Ivus和OCT比较

1、冠状动脉造影被认为是诊断的 “金标准 ”，但传统的冠状动脉直径狭窄率评价罪犯病变的方法和手段 有时略显局限性， 临床上十分需要特殊的血管内影像学技术来检测病变特性并指导介入治疗。 血管 内超声（ intravascularultrasound ， IVUS ）与光学相干断层成像（ opticalcoherencetomography ， OCT ）作为血管内影像学检测技术，在冠状动脉介入领域越来越显示其优越性。二者在基本原理、 临床应用、特点方面有相似，也有不同之处，具有互补的作用。 一、基本原理血管内超声（ IVUS ）作为医学超声的一个分支，是利用超声原理探测血管内、血管壁及其周围组 织的

2、结构，是指导疾病诊断和治疗的有创性断层显像技术。其广泛应用是在 20 世纪 80 年代末。 血管内超声（ IVUS ）的原理与传统 B 超相同，其区别在于 IVUS 将超声探头做的小到可以放入血 管腔内，可以 360 °实时从内部观察血管壁的情况。成像轴直径为（ BostonScientific ），分辨率100 m，投射深度可达 4mm 8mm ，扫描范围 10mm 15mm ，由于 IVUS 利用的是声波的反射 现象，因此有利于显示深部结构，而且不受血流影响，因此检测过程中不需要阻断血流，但对微细 结构图像的分辨却受限。但有研究者应用光谱分析对 IVUS 的射频资料进行分析，分别

3、对斑块内纤 维、纤维脂质混合、坏死核和钙化等四种组织成份进行绿、黄绿、红和白色四种颜色的标示，一定 程度上提高了对组织特征的判断，所以也被称为虚拟组织学（ virtualhistology ，VH ）。 VH 分析钙 化的准确性和可重复性已经得到了证实。 但也存在不足包括必须肉眼排除血管内血栓 （会被标上与 纤维组织一样的颜色） 、部分钙化与坏死核都被染红 （存在坏死性钙化） 、及分辨率有限 （100 m） 等，更重要的是目前仍没有统一的鉴定标准，这也许是检测结果矛盾的一个重要原因。 光学相干断层成像术（ OCT ）：是一门新兴的断层扫描成像技术，基本原理类似传统 B 超成像法， 只不过 OC

4、T 利用的是红外光代替声波。传统的 OCTM2x 系统中，成像轴直径为 （与普通冠脉介 入导丝直径相同） ，分辨率较高， 轴向分辨率可达 4m 10 m，是 IVUS 分辨率（ 70 m 100 m） 的 1020 倍；但其穿透组织的能力明显不如 IVUS ，最大约为 2mm 左右；扫描范围 7mm ；而且 为了解决光线不被血液干扰的问题， 需要应用阻断球囊阻断上游血流， 以林格氏液冲洗阻断球囊下 游的残余血液， 如此可以使得光线直接照射到血管壁上， 反射后被获取组成血管壁清晰的图像。 新 一代的 OCTC7 系统加快了扫描速度，可达 20mm/s ，因此可以在短短几秒钟之内扫描病变部位所 在

5、的血管段，只需造影剂冲洗而无需阻断，极大程度提高了操作的便利性。二、临床应用（一） IVUS 在冠状动脉介入治疗中的应用价值首先， IVUS 能够精确的反映冠脉病变的性质、严重程度、累积范围以及参考血管的直径情况，从 而能够指导术者选择正确的策略处理病变并能协助术者选择尺寸合适的支架， 同时 IVUS 可用于评 价冠状动脉支架术的效果， 有利于术者及时发现和纠正支架植入后存在的问题， 以达到最佳的介入 治疗效果。因此相比于冠状动脉造影指导下的冠脉介入治疗， IVUS 技术能够进一步优化冠脉介入 治疗的效果。1、IVUS 在冠状动脉支架术中的指导意义冠状动脉造影与 IVUS 检查在评价病变的严重

6、程度方面的相关程度大约为， 但对于冠状动脉临界 病变的患者，冠状动脉造影常低估冠状动脉病变的严重程度。 IVUS 能够更准确的判断病变的严重 程度，并以此指导治疗方案的选择。正常参考血管的准确判断对于支架尺寸及长度的选择至关重要， 研究发现在冠状动脉造影判定为正 常参考血管的部位， IVUS 往往发现存在病变。另外，通过冠状动脉造影测量冠状动脉病变的长度 往往会受到影像缩短效应的影响， 对于病变血管扭曲严重的病例， 造影更难以准确的判断病变的长 度。由于 IVUS 相比冠状动脉造影受到血管扭曲或影像缩短效应的影响较小，在判定病变长度方面 具有更明显的优势。 因此相比于冠脉造影，能够更精确的测定

7、冠状动脉病变的长度，从而能够更好 的协助术者选择长度合适的支架处理病变。2、IVUS 对支架术后效果的评价支架植入 “理想 ”的 IVUS 标准包括： 支架完全贴壁； 支架扩张充分： 支架最小横截面积 (MSA ) 与平均参考血管管腔面积( referencelumenareaRLA )之比，其中平均参考血管管腔面积是指近 端参考血管 CSA 与远端参考血管管腔 CSA 的平均值；支架展开对称，支架梁的分布比较均匀， 支架对称指数(即支架最小直径与最大直径之比)；支架完全覆盖病变。其中支架的贴壁情况 是判断支架植入效果的重要指标之一。支架的贴壁情况即指支架壁与冠脉血管壁之间的贴靠情况， 判断支

8、架贴壁良好的标准是 IVUS 证实支架完全贴壁，即所有支架梁与血管壁紧密相接，两者间不 存在有任何空隙。研究证明，尽管支架植入后冠状动脉造影结果非常理想， 但在许多情况下存在有 支架扩张不充分和 /或直径贴壁不良的情况。 POSTIT ( postdilatationclinicalcomparativestudy )研 究应用 IVUS 技术评价了常规释放技术对几种常用金属裸支架植入后的扩张效果，结果发现只有 29 达到了理想的支架扩张效果。3、IVUS 在支架内再狭窄病变中的应用包括四个方面： 明确支架内再狭窄的类型； 判断引起支架内再狭窄可能的机制；指导支架内 再狭窄的治疗；评价治疗后的

9、效果。根据狭窄病变的累及范围可将再狭窄病变分为局限型再狭窄、 弥漫型再狭窄、 增生型再狭窄和完全 闭塞型再狭窄等四种类型。 IVUS 能够精确的判断支架内再狭窄病变的分布特点，从而有助于术者 对再狭窄病变进行准确的分型。另外， IVUS 能清楚的显示再狭窄病变的范围，尤其是在需要进一 步介入治疗的患者， IVUS 能够协助术者更准确的了解病变的长度，从而指导术者的操作。目前研究表明， 引起药物洗脱支架出现支架内再狭窄的常见原因包括： 支架扩张不充分、支架贴壁 不良、 支架分布不均匀、 支架断裂、 支架未完全覆盖病变或植入多个支架时支架间存在间隙以及机 体对 DES 所载药物不敏感等因素。 应用

10、 IVUS 技术有助于明确发生支架内再狭窄可能的发生机制， 从而使术者能够针对不同的情况选择合适的治疗方案。4、IVUS 在左主干病变冠脉介入治疗中的应用 冠状动脉造影在评价左主干病变时经常会受到以下几个因素的限制： 左主干弥漫病变使整个左主 干管径减小；左主干过短，难以对比正常血管段参考直径造成判断误差；由于左主干迂曲、成 角或血管重叠引起的 “假性狭窄 ”现象等等。正是这些因素的存在使得冠脉造影无法准确的反映左主 干病变严重程度。相比于冠脉造影， IVUS 能够精确的反映左主干病变的程度、范围、性质以及参 考血管的直径情况， 有助于术者选择最佳的治疗策略和介入器械来处理病变， 进而指导左主

11、干病变 介入治疗以达到最理想的治疗效果。解剖学的研究发现： 主动脉壁的弹性纤维成分常可延续至左主干近段， 所以左主干开口部富含弹性 纤维成分，单纯球囊扩张后血管弹性回缩现象明显。 IVUS 的结果显示左主干开口部病变的外弹力 膜面积较小，而斑块负荷和钙化的程度较轻， 相比与非左主干开口部病变其最小管腔面积较大， 说 明左主干开口部病变的主要病理特点是血管的负性重构， 因此提示处理左主干开口部病变的主要策 略是冠状动脉支架术。5、IVUS 在其他冠状动脉病变中的临床应用（ 1）在处理弥漫性长病变时， IVUS 可以准确的测定冠状动脉病变近远端参考血管的管腔面积， 有 助于术者选择尺寸合适的支架进

12、行治疗； 支架术后及时发现局部支架段存在支架扩张不充分或贴壁 不良的情况， 可指导术者应用短的非顺应球囊在该部位进行高压后扩张。 在分叉病变介入治疗方面， IVUS 可以帮助术者测量主支边支血管的参考直径，了解主、边支的解剖关系，评价边支开口部的 狭窄程度及病变的性质特点。在评价分叉病变术后治疗效果方面， IVUS 可以了解主支边支血管支 架的贴壁情况、边支血管的开通情况以及有无 “区域丢失 ”现象等等。（2）IVUS 指导的 PCI 可有效预防支架内血栓（ ST）形成。早在金属裸支架（ BMS ）时代，亚急 性 ST 就是限制其应用的重要原因，发生率高达10 15。支架内血栓的预测和预后（

13、PredictorsandOutcomesofST ，POST ）研究是一项多中心研究， 其目的是与冠状动脉造影相比， 评价 IVUS 在预测 ST 中的作用。 研究入选的患者为 IVUS 指导的 PCI 后 ST 的患者。在 53 名患者 中有 94至少有一项 IVUS 结果异常（支架膨胀不全、 贴壁不良、 靶病变近端或远端病变或血栓） 。 其结果表明，在支架置入中为了识别 ST 相关的特点， IVUS 明显优于冠状动脉造影。血管管腔内 直径的减少（ 80参考值）、血栓形成和组织通过支架金属丝突出至管腔内是IVUS 评价 ST 的常见的异常表现。除了亚急性 ST，DES 置入后另外两个主要局

14、限性就是晚期和极晚期ST ，它们发生的机制尚不清楚，可能不同于亚急性 ST 的发生机制。（ 3）判断支架断裂原因在 DES 时代，支架断裂已成为少见并发症。 目前的观察资料显示，绝大部 分支架断裂发生在闭环洗脱支架，发生率为。目前， IVUS 无疑是识别和排除支架断裂原因 的最好方法，并已成为诊断支架断裂的金标准。 IVUS 诊断支架断裂，应当强调介入术后即刻以及 随访时 IVUS 影像的对比。根据 Hiroshi 等人的研究假设， IVUS 证实的 I 型支架断裂，多见于钙化 病变， 其发生与支架的长度， 以及血管收缩时局部因为铰链运动产生直接作用于支架的机械性剪切 力等有关。而 II 型支

15、架断裂的发生机制多为 DES 引起血管局部的正性重构、瘤样扩张以及贴壁不 良，而瘤样扩张和贴壁不良将会导致支架在此局部运动幅度较大和（或）发生扭转等，容易引起支 架断裂的发生。所以， IVUS 可以帮助我们更深入地探讨支架断裂发生的机制。（二）光学干涉断层成像（ OCT ）在介入治疗中的应用1、识别易损斑块 急性冠状动脉综合征（ ACS ）多数发生在冠状动脉血管狭窄 50的患者，其中 70 是由于不稳 定的粥样硬化斑块破裂和血栓形成引起，与伴有100 m的薄纤维帽的易损斑块有关，如何早期识别不稳定斑块是当前的研究热点。 OCT 比 IVUS 能更精确测量冠脉内膜和纤维帽厚度，提供组 织原位和实

16、时影像，它使临床评价冠脉粥样硬化斑块的特征成为现实。而常规冠脉造影和 IVUS 对血管微小结构变化提供的价值有限，不能识别和诊断 100 m以下的薄纤维帽的易损斑块。 OCT 可明确界定动脉壁中超微结构，与组织学检查高度一致，体内成像分辨率可达10 m，接近于组织病理学，从而可以用于探测心脏、脑等以往无法活检的器官和组织，因此，在医学上被称为 “光学 活组织切片 ”检查。另外巨噬细胞对纤维帽基质的降解是斑块不稳定的重要影响因素，采用 OCT 技术可识别纤维帽中 的巨噬细胞。 Tearney 等研究表明， OCT 的高度对比性分辨率使其能够对纤维帽中的巨噬细胞进 行定量，这种独特的能力使 OCT

17、 能对患者进行易损斑块的鉴定。 Macneill 等对稳定性心绞痛、不 稳定性心绞痛和 ST 段抬高的患者进行研究，通过 OCT 成像获取巨噬细胞密度并进行定量分析， 结果显示不稳定性心绞痛患者的巨噬细胞密度、 纤维斑块和富含脂质斑块明显增加， 罪犯病变部位 巨噬细胞密度大于非罪犯病变， 破裂斑块部位的巨噬细胞密度大于非破裂斑块。 表明罪犯病变斑块 表面的巨噬细胞浸润更能预测不稳定的临床情况。 最近 Jang 等报道应用 OCT 对 20 例急性心肌梗 死、 20 例 ACS 和 17 例稳定性心绞痛患者的冠脉粥样斑块特征进行分析，结果显示急性心肌梗死 和 ACS 患者与稳定性心绞痛相比，其斑

18、块的脂质含量较高而纤维帽明显变薄。总体而言，急性心 肌梗死患者中有易损斑块的占 72，ACS 为 50 ，稳定性心绞痛只有 20 。 OCT 系统对动脉粥 样硬化斑块分为纤维斑块， 纤维钙化斑块和富含脂质斑块等 3 个类型的图像标准。 据 Yabushita 等 报道纤维斑块的敏感性为 71 79 ，特异性为 97 98 ，纤维钙化斑块的敏感性为 95 96 ，特异性为 97 ，富含脂质斑块的敏感性为 90 94 ，特异性为 90 92 。2、评价介入治疗效果 早期有关对 OCT 的研究主要集中在评价患者冠状动脉粥样硬化斑块特征。随着冠心病介入治疗水 平的不断提高和介入器械的不断改进， 如何更

19、精确评价介入治疗效果就显得非常重要。 从当前有限 的样本和临床研究资料提示，在药物洗脱支架的时代， OCT 用于评价支架治疗效果是其它检查手 段无法替代的。 由于 OCT 采用红外光为介质， 大大增强了图像的分辨率和对比度 同时避免了 IVUS 检查时支架金属丝过度反射回声干扰支架周围结构成像的缺点。 Diaz-Sandoval 等第一次应用 OCT 成像技术对 10 例冠心病患者介入前与介入后血管对介入反应进行分析评价， OCT 可以清晰地显示 球囊扩张后内膜撕裂和夹层、血管腔内血栓形成、切割球囊引起的血管改变、切口、组织脱垂、支 架是否充分扩张、支架贴壁情况、未扩张开的支架和内膜增生等。因

20、此应用 OCT 可以分辨冠状动脉支架置人术后支架周围超微结构特征，包括支架释放是否充分， 支架与血管壁贴合是否良好，斑块组织向血管腔内突入情况。有研究结果显示 OCT 检查发现常规 冠状动脉支架置入术后，支架与血管壁贴合不良、斑块组织突入血管腔现象发生率较高。 OCT 组 支架置入后微小夹层， 斑块组织突入管腔、 支架释放不充分等征象的检出率， 比 IVUS 组明显增高。 根据 OCT 检查结果有选择地采取球囊后扩张有望进一步降低再狭窄和晚期管腔丢失，以及减少不 良心脏事件。3、药物洗脱支架术后内膜覆盖情况 为克服金属裸支架术后内膜过度增殖而导致的再狭窄， 应用药物洗脱支架在减少再狭窄方面取得

21、了 可喜进步， 但是置入药物洗脱支架后由于支架表面内膜覆盖不全引起晚期血栓的报道逐渐增多， 双 联抗血小板药物究竟需要服用多长时间目前没有明确的答案， 因此如何检测药物洗脱支架术后内膜 覆盖情况是当前大家关注的焦点。，有研究利用 OCT 成像技术的高分辨率评价药物洗脱支架和金属裸支架后支架柱表面内膜增殖不同情况。 OCT 清楚显示金属裸支架术后 5 93 个月几乎所有支 架表面均有不同程度内膜增殖覆盖， 不论是在金属裸支架术后 510 个月，还是术后 23 93 个月， 其内膜最大增殖厚度、血管腔直径和截面积丢失及直径和面积再狭窄方面的差异均没有统计学意 义，也说明金属裸支架术后再狭窄大多数发

22、生在6 个月以内， 6 个月以后相对比较稳定。药物洗脱支架尽管长度大于金属裸支架，但在术后6 10 个月内引起最大内膜增殖厚度、血管直径和截面积的丢失和再狭窄率方面均明显低于金属裸支架，从 OCT 检查结果也说明药物洗脱支架再狭窄率 明显低于金属裸支架。另一方面， OCT 也清楚显示药物洗脱支架术后 5 10 月部分支架支撑杆表 面没有内膜覆盖， 1 例支架柱与血管壁分离，出现急性心肌梗死，说明药物洗脱支架术后内皮覆盖 不全可导致晚期支架内血栓形成，从 OCT 结果也可以提示药物洗脱支架术后长期抗血小板治疗的 重要性。是否可以应用 OCT 成像对药物洗脱支架术后内膜覆盖情况进行评价并指导抗血小

23、板治疗， 尚需要进一步研究。OCT 与 IVUS 成像技术的比较研究目前在临床上最常用的血管内成像技术是IVUS ，而 OCT 是当前分辨率最高的血管内成像技术，因此有必要对 OCT 与 IVUS 技术进行比较研究。 Patwari 等对人离体冠状动脉斑块研究发现， OCT 能够穿透并成像，与 IVUS 比较， OCT 能更好地显示管壁各层的图形，伪影较少，对斑块及内膜 的成像更具有精确性和高对比性。 Tearney 等对活体猪冠状动脉进行 OCT 和 IVUS 成像研究，比 较正常冠状动脉、内膜夹层和置入的支架情况，结果显示 OCT 可见到正常血管壁的三层结构、血 管壁的细微结构改变、夹层、

24、内膜裂片、内膜缺损、中层血管壁破裂和支架， IVUS 不能清晰显示 血管内膜和中膜破裂。进一步研究认为 OCT 除了能检测出大多数 IVUS 能检测出的结构特征，还 能够提供另外的更详细的结构信息。 OCT 成像技术提供的图像接近组织学分辨率，因此， OCT 在 设别斑块特性、血管夹层、血栓、组织裂片、撕裂的内膜、腔内血栓、球囊引起夹层的深度、切割 球囊的切口、组织脱垂和内膜增生等方面，相比 IVUS 能够提供更多的信息，有利于早期识别高危 斑块，指导临床治疗。Jang 等同时应用 OCT 与 IVUS 对人体冠状动脉内斑块特征进行比较研究，入选 10 例冠状动脉造 影显示轻至中度狭窄患者，同时获取 OCT 和 IVUS 图像，比较纤维斑块、钙化斑块、富含脂质斑 块，结果表明 O