盘点｜OCT在冠心病诊疗中的应用

新型腔内光学诊断技术

光学相干断层扫描技术（OCT）是近年来迅速发展起来的一种新型腔内光学诊断技术。

OCT是一种非接触、高分辨率层析和生物显微镜成像设备，应用近红外光干涉成像通过使用干涉仪接收并记录不同深度生物组织成分的反射光，经计算机系统处理得到生物组织断层图像。OCT的分辨率可达10 μm，能够清楚地观察到组织内部细微结构，因其结果与病理检查高度一致，在医学界被称为“光学活检”。

• 1991年，藤本（Fujimoto）教授的工作小组首次在《科学》（Science）杂志上报道了OCT成像系统的基本原理以及其在视网膜和动脉内的应用；

• 1996年，布热津斯基（Brezinski）教授第一次进行了动物血管的体外OCT成像研究；

• 2001年第一台用于人体冠脉血管内成像的时域OCT（TD-OCT）面世，詹格（IK-Kyung Jang）教授首次将其应用于人体冠状动脉的检测。

自2001年国外首次报道在人体冠状动脉内应用OCT技术获得高清图像以来，OCT技术在冠状动脉粥样硬化性心脏病（冠心病）介入领域中发挥着越来越重要的作用。

2005年第一代M2成像系统获批进入中国，哈尔滨医科大学附属第二医院在国内率先引进第一台OCT机器，因近红外光无法穿透血管中的红细胞，这使得M2-OCT进行OCT相关检查时需要暂时阻断血管管腔中的血流以获得清晰的图像。

2007年第二代M3系统将成像速度由15帧/秒提高到20帧/秒，但仍需球囊阻断技术，同时存在发生并发症的风险（胸痛、ST-T改变、血压下降等），一定程度上影响了OCT技术的推广应用。

第二代频域OCT（FD-OCT）技术攻克了球囊阻断血流这一难题，与第一代TD-OCT相比，FD-OCT成像质量更高，成像速度更快，不需要球囊阻断血流，这使得OCT技术无论在心血管研究领域还是在临床应用方面均取得了进一步发展。

2010年第二代FD-OCT经美国食品药品监督管理局（FDA）批准上市，第三代C7系统采用频域检测技术使成像速度提高达10倍（100帧/秒），且无需阻断血流即可进行快速成像。

C7在纵向分辨率不变的基础上，横向分辨率更高，图像质量更高，动态伪影明显减少，最大视野范围增至10 mm，其在冠心病介入诊疗领域推广迅速。最近发布的新一代ILUMEIN和ILUMEIN OPTIS系统将成像速度进一步提高到180帧/秒，单次扫描的血管段长度达75 mm，同时整合了血流储备分数（FFR）功能，兼备形态学和功能学评估功能，使OCT的应用指征得以进一步拓展。

笔者所在医院于2010年和2014年率先在国内引进第一台FD-OCT及OPTIS OCT。于波教授团队通过一系列临床前和临床研究，将OCT技术从实验室推至中国临床前沿，经过十几年的快速发展，团队在OCT开展数量和质量方面均居国内领先、国际先进地位，现拥有8000例临床OCT数据库（含生物样本库），在心血管领域三大杂志《循环》（Circulation）、《美国心脏病学会杂志》（J Am Coll Cardiol）及《欧洲心脏杂志》（Eur Heart J）发表标志性原创研究成果共9篇，开展前瞻性研究20项（前瞻性注册研究2项），包括改变急性冠脉综合征（ACS）治疗策略的Erosion研究等。

冠脉内影像学检查的新里程碑

与血管内超声（IVUS）相比，OCT具有极高的分辨率，其图像更易解读，因此在世界范围内迅速普及，OCT检查可提供更多有价值的信息，可判定高危易损斑块与ACS罪犯病变基础，还可用于优化支架植入，最大限度地减少支架并发症相关问题：术前可精确测量管腔、血管直径，判定病变特点等，优化支架尺寸选择及指导支架植入策略；术后进行OCT检查，可直接评估支架植入效果，如支架贴壁情况，膨胀情况以及支架内组织脱垂、边缘夹层等，并指导介入医生如何进行处理。

OCT在支架远期随访、支架内膜覆盖评估和支架失败原因判定等方面均具有不可取代的价值。开创了冠脉内影像学检查的新里程碑，拓展了临床对冠心病的认识。

2011年，美国心脏病学会/美国心脏协会（ACC/AHA）冠脉介入指南对IVUS在经皮冠脉介入治疗（PCI）中应用的推荐等级为Ⅱa，而对OCT的推荐等级因循证医学证据不足尚未确立。2012年CLI-OPCI研究表明，与单纯造影指导的PCI相比，OCT指导下的PCI可显著改善患者的预后。

随后，在2013年欧洲心脏病学会（ESC）关于稳定型冠心病管理指南中，OCT用于评估病变特征及优化支架植入均被列为Ⅱb类推荐（证据水平B级），总体证据水平等同于IVUS。

2014年，ESC/EACTS（欧洲心胸外科协会）心肌再血管化指南将OCT优化PCI的推荐等级提升至与IVUS等同的Ⅱa类。

2015年发表的ILUMEINⅠ研究表明，PCI术前和/（或）术后行OCT检查可影响术者的介入治疗策略，影响率达60%以上。ILUMEINⅡ研究结果表明，OCT在指导支架膨胀方面不劣于IVUS。

2016年美国经导管心血管治疗（TCT）年会上发布的ILUMEINⅢ研究，比较了OCT、IVUS以及造影指导的三组冠脉支架植入患者的预后，结果表明，OCT指导支架植入的策略不亚于IVUS指导下的支架置入，OCT指导下的PCI，严重夹层及支架贴壁不良的发生率更低。从近5年来OCT的临床研究总体趋势上看，可以得出OCT相对造影可优化支架的植入结果：

ILUMEINⅠ、Ⅲ研究中OCT改变了手术策略；

DOCTORS研究发现OCT提高了PCI术后FFR水平；

CLI-OPCIⅠ研究表明OCT可明显改善支架治疗患者的预后；

OPINION、ILUMEINⅡ、Ⅲ研究证实OCT在改善临床事件方面并不亚于IVUS；

ILUMEINⅣ研究旨在比较复杂病变PCI结果造影指导与OCT指导的效果，目前仍在进行中。

上述研究为OCT临床应用提供了坚实的基础，相信随着OCT技术更新，更多研究数据公布，OCT在介入诊疗领域中的地位必将进一步提升。

OCT助力影像学指导下的精准诊疗

目前，我国心血管领域对OCT的认识仍存在不足，应用现状严重落后于欧美日等发达国家，日本OCT指导下的PCI比例超过70%，而我国OCT的应用严重不足，低于PCI量的1%。在我国普及OCT临床规范操作、提高OCT图像解读能力、拓展OCT优化介入治疗应用范围实有必要。OCT临床应用的优势领域主要包括对易损斑块的识别、用于ACS罪犯病变判定和精准治疗策略制定，以及优化PCI治疗效果三大方面。

易损斑块识别

易损斑块是指具有薄纤维帽（纤维帽的最小厚度＜65 μm）富含脂质的斑块。

OCT具有极高的分辨率，达10～20 μm，可提供关于动脉粥样硬化斑块更准确的信息。OCT可识别的斑块易损性特征包括：

①薄纤维帽（厚度＜65 μm）；

②纤维帽附近的活化巨噬细胞；

③大的脂质池；

④新生血管；

⑤浅表钙化结节。

决定斑块易损性的大部分因素为斑块结构异常，而OCT因其极高的分辨率，可准确识别斑块成分及斑块微结构，从而成为目前识别易损斑块最理想的影像学技术。OCT可帮助临床医生回答并探索关于易损斑块的热点问题：

①易损斑块易发生于哪些患者人群中；

②易损斑块与冠脉狭窄的相关性；

③哪些易损斑块更容易破裂引发临床事件。

OCT的临床研究对上述问题的解决提供了精准的在体评价手段，并有可能成为今后临床干预易损斑块的关键靶点。

ACS罪犯病变判定和精准治疗策略制定   

ACS最常见的三大发病机制是斑块破裂、斑块侵蚀和钙化结节，但临床上无法在体准确识别哪种罪犯病变可导致ACS的发生，OCT的出现提供了新可能。

2013年贾海波等首次利用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ACS患者中的发生率分别为43.7%、31%和7.9%；该研究首次详细定义了可用OCT影像检测的斑块侵蚀和钙化结节，并提出了分类标准，OCT定义的斑块破裂是指脂质斑块纤维帽连续性中断，伴有空腔形成。

OCT-斑块侵蚀的定义和分类则主要依据纤维是否完整及是否存在血栓。

明确的OCT-斑块侵蚀的定义为：

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-斑块侵蚀的定义为：

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技术的出现使在活体中直观观察斑块侵蚀得以实现，不仅有利于临床医生对ACS潜在病理机制的研究，更给ACS的治疗理念和手段带来了新的冲击。

于波教授团队通过前瞻性研究，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个月随访期内无再梗发生，1年随访结果表明，单纯抗栓治疗斑块侵蚀安全有效。

该研究结果探索性地提出由斑块侵蚀导致的ACS患者接受保守抗栓治疗的安全性和可行性，研究提出的影像学指导下的精准诊疗为ACS患者个体精准化治疗提供了新方向。

同任何一项诊断技术一样，OCT也有其不足和限制性。OCT最大的限制是穿透深度只有1.5 mm左右。OCT的扫描范围也只有7 mm左右。对某些成分的判定，如脂质成分、巨噬细胞，还需进一步提高其特异性及敏感性。

此外，现有OCT仅能提供组织结构特征，无法提供血管的生物化学信息，如内皮功能、支架内膜生物学功能等。但随着OCT技术的不断进步和完善，以及OCT衍生技术在临床的应用，相信在不远的将来，以OCT为核心的腔内影像学技术将成为常规的腔内影像诊断技术，助力临床。