光学干涉断层成像系统(OCT)在慢性完全闭塞病变(CTOs)中的应
近年来,尽管 PCI 的技术和经验不断进步,但是 CTO 的 PCI 治疗成功率相对于非CTO 病变的 PCI 来说还是较低的,大概在60% ~ 80% 左右,而非CTO病变PCI的成功率则能达到 90% 以上。CTO 病变的 PCI 成功率低的主要原因是因为行 PCI 时,导丝很难在不损伤血管壁的情况下通过闭塞部分。
虽然冠脉造影作为 CTO 的诊断方法,在很长一段时间内,都将会是 CTO 介入治疗的主要影像学依据,但是单独的造影不能区分阻塞的管腔和血管壁,也不能分辨出阻塞的成分,这也往往是导致介入手术失败的潜在原因。光学干涉断层成像(OCT)作为一种高分辨率成像技术,其成像特点与血管内超声(IVUS)相似,但是具有更高的分辨率和对比度,其分辨率可达10 μm,但高分辨率的代价就是对组织和血液的低穿透性[1]。有报道已经证实血管内 OCT 可以得到高质量的图像,能够清楚地显示血管的解剖结构[2-5]。此外,在外周血管 CTO 病变中也证实,OCT 能分辨出阻塞的管腔和血管壁,并能鉴别出 CTO 的组织成分,比如胶原、钙化以及管腔内微通道[1]。在 CTO 病变中,因为闭塞管腔含有高胶原成分,所以相对于外周中层结构来说有更高的回散射信号,这就可以明确闭塞部分。在 OCT 图像中,富含纤维的成分为高亮度信号,而肌层则为暗信号,利用这种图像中亮度的变化就可以区分动脉的层次。这些都是 OC T在 CTO 病变的介入治疗中的基础。值得一提的是,在 CTO 病变中,病变临近部分血流速度相对缓慢,因此可以通过多次或者延长盐水冲洗来获得比较有意义的图像。
尽管 OCT 的穿透能力很弱,但它有助于引导导丝穿刺或者引导激光消融去制造一个初始入口或者穿透闭塞病变帽。然后,以迭代的方式应用前视 OCT,沿着 CTO 病变的长度以每次几毫米的增量进行引导。就这样,CTO 病变的介入治疗在每次增量中进行,比如球囊扩张,激光消融等。
另一方面,在闭塞部分的组织成分上,Nigel R. 等人首次证明了 OCT 能发现 CTO 中的微通道,认为所有直径大于 50 微米的腔内微通道都可被 OCT检测出来[6]。OCT 多普勒技术有助于评价 CTO 中微通道存在的血流。使用微型 CT(μCT) 进行的成像研究显示可以用放射物质聚合物灌注这些微通道[7],这提示使用盐水灌注清除这些微通道里面的血液在体内成像中可能是很有需要的。结合 CTO 中血液区域的清除,微通道能提供更为深的 OCT 的成像深度。对光学频域成像 OCT 系统来说,这种成像深度的提高是非常理想的,它能通过一个清空血液的直微通道提供一个4mm的成像[8]。另外,光学频域成像 OCT 能产生更为迅速的扫描时间,并促进容量成像去引导 CTO 的介入治疗。
除以上之外,还有就是光学相关反射计(OCR),它是一个前视的,纤维光学引导装置,直接通过射频消融掉冠脉管腔内的阻塞部分,从而通过阻塞部分,在消融过程中,OCR 能分辨出血管壁和斑块,可以避免导丝损伤血管壁。前期的结果是比较理想的。Morales 等人报道说在 28 个 CTO 患者中,使用 OCR 治疗的成功率达到了 86% [9],与此同时,Wong 等人报道说使用 OCR 引导系统,CTO 的再通率从常规导丝引导的 43% 提升到了90%10]。
参考文献
1. Jang IK, Tearney GJ, MacNeill B, Takano M, Moselewski F, Iftima N, Shishkov M, Houser S, Aretz HT, Halpern EF, Bouma BE. In vivo characterization of coronary atherosclerotic plaque by use of optical coherence tomography. Circulation. 2005;111(12):1551-1555.
2. Bouma BE, Tearney GJ, Yabushita H, Shishkov M, Kauffman CR, DeJoseph Gauthier D, MacNeill BD, Houser SL, Aretz HT, Halpern EF, Jang IK. Evaluation of intracoronary stenting by intravascular optical coherence tomography. Heart. 2003;89(3):317-320.
3. Mintz GS, Kent KM, Pichard AD, Satler LF, Popma JJ, Leon MB. Contribution of inadequate arterial remodeling to the development of focal coronary artery stenoses. An intravascular ultrasound study. Circulation. 1997;95(7):1791-1798.
4. Tearney GJ, Brezinski ME, Boppart SA, Bouma BE, Weissman N, Southern JF, Swanson EA, Fujimoto JG. Images in cardiovascular medicine. Catheter-based optical imaging of a human coronary artery. Circulation. 1996;94(11):3013.
5. Colombo A, Hall P, Nakamura S, Almagor Y, Maiello L, Martini G, Gaglione A, Goldberg SL, Tobis JM. Intracoronary stenting without anticoagulation accomplished with intravascular ultrasound guidance. Circulation. 1995;91(6):1676-1688.
6. Munce NR, Yang VX, Standish BA, Qiang B, Butany J, Courtney BK, Graham JJ, Dick AJ, Strauss BH, Wright GA, Vitkin IA. Ex vivo imaging of chronic total occlusions using forward-looking optical coherence tomography. Lasers Surg Med. 2007;39(1):28-35.
7. Strauss BH, Segev A, Wright GA, Qiang B, Munce N, Anderson KJ, Leung G, Dick AJ, Virmani R, Butany J. Microvessels in chronic total occlusions: pathways for successful guidewire crossing? J Interv Cardiol. 2005;18(6):425-436.
8. Yun S, Tearney G, de Boer J, Iftimia N, Bouma B. High-speed optical frequency-domain imaging. Opt Express. 2003;11(22):2953-2963.
9. Morales PA, Heuser RR. Chronic total occlusions: experience with fiber-optic guidance technology--optical coherence reflectometry. J Interv Cardiol. 2001;14(6):611-616.
10. Wong P, Tse KK, Chan W. Recanalization of chronic total occlusion after conventional guidewire failure: guided by optical coherent reflectometry and facilitated by radiofrequency energy ablation. J Invasive Cardiol. 2004;16(2):54-57.