4%），斑块侵蚀23%。
从经典病例中学习：
病例3：OCT识别罪犯病变
ST段抬高型心梗入院患者：(A) LCX冠脉造影( B为放大图像)中端 (大红箭头)及远端 (大白箭头) 两处病变。两处5 mm左右长的病变，OCT 回撤整个血管(C, 长轴) 显示两个斑块的形态和结构均不同，远端狭窄较严重(大白色箭头处, MLA 1.73 mm2) ，但为稳定的粥样斑块，相反，近端病变较轻 (大红色箭头, MLA 3.9 mm2) 为富含脂质的薄纤维帽斑块，破裂斑块内（*）的新生毛细血管 (白色箭头，E–G) G, 红色箭头与白色箭头相比纤维帽更薄，并有坏死核。D 显示远端参考段，H 为近端参考段。
>>>>问题8：如何评价易损斑块
易损斑块在灰阶IVUS中的特点
薄的纤维粥样斑块，大的斑块负荷，斑块衰减（出现衰减影而无钙化），空的亮回声区以及点状钙化，与临床不良事件相关。斑块负荷大于70%可以预测薄纤维帽粥样斑块，区分破裂及非破裂的薄纤维帽粥样斑块，区分罪犯斑块及非罪犯斑块的破裂。
易损斑块在频谱分析IVUS中的特点
坏死核心接近管腔提示薄帽的纤维粥样斑块
易损斑块在OCT中的特点
OCT能识别65cm的薄纤维帽，巨噬细胞及脂核。进展迅速的病变特征包括：内膜撕裂，微通道（可导致红细胞渗出，斑块出血），血脂池，薄的纤维帽粥样斑块，巨噬细胞及腔内血栓。
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问题9：如何评价易损患者
容易发生ACS及猝死的患者共同特点为：动脉粥样斑块负荷较重及斑块成分复杂。多发的斑块破裂（灰阶IVUS及OCT），斑块负荷较大，正向重构（灰阶IVUS），多发黄斑块（血管镜），及脂质负荷斑块（NIRS，OCT），破裂斑块。
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问题10：支架植入发生远端栓塞及围手术期心梗的预测？
围手术期心梗预测包括：灰阶IVUS衰减斑块，特别是衰减斑块较大离管腔近；虚拟组织IVUS薄的纤维帽，大的坏死核。OCT，NIRS下富含大量脂质斑块，或OCT，IVUS下的破裂斑块。但这些表现的阳性预测值较低，而阴性预测值高。
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问题11：腔内影像在钙化病变中的应用
钙化是动脉粥样硬化的标志，是支架膨胀不良的主要因素（病例 4、5）。IVUS 对钙化的判定比造影更加敏感及特异; 然而，IVUS不能穿透钙化，所以只能通过钙化弧度及长度进行评估。相反OCT能穿透钙化，能评估钙化的厚度及体积。钙化的含量过度与支架膨胀不良相关。目前尚无导致支架膨胀不良的钙化程度。有些OCT研究显示较薄的钙沉积（<0.5 mm）而并非钙化的角度决定预扩张程度，钙化发生断裂意味着支架膨胀良好。
从经典病例中学习：
病例4：钙化的判定
IVUS (A-E) 与OCT (F–J) 钙化血管相对应的不同切面。超声不能穿透钙化，IVUS钙化显示表面白，高亮的斑块远端声影衰减；相反, 在OCT中，光可以穿透钙化故而可以测量厚度 (例如, F H的白色箭头) 可准确显示其厚度。斑块内的钙化形态和程度多样，钙化可为片段，弥漫，厚度，弧度，与管腔距离不均，OCT成像更清楚。图例为环绕管腔360°的厚钙化(A, F)；点状钙化(*)钙化周围有纤维斑块 (B, G)；270度钙化 (C, H)；与脂质相交互的钙沉积 (D, I)；小的钙结节 (*, E, J)，使管腔变形。
从经典病例中学习：
病例5： 介入治疗中的钙化病变
84岁老年男性，主动脉中度狭窄(最高压力差15 mm Hg，瓣膜口面积0.6 mm²), 左心室功能降低(EF 30%), 慢性肾功能不全，已知冠心病(mLAD支架)。心绞痛加重 (A) pLAD植入 3.5 × 28 mm DES; 22 atm后扩张，支架膨胀良好 (B，白色箭头)，仍有残余，局限的严重狭窄(MSA 1.9 mm²) 伴有环形钙化。此病变介入治疗前应该应用旋磨，或者切割球囊。(C) IVUS 回撤 (LAD 到 LMCA) (A与B)。 *为LCX，小的白色箭头为支架丝与下面的钙化难以鉴别，大的白色箭头表现钙沉积（大的开放箭头）。
下期预告：如何应用IVUS及OCT优化介入治疗？详见明日微信~
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