光学相干断层扫描

光学相干断层扫描(OCT)
一、概述
近年来，医学影像技术的发展取得了长足的进步，尤其是微创血管内成像技术的发展，为临床冠脉介入医生对冠状动脉病变的评估提供了更加丰富信息。

光学相干断层扫描( optical coherence tomography，OCT)为近几年新兴的冠状动脉内成像模式，自2000年哈佛大学的IK Jang教授首次应用于冠状动脉内的检查以来，OCT以其检查的安全性和极高分辨率在世界范围内迅速普及，开创了冠状动脉内检查新的里程碑。

二、OCT的种类及组成
OCT系统主要由光源、参照镜和光电探测器所组成。

目前，该成像系统主要分为两种：一种是时域光学相干断层成像技术（TD-OCT()；另一种是频域光学相干断层成像技术 (FD-OCT)。

而目前应用的OCT成像系统主要是FD-OCT，临床使用的是M4(C7)。

三、OCT的原理
OCT是采用低相干技术，利用波长为1300nm左右的近红外线的光波作为光源，通过分光器将光源发出的光分为样本光束和参照光束，采用距离相同的参照光束和样本光束反射波相遇后的产生的光学相干现象，用光波反射时间和光波延迟时间来测量距离，光波强度代表深度，经计算机处理成信号后，从而获得组织图像。

OCT是分辨率最高的血管内成像技术，其分辨率接近10µm，比IVUS 大约高10倍，能清晰的分辨血管内组织，被誉为“体内组织学显微镜”。

四、OCT的成像优点和缺点
1、OCT的成像优点
①具有无辐射、非侵入、高分辨率及高探测灵敏度等特点；
②可清晰显示内膜下的病变或斑块，识别易损斑块、稳定斑块、血栓、钙化、夹层、支架及支架表面的内膜增生和支架内再狭窄，因此，在评价斑块的性质、介入治疗的指导、再狭窄机制临床研究和疗效评价方面，有着其独到的优势和应用价值。

2、OCT的成像缺点
①OCT组织穿透力较差，仅为1－2mm，而且不能穿透红细胞，因此，需要通过冠脉内注射造影剂排空血液；在有冠脉病变的情况下，常常不能观察到冠脉外膜及冠脉外病变情况。

②频域OCT检查时探头高速自动回拉，不能随意停留在感兴趣的病变血管段，因而实时易用性显得不足。

五、OCT的适应症
1、冠心病诊断中的应用
1.1冠状动脉病变特征的定性及定量分析
1.2对血栓病变的鉴别
2、冠心病介入治疗中的应用
2.1支架释放即刻效果评价
2.2 术后即刻血管的损伤情况评价
2.3 指引复杂病变的支架植入
2.4慢性完全性闭塞病变介入治疗指导及评价
2.5 左主干及前降支开口处病变的评价
2.6支架术后的近远期随访
六、OCT的相对禁忌症
1、开口部位的病变；
2、直径较大的血管；
3、血管壁深层病变结构的分析
七、OCT的并发症
1、急性心肌缺血
2、心律失常，如房室传导阻滞，室早，室速，室颤等
3、血管损伤，如冠脉痉挛、夹层及破裂
4、栓塞等
八、OCT注意事项
1、首先是指引导管
①通常选用内腔比较大的指引导管，一般是6F或者7F的指引导管。

②导管要有比较好的同轴型。

2、其次是成像导管：
①首先应该对中心腔进行冲洗
②导管准备最重要一点就是0点校正
③成像导管沿导丝送入到病变的远端，至少确保要超出病变远端5mm以上，这样才可以将全部病变都包进去，从而得到一个病变整体的成像。

（下图）
3、OCT检测的伪像
临床医师在做OCT的时候，有时候会遇到一些特别严重狭窄的病变，这时并不适合做OCT，硬行将导管通过的话，很容易将导管损坏。

即使导管能通过病变，但是回撤到最狭窄病变处，成像导管很容易就会卡住，成像光纤回撤时在最狭窄处受阻，光纤随之在局部甩动形成了一个伪像（图A）。

伪像主要分为导丝伪像和运动伪像。

导丝伪像的形成是由于导丝会遮挡光线，从而导致后面形成一个暗区（图B）。

运动伪像是由于心脏跳动从而产生的一个伪像（图C）。

而对于血液干扰图像，我们一定要使用造影剂将血管里的血液冲洗掉。

如果导管同轴性不好，造影剂注射不充分、血管里红细胞没有冲洗干净，就会形成血液干扰图像。

九、OCT检测过程中可能出现的并发症
1、心绞痛及缺血性ST-T改变；
OCT检查过程中可能出现心绞痛及发作。

造成原因多数是由于助手配合欠佳致操作时间过长，影响冠脉血流所致；或者是OCT扫描血管病变段过长，致使 OCT阻断球囊阻断血流时间也相应延长；还有检查过程中病变血管痉挛甚至闭塞均可诱发上述症状发作，因此，在检查过程中应严密观察心电监护及患者情况。

2、心律失常的发生，如房室传导阻滞，室早，室速，室颤等；
心律失常的发生有时是致命的，应高度重视，主要发生在压力检查时，与阻断血流时间过长、局部血管损伤等导致心肌缺血有关，应熟练操作规范，减少操作时间。

3、冠脉血管损伤，如冠脉痉挛、夹层及破裂；
OCT阻断球囊为低压力球囊，对血管壁压力较低，一般不易损伤血管。

但如果球囊正好卡在斑块上时，有可能发生血管损伤，因此术中OCT阻断球囊准确定位，可减少发生。

4、其他如栓塞等常规介入治疗相关并发症。

十、OCT在冠心病诊治中的应用
1、OCT在冠心病诊断中的应用
OCT是目前空间分辨率最高的血管内成像技术，分辨率可达10～20μm，。

应用OCT，可以获得组织水平的血管内断层影像，可准确分析斑块成分、性质及分布，从而提高冠心病的诊治的准确性。

1.1 斑块的稳定性分析
在所有急性缺血性心血管事件中，冠脉不稳定斑块是导致其发生的主要病理生理机制。

不稳定斑块的特征主要表现在纤维帽薄，脂质核心大伴巨噬细胞的浸润以及纤维帽破裂等。

目前，OCT是唯一能够测量斑块纤维帽厚度的检查方法。

同时OCT能清晰显示斑块脂质核心大小，并能够识别斑块中巨噬细胞的密度以及分布情况。

下图为不稳定斑块的OCT成像，左图显示两处斑块纤维帽很薄，而右图可清晰看到纤维帽出现裂缝，因此可以评定为不稳定斑块。

1.2 对冠脉内血栓的评价
由于OCT不能透过红细胞，因此OCT可识别血栓的组成，即可区分红或白血栓。

红色血栓含有大量的红细胞，OCT表现为突入管腔中的组织为高反光信号，伴有无信号尾影的图像(见图A)。

而白色血栓主要由血小板组成，OCT表现为突入管腔中的组织为强反光信号，低衰减图像(见图B)。

准确区分红白血栓对临床治疗方案的选择是尤为重要的。

1.4 钙化的检测
钙化斑块在OCT成像中的特点是低信号，边界清晰，质地不均一。

并且可清晰显示钙化病变是位于内膜、内膜下还是血管外等部位，可为冠脉旋磨术的选择提供更为可靠的参考依据。

(见下图)
2、OCT在冠心病介入治疗中的应用
在介入治疗过程中，对于左主干及开口病变、分支病变的介入治疗选择一直以来是介入治疗的难点，术中血管夹层、支架贴壁不良以及组织脱垂又是影响支架术后疗效的重要因素。

因此上述病变的合理选择治疗策略，同时防止支架植入术后不良因素的发生，是改善患者预后的重要前提。

OCT 检测可以清晰显示上述情况，并且能够提供详细的三维成像，以指导介入医师的决策。

2.1 病变狭窄程度的评价
研究表明，通过OCT所测量得到的管腔面积与组织学所得到的管腔面积具有很强的相关性，并且优于IVUS，目前最小管腔面积（MLA）<3.5mm2作为需要介入干预的界值。

因此通过OCT检测，可以评价冠脉狭窄程度。

2.2支架膨胀和贴壁是否良好及支架内血栓的评价
OCT较IVUS能够更加清晰地显示支架植入后即刻、远期的支架膨胀和贴壁等情况。

OCT还可以清晰地显示支架的金属丝、支架置入后的血管反应情况、支架贴壁不良、支架内动脉粥样硬化斑块、支架内血栓以及支架内膜等。

支架贴壁不良定义为支架丝表面与血管壁之间的距离超过支架丝和多聚物的厚度，其原因可能跟病变本身特点如钙化、支架扩张不充分、支架本身结构特性及血管回缩有关。

（见下图）
2.3 术后血管损伤
介入治疗过程中，为达到良好的支架释放效果，尤其是遇到钙化病变，高压释放或高压后扩张是必须的，但是这将导致支架植入后的血管壁损伤。

这种管壁损伤如夹层、组织脱垂等是导致支架内再狭窄的重要因素。

OCT可更清晰的观察到血管壁损伤类型，并可对这些损伤进行定量分析，及早作出处理，减少并发症的发生，提高介入治疗远期疗效。

支架植入后组织脱垂的OCT图像特点是表面光滑、没有信号衰减（下图）。

2.4复杂病变的支架植入评估
分叉病变是冠脉支架植入失败率较高的一种复杂病变，分叉开口处的支架贴壁不良或者重叠支架处小梁的内皮化会延迟，都会增加分叉病变的支架内血栓形成风险，这两种现象均能够被OCT
识别。

在分叉病变支架植入过程中应用OCT检测主支血管和分支开口处的斑块分布以及斑块成分，对术者选择恰当的治疗方案具有重要的指导意义。

2.5慢性完全性闭塞病变（chronic total occlusions，CTO）
慢性完全闭寒病变（CTO）是由不同程度的纤维脂质斑块和血栓组成。

当纤维闭塞斑块致密化和均一化后，指引导丝通过病变的成功率往往很低，另一方面，贯穿病变的内皮化微通道则增加了CTO病变手术成功的可能性。

自FD-OCT应用于临床上后，采用FD-OCT来发现闭塞微通道指导CTO 病变的介入治疗也是OCT应用的热点之一。

OCT能够区分闭塞的管腔和血管壁的不同层次，并且有如果发生了管壁夹层，OCT能够区分真腔和假腔，可增加手术的准确性与成功率，同时减少并发症的发生。

2.6左主干及前降支开口处病变
左主干及开口病变因其部位的重要性，在选择治疗策略的时，存在诸多不可知的因素，这为临床介入医生的决策带来很大的困惑。

虽然IVUS用于临床以指导左主干及开口病变治疗以来，获得了可喜的成效，但OCT的应用，可提供更多，更准确、更清晰的病变信息，以指导介入治疗方案。

十一、小结
目前，OCT作为临床上使用的一种新的影像技术，对于我们了解动脉粥样硬化斑块特征、血栓以及评价远期支架植入后的内膜覆盖情况，支架内再狭窄、支架内斑块、晚期贴壁不良、晚期血栓等能提供更多的信息。

因此可以相信，随着OCT技术在冠心病介入治疗领域的应用逐渐增多，它将成为一项指导冠状动脉介入治疗、分析冠状动脉内斑块特点及评价冠状动脉支架置入术后疗效的重要影像学技术。

近年来3D-OCT技术也在快速发展，由于FD-OCT系统回撤速度快、成像帧数高，使得对体内冠脉长节段的三维微细结构进行成像成为可能。

这种新技术一旦投入临床使用，将会更进一步拓展OCT在冠脉介入治疗中的应用。

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