哈尔滨医科大学附属第二医院心内科  候静波

 

    急性冠脉综合征（acute coronary syndrome，ACS）是冠心病致死的主要类型，介入治疗是 ACS 治疗的主要手段。冠心病介入治疗常规以冠脉造影为指导，判定适应症及治疗效果，但冠脉造影获得的信息量有限，最大的缺陷是无法精确评估 ACS 罪犯病变特征从而不能制订个体化精准治疗策略。光学相干断层成像技术（optical coherence tomography， OCT）分辨率可达10-15mm，可在体识别ACS病因，实现精准诊疗，指导ACS介入无残留治疗，并可在ACS支架植入策略选择、保证支架优化效果和ACS非罪犯病变稳定性检测四个方面发挥重要的作用。

 

 

    ACS最常见的三大发病机制是斑块破裂（plaque rupture， PR）、斑块侵蚀（plaque erosion， PE）和钙化结节（calcified nodule， CN）（图1）。应用OCT在体观察ACS患者罪犯病变的特点，发现斑块破裂，斑块侵蚀和钙化结节在连续观察的临床ACS患者中的发生率分别为43.7%，31%和7.9%。

 

    OCT-PR是指脂质斑块的纤维帽连续性中断，伴有空腔形成。

 

    OCT-PE的定义和分类主要依据纤维是否完整及是否存在血栓。明确的OCT-PE的定义为：纤维帽完整未见斑块破裂，伴血栓形成，血栓下斑块可识别；可能的OCT-PE的定义为：①纤维帽完整，罪犯病变无血栓形成，管腔表面不规则；②病变处伴血栓形成，血栓处斑块结构不可识别，血栓近端或远端无浅表脂质、钙化。

 

    OCT-CN是指钙化突入管腔伴血栓形成。从临床数据及影像学数据分析显示ACS斑块破裂与侵蚀病变特点显著不同，斑块侵蚀患者发病更年轻，NSTEMI居多，管腔狭窄面积更轻，伴有血栓负荷更少，罪犯病变脂质斑块的发生率更低，斑块负荷更低，纤维帽更厚，脂质角度更小。

 

图1.  ACS常见三种罪犯病变的OCT特征

 

    （A-1，A-2）斑块破裂;（B-1，B-2）明确的斑块侵蚀；（C-1，C-2）可能的斑块侵蚀；（D-1，D-2） 钙化结节:纤维帽破裂（箭头），伴有血栓形成（星号）。

 

    在OCT图像中，血栓表现为附着在管腔表面或在管腔内漂浮的不规则团块。OCT可以识别不同类型的血，包括红色（富含红细胞）血栓，白色（富含血小板）血栓和混合血栓。事实上，单纯的白色血栓和红色血栓很少见，而混合血栓更常见（图2）。

 

图2. 血栓

 

    血栓在OCT图像中表现为附着在管腔表面或在管腔内漂浮的不规则团块。A.红色血栓；B.白色血栓（星号）；C.混合血栓（RT：红色血栓；WT：白色血栓）。

 

    其他少见的冠脉ACS病因，包括冠脉自发夹层（SCAD）、冠脉痉挛。自发性冠脉夹层（Spontaneous coronary artery dissection，SCAD）在OCT中的表现为由内-中膜的撕裂导致的双腔（真、假腔）或壁内血肿的形成。壁内血肿是指在分离的内膜与外层血管壁之间有相对均质、高反射且强衰减的光学信号（图3）。

 

图3. 冠脉自发夹层

 

    39岁女患，表现ST段抬高型心肌梗死，OCT纵轴图像特征为壁内血肿由前降支近端延伸到远端，箭头所指处为冠脉夹层的破口。图A为破口远端OCT横截面图像表现为壁内血肿所致的管腔狭窄。图B为冠脉夹层破口处OCT横截面图像。图C为冠脉夹层近端破口OCT横截面图像。图D为壁内血肿近端OCT近端横截面图像。

 

    冠脉痉挛在OCT中的表现为痉挛期中膜收缩增厚，内膜聚集隆起，血管腔面积缩小。当冠脉内给予足够剂量的硝酸甘油后，上述现象往往消失，血管腔恢复至痉挛前水平（图4）。

 

图4. 冠脉痉挛

 

    47岁男患，主诉阵发性胸痛2年，加重6小时，诊断为急性下壁心肌梗死。既往吸烟史20年，高血压病史10余年。即刻造影结果示：右冠脉近段最狭窄处达50%，右冠脉中段最狭窄处达50%，右冠脉远端最狭窄达95%（A）。对患者右冠行OCT检查，右冠远端最小面积2.4 mm2（C），经冠脉给予硝酸甘油后，造影显示狭窄消失（B），再次行OCT检查，发现患者管腔明显扩大，原最窄处面积为10.6 mm2（D）。

 

    既往研究评估了破裂斑块和侵蚀斑块对ACS患者预后的影响，临床随访36个月，结果表明，斑块破裂组3年事件率高达39%，而斑块侵蚀组仅有14%，两组差异显著，提示斑块侵蚀患者无事件生存率更高。

 

    哈医大二院心内科于波教授团队通过前瞻性研究，纳入492例ACS患者，对确定斑块侵蚀且管腔狭窄小于70%的55例患者进行了强化抗栓治疗下的OCT随访观察，结果表明这些患者仅仅通过抗栓治疗，无需植入支架即可有效降低血栓体积，增加血流面积，且在1个月随访无再梗发生。4年随访结果表明，单纯抗栓治疗斑块侵蚀是安全有效的（图5）。该项研究结果探索性的提出由斑块侵蚀导致的ACS保守抗栓治疗的安全性和可行性，提出的影像学指导下的精准诊疗为冠心病ACS患者个体精准化治疗提供了新的方向。美国哈佛医学院Peter Libby教授在Eur Heart J杂志发表文章，指出“该研究对于有效地控制斑块侵蚀导致的血栓具有十分重要的意义”。

 

图5. 斑块侵蚀病例

 

    37岁男性，诊断为ST段抬高型心肌梗死，基线造影显示前降支中段完全闭塞，血栓抽吸后前降支中段轻中度狭窄（图A白色箭头），基线OCT检查示罪犯病变为斑块侵蚀伴少量残余白色血栓（图D黄色箭头所示），经抗栓治疗1个月和1年后，造影随访显示罪犯病变狭窄程度较基线减轻（图B和C）。随访OCT影像显示纤维斑块上血栓完全消失，内膜愈合光滑，最小血流面积从2.6 mm2增加至 4.5 mm2。

 

    02、急性心肌梗死药物球囊和可降解支架治疗

 

    急性心肌梗死去除血栓面积后，狭窄>70%斑块负荷较重，如果从介入无残留的角度来看，预处理后如果狭窄轻、夹层小，可采取药物球囊（DCB）治疗。预处理后狭窄<40%、夹层大，可采用可降解支架（BRS）治疗。

 

    这从急性心肌梗死的解剖病变基础来看是可行的，急性心肌梗死以纤维与脂质斑块为基础，侵蚀斑块超过半数为结构稳定的纤维斑块，破裂斑块100%为结构不稳定的脂质斑块，这些病变基础偏软，扩张后容易达到狭窄<30%，择期病变往往为纤维、脂质、钙化混合斑块，性质偏硬，扩张后不容易达到狭窄<30%。

 

    在急性心肌梗死应用药球过程中，腔内影像，特别是高分辨率的OCT，可以识别ACS罪犯病变，选择预处理手段，检查预处理后管腔狭窄是否≦30%，识别夹层、血肿的程度，选择合适尺寸的DCB，保证效果，远期随访内膜愈合及管腔获得情况，在DCB应用全程保证患者安全（图6）。

 

图6. 32岁年轻STEMI患者，棘突球囊扩张后，应用药物球囊，OCT显示术后可控夹层，一个月趋于愈合

 

    理论上来讲，STEMI植入可降解支架具有合理性，STEMI多为软斑块，预扩张效果好，一般是相对年轻的患者，STEMI罪犯病变易伴发血栓和内膜脱垂，而可降解支架比较厚的支架小梁因“雪鞋效应”而避免了上述情况对支架表面血流的影响，不容易出现不规则组织脱垂，易损斑块基础上斑块愈合易覆盖内膜，从而解决了可降解支架内膜不易覆盖的问题。PRAGUE-19、TROFI II、ISAR-MI研究显示，STEMI患者中植入BRS和DES的患者在随访过程中表现出相当的安全性和有效性（图7）。

 

图7. 可降解支架STEMI BRS支架植入后即刻及9个月OCT随访，显示9个月BRS内膜覆盖良好

 

    OCT提示BRS植入后第一年血栓形成主要与支架膨胀不良及贴壁不良相关，推荐应用腔内影像学指导及评价BRS植入，OCT检查可以验证PSP三个过程的质量效果：第一步，PREPARE THE LESION（充分预扩病变），保证支架能够顺利通过病变，支架能够充分膨胀起来；第二步，SIZE APPROPRIATELY（准确测量血管直径），选择与血管最相匹配的支架，避免小血管中植入支架；第三步，POST-DILATE（充分后扩张确保没有明显的残余狭窄），确保支架梁充分贴壁。

 

 

    ACS需要支架植入的患者可以根据MLD MAX标准路径规范操作、优化疗效，使得最小管腔直径最大化。MLD MAX将手术分为两个阶段，支架植入前OCT评估斑块性质（M）、确定支架长度和落脚点（L）、确定支架和球囊的尺寸（D）；支架植入后再用OCT评估严重的夹层（M）、贴壁（A）和支架膨胀（X）的情况。

 

    OCT可以根据斑块的性质确定ACS罪犯病变是纤维斑块，脂质斑块或钙化斑块，根据病变性质选择预处理手段。在OCT图像中，纤维斑块表现为同质，且具有高信号弱衰减的区域；脂质斑块表现为边缘模糊，高背反射，强衰减的区域。在低信号区域的表面有高信号带的纤维帽钙化斑块具有低背反射和低衰减特性，纤维钙化斑块表现为低信号强度或异质信号，但具有清晰边界。

 

    钙化病变容易导致支架膨胀不良，会增加支架内再狭窄、支架内血栓、靶病变血运重建等不良事件发生的风险。约半数支架内再狭窄存在支架膨胀不良现象。Fujino A等提出基于OCT的钙化评分系统（CVI，表1），旨在评估钙化病变的严重程度，预测支架膨胀效果，指导斑块修饰/消蚀策略的选择。CVI 4分，支架膨胀不良发生率接近30%，应给予更为积极的预处理措施（旋磨、切割、NSE、ELCA等）。

 

表1. 基于OCT的钙化评分

 

    支架落脚点应避免落在不稳定脂质斑块上，避免参考血管面积<4.5 mm2，OCT选择支架直径应根据远端参考段血管直径，如检测到外弹力膜直径（EEL），平均EEL向下舍入到最接近的支架尺寸，如检测到管腔平均直径，则向上舍入到最接近的支架尺寸，从Lightlab研究发现，与OCT选择支架直径相比，造影判断会高估16%、而低估22%的支架直径。

 

    优化支架的效果应避免支架边缘大的夹层，夹层分为内膜、中膜、外膜夹层（血肿）；ESC指南以及ILUMIEN系列研究对严重的夹层定义为：角度≥60°，长度>2 mm，累计到中膜或外膜，尤其在远端的夹层，我们才需要进一步处理：比如额外植入支架。

 

    同样的，ESC指南把400 μm作为判断贴壁的标准，但这个标准是同时面向OCT&IVUS，OCT因其更高的分辨率，可以发现更多的贴壁不良，根据一系列临床研究（ILUMIEN III/Pesto等），贴壁≥200 μm是术后不良事件的危险预测因子；并且在OCT机器对贴壁不良进行了更精细的划分：<200 μm可以接受（白色）、200~300 μm贴壁不良（黄色）、>300 μm严重的贴壁不良（红色）；一般使用半顺应性球囊低压扩张进行处理。

 

    支架的膨胀不良往往与远期再狭窄及支架血栓密切相关，支架膨胀<80%为支架膨胀不良，≥80%可以接受，≥90%支架膨胀良好。如果支架膨胀不良（新一代OCT可以自动计算），需应用NC球囊高压扩张。充分评估病变的特征和类型、决定预处理策略、选择合适的支架直径、术后评估膨胀结果，这些步骤都会影响最终的支架膨胀的效果，而OCT显著改变了PCI中影响支架膨胀的关键决策。遵循MLD MAX标准治疗路径，可以实现平均80%的支架膨胀率。

 

 

    ACS患者冠状动脉内有平均5个易损斑块，经治疗的ACS患者中，约有五分之一在3年内复发了严重的心血管不良事件，在157个可以确定病变位置的复发事件中，有74个（47%）与非罪犯病变相关，也就是说近一半的复发心血管不良事件与非罪犯病变相关。即使在所有经评估需要血运重建的血管均接受了PCI（经皮冠状动脉支架植入术）治疗的患者中，仍有11.6％的心血管不良事件发生与未处理的冠脉病变部位相关。

 

    富含脂质斑块结构不稳定，容易破裂，发生破裂后更容易形成血栓。非罪犯斑块的富含脂质斑块是否与远期心脏不良事件相关仍在探讨。最近的一项冠脉内近红外光谱成像技术（NIRS）研究发现，罪犯血管非罪犯病变处的富含脂质斑块与随后的不良事件显著相关。

 

    Xing Lei等人则利用OCT对靶血管非罪犯病变的富含脂质斑块进行了长达4年的随访，发现非罪犯病变的斑块类型与非罪犯病变相关的主要心脏不良事件显著相关（nonculprit lesion-related major adverse cardiac events， NC-MACE），非罪犯病变处斑块类型为富含脂质斑块的患者NC-MACE的发生率要显著高于非富含脂质斑块患者，是NC-MACE发生的一个独立风险因子，除此之外，术后中断他汀治疗，基线ACS症状均为NC-MACE的独立风险因子。CLIMA研究首次前瞻揭示OCT相关高危斑块形态与再发重大心血管事件的相关性，OCT定义的高危斑块：同时具有MLA＜3.5 mm2、纤维帽厚度＜75μm、最大脂质角度＞180°以及巨噬细胞浸润的非罪犯斑块远期具有更高的事件率。

 

    OCT因其穿透力差，因此在评估斑块稳定性时有其局限性，并不能评估斑块负荷情况，如果能联合血管内超声（IVUS）将能获得更详细的斑块信息。利用OCT的高分辨率及IVUS的高穿透性可以预测富含脂质斑块是否破裂。Tian等人发现不管是罪犯病变还是非罪犯病变，预测薄帽纤维脂质斑块（thin－cap fibroatheroma ，TCFA）是否发生破裂的最佳预测因子为纤维帽厚度<52 μm，而区分某个破裂斑块是罪犯病变还是非罪犯病变的最佳指标为斑块负荷>72％以及最小管腔面积<2.6 mm2。斑块的稳定性还与血管的狭窄程度有关。OCT研究发现TCFA更多见于管腔轻度狭窄区域，其相对发生率随狭窄程度的增加而增加，并且随着管腔狭窄程度的增加TCFA将变得更加的不稳定

 

    OCT衍生技术的发展，如PSOCT，SOCT，OCT-IVUS，OCT-NIRF，OCT-NIRAF，OCT-FLIM，OCT-NIRS将在ACS非罪犯病变斑块稳定性及预测领域有更大的发展前景，如OCT-IVUS一体机，结合目前两种主要腔内成像技术，优势互补，潜力巨大，可以更好的识别钙化结节、血栓性质、血栓后组织、脂质池和EEM，识别更完善的血管壁结构。

 

 

    综上所述，冠脉内OCT成像技术在临床实践中的应用帮助我们更加精准的了解ACS患者血栓形成的病理生理机制，尤其是对斑块侵蚀、斑块破裂、钙化结节以及其他致血栓罪犯病变的识别将有助于心血管医生对ACS的诊断和治疗更加精准化和个体化，辅助ACS介入无残留治疗，可以精准优化指导ACS支架植入，确定非罪犯病变的稳定性，随着OCT技术的不断进步和未来OCT临床研究的不断深入，必将为ACS患者的临床预后改善带来更多获益。

 

    专家简介

 

 

    候静波，医学博士，博士后，主任医师，二级教授，博士生导师，哈医大二院心内科副主任，教育部心肌缺血重点实验室副主任。龙江学者特聘教授。

 

    兼任中华医学会心血管病分会腔内影像及生理学组副组长，中国医师学会心血管分会常委及血栓学组委员；黑龙江省医学会心血管专业委员会副主任委员；黑龙江省医师协会心血管内科专业委员会副主任委员；黑龙江省心脏学会副会长；FACC，FSCAI等。

 

    负责国自然基金4项，获黑龙江省政府、华夏医学、中华医学科技一等奖、国家科技进步二等奖、教育部科技进步二等奖各1项。发表第一及通讯SCI文章62篇。