腔内影像学操作规范

腔内影像学指导冠状动脉介入治疗的应用原则和基本操作规范

李宪凯 刘巍

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引用格式： 李宪凯，刘巍. 腔内影像学指导冠状动脉介入治疗的应用原则和基本操作规范［J/OL］. 中华心血管病杂志（网络版），2023，6:e1000151(2023‑10‑19). http://www.cvjc.org.cn/index.php/Column/columncon/article_id/330. DOI:10.3760/cma.j.cn116031.2023.1000151.

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发布日期： 2023/10/18    浏览量： 5082 次

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全文概述
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IVUS基本操作流程
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OCT基本操作流程
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全文概述
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IVUS基本操作流程
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OCT基本操作流程
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引言


以血管内超声（intravascular ultrasound，IVUS）和光学相干断层成像（optical coherence tomography，OCT）为代表的腔内影像学在冠状动脉介入诊疗过程中起到非常重要的指导作用，众多随机对照研究证实经IVUS或OCT指导的优化经皮冠状动脉介入治疗（percutaneous coronary intervention，PCI）可取得良好的临床效果，患者的获益也最大，腔内影像学的使用也得到心血管专业指南的推荐［1］。

经过20余年的不断发展，IVUS和OCT的临床应用逐渐得到心血管介入医生的认可和推荐，但是由于培训不足或经验欠佳等因素，在临床工作中，仍存在使用不规范、对复杂病变评估不准确等现象，影响PCI治疗的总体效果。因此，熟练掌握腔内影像学的使用原则和规范操作流程，是提高精准冠状动脉介入诊疗的重要一环。

本文将针对腔内影像学应用场景和基本操作规范进行阐述，帮助心血管介入医生规范腔内影像学的使用，精准判定病变程度，提高PCI的成功率，最大程度地改善患者的预后。

腔内影像学的应用范围


腔内影像学是指在冠状动脉的管腔内进行影像学检查。传统的冠状动脉造影仅反映血管二维轮廓，不能反映病变的真实解剖结构，腔内影像学可以为介入医生提供病变性质、特征等更详细的腔内影像信息，协助术者完成越来越多高危复杂冠心病病例的精准治疗。目前主流的腔内影像学设备包括IVUS和OCT，两者已经成为当今导管室必不可少的设备。

目前，冠状动脉腔内影像学已成为优化PCI的重要手段，由于IVUS发展时间更长，IVUS指导PCI临床证据远远多于OCT，但近年来的研究也逐步证实OCT指导的PCI也能取得良好的临床效果。2018年欧洲心脏病学会（European Society of Cardiology，ESC）指南推荐，适宜患者可应用IVUS或OCT来指导优化置入支架（Ⅱa，B），同时推荐左主干病变患者应用IVUS进行优化治疗（Ⅱa，B）［2］。随后欧洲经皮心血管介入协会专家共识亦推荐应用腔内影像学确定罪犯病变并指导治疗策略的选择［1］。在指南和共识中指出，IVUS或OCT对造影显示比较模糊的病变、非阻塞性冠状动脉心肌梗死（myocardial infarction with non‑obstructive coronary arteries，MINOCA）或自发性冠状动脉夹层的鉴别诊断均有一定的诊断意义，有助于确定罪犯血管的位置及性质，从而有利于确定进行PCI治疗还是药物保守治疗［1‑2］。

腔内影像学的适应证主要集中在术前评估、术中指导、术后评价和术后随访4个方面，能对绝大多数冠状动脉血管病变进行有效的评估和指导治疗。


一、术前评估
应用IVUS或OCT评估冠状动脉特定病变，除血管的直径、面积、重构和钙化等常规指标外，着重评估斑块形态，也可以通过一些生理学指标预测远期不良事件的发生风险，其中薄帽纤维粥样斑块（thin‑cap fibroatheroma，TCFA）和最小管腔面积（minimum lumen area，MLA）是重要的评估指标。

IVUS可以识别衰减斑块、低回声斑块等高危斑块，研究发现高危斑块能预测主要心血管不良事件（major adverse cardiovascular events，MACE）风险，分析斑块类型和分布情况，IVUS和OCT可描绘出“冠状动脉病变地貌图”，协助指导选择治疗策略［3］。回声衰减现象是指在低回声斑块或等回声斑块后有回声衰减的现象，即非钙化斑块在斑块后部出现回声衰减，使斑块后组织不能显示。IVUS评估的衰减斑块，特点为距离没有钙化的影像中心3 mm内斑块内超声发生衰减，同时在分布上长度超过1 mm，环周弧度超过180°。

虚拟组织学血管内超声（virtual histology IVUS，VH‑IVUS）评估的TCFA、MLA≤4 mm2和斑块负荷≥70%的冠心病患者3年的MACE风险高达20.4%，成为不良事件的预测指标［4］。近红外光谱血管内超声（near infrared fluorescence‑IVUS，NIRS‑IVUS）评估的脂质核心负荷指数≥400的脂质斑块2年MACE风险更高，并首次将NIRS‑IVUS下的脂质核心负荷指数作为远期不良事件的预测指标［5］。

普遍认为，左主干病变中MLA<6.0 mm2需要介入治疗；对非左主干、参考血管直径>3 mm的病变，介入治疗的IVUS界限值为MLA<2.8 mm2，对参考血管直径<3 mm的病变，介入治疗的IVUS界限值为MLA<2.4 mm2［6］。需要指出的是，血管狭窄不能完全代表冠状动脉缺血，尤其是心绞痛症状不明显的患者，必要时可进一步评估是否有功能学上的冠状动脉缺血。

OCT具有更高的分辨率，OCT定义TCFA是薄纤维帽粥样斑块，即富含脂质的斑块，脂质角度≥90°，纤维帽厚度<65 μm的斑块。TCFA在冠状动脉分布上表现出近端聚集现象，且在急性冠状动脉综合征（acute coronary syndrome，ACS）患者的左前降支（left anterior descending，LAD）中尤为明显；纤维斑块分布则相对均匀［7］（图1）。TCFA是易损斑块的典型代表，与无复流现象相关，无复流发生率随着罪犯病变脂质角度的增大而增加。OCT评估的MLA<3.5 mm2、纤维帽厚度<65 μm、脂质核心角度>180°及巨噬细胞浸润均与12个月冠状动脉事件风险增加相关［8］。OCT提示的MLA<3.5 mm2的TCFA病变与4年随访时的心源性死亡、心肌梗死和再次PCI明显相关［9］。

此外，OCT对冠状动脉钙化病变的评估非常重要，可以协助判定钙化结节造成的ACS和钙化病变是否需要预处理，有助于缩短手术时间和减少并发症的发生。


二、术中指导
1.精准判定支架的直径和长度：术中IVUS和OCT可用于指导大多数病变的支架置入，支架落脚点尽量选择正常或者相对正常的位置，根据正常参考段、血管的重构情况等选择合适直径的支架，且做到精准后扩张。

2.急性心肌梗死：罪犯血管的病变特征决定急性心肌梗死患者的治疗策略，对于抗栓、预防无复流等有重要指导意义。有研究发现，与冠状动脉造影相比，腔内影像学可判定斑块破裂、斑块侵蚀和钙化结节等引起急性心肌梗死的病因，进而采取不同的治疗策略，因此应用腔内影像指导PCI治疗相比单纯造影指导的PCI能显著降低临床不良终点事件［10］。

3.慢性完全闭塞病变（chronic total occlusion，CTO）:IVUS可以指导从分支血管穿刺CTO纤维帽，指导反向控制性前向和逆向内膜下寻径技术球囊的选择及真假腔的鉴别等。有研究显示,LAD‑CTO、IVUS中膜高回声带、无中重度钙化、基线远端参考血管管腔小，提示远期管腔获得较好，建议此类患者积极行PCI治疗；研究证实，近端血管CTO、基线远端参考血管管腔面积较小可作为PCI术后远期管腔获得的预测指标［11‑12］。

4.左主干病变:普遍认为左主干病变中MLA<6.0 mm2需要介入治疗。目前亚洲的临床研究提示，MLA 4.5 mm2可作为判断是否存在缺血的界限值，但尚需更多的数据来证明。对于MLA为4.5~6.0 mm2的患者，推荐行冠状动脉血流储备分数（fractional flow reserve，FFR）评估缺血。同时，腔内影像学可以明确左主干末端分叉病变的分型，有助于术者选择不同的分叉治疗术式。

关于OCT在左主干方面的应用证据则相对较少。LEMON研究评估OCT指导下的左主干中/远端病变PCI是否获益。主要终点为手术成功[定义为血管造影残余狭窄<50%+所有分支心肌梗死溶栓治疗（thrombolysis in myocardial infarction，TIMI）血流3级+LEMON标准]。LEMON标准定义为：支架近端和远端血管作为两个参考节段（以嵴为界），分别测量出最小管腔面积和最大管腔面积，如果近端MLA/参考段最大管腔面积和远端MLA/参考段最大管腔面积均≥80%，判断为手术成功。86%的研究对象达到主要终点，30%边缘夹层，24%支架贴壁不良；在OCT指导下术者对26%的患者进行优化PCI操作；无重大临床不良事件的1年生存率为98.6%（97.2%~100%）。研究证实，OCT指导下对左主干中/远端病变（开口病变除外）进行优化PCI安全可行［13］。

5.钙化病变:ACS患者的钙化病变有3种形式，分别为侵蚀的钙化结节（eruptive calcified nodules）、浅表的钙化片（superficial calcific sheet）和钙化性突起（calcified protrusion），且LAD表浅的片状斑块结构较为常见，并与心肌损伤具有一定的相关性。IVUS将钙化病变分为Ⅰ~Ⅳ级，钙化范围< 90°为Ⅰ级，钙化范围91°~180°为Ⅱ级，钙化范围181°~270°为Ⅲ级，钙化范围≥271°为Ⅳ级［14］。OCT钙化评分系统，通过对钙化角度（钙化角度>180°加2分，钙化角度≤180°加0分）、斑块厚度（斑块厚度>0.5 mm加1分，斑块厚度≤0.5 mm加0分）和钙化长度（钙化长度>5.0 mm加1分，钙化长度≤5.0 mm加0分）进行评估，旨在评估钙化病变的严重程度，预测支架膨胀效果［15］。一般来说，IVUS提示>270°的内膜钙化或OCT检查钙化积分4分，存在较高的支架膨胀不全风险，建议在支架置入前进行充分的斑块预处理。腔内影像学对病变的充分评估，有助于旋磨术、激光、震波球囊、切割球囊及棘突球囊等操作预处理钙化病变。未来基于人工智能（artificial intelligence，AI）对于钙化的分析或者大样本的前瞻性研究可能提供更多的指导。

6.临界病变:临床上，比较难决定是否对临界病变进行PCI治疗，FORZA试验可评估FFR和OCT指导的临界病变血运重建的疗效。FFR组以FFR<0.80时行PCI治疗，OCT组以管腔狭窄面积>75%、管腔狭窄面积为50%~75%时MLA<2.5 mm2，以及斑块破裂情况下行PCI治疗。随访发现，OCT指导的治疗组主要终点事件的发生率低于FFR指导组，但两组之间的全因死亡、非致命性心肌梗死、靶血管重建的复合终点及MACE发生率差异无统计学意义［16］。

基于OCT的FFR技术（optical flow ratio，OFR）在OCT回撤成像可自动描绘管腔边界并进行三维重建，同时描绘出边支开口，然后根据新型算法计算出OFR值，一次成像即可同时获得斑块形态学评估与冠状动脉功能学评价，对病变进行更为客观和全面的评价。目前，OFR<0.8定义为缺血，PCI术后OFR≤0.9定义为血流欠佳，与金标准FFR相比，术前、术后OFR与FFR的一致性分别为91%和90%；总体的敏感度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为84%、94%、90%和89%。OFR的准确性、特异度、敏感度已经得到证实［17］。

7.自发性冠状动脉夹层（spontaneous coronary artery dissection，SCAD）：SCAD造影典型征象包括多个射线可透的腔隙和腔外造影剂滞留，提示螺旋或腔内充盈缺损。SCAD有如下分型。1型：有多个射线可透过的腔隙或管壁对比剂充盈典型征象；2型：存在长度和狭窄程度均不同的多发狭窄；3型：局灶性或管状狭窄，长度<20 mm，与动脉粥样硬化相似；4型：血管完全闭塞，通常为远端血管，诊断较为困难。1和2型基本造影可以明确，3和4型造影比较难发现，而OCT能清楚显示管腔‑内膜界限，内膜撕裂、假腔、主动脉壁内血肿等，具有优势，但是不当操作可能加重夹层。ESC SCAD工作组发表声明，推荐将OCT应用于评价SCAD，尤其是对于3型和4型SCAD病变。对于存在壁内血肿或内膜片的SCAD病变，OCT的诊断价值优于IVUS［1］。

8.桥血管病变的评估：IVUS识别早期大隐静脉桥退化的特点为弥漫、同轴性的粥样硬化改变，体现为较为均一的低回声性病变，多伴随负性重构或重构不全，术后数年影像表现为比较不均一的低回声性斑块图像，有时伴随着后方衰减。

OCT可清晰显示大隐静脉桥组织取材后即刻的血管夹层形成和血凝块残余，早期动脉化表现为纤维内膜增生、中膜肥厚及脂质沉积，严重的大隐静脉桥退化图像特点为：碎片状表现，疏松地黏附于静脉血管壁，无明显的纤维膜形成。


三、术后评价
利用IVUS和OCT等腔内影像学技术对置入支架术后效果进行评估，如OCT评估支架置入后边缘夹层、血栓或组织脱垂，IVUS评估支架贴壁及膨胀、冠状动脉穿孔和破裂等。

术者可以根据腔内影像学获得的残余缺损对病变进行针对性的处理，达到最优化的支架置入效果，改善患者的远期预后情况。

IVUS和OCT指导的冠状动脉优化PCI治疗能明显改善患者的长期预后［18］。既往金属裸支架（bare metal stent，BMS）置入术后比较理想的评估方法是采用MUSIC标准：（1）支架完全贴壁；（2）支架内最小横断面积（cross sectional area，CSA）≥平均参考血管CSA的90%；（3）偏心指数≥0.7［19］。临床研究的结果可相对量化支架术后的部分指标，如最小支架面积（minimum stent area，MSA）。左主干病变IVUS 指导的PCI术后MSA建议如图2所示。非左主干病变因血管直径不同而选择相应的支架，难以确定最佳的MSA，但是置入药物洗脱支架（drug eluting stent，DES）后，支架内MLA≤5 mm2、支架边缘斑块负荷≥50%、支架边缘夹层及弥漫的支架贴壁不良是远期不良事件的独立预测因素［19‑22］。

OCT的MLD‑MAX评估流程[术前通过OCT制定PCI策略，M（Morphology，斑块性质及狭窄程度）、L（Length，支架长度）和D（Diameter，支架直径及球囊直径）；术后通过OCT评估PCI疗效，包括M（Medial dissection，边缘夹层）、A（Apposition，支架贴壁）和X（Xpansion，支架膨胀）]可以协助术者优化PCI治疗，包括术前评估斑块性质、狭窄程度、病变长度、球囊和支架的选择，到术后支架膨胀、贴壁和边缘夹层的评估，该图全面总结了OCT指导优化PCI的经典过程（图3）。


四、术后随访
腔内影像学对于术后随访时新生动脉粥样硬化、支架内再狭窄、极晚期支架内血栓、获得性贴壁不良和生物可降解支架等都有非常好的指导和鉴别意义［23‑26］。

目前BMS应用极少，由于IVUS和OCT的分辨率不同，当BMS支架表面平均新生内膜厚度>500 μm时，IVUS才能识别新生内膜的厚度，这种新生内膜通常过度增生而导致支架内再狭窄，影响介入治疗效果。相比BMS，DES可以防止新生内膜过度增生，明显降低支架内再狭窄的发生率，OCT随访时可以清晰地显示出置入DES后新生内膜的细微变化，发生支架内再狭窄时也能采用OCT观察新生组织的形态学变化。

IVUS和OCT均可通过测定支架内面积、管腔面积和增生内膜面积评价新生内膜增生情况，由于OCT分辨率更高，可以识别IVUS难以发现的、厚度较薄的新生内膜增生，如厚度100 μm以下的新生内膜。

随访时应测量未置入支架病变与支架边缘节段的外弹力膜血管CSA的变化、斑块和中膜CSA的变化及管腔CSA的变化，支架段病变还需要额外测量支架CSA的变化以及内膜增生的程度，并与术后即刻测定结果进行比较分析。

当IVUS检查发现大于1/3的血管壁存在支架梁缺失时，则提示支架断裂，造成支架内再狭窄，一般需重新置入支架完全覆盖断裂部位。

对于可降解支架的随访，OCT可以评估支架梁是否降解，是否存在内膜覆盖及内膜增生、有无血栓形成，可以测量管腔面积及血管大小等，明确支架再狭窄程度和支架弹性回缩程度等。

血管内超声和光学相干断层成像临床应用选择


在进行腔内影像学评估时，IVUS和OCT各有优势：IVUS穿透力较强，但分辨率略显不足，约为100 μm，OCT的分辨率是IVUS的10倍，约10 μm，但穿透力较差；OCT的成像速度比IVUS更快。因此，IVUS和OCT各自有更为适合的临床场景。

若是将两种技术进行融合，则可以突出所长、弥补不足，目前国内已经有IVUS/OCT融合显像器械。

一、IVUS的优势
在以下几种临床场景，使用IVUS具有更强的优势：（1）判定斑块负荷程度；（2）血管管腔较粗的情况；（3）鉴别诊断血管周围组织，如肌桥等；（4）左主干病变；（5）右冠状动脉开口病变；（6）CTO病变；（7）末梢病变；（8）肾功能不全。


二、OCT的优势
相对于IVUS，OCT更适合在以下临床场景中使用：（1）判定斑块性质；（2）ACS的发生机制如斑块侵蚀；（3）判定再狭窄的机制；（4）判定新生动脉粥样硬化；（5）观察PCI术后支架贴壁情况；（6）观察血管并发症，如血肿、夹层；（7）判定血栓病变的性质；（8）置入和评估可降解支架。

血管内超声和光学相干断层成像的基本操作流程


IVUS和OCT简要操作流程如图4所示（具体操作见视频，扫描正文文末二维码观看）。

小结


本文以临床最常用的IVUS和OCT为例，介绍了腔内影像指导冠状动脉介入的应用价值，VH‑IVUS与近红外线光谱（near‑infrared spectroscopy，NIRS）也能从不同角度提供的腔内影像学信息，随着技术的不断发展，IVUS和OCT一体化的多模态成像导管将逐步应用于临床，协助术者掌握更多的信息。由此可见，冠状动脉介入治疗正逐步向精细化迈进，从最初的改善血管狭窄的结构为基本目标，到最终改善患者长期预后为总目标，毫无疑问，掌握腔内影像学的使用原则和操作规范将为精准冠状动脉介入诊疗提供技术保障，规避手术风险，减少射线量，优化手术效果。

设备和器材的不断更新尤其重要，但更重要的是术者技术能力的提高和经验的不断积累，把握好、选择好和使用好腔内影像学的合适时机显得更加重要，期待整体实力的提升并最终为患者提供更加优质的医疗救助。

  • 作者： 李宪凯 1    刘巍 2   

  • 作者单位： 同济大学附属第十人民医院 上海市第十人民医院心内科 1    首都医科大学附属北京积水潭医院心内科 2   

  • 通信作者： 刘巍，Email：liuwei525@hotmail.com

  • 关键词： 超声检查, 介入性；体层摄影术, 光学相干；经皮冠状动脉介入治疗

  • DOI： 10.3760/cma.j.cn116031.2023.1000151

  • 基金项目： 北京自然科学基金（7232078）

  • 利益冲突： 无

  • 收稿日期： 2023-04-20

  • 录用日期： 2023-06-21

  • 本文编辑： 史红

    • 摘要中文

    无

    摘要英文

    无







    本研究主要材料与器材

    无

    参考文献

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