王伟民

近几十年来，经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention，PCI)取得了很大进展，同时，人们对动脉粥样硬化斑块的深入认识和介入治疗的发展离不开血管内成像技术的发展和进步。上世纪80 年代末，血管内超声(intravascular ultrasound，IVUS)开始应用于临床［1］。IVUS 通过导管技术将微型化的超声探头置入血管腔内进行显像，可提供血管的横截面图像，直接显示管壁结构，从而进行定性分析和定量测量。这使临床上直接观察血管壁成为可能，对更好地探讨动脉粥样硬化疾病的发病机制和指导PCI 有重要意义。上世纪90 年代末，光学相干断层显像(optical coherence tomography，OCT)开始应用于临床。OCT 技术通过收集反射的近红外光来成像，不同于IVUS 收集声波成像。OCT 具有较高的空间分辨率，能更清楚地显示血管壁的组织结构甚至细胞成分(如巨噬细胞)，近几年在临床中的应用越来越多［2］。

1 IVUS 和OCT 在PCI 前对血管的评价

急性冠状动脉综合征(acute coronary syndrome，ACS)最重要的病理生理机制是在斑块破裂的基础上继发血栓形成。除破裂斑块外，其他继发血栓形成的易损斑块类型还包括斑块侵蚀和钙化结节，其中破裂斑块最多见，约占60% ～65%，斑块侵蚀占30% ～35%，钙化结节占5%［3］。IVUS 较早地用于识别破裂斑块，Ge 等［4］对31 处破裂斑块和108 处未破裂斑块进行IVUS 分析提示，破裂斑块与非破裂斑块相比，脂质核大(4.1 mm2比1.32 mm2，P ＜0.001)、脂质核占斑块的比例大(35.8% 比11.2%，P ＜0.001)、纤维帽薄(0.47 mm 比0.96 mm，P ＜0.01)，破裂斑块和非破裂斑块的超声表现有很大不同。有研究观察了IVUS 在急性ST 段抬高心肌梗死(ST-elevation myocardial infarction，STEMI)患者中的应用，结果显示，IVUS 在约50%的STEMI 患者中可检出破裂斑块［5］。由于OCT 的分辨率更高，可更清楚地显示破裂斑块空腔和残留纤维帽，在破裂斑块的识别方面略胜一筹［6］。OCT 还可以识别红血栓和白血栓［7］。此外，OCT 在识别斑块侵蚀方面也具有一定优势，Jia 等［8］用OCT 观察126 例ACS 患者，发现斑块破裂、斑块侵蚀和钙化结节的发生率分别为43.7%、31.0%和7.9%。IVUS 和OCT 都可以识别较少见的钙化结节和冠状动脉自发夹层。

易于破裂的斑块多为“薄纤维帽粥样斑块”(thin-cap fibroatheroma，TCFA)，其特征是有大的脂质核和薄的纤维帽，纤维帽中平滑肌细胞较少而有大量的巨噬细胞和淋巴细胞浸润。如何在事件发生前识别出高危斑块是临床医师面临的重大挑战［9］。IVUS 可通过判断斑块的组成结构来识别易损斑块，无回声或低回声多表明脂质含量丰富。含有无回声区(脂质核)的偏心斑块容易导致ACS 的发生，Yamagishi等［10］对106 例患者的114 支无严重狭窄的冠状动脉(冠状动脉造影示直径狭窄＜50%)进行IVUS 检查，平均随访(21.8 ±6.4)个月，16 例患者发生ACS，其中12 例的罪犯血管与IVUS 检查显示的动脉粥样硬化在同一位置，比较这12例患者与90 例未发生ACS 患者的IVUS 影像，两组患者的管腔面积差异无统计学意义［(6.7 ±3.0)mm2比(7.5 ±3.7)mm2，P ＞0.05］。发生ACS 的12 例患者中有10 例冠状动脉斑块内存在无回声区，其中8 例无回声区位于斑块的表浅处;未发生ACS 的90 例患者中有19 例存在无回声区，仅4 例无回声区位于斑块的表浅处。

在灰阶IVUS 的基础上，虚拟组织学血管内超声(virtual histology-intravascular ultrasound，VH-IVUS)可更好地判断斑块成分，VH-IVUS 利用超声射频(radiofrequency，RF)信号，根据各种组织具有的不同频谱特征区分出不同的斑块成分，重建斑块的组织图，对斑块进行更准确的分辨［11］。PROSPECT 研究［12］评价了VH-IVUS 对非罪犯病变心血管事件的预测价值，结果提示，非罪犯病变发生心血管事件的危险因素为薄纤维帽粥样硬化斑块(VH-TCFA)、最小管腔面积＜4 mm2和斑块负荷＞70%。纤维帽厚度是评价斑块易损性的重要指标。来自病理学的研究发现，破裂斑块纤维帽的平均厚度为(23 ± 19)μm，其中95% 的纤维帽厚度≤64 μm，因此，纤维帽厚度＜65 μm 被认为是易损斑块的主要特征之一［13］。

由于OCT 具有较高的分辨率，是目前临床上评价纤维帽的有用工具。Jang 等［14］分析20 例急性心肌梗死患者、20例非ST 段抬高心肌梗死和不稳定型心绞痛患者以及17 例稳定型心绞痛患者的OCT 影像，结果显示，三组患者中富含脂质斑块的出现率分别为90%、75%和59%(P =0.09)，最薄纤维帽厚度的平均值分别为47.0 μm、53.8 μm 和102.6 μm(P=0.034)，薄纤维帽(≤65 μm)的出现率分别为72%、50%和20%(P =0.012)。OCT 还能识别纤维帽的细胞成分。Tearney 等［15］取17 例尸检者的26 段含动脉粥样硬化斑块的血管段进行OCT 和免疫组化分析，结果显示，OCT 和组织学检测斑块纤维帽中的巨噬细胞浓度具有相关性(r=0.84，P ＜0.0001)。总体来说，在识别斑块成分方面OCT 优于IVUS。

2 IVUS 和OCT 在PCI 中的应用

不管在裸金属支架时代还是药物洗脱支架(drug-eluting stent，DES)时代，IVUS 都应用于指导支架的置入。IVUS 指导与造影指导裸金属支架置入的临床试验汇总分析显示，IVUS 指导可减少再狭窄、再次血运重建和主要不良心血管事件的发生率，但未降低死亡率或心肌梗死发生率［16］。多个汇总分析比较了IVUS 指导与造影指导的DES 置入，结果提示IVUS 指导的DES 置入可降低支架内血栓、心肌梗死、再次血运重建的发生率，并能降低死亡率，但是，IVUS 指导可能置入支架更多、置入支架更长［17-19］。OCT 对准确判断管腔狭窄尚有争议。对OCT 指导支架置入的研究相对较少。

冠状动脉造影评价左主干病变有一定的局限性。IVUS可弥补冠状动脉造影的不足，更真实地显示左主干病变情况。在西方人群中的研究显示，IVUS 上最小管腔面积＜6 mm2与在血流储备分数(fractional flow reserve，FFR)上表现为有缺血意义的狭窄一致［20］。在韩国人群中的研究建议将此值界定为4.8 mm2［21］。临床可根据IVUS 测定的最小管腔面积结合临床表现、病变特征等制定治疗策略。

IVUS 和OCT 都可评价支架置入后的状态。IVUS 可显示支架膨胀不全和贴壁不良，支架膨胀不全是早期支架内血栓和支架内再狭窄的预测因素［22］。虽然OCT 可更好地显示支架边缘夹层、组织脱出或贴壁不良，但这些并不是不良事件的预测因素。Im 等［23］在351 例患者接受支架置入后行OCT 检查，OCT 检出急性支架贴壁不良的发生率达62%，OCT 随访(175 ±60)d 发现，晚期支架贴壁不良的发生率为15%，在随访过程中并未发现贴壁不良与临床事件相关。

支架内血栓或支架内再狭窄的形成因素复杂，IVUS 和OCT 都可用于寻找支架内血栓或支架内再狭窄的原因。OCT 在识别新生动脉粥样硬化斑块等方面优于IVUS［22］。

总之，OCT 的分辨率高，可更清楚地识别斑块特征(如识别＜65 μm 的纤维帽)，并能更清楚地发现支架贴壁不良等情况。IVUS 的分辨率虽较OCT 弱，但IVUS 穿透力强，可以显示血管壁各层结构，也可判断斑块的成分，并能优化支架置入(如指导左主干的介入治疗)。OCT 与IVUS 各有优势，两者不是相互排斥，更不能相互取代。影像学的进步可有助于提高临床诊断成功率，辅助指导治疗策略的制定甚至改善患者的预后，当然，还有许多未知需要去探索。

［1］Potkin BN，Bartorelli AL，Gessert JM，et al. Coronary artery imaging with intravascular high frequency ultrasound.Circulation，1990，81:1575-1585.

［2］Yonetsu T，Bouma BE，Kato K，et al. Optical coherence tomography-15 years in cardiology. Circ J，2013，77:1933-1940.

［3］Naghavi M，Libby P，Falk E，et al. From vulnerable plaque to vulnerable patient:a call for new definitions and risk assessment strategies:Part II. Circulation，2003，108:1772-1778.

［4］Ge J，Chirillo F，Schwedtmann J，et al. Screening of ruptured plaques in patients with coronary artery disease by intravascular ultrasound. Heart，1999，81:621-627.

［5］Hong YJ，Jeong MH， Choi YH， et al. Differences in intravascular ultrasound findings in culprit lesions in infarctrelated arteries between ST segment elevation myocardial infarction and non-ST segment elevation myocardial infarction. J Cardiol，2010，56:15-22.

［6］Kubo T，Imanishi T，Takarada S，et al. Assessment of culprit lesion morphology in acute myocardial infarction:ability of optical coherence tomography compared with intravascular ultrasound and coronary angioscopy. J Am Coll Cardiol，2007，50:933-939.

［7］Kume T，Akasaka T，Kawamoto T，et al. Assessment of coronary arterial thrombus by optical coherence tomography. Am J Cardiol，2006，97:1713-1717.

［8］Jia H，Abtahian F，Aguirre AD，et al. In vivo diagnosis of plaque erosion and calcified nodule in patients with acute coronary syndrome by intravascular optical coherence tomography. J Am Coll Cardiol，2013，62:1748-1758.

［9］Garcia-Garcia HM，Jang IK，Serruys PW，et al. Imaging plaques to predict and better manage patients with acute coronary events.Circ Res，2014，114:1904-1917.

［10］Yamagishi M，Terashima M，Awano K，et al. Morphology of vulnerable coronary plaque:insights from follow-up of patients examined by intravascular ultrasound before an acute coronary syndrome. J Am Coll Cardiol，2000，35:106-111.

［11］Mehta SK，McCrary JR，Frutkin AD，et al. Intravascular ultrasound radiofrequency analysis of coronary atherosclerosis:an emerging technology for the assessment of vulnerable plaque. Eur Heart J，2007，28:1283-1288.

［12］Stone GW，Maehara A，Lansky AJ，et al. A prospective naturalhistory study of coronary atherosclerosis. N Engl J Med，2011，364:226-235.

［13］Burke AP，Farb A，Malcom GT，et al. Coronary risk factors and plaque morphology in men with coronary disease who died suddenly. N Engl J Med，1997，336:1276-1282.

［14］Jang IK，Tearney GJ，MacNeill B，et al. In vivo characterization of coronary atherosclerotic plaque by use of optical coherence tomography. Circulation，2005，111:1551-1555.

［15］Tearney GJ，Yabushita H，Houser SL，et al. Quantification of macrophage content in atherosclerotic plaques by optical coherence tomography. Circulation，2003，107:113-119.

［16］Parise H，Maehara A，Stone GW，et al. Meta-analysis of randomized studiescomparing intravascular ultrasound versus angiographicguidance of percutaneous coronary interventionin predrug-eluting stent era. Am J Cardiol，2011，107. 374-382.

［17］Klersy C，Ferlini M，Raisaro A，et al. Use of IVUS guided coronary stenting with drug elutingstent. A systematic review and meta-analysis ofrandomized controlled clinical trials and highquality observational studies. Int J Cardiol，2013，170:54-63.

［18］Jang JS，Song YJ，Kang W，et al. Intravascularultrasound-guided implantation of drug-elutingstents to improve outcome:a metaanalysis.J Am Coll Cardiol Intv，2014，7:233-243.

［19］Ahn JM，Kang SJ， Yoon SH， et al. Meta-analysisafter intravascular ultrasound-guided versusangiography-guided drugeluting stent implantationin 26，503 patients enrolled in three randomizedand fourteen observation studies. Am J Cardiol，2014，113:1338-1347.

［20］Jasti V，Ivan E，Yalamanchili V，et al. Correlations between fractional flow reserve and intravascular ultrasound in patients with an ambiguous left main coronary artery stenosis. Circulation，2004，110:2831-2836.

［21］Kang SJ，Lee JY，Ahn JM，et al. Intravascular ultrasoundderived predictors for fractional flow reserve in intermediate left main disease. J Am Coll Cardiol Intv，2011，4:1168-1174.

［22］Mintz GS.Clinical utility of intravascularimaging and physiology in coronary artery disease. J Am Coll Cardiol，2014，64:207-222.

［23］Im E，Kim BK，Ko YG，et al. The incidences，predictors，and clinical outcomes of acute and late stent malapposition detected by optical coherence tomography after drug-eluting stent implantation. Circ Cardiovasc Interv，2014，7:88-96.