光学相干断层扫描

1、光学相干断层扫描 (OCT)一、概述近年来， 医学影像技术的发展取得了长足的进步， 尤其是微创血管内成像技术的发展， 为临床 冠脉介入医生对冠状动脉病变的评估提供了更加丰富信息。 光学相干断层扫描 ( optical coherence tomography，OCT)为近几年新兴的冠状动脉内成像模式，自 2000年哈佛大学的 IK Jang 教授首次 应用于冠状动脉内的检查以来， OCT以其检查的安全性和极高分辨率在世界范围内迅速普及，开创 了冠状动脉内检查新的里程碑。二、OCT的种类及组成 OCT系统主要由光源、参照镜和光电探测器所组成。目前，该成像系统主要分为两种：一种是 时域光学相干断层

2、成像技术( TD-OCT()；另一种是频域光学相干断层成像技术 (FD-OCT) 。而目前 应用的 OCT成像系统主要是 FD-OCT，临床使用的是 M4(C7)。三、OCT的原理OCT是采用低相干技术，利用波长为 1300nm左右的近红外线的光波作为光源，通过分光器将 光源发出的光分为样本光束和参照光束， 采用距离相同的参照光束和样本光束反射波相遇后的产生 的光学相干现象， 用光波反射时间和光波延迟时间来测量距离， 光波强度代表深度， 经计算机处理 成信号后，从而获得组织图像。 OCT是分辨率最高的血管内成像技术， 其分辨率接近 10m，比 IVUS 大约高 10 倍，能清晰的分辨血管内组织

3、，被誉为“体内组织学显微镜” 。四、OCT的成像优点和缺点1、OCT的成像优点具有无辐射、非侵入、高分辨率及高探测灵敏度等特点； 可清晰显示内膜下的病变或斑块，识别易损斑块、稳定斑块、血栓、钙化、夹层、支架及支 架表面的内膜增生和支架内再狭窄，因此， 在评价斑块的性质、介入治疗的指导、再狭窄机制临床 研究和疗效评价方面，有着其独到的优势和应用价值。2、OCT的成像缺点OCT组织穿透力较差， 仅为 1 2mm，而且不能穿透红细胞，因此，需要通过冠脉内注射造影 剂排空血液；在有冠脉病变的情况下，常常不能观察到冠脉外膜及冠脉外病变情况。频域 OCT检查时探头高速自动回拉， 不能随意停留在感兴趣的病变

4、血管段， 因而实时易用性 显得不足。五、OCT的适应症1、冠心病诊断中的应用冠状动脉病变特征的定性及定量分析对血栓病变的鉴别2、冠心病介入治疗中的应用支架释放即刻效果评价术后即刻血管的损伤情况评价指引复杂病变的支架植入慢性完全性闭塞病变介入治疗指导及评价左主干及前降支开口处病变的评价支架术后的近远期随访六、OCT的相对禁忌症1、开口部位的病变；2、直径较大的血管；3、血管壁深层病变结构的分析七、OCT的并发症1、急性心肌缺血2、心律失常，如房室传导阻滞，室早，室速，室颤等3、血管损伤，如冠脉痉挛、夹层及破裂4、栓塞等八、OCT注意事项1、首先是指引导管通常选用内腔比较大的指引导管，一般是 6F

5、 或者 7F的指引导管。 导管要有比较好的同轴型。2、其次是成像导管：首先应该对中心腔进行冲洗导管准备最重要一点就是 0 点校正成像导管沿导丝送入到病变的远端， 至少确保要超出病变远端 5mm以上，这样才可以将全部 病变都包进去，从而得到一个病变整体的成像。 （下图）3、OCT检测的伪像临床医师在做 OCT的时候，有时候会遇到一些特别严重狭窄的病变，这时并不适合做OCT，硬行将导管通过的话，很容易将导管损坏。 即使导管能通过病变，但是回撤到最狭窄病变处， 成像导 管很容易就会卡住， 成像光纤回撤时在最狭窄处受阻， 光纤随之在局部甩动形成了一个伪像 （图 A）。 伪像主要分为导丝伪像和运动伪像。

6、 导丝伪像的形成是由于导丝会遮挡光线， 从而导致后面形成一 个暗区（图 B）。运动伪像是由于心脏跳动从而产生的一个伪像（图 C）。而对于血液干扰图像，我 们一定要使用造影剂将血管里的血液冲洗掉。 如果导管同轴性不好， 造影剂注射不充分、 血管里红 细胞没有冲洗干净，就会形成血液干扰图像。九、OCT检测过程中可能出现的并发症1、心绞痛及缺血性 ST-T 改变；OCT检查过程中可能出现心绞痛及发作。造成原因多数是由于助手配合欠佳致操作时间过长， 影响冠脉血流所致；或者是 OCT扫描血管病变段过长，致使 OCT阻断球囊阻断血流时间也相应延 长；还有检查过程中病变血管痉挛甚至闭塞均可诱发上述症状发作，

7、 因此，在检查过程中应严密观 察心电监护及患者情况。2、心律失常的发生，如房室传导阻滞，室早，室速，室颤等； 心律失常的发生有时是致命的，应高度重视，主要发生在压力检查时，与阻断血流时间过长、 局部血管损伤等导致心肌缺血有关，应熟练操作规范，减少操作时间。3、冠脉血管损伤，如冠脉痉挛、夹层及破裂； OCT阻断球囊为低压力球囊，对血管壁压力较低，一般不易损伤血管。但如果球囊正好卡在斑 块上时，有可能发生血管损伤，因此术中 OCT阻断球囊准确定位，可减少发生。4、其他如栓塞等常规介入治疗相关并发症。十、OCT在冠心病诊治中的应用1、OCT在冠心病诊断中的应用OCT是目前空间分辨率最高的血管内成像技

8、术，分辨率可达 1020m，。应用 OCT，可以获得 组织水平的血管内断层影像， 可准确分析斑块成分、 性质及分布， 从而提高冠心病的诊治的准确性。斑块的稳定性分析在所有急性缺血性心血管事件中， 冠脉不稳定斑块是导致其发生的主要病理生理机制。 不稳定 斑块的特征主要表现在纤维帽薄，脂质核心大伴巨噬细胞的浸润以及纤维帽破裂等。目前，OCT是唯一能够测量斑块纤维帽厚度的检查方法。 同时 OCT能清晰显示斑块脂质核心大小， 并能够识别斑 块中巨噬细胞的密度以及分布情况。 下图为不稳定斑块的 OCT成像，左图显示两处斑块纤维帽很薄， 而右图可清晰看到纤维帽出现裂缝，因此可以评定为不稳定斑块。对冠脉内血

9、栓的评价由于 OCT不能透过红细胞， 因此 OCT可识别血栓的组成， 即可区分红或白血栓。 红色血栓含有 大量的红细胞， OCT表现为突入管腔中的组织为高反光信号，伴有无信号尾影的图像 （ 见图 A）。而 白色血栓主要由血小板组成， OCT表现为突入管腔中的组织为强反光信号，低衰减图像 （ 见图 B）。 准确区分红白血栓对临床治疗方案的选择是尤为重要的。1.4 钙化的检测 钙化斑块在 OCT成像中的特点是低信号， 边界清晰，质地不均一。 并且可清晰显示钙化病变是 位于内膜、内膜下还是血管外等部位， 可为冠脉旋磨术的选择提供更为可靠的参考依据。 （ 见下图 ）2、 OCT在冠心病介入治疗中的应用

10、在介入治疗过程中， 对于左主干及开口病变、 分支病变的介入治疗选择一直以来是介入治疗的 难点， 术中血管夹层、 支架贴壁不良以及组织脱垂又是影响支架术后疗效的重要因素。 因此上述病 变的合理选择治疗策略， 同时防止支架植入术后不良因素的发生， 是改善患者预后的重要前提。 OCT 检测可以清晰显示上述情况，并且能够提供详细的三维成像，以指导介入医师的决策。2.1 病变狭窄程度的评价研究表明，通过 OCT所测量得到的管腔面积与组织学所得到的管腔面积具有很强的相关性， 并 且优于 IVUS，目前最小管腔面积（ MLA）3.5mm2 作为需要介入干预的界值。因此通过 OCT检测， 可以评价冠脉狭窄程度

11、。支架膨胀和贴壁是否良好及支架内血栓的评价OCT较 IVUS 能够更加清晰地显示支架植入后即刻、 远期的支架膨胀和贴壁等情况。 OCT还可以 清晰地显示支架的金属丝、 支架置入后的血管反应情况、 支架贴壁不良、 支架内动脉粥样硬化斑块、 支架内血栓以及支架内膜等。 支架贴壁不良定义为支架丝表面与血管壁之间的距离超过支架丝和多 聚物的厚度， 其原因可能跟病变本身特点如钙化、 支架扩张不充分、 支架本身结构特性及血管回缩 有关。（见下图）术后血管损伤介入治疗过程中， 为达到良好的支架释放效果， 是必须的， 但是这将导致支架植入后的血管壁损伤。尤其是遇到钙化病变， 高压释放或高压后扩张 这种管壁损伤

12、如夹层、 组织脱垂等是导致支架内再狭窄的重要因素。 OCT可更清晰的观察到血管壁损伤类型，并可对这些损伤进行定量分析，及早作出处理， 减少并发症的发生， 提高介入治疗远期疗效。 支架植入后组织脱垂的 OCT图像特点是表面光滑、没有信号衰减（下图）复杂病变的支架植入评估分叉病变是冠脉支架植入失败率较高的一种复杂病变， 分叉开口处的支架贴壁不良或者重叠支 架处小梁的内皮化会延迟，都会增加分叉病变的支架内血栓形成风险，这两种现象均能够被 OCT 识别。在分叉病变支架植入过程中应用 OCT检测主支血管和分支开口处的斑块分布以及斑块成分， 对术者选择恰当的治疗方案具有重要的指导意义。慢性完全性闭塞病变（

13、 chronic total occlusions，CTO）慢性完全闭寒病变（ CTO）是由不同程度的纤维脂质斑块和血栓组成。当纤维闭塞斑块致密化 和均一化后， 指引导丝通过病变的成功率往往很低， 另一方面， 贯穿病变的内皮化微通道则增加了 CTO病变手术成功的可能性。自 FD-OCT应用于临床上后，采用 FD-OCT来发现闭塞微通道指导 CTO 病变的介入治疗也是 OCT应用的热点之一。 OCT能够区分闭塞的管腔和血管壁的不同层次，并且有 如果发生了管壁夹层， OCT能够区分真腔和假腔，可增加手术的准确性与成功率，同时减少并发症 的发生。左主干及前降支开口处病变左主干及开口病变因其部位的重要

14、性， 在选择治疗策略的时， 存在诸多不可知的因素， 这为临 床介入医生的决策带来很大的困惑。虽然 IVUS用于临床以指导左主干及开口病变治疗以来，获得 了可喜的成效，但 OCT的应用，可提供更多，更准确、更清晰的病变信息，以指导介入治疗方案。十一、小 结目前，OCT作为临床上使用的一种新的影像技术，对于我们了解动脉粥样硬化斑块特征、血栓以及评价远期支架植入后的内膜覆盖情况，支架内再狭窄、 支架内斑块、晚期贴壁不良、晚期血栓 等能提供更多的信息。 因此可以相信， 随着 OCT技术在冠心病介入治疗领域的应用逐渐增多， 它将 成为一项指导冠状动脉介入治疗、 分析冠状动脉内斑块特点及评价冠状动脉支架置

15、入术后疗效的重 要影像学技术。近年来 3D-OCT技术也在快速发展，由于 FD-OCT系统回撤速度快、成像帧数高， 使 得对体内冠脉长节段的三维微细结构进行成像成为可能。 这种新技术一旦投入临床使用， 将会更进 一步拓展 OCT在冠脉介入治疗中的应用。参考文献Jung IK ，Tearney G ， Bouma B Visualization of tissue prolapse between coronary stent struts by opticalcoherence tomography : comparison with intravascular ultrasoundJ Circulation ，2001，104Fujii K， Kawasaki D， Masutani M， et al OCTa ssessment of thincap fibroatheroma distribution in native coronaryarteries JJACC Cardiovasc Imaging ， 2010 ，3 (2) : 168-175 Kubo T，N