冠状动脉内光学相干断层扫描(optical coherence tomography,OCT)是目前在临床应用中最高分辨率的血管内成像技术。最近,三维频域光学相干断层扫描(3D frequency-domain OCT,3D FD-OCT)在经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention,PCI)中的临床应用研究不断增多,3D FD-OCT技术因其优秀的分辨率为临床医生显示冠状动脉内腔结构提供了可能。但是,当前3D FD-OCT指导PCI方面正处于探索过程中,其临床应用前景尚未完全明朗。
对支架贴壁不良的整体评估,可以通过2D FD-OCT评估支架小梁投射在血管壁上的影像而确定,但不能确定是否需进一步后扩张。相反,如果3D FD-OCT重建可以看到明显贴壁不良,术者可仅仅采用进一步的球囊后扩张。通过3D FD-OCT重建这一程序,可获得支架移位、凸出或贴壁不良的自动彩色编码,进而获得支架置入后整体支架贴壁情况。
冠状动脉内血栓的检测与评估
OCT可以识别不同血栓类型,即红血栓和白血栓。对于急性心肌梗死进行直接PCI治疗,OCT可以检出血栓和与之相关的可能发生的支架贴壁不良。通过3D FD-OCT不但可以检出支架后腔内残留血栓、支架近端贴壁不良,还可看到血栓的延展部位和范围。依据3D FD-OCT重建影像,采取相应的治疗措施。不过心肌梗死本身是由于血栓闭塞血管引起心肌坏死,急诊支架后3D FD-OCT发现的血栓和支架贴壁不良的临床价值不清楚。
反方观点:3D FD-OCT指导PCI的临床价值有限
冠状动脉血管三维成像技术包括冠状动脉造影、血管内超声和冠状动脉内窥镜等技术,这些三 维成像技术分辨率较低,临床价值有限而未能在临床普及推广。与这些血管三维成像技术相比,尽管3D FD-OCT技术因其优秀的分辨率能让医生清晰地看到血管内腔的微细结构,但其本身的缺陷也很显著,临床应用价值有限,无法满足临床实际需求。
支架小梁与血管壁之间关系的评价问题
既往研究已显示,支架置入后2D FD-OCT影像可以清楚地显示支架金属小梁与血管壁位置关系,包括支架扩张程度、支架贴壁情况、支架置入后支架小梁周围组织脱垂和血管夹层等。可以通过OCT测量支架表面至血管壁的距离来判断支架贴壁情况。支架贴壁不良被定义为支架表面至血管壁的距离大于支架和涂层厚度之和。支架后即刻贴壁不良多见于钙化病变。OCT检出的轻微贴壁不良在随访中发现支架表面可以覆盖内膜,但严重贴壁不良可能是支架血栓的危险因素。
由于OCT光线不能穿透金属支架小梁,只能显示支架内腔。因此,金属支架小梁的后面会产生一个“背影”,支架小梁的厚度和涂层药物的浓度都会影响支架小梁位置的显影。尽管3D FD-OCT能从血管内和血管外全程清晰显示支架小梁与血管壁的结构关系,但当支架小梁凸出血管腔内的情况下,支架置入位置很好但嵌入深度不够,支架小梁的背影会“投射”到血管内腔表面,尽管支架已贴壁,但凸出的支架会造成支架贴壁不良的假象,这是3D FD-OCT技术的潜在局限性,也使3D FD-OCT用于评价支架置入后全面评价支架贴壁情况受到一定程度限制。
心脏运动伪影对3D FD-OCT的影响
心脏是一个不断运动的器官,在心脏射血早期,图像采集时,心肌收缩速度远远快于FD-OCT探头回拉速度,所以会产生心脏运动伪影。心脏沿纵轴的运动和旋转运动能产生不同类型的伪影,比如伸长、重复、旋转等伪影。这些伪影也将影响对结果的判断(图4)。3D FD-OCT图像伪影与OCT导管探头回拉速度有关。在动物模型中,有研究显示采用不同的回拉速度来评价心脏运动伪影对图像质量的影响。采用不同回拉速度(20,30和40 mm/s)后,通过2D FD-OCT采集视图后进行三维FD-OCT重建的效果。结果显示速度最快(40 mm/s)时所产生的心脏运动伪影最弱。但这样却降低了纵向分别率(横切厚度为0.25 mm),图像的颗粒感很明显。相反地,如果降低回拉速度(20 mm/s),图像的纵向分辨率就会提高(横切厚度是0.125 mm)。
图4. 心脏运动对3D FD-OCT图像质量的影响。A:在心脏射血早期,图像采集时,心肌收缩速度远远快于FD-OCT探头回拉速度,所以会产生心脏运动的伪影;B:心脏沿纵轴的运动和旋转运动能产生不同类型的伪影,比如伸长、重复、旋转等伪影(白色双箭头指示的是伸长的支架小梁,白色虚线指示的是在心脏射血早期,同一支架小梁由于血管前后运动所产生的重复伪影,白色小三角箭头指示的是由于冠状动脉沿着取像探头做摇摆运动所产生的伪影);C:显示的人冠状动脉前降支(由远及近)的三维飞图,可以看到伸长的伪影。