心血管临床研究中的影像分析

心血管临床研究中的影像分析心血管临床中的影像学技术X-rayCT/CTAMRIUSGNuclearimagingCAGIVUS/VH-IVUSOCT(TD/FD)AngioscopyFFR。。。2每年有数以千计的心血管临床影像学相关实验项目设计和SCI文章发表3影像分析不是简单的画画实验设计和讨论方法的确定统计量表的制作测量的准备工作测量过程中准确度的把握统计分析4心血管临床影像学研究一前瞻性研究：OCT评价BuMA支架与XienceV支架植入后内膜覆盖情况5研究方案设计前瞻、随机（治疗方案）、单盲的单中心研究，主要目的在于应用OCT评价两种支架植入后不同支架表面血管内膜覆盖及其贴壁情况。拟行PCI治疗的ACS/SA患者(n=20)A:远端BuMA

，近端XienceVn=10B:远端XienceV，近端BuMAn=10支架植入前后均行Angio/OCT检查0d1ys9mo3mo6moFollow-upAngio/OCT2ys3ys30d6作为影像分析者应积极参与到实验设计和讨论中评估假说的可能性论证方法的可行性评估指标的合理性及完善性评估实验进度及需要的时间7现有的临床研究显示BuMA支架和XienceV支架作为第二代DES，通过对聚合物(polymer)，药物以及支架平台的改进，在抑制再狭窄和促进早期内皮化方面无论安全性还是有效性均明显优于第一代DES。各DES内皮化的表现不同

兔髂动脉植入28天解剖图片8目前OCT是分辨率最高的血管内成像技术，接近观察到组织水平，精确度远高于任何现有的心血管成像方式。多项临床研究已经证实在PCI过程及术后随访中应用OCT定量评价支架置入情况和支架表面内膜覆盖的可行性及优越性。9实验终点主要终点：3个月时支架内膜的覆盖情况次要终点12个月时支架内膜的覆盖情况MACE的临床事件10方法的确定明确指标的定义明确测量的方法测量中可能遇到的问题11OCT评价支架内膜覆盖情况常用指标支架内膜覆盖情况（小梁内膜覆盖率）支架内膜厚度及面积支架贴壁不良及正性重构管腔面积及直径支架面积及直径12按支架突入管腔的程度13分类定义贴壁良好有新生内膜覆盖贴壁良好但无新生内膜覆盖贴壁不良无新生内膜覆盖在分支开口处支撑杆内膜覆盖分类14OCT内膜厚度Min=0.28mmMin=0.24mmMax=0.54mmMax=0.36mmMean=0.40mmMean=0.29mm15支架新生内膜覆盖新生内膜增生程度分为4个等级0级，无新生内膜覆盖；1级，新生内膜厚度<100µm；2级，新生内膜厚度在100-200µm；3级，新生内膜厚度>200µm16OCT内膜面积A=4.38mm2B=6.82mm2内膜面积=2.44mm2BA17StrutPolymerStrutThickness+PolymerThickness+10μmOCT检测支架贴壁不良MalapposedDistanceStrutBlooming2011TCT,PicturecourtesyofMarcoCostaMD.18OCT检测支架贴壁不良支架贴壁不良StentStrutsMalappositionEmbededProtrudingMalapposedCypherSelect<80μm80-160μm≥160μmTaxusLiberte<65μm65-130μm≥130μmEndeavor/Resolute<55μm55-110μm≥110μmXienceV/Promus<50μm55-100μm≥100μm19支架正性重构20统计量表的制作通过测量研究对象的某些特征而获得的定量数据制作统计量表的目的是：明确要评价的目标，包括目标的概念定义、范畴、内容等统计量表制作流程：由核心小组给出所测定概念的可操作化定义及构成，核心小组充分讨论，并请专家组评议完成。修订完善量表，形成最终量表。21统计量表的制作简明扼要避免重复和遗漏可重复及溯源利于统计分析22统计量表的制作常用Excel/Access或其他数据库文件Excel主要用于对数据的处理，统计分析与计算，简单的数据库管理，能绘制图表，并能与Internet网络共享资源。Access存储方式单一，但对象\界面友好，易操作，集成环境、处理多种数据信息，Access支持ODBC（开发数据库互连），是名副其实的小型数据库。23统计量表的制作计量资料统一有效数字，计数资料以“n或0”占位，利于合表统计分析注明ID和首字，注明定位帧数位置（Frame），避免重复及方便溯源24测量的准备工作-CoreLab人：CoreLab要求经过系统培训且具有一定测量工作经验和临床经验，可独立完成测量工作的。一般由2人或2人以上共同完成。各个测量者之间要求互盲。同时，一位好的影像学专业工作者，必须是一名好的解剖学家和形态学家，必须对其所见与其病理间的相互关系有清晰的理解。25测量的准备工作机：CoreLab要求应具有测量相关指标功能的软件，不同种类或不同版本的软件在Editor或Reviewer中会得到不同的印象分。OCT及其离线工作站从M2，M3升级至C7，完全能够完成上述实验设计要求的指标测量。并同时可进行三维重建。26C7-OCT对支架内膜覆盖情况的三维重建27测量的准备工作实验资料：CoreLab要求：对于测量者，隐去患者全部个人信息并附好编号，绝对保护患者隐私，仅保留患者姓名首字母。同时要了解影像资料是否完整，可被工作站读取影像检查技术的应用是否规范图像质量是否能够清晰显示组织结构及病变28准确度的把握错误：又“过失错误”例如：数据抄写错误或仪器未校准或试剂过期等造成数据不准同一张表内同一个指标的小数位不一致统计图中坐标轴上的刻度值违反数学原则正文中所描述的数据与统计表中所列的数据不一致29准确度的把握准确度与误差准确度是指测得值与真值之间的符合程度。准确度的高低常以误差的大小来衡量。即误差越小，准确度越高；误差越大，准确度越低。错误是可以避免的，而误差是不可避免的。30两个和多个测量者间的“一致性检验”分为inter-observers和intra-observerInter-observers指的是多个测量者之间的一致性检验随机抽取一定数量的测量结果进行统计分析抽样率>10%且抽样量>50例或100%进行分析Intra-observer指的是测量者自身多次重复测量的一致性检验随机抽样同上两次测量时间间隔时间大于1-2周31统计分析选择正确的统计学方法OCT测量指标中非正态分布数据相对较多，故可能较常用非参检验等统计方法统计软件的选择主流统计软件SAS及SPSS，Epicalc，Excel等SAS对比SPSS：1.SAS可直接转换为文章用表格，可大量数据时出现避免粘贴，转抄时的错误2.SAS的sig值为小数点后四位，精确度高于SPSS（三位）3.主流学术刊物的编辑及统计审稿相对比较认可SASFromDr.HangLeeDepartmentofBiostatistics,MGH32统计软件的选择33植入3个月BUMATM和XienceV部分OCT影像

1234BUMAXienceV34研究主要重点结果—3个月支架小梁覆盖率CoveredstrutsUncoveredstrutsP=0.653按支架小梁计算BuMA4312个strutsvs.XienceV5279struts35研究主要重点结果—3个月支架小梁覆盖率CoveredstrutsUncoveredstrutsP=0.653按支架小梁计算BuMA4312个strutsvs.XienceV5279struts36研究主要终点结果—3个月平均内膜厚度P=0.055按支架截面计算BuMA643个CSsvs.XienceV634CSs37心血管临床影像学研究二回顾性研究：应用OCT联合IVUS比较ACS合并糖尿病患者与非糖尿病患者罪犯病变特征38研究设计单中心回顾性研究，主要目的在于应用OCT及IVUS比较ACS人群中合并糖尿病患者与非糖尿病患者的罪犯病变的特征。接受OCT和IVUS检查的ACS患者(n=298)DM组n=124non-DM组n=174比较两组患者的罪犯病变特征39作为影像分析者应积极参与到实验设计和讨论中评估假说的可能性糖尿病是冠心病的等危症病理学（尸检）证实冠心病合并糖尿病人群的冠状动脉粥样硬化斑块含有更大的脂核，更多巨噬细胞浸润及斑块破裂，更严重的斑块负荷40论证方法的可行性OCT与病理学检测有着较高的吻合度，被称为“光学活检”，能显示病变的细微结构IVUS可从宏观上整体掌握斑块体积和负荷情况41OCT/IUVS评价冠状动脉粥样硬化病变常用指标斑块类型的识别与评价脂质斑块的长度与角度（OCT）纤维帽厚度与TCFA（OCT）斑块负荷与斑块体积（IVUS）斑块重构指数（IVUS)巨噬细胞及微通道的识别（OCT)钙化/破裂及血栓的识别与评价管腔面积及直径42

OCT对斑块类型的识别与评价特异性敏感性纤维斑块81%89%纤维钙化斑块80%89%脂质斑块100%93%43纤维斑块脂质斑块44脂质斑块的长度（OCT）Area:4.56mm2MaxD:2.45mmMiniD:2.27mmArea:2.67mm2MaxD:2.03mmMiniD:1.62mmArea:4.61mm2MaxD:2.61mmMiniD:2.39mmLesionlength:17.3mm45脂质斑块的角度（OCT）46纤维帽厚度及TCFA（OCT）薄纤维帽粥样斑块TCFA纤维帽最薄处≤65μm脂质斑块占2个象限或2个象限以上47纤维帽厚度（OCT）A=0.06mmB=0.07mmC=0.06mmACB48斑块负荷（IVUS）斑块负荷=Lumen

AreaVesselAreaAtheromaArea外弹力膜面积-管腔面积外弹力膜面积49巨噬细胞浸润微通道50犯病变斑块表面的巨噬细胞浸润更能预测

不稳定临床情况不稳定心绞痛患者巨噬细胞密度、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51OCT与IVUS的比较斑块破裂红白血栓52OCT与IVUS的比较钙化53错层与内膜撕裂错层内膜撕裂54主要标准活动性炎症（单核，巨噬或T细胞浸润）薄FCT伴大脂质核心内皮剥脱伴表面血小板聚集斑块（帽）裂隙严重狭窄>90%次要标准浅表钙化结节正性重构斑块内出血内皮功能障碍新生血管/滋养血管易损斑块的组织学特征可用OCT检测可用OCT检测55OCT与IVUS的比较OCTIVUS分辨力透射深度10μm1-1.5mm100μm4-8mm纤维帽+++FCT的测量+—脂质核心+++长度的测量角度的测量++斑块负荷斑块破裂+++破口的判断++—血栓+血栓性质的判断+—钙化+++长度的测量面积的判断+++深、浅钙化的判断+++灵敏度>90%++灵敏度80%-90%+灵敏度50%-80%56统计量表的制作（原则同前）计量资料统一有效数字，定性资料以“1或0”占位，利于合表统计分析注意lipidarc为求均数资料，合表时需注意计算均值57测量的准备工作（同前）CoreLab要求应具有测量相关指标功能的软件，不同种类或不同版本的软件在Editor或Reviewer中会得到不同的印象分。OCT分析工具软件同前常用IVUS分析工具软件EchoPlaque,IndecSystemsiMAP(iReview),BostonScientific58两个和多个测量者间的“一致性检验”分为inter-observers和intra-observerKappa值或r值计量资料>0.9最优，或计数资料>0.859统计分析（同前）选择正确的统计学方法OCT/IVUS测量指标中非正态分布数据相对较多，故可能较常用非参检验等统计方法统计软件的选择主流统计软件SAS及SPSS，Epicalc，Excel等60PlaqueCharacteristicsbyIVUS61PlaqueCharacteristicsbyOCT62心血管临床影像学研究三OCT对支架内易损斑块的研究63研究设计单中心回顾性研究，2010年我们中心在BMS植入晚期阶段（≥5年）发现了支架内膜OCT图像有较高的异质性和内膜破裂，类似于富脂质斑块的影像学特征接受OCT检查的植入BMS（≥5年）患者(n=39)支架内斑块组n=16非支架内斑块组n=23

HouJB,YuB,etal.Heart.201096:1187-11906465支架内新生斑块的定义2011年Virmani从病理角度定义了支架内新生斑块支架杆附近新生内膜内有富脂质的泡沫细胞聚集，伴或不伴坏死核形成。66支架内新生粥样斑块的病理学证据DES支架内斑块的发生率显著高于BMS(31%vs16%)DES支架内斑块的发生时间早于BMS(1.2yvs6y)支架内新生斑块的发生可能是晚期血栓形成的另一元凶67RepresentativeCasesShowingAtheroscleroticChangeAfterPES,SES,andBMSImplantationA-C:65岁，女性，LCX植入PES，14月，死于脑外伤D-F:59岁男性，SES植入后23月，死于支架内血栓G-I:47岁男性，BMS植入后8年死于支架内血栓68BMS,SES,PES植入后不同阶段斑块发生率SES和PES较BMS出现粥样硬化改变