第四节 冠心病诊疗中应用
借助OCT技术,我们可以清楚地观察到冠状动脉三层结构,即内膜、中膜、外膜,这是既往任何在体血管内成像技术无法达到的。OCT图像所得的定量分析可以完善临床工作中的诊断与治疗。例如:罪犯病变部位斑块结构性质,脂质斑块的长度、脂质核角度、纤维帽厚度,易损斑块中薄纤维帽易损斑块(TCFA)的发生率,斑块破裂的发生率,罪犯病变血管腔直径和面积,判断斑块及破裂部位在血管内的空间位置,以及血栓的构成、长度、角度及空间位置分布等。
(一)易损斑块
急性冠脉综合征(acute coronary syndrome,ACS)病理基础多为易损斑块(Vulnerable plaque)破裂,继发冠脉血栓的形成。尸检发现,在发生破裂的斑块中,有95%的斑块纤维帽厚度<65μm(平均23mm±19mm),并伴有巨噬细胞浸润,继而转变为薄帽纤维脂质斑块(thin-capped fibroatheroma ,TCFA)。光学相干断层成像(optical coherence tomography,OCT)因其良好的分辨率,对组织的观察结果与病理学结果有较高的匹配度,允许我们在体内观察这些高风险斑块。OCT可以清晰地辨别区分钙化、纤维及脂质斑块,区分脂质核心和血管内膜,进而能对纤维帽的厚度进行测量,并且能够观察脂质核心的大小、巨噬细胞聚集或纤维蛋白沉积、斑块帽裂隙等。
OCT对冠状动脉病变诊断最大的贡献是可以发现造成急性冠脉综合征(ACS)的元凶——易损斑块,同时可以详细观察纤维帽的撕裂或粥样硬化斑块的破裂(图3-3-4-1)。我们判断斑块易损性的主要标准包括:①活动性炎症(单核,巨噬或T细胞浸润);②薄纤维帽厚度(FCT)伴大脂质核心;③内皮剥脱伴表面血小板聚集;④斑块(帽)裂隙;⑤严重狭窄>90%;次要标准包括:①浅表钙化结节;②新生血管/滋养血管;③斑块内出血;④内皮功能障碍;⑤正性重构。而上述诊断标准或特征大都能通过OCT技术检测。因为目前对OCT-TCFA的纤维帽厚度的定义仍存有争议,综合此前关于OCT-TCFA的定义,我们或许可以将OCT图像中纤维帽厚度<80μm,且脂质核心大于90度的脂质斑块认为是OCT-TCFA。TCFA是急性冠脉综合征发病的一个重要因素。
图3-3-4-1 OCT典型的易损斑块图像
当斑块发生破裂时,OCT图像表现为斑块纤维帽连续性的中断和斑块内的空腔形成。通过OCT我们发现,相比于未发生罪犯病变斑块破裂的ACS患者,罪犯病变斑块发生破裂的患者,其非罪犯病变斑块往往具有更高的脂质指数(OCT图像中的平均脂质角度乘以纵切面脂质长度)、更薄的纤维帽厚度,即非罪犯斑块稳定性更差。
(二)OCT检测冠状动脉侵蚀病变(Erosion)
冠状动脉内急性血栓形成,管腔闭塞可引起急性冠脉综合征和心源性猝死的发生。其常见的三个病理过程为斑块破裂、斑块侵蚀和钙化结节。尽管尸检病理学显示斑块破裂是最常见的病因(占60%~80%),但仍有三分之一的心源性猝死是由斑块侵蚀造成的,这一点在年轻女性和吸烟患者中更为突出。ACS发病的另一重要机制是斑块侵蚀。20%~40%的冠脉事件被认为与斑块侵蚀相关。与斑块破裂不同,斑块侵蚀是指血管内皮缺失合并血栓形成,但是没有纤维帽破裂的证据。斑块侵蚀在病理学上表现为血管内皮的连续性丧失,常伴有附壁血栓。与斑块破裂不同,斑块侵蚀在病理上血管结构相对较好,管腔直径通常较大。斑块侵蚀的在体诊断目前相对缺乏形态学证据。
近来,我们已经应用新的OCT诊断标准对ACS患者的罪犯病变的进行系统的形态学分析(图3-3-4-2)。明确的OCT-斑块侵蚀(definite OCT-erosion)定义为纤维帽完整,伴血栓且血栓所覆盖的斑块结构可识别。可能的OCT-斑块侵蚀(Probable OCT-erosion)定义为:①不伴血栓,罪犯病变表面不规则;②伴血栓,血栓所覆盖斑块结构不可识别,但血栓近端或远端邻近处未见浅表钙化或脂质。可能的OCT-斑块侵蚀的第一种定义与病理上斑块侵蚀的定义相反,病理上的斑块侵蚀定义要求有血栓形成。之所以定义其为可能斑块侵蚀,因为考虑到了该患者在行OCT检查前进行了溶栓或者抗血小板治疗,导致血栓消失。我们先前的研究结果显示,在非ST段抬高型ACS患者中斑块侵蚀病变十分常见。
图3-3-4-2 斑块侵蚀(Erosion)
非ST段抬高型ACS主要病理基础为斑块侵蚀,这类患者的罪犯病变管腔面积较大,同时血栓负荷较小(以白色血栓为主)。基于这些不同的特点,由斑块侵蚀导致的ACS患者,经过溶栓或者血栓抽吸后,造影结果显示无严重管腔狭窄且血流动力学稳定,TIMI血流达到3级,临床上优先考虑的治疗策略可能会是强化抗凝、抗血小板治疗。
(三)OCT测定纤维帽内巨噬细胞含量的分析
巨噬细胞内含有大量的吞噬溶酶体可对纤维帽内基质进行降解,测定纤维帽中巨噬细胞的含量,可以评价动脉粥样硬化斑块的稳定程度。由于巨噬细胞胞浆内不同成分折射率不同,这些细胞将产生强烈的光学信号。OCT下巨噬细胞表现为纤维帽脂质池交界区的大片高反射区域。OCT检测中可以看到斑块内方向一致的、线状的、高度反射结构(图3-3-4-3)。OCT可检测到不稳定心绞痛患者的高巨噬细胞密度、同时伴有纤维斑块和富含脂质斑块明显增加,罪犯病变部位巨噬细胞密度大于非罪犯病变,破裂斑块部位的巨噬细胞密度大于非破裂斑块等。由此我们可以得出罪犯病变斑块表面的巨噬细胞浸润更能预测不稳定的临床情况。OCT同样也可发现冠状动脉粥样硬化斑块中其他的一些细微结构,例如微通道等。研究提示,OCT提示伴有微通道的斑块纤维帽更薄,脂核角度更大,同时TCFA的发生率更高。对于血栓特征方面的评价,OCT无论从血栓成分、形态或位置上,均表现出了与病理学较高的一致性。另有研究显示,胆固醇结晶可以增加脂质池的硬度,从而可能降低斑块破裂的危险。利用OCT还可以测量纤维帽厚度,测量病变部位管腔面积,确定斑块破口位置,明确内膜撕裂等。基于OCT对管腔内各种细节的清晰观测,在临床上可以观测ACS的各种犯罪病变,从而为临床明确诊断和治疗策略选择提供清晰、可靠的循证医学证据。
图3-3-4-3 OCT检测巨噬细胞
(四)OCT可评价冠脉内血栓
斑块的破裂可导致局部血栓形成(图3-3-4-4)。OCT同样能够准确识别斑块破裂继发的血栓。OCT的红色血栓定义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,而白色血栓则是突入管腔中的组织为强反光信号,低衰减图像。OCT对兔颈动脉血栓动物模型的观察,并将影像学与病理相对照,进一步完善了Kume等对血栓的定义,同时使斑块和血栓的鉴别更加容易可靠。Kubo等的研究发现,OCT发现100%的急性心肌梗死患者中出现了血栓,而IVUS仅发现了33% [1]。
图3-3-4-4 冠脉内血栓
(五)OCT可准确评价钙化斑块
OCT还可检测钙化病变,其检测敏感性和特异性与IVUS相似。钙化病变的OCT图像特点是有清晰边缘的低密度区域,这个清晰的边缘可与脂核的模糊边缘相鉴别(图3-3-4-5)。Jang IK等发现急性冠脉综合征的患者钙化斑块的检出率明显高于稳定型心绞痛患者[2]。钙化斑块影响支架扩张,更容易发生贴壁不良。OCT对钙化斑块的准确检测对选择再血管化方式是很重要的,高钙化斑块支架贴壁不良的发生率更高。
图3-3-4-5 钙化斑块