Ivus和OCT比較

1、冠狀動脈造影被認為是診斷的金標準”但傳統(tǒng)的冠狀動脈直徑狹窄率評價罪犯病變的方法和手段有時略顯局限性，臨床上十分需要特殊的血管內(nèi)影像學技術來檢測病變特性并指導介入治療。血管內(nèi)超聲（intravascularultrasound ， IVUS ）與光學相干斷層成像（ opticalcoherencetomography ， OCT）作為血管內(nèi)影像學檢測技術，在冠狀動脈介入領域越來越顯示其優(yōu)越性。二者在基本原理、 臨床應用、特點方面有相似，也有不同之處，具有互補的作用。一、基本原理血管內(nèi)超聲（IVUS ）作為醫(yī)學超聲的一個分支，是利用超聲原理探測血管內(nèi)、血管壁及其周圍組 織的結(jié)構(gòu)，是指導疾病診斷和治

2、療的有創(chuàng)性斷層顯像技術。其廣泛應用是在20 世紀 80 年代末。血管內(nèi)超聲（IVUS ）的原理與傳統(tǒng) B 超相同，其區(qū)別在于 IVUS 將超聲探頭做的小到可以放入血 管腔內(nèi)，可以 360。實時從內(nèi)部觀察血管壁的情況。成像軸直徑為（BostonScientific ），分辨率100（im ,投射深度可達 4mm8mm，掃描范圍 10mm15mm，由于 IVUS 利用的是聲波的反射 現(xiàn)象，因此有利于顯示深部結(jié)構(gòu)，而且不受血流影響，因此檢測過程中不需要阻斷血流，但對微細 結(jié)構(gòu)圖像的分辨卻受限。但有研究者應用光譜分析對IVUS 的射頻資料進行分析，分別對斑塊內(nèi)纖維、纖維脂質(zhì)混合、壞死核和鈣化等四種組織

3、成份進行綠、黃綠、紅和白色四種顏色的標示，一定 程度上提高了對組織特征的判斷，所以也被稱為虛擬組織學（virtualhistology , VH ）。VH 分析鈣化的準確性和可重復性已經(jīng)得到了證實。但也存在不足包括必須肉眼排除血管內(nèi)血栓（會被標上與纖維組織一樣的顏色）、部分鈣化與壞死核都被染紅（存在壞死性鈣化）、及分辨率有限（100ym）等，更重要的是目前仍沒有統(tǒng)一的鑒定標準，這也許是檢測結(jié)果矛盾的一個重要原因。光學相干斷層成像術（OCT ）:是一門新興的斷層掃描成像技術，基本原理類似傳統(tǒng)B 超成像法，只不過 OCT 利用的是紅外光代替聲波。傳統(tǒng)的 OCTM2X 系統(tǒng)中，成像軸直徑為（與普通冠

4、脈介 入導絲直徑相同），分辨率較高，軸向分辨率可達 4m10ym,是 IVUS 分辨率（70m100ym）的 1020 倍；但其穿透組織的能力明顯不如IVUS，最大約為 2mm 左右；掃描范圍 7mm ;而且為了解決光線不被血液干擾的問題，需要應用阻斷球囊阻斷上游血流，以林格氏液沖洗阻斷球囊下游的殘余血液，如此可以使得光線直接照射到血管壁上，反射后被獲取組成血管壁清晰的圖像。新一代的 OCTC7 系統(tǒng)加快了掃描速度，可達 20mm/s，因此可以在短短幾秒鐘之內(nèi)掃描病變部位所 在的血管段，只需造影劑沖洗而無需阻斷，極大程度提高了操作的便利性。二、臨床應用（一） IVUS 在冠狀動脈介入治療中的應

5、用價值首先，IVUS 能夠精確的反映冠脈病變的性質(zhì)、嚴重程度、累積范圍以及參考血管的直徑情況，從而能夠指導術者選擇正確的策略處理病變并能協(xié)助術者選擇尺寸合適的支架，同時 IVUS 可用于評價冠狀動脈支架術的效果，有利于術者及時發(fā)現(xiàn)和糾正支架植入后存在的問題，以達到最佳的介入治療效果。因此相比于冠狀動脈造影指導下的冠脈介入治療，IVUS 技術能夠進一步優(yōu)化冠脈介入治療的效果。1、IVUS 在冠狀動脈支架術中的指導意義冠狀動脈造影與 IVUS 檢查在評價病變的嚴重程度方面的相關程度大約為，但對于冠狀動脈臨界病變的患者，冠狀動脈造影常低估冠狀動脈病變的嚴重程度。IVUS 能夠更準確的判斷病變的嚴重程

6、度，并以此指導治療方案的選擇。正常參考血管的準確判斷對于支架尺寸及長度的選擇至關重要，研究發(fā)現(xiàn)在冠狀動脈造影判定為正常參考血管的部位，IVUS 往往發(fā)現(xiàn)存在病變。另外，通過冠狀動脈造影測量冠狀動脈病變的長度 往往會受到影像縮短效應的影響，對于病變血管扭曲嚴重的病例，造影更難以準確的判斷病變的長度。由于 IVUS 相比冠狀動脈造影受到血管扭曲或影像縮短效應的影響較小，在判定病變長度方面 具有更明顯的優(yōu)勢。因此相比于冠脈造影，能夠更精確的測定冠狀動脈病變的長度，從而能夠更好 的協(xié)助術者選擇長度合適的支架處理病變。2、 IVUS 對支架術后效果的評價支架植入理想”的 IVUS 標準包括：支架完全貼壁

7、；支架擴張充分：支架最小橫截面積 (MSA ) 與平均參考血管管腔面積(refere ncelume nareaRLA )之比，其中平均參考血管管腔面積是指近 端參考血管 CSA 與遠端參考血管管腔CSA 的平均值；支架展開對稱，支架梁的分布比較均勻， 支架對稱指數(shù)(即支架最小直徑與最大直徑之比);支架完全覆蓋病變。其中支架的貼壁情況 是判斷支架植入效果的重要指標之一。支架的貼壁情況即指支架壁與冠脈血管壁之間的貼靠情況， 判斷支架貼壁良好的標準是 IVUS 證實支架完全貼壁，即所有支架梁與血管壁緊密相接，兩者間不存在有任何空隙。研究證明，盡管支架植入后冠狀動脈造影結(jié)果非常理想，但在許多情況下存

8、在有支架擴張不充分和/或直徑貼壁不良的情況。POSTIT (postdilatatio ncli ni calcomparativestudy)研究應用 IVUS 技術評價了常規(guī)釋放技術對幾種常用金屬裸支架植入后的擴張效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有29 %達到了理想的支架擴張效果。3、 IVUS 在支架內(nèi)再狹窄病變中的應用包括四個方面：明確支架內(nèi)再狹窄的類型；判斷引起支架內(nèi)再狹窄可能的機制；指導支架內(nèi)再狹窄的治療；評價治療后的效果。根據(jù)狹窄病變的累及范圍可將再狹窄病變分為局限型再狹窄、彌漫型再狹窄、增生型再狹窄和完全閉塞型再狹窄等四種類型。IVUS 能夠精確的判斷支架內(nèi)再狹窄病變的分布特點，從而有助于術者

9、 對再狹窄病變進行準確的分型。另外，IVUS 能清楚的顯示再狹窄病變的范圍，尤其是在需要進一步介入治療的患者，IVUS 能夠協(xié)助術者更準確的了解病變的長度，從而指導術者的操作。目前研究表明，引起藥物洗脫支架出現(xiàn)支架內(nèi)再狹窄的常見原因包括：支架擴張不充分、支架貼壁不良、支架分布不均勻、支架斷裂、支架未完全覆蓋病變或植入多個支架時支架間存在間隙以及機 體對 DES 所載藥物不敏感等因素。應用 IVUS 技術有助于明確發(fā)生支架內(nèi)再狹窄可能的發(fā)生機制，從而使術者能夠針對不同的情況選擇合適的治療方案。4、 IVUS 在左主干病變冠脈介入治療中的應用冠狀動脈造影在評價左主干病變時經(jīng)常會受到以下幾個因素的限

10、制：左主干彌漫病變使整個左主干管徑減?。蛔笾鞲蛇^短，難以對比正常血管段參考直徑造成判斷誤差；由于左主干迂曲、成 角或血管重疊引起的 假性狹窄”現(xiàn)象等等。正是這些因素的存在使得冠脈造影無法準確的反映左主 干病變嚴重程度。相比于冠脈造影，IVUS 能夠精確的反映左主干病變的程度、范圍、性質(zhì)以及參考血管的直徑情況，有助于術者選擇最佳的治療策略和介入器械來處理病變，進而指導左主干病變介入治療以達到最理想的治療效果。解剖學的研究發(fā)現(xiàn)： 主動脈壁的彈性纖維成分常可延續(xù)至左主干近段，所以左主干開口部富含彈性纖維成分，單純球囊擴張后血管彈性回縮現(xiàn)象明顯。IVUS 的結(jié)果顯示左主干開口部病變的外彈力膜面積較小，

11、而斑塊負荷和鈣化的程度較輕，相比與非左主干開口部病變其最小管腔面積較大，說明左主干開口部病變的主要病理特點是血管的負性重構(gòu)，因此提示處理左主干開口部病變的主要策略是冠狀動脈支架術。5、IVUS 在其他冠狀動脈病變中的臨床應用（1） 在處理彌漫性長病變時，IVUS 可以準確的測定冠狀動脈病變近遠端參考血管的管腔面積，有助于術者選擇尺寸合適的支架進行治療；支架術后及時發(fā)現(xiàn)局部支架段存在支架擴張不充分或貼壁不良的情況，可指導術者應用短的非順應球囊在該部位進行高壓后擴張。在分叉病變介入治療方面，IVUS 可以幫助術者測量主支邊支血管的參考直徑，了解主、邊支的解剖關系，評價邊支開口部的狹窄程度及病變的性

12、質(zhì)特點。在評價分叉病變術后治療效果方面，IVUS 可以了解主支邊支血管支架的貼壁情況、邊支血管的開通情況以及有無區(qū)域丟失”現(xiàn)象等等。（2） IVUS 指導的 PCI 可有效預防支架內(nèi)血栓（ST）形成。早在金屬裸支架（BMS ）時代，亞急 性 ST 就是限制其應用的重要原因，發(fā)生率高達10 %15 %。支架內(nèi)血栓的預測和預后（PredictorsandOutcomesofST, POST ）研究是一項多中心研究， 其目的是與冠狀動脈造影相比，評價 IVUS 在預測 ST 中的作用。研究入選的患者為 IVUS 指導的 PCI 后 ST 的患者。在 53 名患者 中有 94 %至少有一項 IVUS

13、結(jié)果異常（支架膨脹不全、貼壁不良、靶病變近端或遠端病變或血栓）。其結(jié)果表明，在支架置入中為了識別ST 相關的特點，IVUS 明顯優(yōu)于冠狀動脈造影。血管管腔內(nèi)直徑的減少（V80%參考值）、血栓形成和組織通過支架金屬絲突出至管腔內(nèi)是IVUS 評價 ST 的常見的異常表現(xiàn)。除了亞急性ST, DES 置入后另外兩個主要局限性就是晚期和極晚期ST,它們發(fā)生的機制尚不清楚，可能不同于亞急性ST 的發(fā)生機制。（3） 判斷支架斷裂原因在 DES 時代，支架斷裂已成為少見并發(fā)癥。目前的觀察資料顯示，絕大部分支架斷裂發(fā)生在閉環(huán)洗脫支架，發(fā)生率為。目前，IVUS 無疑是識別和排除支架斷裂原因的最好方法，并已成為診斷

14、支架斷裂的金標準。IVUS 診斷支架斷裂，應當強調(diào)介入術后即刻以及隨訪時 IVUS 影像的對比。根據(jù) Hiroshi 等人的研究假設，IVUS 證實的 I 型支架斷裂，多見于鈣化 病變，其發(fā)生與支架的長度，以及血管收縮時局部因為鉸鏈運動產(chǎn)生直接作用于支架的機械性剪切力等有關。而 II 型支架斷裂的發(fā)生機制多為DES 引起血管局部的正性重構(gòu)、瘤樣擴張以及貼壁不良，而瘤樣擴張和貼壁不良將會導致支架在此局部運動幅度較大和（或）發(fā)生扭轉(zhuǎn)等，容易引起支 架斷裂的發(fā)生。所以，IVUS 可以幫助我們更深入地探討支架斷裂發(fā)生的機制。（二）光學干涉斷層成像（OCT ）在介入治療中的應用1、識別易損斑塊急性冠狀動

15、脈綜合征（ACS ）多數(shù)發(fā)生在冠狀動脈血管狹窄V50%的患者，其中 70 %是由于不穩(wěn)定的粥樣硬化斑塊破裂和血栓形成引起，與伴有V100 卩爼的薄纖維帽的易損斑塊有關，如何早期識別不穩(wěn)定斑塊是當前的研究熱點。OCT 比 IVUS 能更精確測量冠脈內(nèi)膜和纖維帽厚度，提供組織原位和實時影像，它使臨床評價冠脈粥樣硬化斑塊的特征成為現(xiàn)實。而常規(guī)冠脈造影和IVUS 對血管微小結(jié)構(gòu)變化提供的價值有限，不能識別和診斷V100ym以下的薄纖維帽的易損斑塊。 OCT可明確界定動脈壁中超微結(jié)構(gòu)，與組織學檢查高度一致，體內(nèi)成像分辨率可達10ym,接近于組織病理學，從而可以用于探測心臟、腦等以往無法活檢的器官和組織，

16、因此，在醫(yī)學上被稱為光學活組織切片”檢查。另外巨噬細胞對纖維帽基質(zhì)的降解是斑塊不穩(wěn)定的重要影響因素，采用OCT 技術可識別纖維帽中的巨噬細胞。Tearney 等研究表明，OCT 的高度對比性分辨率使其能夠?qū)w維帽中的巨噬細胞進 行定量，這種獨特的能力使OCT 能對患者進行易損斑塊的鑒定。 Macneill 等對穩(wěn)定性心絞痛、不穩(wěn)定性心絞痛和 ST 段抬高的患者進行研究，通過OCT 成像獲取巨噬細胞密度并進行定量分析，結(jié)果顯示不穩(wěn)定性心絞痛患者的巨噬細胞密度、纖維斑塊和富含脂質(zhì)斑塊明顯增加，罪犯病變部位巨噬細胞密度大于非罪犯病變，破裂斑塊部位的巨噬細胞密度大于非破裂斑塊。表明罪犯病變斑塊表面的巨

17、噬細胞浸潤更能預測不穩(wěn)定的臨床情況。最近 Jang 等報道應用 OCT 對 20 例急性心肌梗死、20 例 ACS 和 17 例穩(wěn)定性心絞痛患者的冠脈粥樣斑塊特征進行分析，結(jié)果顯示急性心肌梗死 和 ACS 患者與穩(wěn)定性心絞痛相比，其斑塊的脂質(zhì)含量較高而纖維帽明顯變薄?？傮w而言，急性心 肌梗死患者中有易損斑塊的占72 %,ACS 為 50 %，穩(wěn)定性心絞痛只有 20 %。OCT 系統(tǒng)對動脈粥樣硬化斑塊分為纖維斑塊，纖維鈣化斑塊和富含脂質(zhì)斑塊等3 個類型的圖像標準。據(jù) Yabushita 等報道纖維斑塊的敏感性為 71 %79 %，特異性為 97 %98 %，纖維鈣化斑塊的敏感性為95 %96 %

18、，特異性為 97 %，富含脂質(zhì)斑塊的敏感性為90 %94 %，特異性為 90 %92 %。2、評價介入治療效果早期有關對 OCT 的研究主要集中在評價患者冠狀動脈粥樣硬化斑塊特征。 隨著冠心病介入治療水 平的不斷提高和介入器械的不斷改進，如何更精確評價介入治療效果就顯得非常重要。從當前有限的樣本和臨床研究資料提示，在藥物洗脫支架的時代，OCT 用于評價支架治療效果是其它檢查手段無法替代的。由于 OCT 采用紅外光為介質(zhì)，大大增強了圖像的分辨率和對比度.同時避免了 IVUS檢查時支架金屬絲過度反射回聲干擾支架周圍結(jié)構(gòu)成像的缺點。Diaz-Sa ndoval 等第一次應用 OCT成像技術對 10

19、例冠心病患者介入前與介入后血管對介入反應進行分析評價，OCT 可以清晰地顯示球囊擴張后內(nèi)膜撕裂和夾層、血管腔內(nèi)血栓形成、切割球囊引起的血管改變、切口、組織脫垂、支 架是否充分擴張、支架貼壁情況、未擴張開的支架和內(nèi)膜增生等。因此應用 OCT 可以分辨冠狀動脈支架置人術后支架周圍超微結(jié)構(gòu)特征，包括支架釋放是否充分，支架與血管壁貼合是否良好，斑塊組織向血管腔內(nèi)突入情況。有研究結(jié)果顯示OCT 檢查發(fā)現(xiàn)常規(guī)冠狀動脈支架置入術后，支架與血管壁貼合不良、斑塊組織突入血管腔現(xiàn)象發(fā)生率較高。OCT 組支架置入后微小夾層， 斑塊組織突入管腔、 支架釋放不充分等征象的檢出率，比 IVUS 組明顯增高。根據(jù) OCT

20、檢查結(jié)果有選擇地采取球囊后擴張有望進一步降低再狹窄和晚期管腔丟失，以及減少不 良心臟事件。3、藥物洗脫支架術后內(nèi)膜覆蓋情況為克服金屬裸支架術后內(nèi)膜過度增殖而導致的再狹窄，應用藥物洗脫支架在減少再狹窄方面取得了可喜進步，但是置入藥物洗脫支架后由于支架表面內(nèi)膜覆蓋不全引起晚期血栓的報道逐漸增多，雙聯(lián)抗血小板藥物究竟需要服用多長時間目前沒有明確的答案，因此如何檢測藥物洗脫支架術后內(nèi)膜覆蓋情況是當前大家關注的焦點。，有研究利用OCT 成像技術的高分辨率評價藥物洗脫支架和金屬裸支架后支架柱表面內(nèi)膜增殖不同情況。OCT 清楚顯示金屬裸支架術后 593 個月幾乎所有支架表面均有不同程度內(nèi)膜增殖覆蓋，不論是在

21、金屬裸支架術后 510 個月，還是術后 2393 個月,其內(nèi)膜最大增殖厚度、血管腔直徑和截面積丟失及直徑和面積再狹窄方面的差異均沒有統(tǒng)計學意 義，也說明金屬裸支架術后再狹窄大多數(shù)發(fā)生在6 個月以內(nèi)，6 個月以后相對比較穩(wěn)定。藥物洗脫支架盡管長度大于金屬裸支架，但在術后610 個月內(nèi)引起最大內(nèi)膜增殖厚度、血管直徑和截面積的丟失和再狹窄率方面均明顯低于金屬裸支架，從OCT 檢查結(jié)果也說明藥物洗脫支架再狹窄率明顯低于金屬裸支架。另一方面，OCT 也清楚顯示藥物洗脫支架術后510 月部分支架支撐桿表面沒有內(nèi)膜覆蓋，1 例支架柱與血管壁分離，出現(xiàn)急性心肌梗死，說明藥物洗脫支架術后內(nèi)皮覆蓋 不全可導致晚期

22、支架內(nèi)血栓形成，從OCT 結(jié)果也可以提示藥物洗脫支架術后長期抗血小板治療的重要性。 是否可以應用 OCT 成像對藥物洗脫支架術后內(nèi)膜覆蓋情況進行評價并指導抗血小板治療，尚需要進一步研究。OCT 與 IVUS 成像技術的比較研究目前在臨床上最常用的血管內(nèi)成像技術是IVUS，而 OCT 是當前分辨率最高的血管內(nèi)成像技術，因此有必要對 OCT 與 IVUS 技術進行比較研究。Patwari 等對人離體冠狀動脈斑塊研究發(fā)現(xiàn)，OCT能夠穿透并成像，與 IVUS 比較，OCT 能更好地顯示管壁各層的圖形，偽影較少，對斑塊及內(nèi)膜 的成像更具有精確性和高對比性。Tearney 等對活體豬冠狀動脈進行 OCT

23、和 IVUS 成像研究，比較正常冠狀動脈、內(nèi)膜夾層和置入的支架情況，結(jié)果顯示OCT 可見到正常血管壁的三層結(jié)構(gòu)、血管壁的細微結(jié)構(gòu)改變、夾層、內(nèi)膜裂片、內(nèi)膜缺損、中層血管壁破裂和支架，IVUS 不能清晰顯示血管內(nèi)膜和中膜破裂。進一步研究認為OCT 除了能檢測出大多數(shù) IVUS 能檢測出的結(jié)構(gòu)特征，還能夠提供另外的更詳細的結(jié)構(gòu)信息。OCT 成像技術提供的圖像接近組織學分辨率，因此， OCT 在設別斑塊特性、血管夾層、血栓、組織裂片、撕裂的內(nèi)膜、腔內(nèi)血栓、球囊引起夾層的深度、切割 球囊的切口、組織脫垂和內(nèi)膜增生等方面，相比IVUS 能夠提供更多的信息，有利于早期識別高危斑塊，指導臨床治療。Jang 等同時應用 OCT 與 IVUS 對人體冠狀動脈內(nèi)斑塊特征進行比較研究，入選10 例冠狀動脈造影顯示輕至中度狹窄患者，同時獲取OCT 和 IVUS 圖像，比較纖維斑塊、鈣化斑塊、富含脂質(zhì)斑塊，結(jié)果表明 O