光学相干断层扫描在冠状动脉分叉病变支架植入效果评价中的研究进展.pdf

综述光学相干断层扫描在冠状动脉分叉病变支架植入效果评价中的研究进展李栋栋，段赟，马文帅，郭万刚（空军军医大学唐都医院心血管内科,西安陕西710038）摘要：冠状动脉分叉病变的治疗一直是介入领域的难点，光学相干断层扫描因其高分辨率的特有优势在分叉病变的病变评估、策略选择指导、治疗效果评价中发挥着重要作用，但其在临床中的应用率并不高，一般仅用于复杂病变，对支架植入后膨胀和贴壁等情况的效果评价并无统一的测量计算标准和确切的参考值。本综述结合冠状动脉分叉病变的特点，将不同临床或体外研究中应用到的支架植入效果评价方法及其与临床预后的相关性做一总结，从而为分叉病变支架植入效果评价方法的统一和临界值的确定提供价值参考。关键词：冠脉分叉病变；光学相干断层扫描；支架植入中图分类号：R541.4文献标识码：A 文章编号：1009-7236(2023)04-0473-05DOI：10.12125/j.chj.202210064开放科学(资源服务)标识码(OSID):网络出版地址：http:/ advances in post-procedural stenting appraisal of coronarybifurcation lesion intervention with optical coherence tomographyLI Dong-dong，DUAN Yun，MA Wen-shuai，GUO Wan-gang(DepartmentofCardiology,TangduHospital,AirForceMedicalUniversity,Xian710038,Shaanxi,China)Abstract:Treatmentofcoronarybifurcationlesionsremainsachallenginginthefieldofinterventionaltreatment.Opticalcoherencetomographyplaysasignificantroleinpost-proceduralappraisalduetoitshigh resolution.However,optical coherence tomography is not routinely applied in clinical practiceexceptforseverelesions.Therearenostandardindexandcut-offvaluetoappraisethepost-proceduralstentstatus.Inthisreviewwesummarizedthedifferentindexesinvolvedindifferentstudiesandtheircorrelation with clinical outcomes to provide reference in appraising clinical post-proceduraleffectiveness.Key words:coronarybifurcationlesion；opticalcoherencetomography；stentimplanting光学相干断层扫描（opticalcoherencetomogra-phy,OCT）作为继血管内超声（intravascularultrasound，IVUS）之后的另一腔内影像技术，已被应用于冠脉病变、视网膜病变、椎基底动脉病变等疾病的诊治。相比于 IVUS，其分辨率可高达（1020）m，因此素有“光学活检”一称1。其最高帧速率 180frames/s 和回撤速度 40mm/s 均远高于 IVUS 的 30frames/s 和 1mm/s，因此在术中具有更快的执行速度。冠脉分叉病变（coronarybifurcationlesion,CBL）占到经皮冠脉介入（percutaneouscoronaryinterven-tion，PCI）治疗的 15%20%，其手术失败率和远期主要不良心血管事件（majoradversecardiovascularevents,MACE）的发生率均远高于非分叉病变。分叉血管本身因低剪切力等原因成为粥样斑块形成的好发部位，支架植入后，尤其是当支架植入不良时所致的原血管解剖形态和血流动力的改变是 CBL 预后再狭窄的一个重要因素，其次分叉病变复杂的解基金项目：唐都医院学科创新发展计划（2021LCYJ044）；陕西省自然科学基础研究计划项目（2021JQ-349）通讯作者：郭万刚，副教授，主要从事冠状动脉复杂分叉病变治疗研究Email：作者简介：李栋栋，硕士生Email：心脏杂志（ChinHeartJ）2023，35（4）473剖结构如分叉近段和远段血管内径的差异、分叉脊长短和分叉角度的变异性均决定着 CBL 介入术式的复杂性和术后支架膨胀不良、贴壁不良、变形和血管夹层的多发性。OCT 技术在辅助 CBL 的病变评估、治疗策略选择、即刻介入效果评价中发挥了重要了作用，可显著提高手术成功率并改善患者远期预后2,3，目前专家共识中关于 OCT 评价 PCI 术后效果的主要指标有支架膨胀、支架贴壁、血管夹层和支架内突出物 4 种，部分体外支架模拟试验中也使用了支架变形等概念。然而关于以上指标的测量或计算方法、与临床事件的相关性和推荐的临界值，国内外尚缺乏明确的共识，本文就此问题结合 CBL 的病变特点综述如下。1支架膨胀不良1.1定义和影响因素支架膨胀是用于描述支架植入术后支架的扩张情况，可反应支架对血管通畅度的改善情况。支架膨胀不良是指支架植入后未充分扩张、未达到最优化的血运改善效果。CBL 边支内径越大，主支在分叉前后的内径差就越大，而支架直径的选择是根据主支远段，因此 CBL 在支架植入后比非分叉病变更易发生支架近段膨胀不良。导致膨胀不良的因素可概括为：支架因素，如支架直径过小、支架折断等；血管及其病变因素，如血管内径相对过大、斑块负荷过大、严重的钙化等，Akiko 的研究表明长度180、厚度5mm、宽度0.5mm 的钙化可明显增加支架膨胀不良的风险4；技术原因，如未进行支架后扩张或后扩张不充分、分叉病变支架近段未进行近端优化（proximaloptimi-zationtechnique,POT）、分叉病变边支拘禁球囊扩张、经支架网眼扩张边支均可导致支架膨胀不良。使用 OCT 辅助 PCI 可明显改善支架膨胀不良5，ILUMIEN研究表明 OCT 辅助下的 PCI 术最终支架膨胀率非劣于 IVUS，却显著高于造影(coronaryarteriography,CAG)。DOCTORS 研究表明 OCT 辅助下的 PCI 可较 CAG 提高支架最终膨胀率和血流储备分数（fractionflowreserve，FFR）6。其次 OCTACS和 DETECT 研究表明 OCT 指导下的 PCI 术可提高支架内皮化率7,8。据此我们推测支架膨胀和即刻血运改善以及远期支架内皮化存在着相关关系，OCT可通过更准确的病变评估、策略选择和效果评价而实现最优化的支架膨胀效果，进而改善血管狭窄和FFR，减少早期不良事件发生率，通过优化支架贴壁，提高支架内皮化率，减少远期支架内血栓形成和 MACE 发生率，这种获益在 CBL 更为显著。1.2评价支架膨胀不良的指标关于 OCT 评判支架膨胀效果的指数，欧洲分叉病变俱乐部（EuropeanBifurcationClub,EBC）和日本分叉俱乐部（JapaneseBifurcationClub,JBC）的联合专家共识9以及欧洲PCI 协会（EuropeanAssociationofPercutaneousCar-diovascularInterventions,EAPCI）专家共识4中推荐的有绝对最小支架横截面积（mimimumstentarea,MSA）和相对 MSA，绝对 MSA 是指某特定支架段内最小的支架下横切面积。相对 MSA 是指绝对 MSA与某特点参考面积的比值，特定参考面积可以是支架远段边缘横截面积、支架近段边缘横截面积、最大支架横截面积或平均支架横截面积。之所以使用某段支架内最小的横截面积作为评判该段支架膨胀的标准，是因为“木桶效应”，即最小的某一横截面积决定血管的血运量和血运速度。除以上之外，不同研究中使用到的还有最小腔内直径、支架近段边缘管腔下面积、支架远段边缘管腔下面积等。关于横切面积的测量，Takahiro 的研究表明 OCT 探头在血管中心可明显降低 MSA 的测量误差，在现实中我们虽很难保证 OCT 探头在血管腔内的位置，但该研究启示我们在分析 MSA 时，可优选 OCT 探头在血管中心的画面。1.3使用 OCT 纠正膨胀不良的参考值研究已证实支架膨胀不良是支架内再狭窄、支架内血栓形成和 MACE 事件发生的独立危险因素，Kenichi 的病例对照研究表明：PCI 术后支架内血栓形成患者的MSA 显著小于无血栓形成患者。绝对 MSA 较相对 MSA 能更好的预测支架远期通畅情况4，绝对 MSA 越大，远期支架通畅效果和临床预后越好。然而分叉病变对吻球囊扩张技术的研究表明：双球囊扩张导致的支架近段椭圆形变，使其长轴过度扩张引起血管内壁损伤和短轴方向支架贴壁不良提示我们绝对 MSA 越大并不能完全代表临床预后越好，其次支架的过度扩张可增加支架边缘血管夹层的风险。至于绝对 MSA 的临界值，Myeong-Ki 的 Logistic 回归分析表明 MSA5.5mm2是支架内再狭窄的独立危险因素，Hiroshi 的研究表明药物洗脱支架绝对 MSA5.7mm2和金属裸支架绝对 MSA6.4mm2是预测术后 9 月内支架通畅的临界值，DOCTORS 研究6表明预测 FFR0.9 的绝对 MSA 临界值是 5.44mm2，CLI-OPCI研究10表明预测 MACEs 事件的绝对 MSA 临界值是 4.5mm2。对于左主干的病变，绝对 MSA 的截断值要大于非左主干血管，EAPCI 专家共识中推荐 8mm2作为近段左主干绝对 MSA 的临界值，7mm2作为远段左主干474心脏杂志（ChinHeartJ）2023，35（4）的临界值4。但值得注意的是不同个体、种族、性别、年龄、部位的冠脉直径不同11,12，不同研究得出的左主干的平均直径变化波动于（3.54.75）mm 之间，前降支（3.23.7）mm，回旋支（3.03.28）mm，冠脉每 10mm 内径减小（0.220.55）mm，在血管分叉处，血管直径变小的程度更大。因此笔者认为固定的绝对 MSA 标准并不适合每一个体，对于内径较小的血管来说为达到此标准可能引起血管内壁损伤，对于较大血管来说即使达到此标准可能仍不能最优化的改善血运。至于相对 MSA，目前尚无统一标准，临床研究中使用的标准有 MSA/远段支架边缘面积1，MSA/远段支架边缘面积80%或 90%，MSA/平均管腔面积90%，MLD/远段和近段直径平均值80%等。一项研究表明 MSA支架远段边缘面积可明显降低不良事件发生率13，DOCTORS 研究6表明可预测 FFR0.9 的相对 MSA 的临界值是 79.4%。EBC 专家共识中认为 MSA/平均管腔面积 90%较难以实现，因此建议将 80%作为参考值。笔者认为相对 MSA 的弊端在于有时并不能准确反映支架对血管通畅度的改善情况，如支架整体膨胀不良，此时MSA 与支架远段边缘横切面积、支架近段边缘横切面积、最大支架横切面积或平均支架横切面积的比值即使等于 1，但也并不能说明其达到了对血运最优化的改善效果。2支架贴壁不良2.1定义和影响因素支架贴壁不良是指支架未完全贴合至血管壁，在 CBL 主要发生于支架近段，与主支血管近段内径大于远段而支架直径的选择是根据主支远段内径有关。支架贴壁不良分为术后即刻性和远期获得性，前者是指介入操作完成时支架未完全与血管壁贴合，多因斑块负荷过大、严重钙化、血管弧度、术式选择等因素所致，支架贴壁不良可持续存在也可在远期自行贴合。后者是指介入操作完成时支架柱贴壁良好，后因炎症反应、血栓或斑块溶解、血管重构等原因导致支架和血管壁分离6。支架贴壁不良与膨胀不良可并存也可独立存在，膨胀不良的支架可贴壁不良，也可贴壁良好，而膨胀良好的支架也可贴壁不良。支架贴壁不良普遍存在于支架植入术后14，在分叉病变，由于解剖结构和病变的特殊性、手术步骤的复杂性，使贴壁不良更易发生。ILUMIEN研究15表明 OCT 对贴壁不良的检出率显著高于 IVUS，OCT 辅助下的 PCI 贴壁不良的发生率明显低于 IVUS。2.2评价支架贴壁不良的指标支架至血管壁的实际距离称之为离壁距离。在 OCT 图像中，支架影往往具有一定的厚度，研究表明从支架影的中点较内测边缘或外侧边缘开始测量可降低测量误差，测量距离的直线应通过管腔中心16，测量距离支架厚度（包括支架涂层）+20m（分辨率）即可判定为贴壁不良14,17，离壁距离=测量距离支架厚度（包括支架涂层）20m（分辨率）16，而在很多研究中常常忽略了对分辨率的考虑，混淆了测量距离和离壁距离的概念。部分研究需要对贴壁不良进行跟踪研究，可以根据其距边支口、钙化点或支架边缘等的距离进行标记。部分研究中使用贴壁不良的有无分析其与预后的相关性，部分研究使用最大贴壁不良距离，也有研究中使用到贴壁不良横切面积，即横切面上管腔面积与支架面积之差14。然而贴壁不良的有无、贴壁不良的最大距离、贴壁不良的面积都不能准确反映贴壁不良的严重程度，笔者提出也可以使用贴壁不良体积即横切贴壁不良面积切面厚度累计之和这一指标。贴壁不良程度包括最大距离、横切面积、纵切面积均可影响支架内皮化速度，从而可能导致远期支架内血栓形成。在临床实践中，介入医师最关注的是什么程度的贴壁不良需要进行纠正，目前部分临床研究虽然得出了需纠正的贴壁不良距离的临界值，但其没有考虑贴壁不良面积、体积等因素对试验结果造成的影响。2.3使用 OCT 纠正贴壁不良的参考值目前尚无足够数据明确 OCT 测量的贴壁不良与临床事件的相关关系。即刻贴壁不良的预后具有不确定性，Shimamura 等14的研究表明 26%38%的贴壁不良在（812）月后依旧存在，但平均最大贴壁不良距离会缩短，缩短距离因支架类型而异，该研究中依维莫斯支架贴壁不良距离从（31594）m缩短至（110165）m，西罗莫斯支架由（308119）m缩短至（143175）m，预测远期贴壁不良持续存在的临界值依维莫斯支架是 355m，西罗莫斯支架是285m18，同理，贴壁不良面积也随时间减小。Sotomi等16的研究与 Shimamura 等的研究结果相近，预测贴壁不良持续存在的临界值依维莫斯支架是 359m，可吸收支架为 396m。Ng 等17学者通过体外模型实验发现单纯的支架膨胀不良不会引起急性血栓形成，而当支架膨胀不良合并贴壁不良时则会导致急性血栓形成，贴壁不良的长度和血栓的体积正相关。目前普遍认为贴壁不良会导致支架内皮化不良，从而导致远期血栓形成，Josep 的研究表明贴壁不良导致的内皮化不良是非贴壁不良的 29 倍，而且心脏杂志（ChinHeartJ）2023，35（4）475支架内血栓多发生于贴壁不良和内皮化不良的部位。Wei 等18学者的研究表明支架贴壁不良对血流动力学的影响不显著。专家联共识中指出使用OCT 测量的贴壁不良距离300m，长度1mm 的需要在术中得到矫正。但通过以上研究，我们发现不同类型支架其预测远期贴壁不良的临界值不同，从第一代药物洗脱支架到第二代再到可吸收支架，预测持续性贴壁不良的临界值在放宽。因此专家共识中 300m 和 1mm 是比较保守的推荐。为明确术中需纠正的临界值，开展的临床研究中应综合考虑支架植入后贴壁不良距离、面积和体积预后的变化、及其与支架内皮化和远期 MACE 发生率的相关关系，并排除其他可能引起内皮化不良、导致MACE 的因素。3支架变形支架植入后最优化的支架形态应该为圆柱状，从而对血管壁形成均一性的应力并维持血液层流，支架植入后形态偏离圆柱状称之为支架变形，一方面因为血管解剖形态及其病变如钙化、斑块负荷过大等因素所致，另一方面因为支架和术式选择或操作因素所致，如分叉病变球囊对吻扩张技术导致支架近段椭圆形变，通过支架网眼使用球囊扩张边支导致分叉区支架变形，拘禁球囊扩张导致支架近段变形等。支架变形会导致支架贴壁不良、膨胀不良、血管壁应力不均一、血管损伤和血流动力学紊乱等，如球囊对吻扩张技术导致支架近段椭圆形变，长轴方向过度扩张损伤血管壁，而短轴方向支架贴壁不良。使用 OCT 尤其是三维成像可较容易地观察支架形态。文献中用于评价支架变形的指标有椭圆率（ellipticityratio）、对称指数（symmetryindex）和离心指数（eccentricityindex）等，椭圆率是指一段支架内最大直径和最小直径之比19，对称指数是指一段支架内最小横截面积上的最小直径和最大直径之比20，离心指数是指一段支架内最小直径和最大直径之比21。以上指标虽算法不同，但其表达的意义基本相似，越接近 1 说明支架越接近圆柱状，支架形态越好。目前尚无支架变形与临床事件相关关系的临床研究，支架变形主要通过影响支架膨胀和贴壁，影响支架对血管壁应力和血液层流状态、一般可通过 POT 对其进行纠正。除此之外，支架长轴方向上的延长或缩短也称之为支架变形，其多由指引导管、导丝嵌顿、腔内影像导管、后扩球囊或再次植入支架所致。造影下一般较难发现，而腔内影像技术的研究发现其发生率占到了日常 PCI的 1%22。4支架边缘血管夹层血管夹层多发生于支架远端边缘，与血管远段内径逐渐变小有关，常见于分叉病变，可分为皮瓣型、腔体型、双腔型或裂缝型四种。血管夹层的形成除与血管病变有关外，还与支架型号选择不当和操作不当有关，如支架直径选择过大、POT 时球囊超过支架边缘均会导致血管夹层发生。OCT 分辨率高，对血管夹层的检出率高于 IVUS15。OCT 可对皮瓣根部的厚度和皮瓣的长度，腔体的深度和宽度，双腔夹层帽的厚度和宽度进行更加准确地测量，从而评估血管夹层的严重程度。先前的 IVUS 研究发现深度达到中膜、周长60、长度大于 2mm 的血管夹层与早期支架内血栓形成相关。而 CLI-OPCIII 研究通过 OCT 发现宽度大于 200m 的夹层是MACE 事件的独立危险因素10，有研究表明 OCT 发现的但造影未发现的夹层无需特殊处理21。EAPCI专家共识中表示深度达到中膜以上、周长60和/或长度大于 2mm 的夹层须在术中进行处理4，而 EBC和 JBC 联合专家共识表示宽度大于 0.2mm 夹层需要进行处理，即在夹层处再植入一个支架9。5支架内突出物支架内突出物是指突入到支架内的组织物、斑块或者血栓。分叉病变出现支架内突出物可增加不良预后的风险，OCT 较 IVUS 更好的检测出支架内突出物，并识别出突出物的性质和构成，进而为突出物的处理提供参考。通过累加每一横切面突出物面积切面厚度，可计算出突出物体积。Sugiyama 等23的研究表明突出物体积越大，脂质弧越大，纤维帽越薄，术后肌酸激酶升高越高。Soeda 等24的研究表明不规则的支架内突出物是支架内血栓和不良预后的危险因素。急性冠脉综合征中的支架内突出物比稳定性冠心病中的更常见，且更容易导致不良预后25,26。CBL 是冠脉介入手术的难点和热点，其解剖形态和病变特点决定了手术的复杂性和并发症的多发性，OCT 因其高分辨率的优势和三维重建的功能对病变包括狭窄程度、长度、钙化、病变性质、血管直径等可进行准确的评估，从而指导选择治疗策略、支架型号和着落点，支架植入后，OCT 又可对支架植入效果进行准确的评估，从而对不良效果及时纠正。之前的研究发现支架膨胀不良、血管夹层和支架内突出物是不良预后的危险因素，而支架贴壁不良和支架变形和临床事件的相关性尚缺乏足够的证据。其中支架膨胀不良引起早期不良事件的可能原476心脏杂志（ChinHeartJ）2023，35（4）因为对血管通透度的改善不足够，而引起远期不良事件的可能原因为支架贴壁不良导致内皮化不良引起血栓形成。血管夹层和支架内突出物主要引起早期心血管不良事件。针对这些指标，术中需进行纠正的参考值专家共识中虽有所推荐，但仍缺乏准确性。我们仍需要更加大型的有针对性的临床研究，以明确评价方法和参考值，从而为介入医师术中实践提出价值参考。参考文献：TerashimaM,KanedaH,HondaY,et al.CurrentstatusofhybridintravascularultrasoundandopticalcoherencetomographycatheterforcoronaryimagingandpercutaneouscoronaryinterventionJ.JCardiol,2021,77(5):435443.1WijnsW,ShiteJ,JonesMR,et al.Opticalcoherencetomographyimaging during percutaneous coronary intervention impactsphysician decision-making:ILUMIEN I studyJ.Eur Heart J,2015,36(47):33463355.2VargaZ,GowdaSN,SethiP,et al.OpticalcoherencetomographyinintracoronarydiagnosticsJ.S D Med,2020,73(5):202207.3FujinoA,MintzGS,MatsumuraM,et al.Anewopticalcoherencetomography-based calcium scoring system to predict stentunderexpansionJ.EuroIntervention,2018,13(18):e2182e2189.4Hasan SM,Faluk M,Patel JD,et 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