第一节　支架置入前OCT检查

一、评估冠状动脉狭窄程度

（一）基本术语和定义

2012年血管内光学相干成像国际工作组发布的《血管内光学相干成像标准共识》[8]中推荐基于狭窄病变处最小管腔面积（minimal lumen area，MLA）及其相对于参考血管面积的狭窄百分比来判定冠状动脉狭窄程度，具体定义如下：

狭窄病变：与参考血管节段相比，病变部位管腔横截面积减小≥50%。

最小管腔面积：病变最狭窄处的管腔面积。

远端参考血管：同一血管节段内狭窄病变远端管腔最大且无主要分支汇入的位置（此处并不一定是斑块负荷最小部位）。

近端参考血管：同一血管节段内狭窄病变近端管腔最大且无主要分支汇入的位置（此处并不一定是斑块负荷最小部位）。

管腔面积狭窄百分比：（参考血管管腔面积−最小管腔面积）/参考血管管腔面积× 100%。计算管腔面积狭窄率时，可选取远端参考血管、近端参考血管或远端和近端参考血管管腔面积平均值作为参考血管管腔面积。

病变长度：远端参考血管和近端参考血管之间的距离。

当代的频域OCT（fourier-domain OCT，FD-OCT）可清晰显示管腔与血管壁分界，自动测量病变及邻近参考血管节段各项指标，生成靶血管三维轮廓视图；该系统还可自动计算靶病变的MLA及直径和管腔面积狭窄百分比，辅助术者确定参考血管节段，并指导选择合适尺寸治疗器械。图1-1示如何应用OCT测量冠状动脉病变狭窄程度。

（二）OCT测量血管结构的准确性

由于光波和声波在分辨率、波长以及散射特性等方面存在诸多不同，OCT与IVUS对于同一病变的测量结果存在一定差异。在检测同一解剖结构时，IVUS测量值通常比OCT测量值更大[9-11]。时域OCT（time-domain OCT，TD-OCT）采集图像时需阻断近端血管以清除血液影响，导致冠状动脉灌注压降低，引起冠状动脉回缩，使测量值小于血管实际直径[9-11]。

有研究发现，IVUS测得管腔面积比采用阻断技术的OCT测得管腔面积大1.67 ± 0.54mm2（33.7%），较采用非阻断技术的OCT测得管腔面积大1.11 ± 0.53mm2（21.5%）[11]，尽管与FD-OCT相比，IVUS管腔测量值仍较大，但两者差值较IVUS与TD-OCT测量结果差值小，且体外模型研究进一步证实FD-OCT管腔测量值更接近于管腔真实值[12-14]。FD-OCT图像采集速度快、无须阻断血流（在成像导管快速回撤过程中，可经指引导管注入对比剂清除血液），且由于IVUS导管与FD-OCT成像导管外径接近，两种成像方式下导管对冠状动脉压力降低和血管回缩的影响也相近。因此，一般认为FD-OCT与IVUS之间管腔测量的差异与成像过程无关，而更可能与两种方法的原理和固有的物理学特性不同有关。

许多体内、体外研究均发现，OCT对于管腔直径测量的准确性和可重复性高于其他冠状动脉影像学检测方法[12，15-17]。Kubo等[14]进行的一项100例CAD患者的多中心研究比较了冠状动脉造影、IVUS和OCT在管腔直径测量方面的差异，结果发现与FD-OCT相比，应用定量冠状动脉造影（quantitative coronary angiography，QCA）测得的最小管腔直径（minimal lumen diameter，MLD）更小（相对差−5%），而IVUS测量值大于FD-OCT测量值（相对差9%）。此外，与OCT测量相比，不同术者间IVUS测量结果的变异度更显著（是OCT的两倍，标准差0.32mm2比0.16mm2）。该研究还通过对体外血管模型（管腔直径3.08mm，管腔面积7.45mm2）检测发现，FD-OCT测得的管腔面积与模型实际面积相同，而IVUS测得的管腔面积较模型实际面积大8%（P < 0.001）。

（三）OCT评估冠状动脉临界病变

在制定PCI策略时，首先应明确可从血运重建中获益的狭窄病变。既往术者习惯应用IVUS评估冠状动脉造影显示为中度狭窄（40%～70%）的病变，但许多研究已证实，基于IVUS检测结果评估冠状动脉临界病变生理学意义的敏感性（66.3%～92%）、特异性（56%～92%）、阳性预测值（27%～67%）和准确度（64%～72%）均较低，故临床上不推荐采用IVUS评估此类病变的功能学意义。

OCT对冠状动脉管腔检测的准确性和可重复性更高，曾被认为在判断冠状动脉临界病变是否具有血流动力学意义方面更佳。有6项研究比较了IVUS和OCT在冠状动脉临界病变功能学意义评价中的价值（表1-1），结果显示，在预测病变功能学意义方面（FFR < 0.8），OCT准确率优于IVUS，基于OCT测得的MLA临界范围为1.59～2.88mm2，显著小于IVUS界值[18-23]。然而，尽管OCT预测狭窄病变功能学意义的敏感性（75%～93.5%）、特异性（63%～90%）和阳性预测值（66%～80.6%）高于IVUS，但其准确度也仅有72%～87%，因此不建议常规使用包括OCT在内的腔内影像学检查代替FFR指导临界病变的手术决策制定。

二、评估斑块形态和性质

PCI术前采用OCT评估斑块形态和性质，既有助于PCI策略制定，还可预测术中急性并发症发生风险。多项研究表明，OCT在区分纤维、脂质或钙化斑块方面具有较高的敏感性和特异性[24-26]。OCT可精确识别不稳定斑块，评估脂池分布情况，测量纤维帽厚度（斑块破裂的重要预测因子）[27，28]以及判断有无巨噬细胞浸润（斑块内炎症反应标志物）[29，30]。与IVUS和血管镜相比，OCT在识别斑块破裂、斑块侵蚀、钙化结节、夹层和血栓方面准确性和敏感性均更高[31]，还可区分红色血栓与白色血栓，为推测急性冠脉综合征（acute coronary syndrome，ACS）患者的发病时间提供依据。

OCT相关研究发现，与非ST段抬高型心肌梗死（non-ST-elevation myocardial infarction，NSTEMI）或稳定型心绞痛患者相比，ST段抬高型心肌梗死（ST-elevation myocardial infarction，STEMI）患者冠状动脉罪犯病变的纤维帽更薄[33，34]。与劳力性心绞痛患者相比，静息性心绞痛患者纤维帽更薄[35]。与非ST段抬高型急性冠脉综合征（non-ST-elevation acute coronary syndrome，NSTE-ACS）和稳定型心绞痛患者相比，STEMI患者薄纤维帽斑块（thincap fibroatheroma，TCFA）、斑块破裂和红色血栓发生率更高[34]。与斑块破裂的ACS患者相比，罪犯病变处纤维帽完整的ACS患者远期预后更好[36]。此外，STEMI患者纤维帽破裂通常发生在罪犯病变近端，而NSTEMI患者纤维帽破裂通常发生在罪犯病变远端[34]。图1-2和图1-3为OCT定量分析斑块特点和形态特征，指导PCI策略制定的示例。

尽管与球囊血管成形术相比，冠状动脉支架置入效果受病变处斑块形态和性质的影响较小，但对某些特殊病变仍应高度重视。冠状动脉严重钙化可导致支架膨胀受限，处理钙化斑块处支架膨胀不良的难度极大。支架膨胀不良可引起再狭窄或支架内血栓等不良事件，故在支架置入前应对钙化斑块进行充分预处理[38]。生物可吸收支架对于球囊高压力扩张的耐受性弱于金属支架，在置入生物可吸收支架时更应充分进行病变预处理（图1-4）。术前腔内影像学检测可帮助术者准确识别冠状动脉钙化斑块，测量钙化病变弧度及其纵向长度、轴向厚度及钙化与管腔表面距离等信息[37]，指导手术策略制定（如采用旋磨术或Scoring球囊处理等）。

OCT所见的TCFA通常被认为是PCI围术期并发症的预测因子。Tanaka等[39]研究发现，富脂质斑块纤维帽厚度≤65μm是NSTE-ACS患者PCI术后发生无复流的独立预测因子，且无复流发生率和最终心肌梗死溶栓试验（thrombolysis in myocardial infarction，TIMI）心肌灌注分级与罪犯病变斑块脂质弧度大小呈正相关。

一项研究纳入115例行PCI的ACS患者，根据PCI术前OCT检查结果将罪犯病变分为三组：斑块破裂组（n = 59），TCFA未破裂组（n = 21）和斑块未破裂且无TCFA组（n = 35）。支架置入1周后行心脏对比剂增强磁共振检查发现，三组患者微血管阻塞发生率分别为27%、43%和9%，TCFA未破裂组患者微血管阻塞发生率最高，并且纤维帽越薄，微血管阻塞发生率越高[40]。TCFA还是围术期MI发生的独立预测因子[41，42]。如支架放置处存在TCFA，支架边缘夹层发生风险增加6倍[43]。

三、指导支架选择

所选支架与靶血管直径是否匹配以及能否覆盖整个靶病变，是影响PCI即刻和远期预后的关键因素。

（一）长度测量

最佳支架长度应可完全覆盖靶病变血管段，并尽量减少对正常血管段的覆盖。精确测量病变长度有助于选择合适的支架。OCT自动回撤速度达40mm/s，较快的回撤速度可保证长度测量的准确性和可重复性，并降低心脏和呼吸运动伪影对图像的影响[44]。手动回撤模式下，无法进行长度测量。

腔内影像学中通常将远端参考血管和近端参考血管之间的距离定义为病变总长度，并据此确定支架长度。IVUS和OCT对于参考血管的定义有所不同。IVUS定义参考血管时，除考虑管腔直径外，还需兼顾血管斑块负荷程度。一项IVUS研究显示，支架边缘残余斑块负荷是支架边缘再狭窄的预测因子，其切点值为47%。由于光波穿透血管壁能力较弱，且易受血管壁斑块厚度和成分影响，因此OCT有时无法观察到血管外弹力膜（external elastic membrane，EEM），也不能测量血管斑块负荷。因此，基于OCT的参考血管定义为狭窄病变近端和远端管腔面积最大且无主要分支汇入的血管节段[8]。基于OCT选定的参考血管可能不是斑块负荷最小的血管节段。

OCT操作者在选取参考血管节段时较少关注斑块负荷有以下几个原因：第一，斑块负荷虽可反映斑块体积大小，却并不能准确反映管腔狭窄程度。根据Glagov血管重构理论，血管壁正性重构可代偿斑块增长，维持管腔直径不变。对884例冠状动脉造影患者的“正常”参考血管节段行IVUS检测发现，仅6.8%真正无狭窄，“正常”参考血管节段平均斑块负荷为51 ± 13%[45]。OCT分辨率较高，更易发现冠状动脉造影“正常”的狭窄病变。第二，在复杂和弥漫性病变中，OCT难以确定斑块负荷较小区域所在位置，此时操作者应尽量寻找靶病变近端和远端管腔面积最大处，将其作为参考血管节段，而不再考虑斑块负荷情况。如OCT图像中靶病变远端和/或近端可见EEM，提示该处血管病变较轻，可用于辅助参考血管段选择。

拟置入支架区域斑块成分和形态特征比斑块负荷大小对支架置入术后并发症预测价值更高。在对395处（230例患者249处病变）支架边缘的影像结果进行分析后，我们发现，除支架着陆区动脉粥样硬化斑块外，钙化弧度、纤维帽厚度和TCFA也是发生支架边缘夹层的预测因子。当支架边缘置于富脂质斑块时，纤维帽厚度≤80μm是预测支架边缘夹层的最佳切点值，其灵敏性和特异性分别为73.9%和72.5%。当支架边缘存在TCFA时，支架边缘夹层发生风险增加5.16倍（95%CI：1.42-26.69，P = 0.016）。支架边缘夹层往往发生于钙化斑块处（占全部支架边缘夹层的40.6%），钙化弧度是支架边缘夹层发生的独立预测因子（钙化弧度每增加 1°的比值比［odds ratio，OR］为1.02；95%CI 1.00-1.03，P = 0.017）。支架边缘处血管钙化弧度≥72°是预测钙化相关支架边缘夹层最佳切点值，其敏感性为71.1%，特异性为71.2%。然而，钙化深度与支架边缘夹层发生并无相关性，提示钙化斑块导致的血管顺应性丧失是导致钙化相关支架边缘夹层发生的主要原因[43]。

需同步分析冠状动脉造影和OCT图像有助于确保支架置入位置与先前OCT测量确定位置相一致。目前的FD-OCT系统已可将OCT图像与冠状动脉造影影像相融合，辅助支架精确定位释放（图1-5）。

（二）血管直径测量

通过对参考血管直径的测量，OCT可指导术者选择合适直径的支架。参考血管直径的确定有如下标准可供选用（图1-6）：

远端参考血管的最大管腔直径

近端和远端参考血管最大管腔直径的平均值

近端参考血管的最大管腔直径

中膜前缘平均直径（内弹力板之间距离）

中膜到中膜直径的平均值

由于OCT测得的血管直径通常较IVUS小，且OCT下EEM（真实管腔大小）可视性较差，一些术者担心基于OCT指导选择的支架容易偏小，继而导致支架膨胀不良。

Habara等[46]进行的一项小规模单中心研究中，将70例冠心病患者随机分配至OCT组（n = 35）或IVUS组（n = 35），在OCT组采用OCT指导支架置入并以支架置入后OCT影像确定后扩张策略，最终以IVUS评估支架膨胀情况；在IVUS组采用IVUS指导支架置入，并以支架置入后IVUS影像确定后扩张策略，最终以OCT评估支架贴壁情况。支架置入后腔内影像学评估中，如发现存在MSA部位残余斑块负荷> 50%、MSA <远端参考血管管腔面积90%或存在明显支架贴壁不良，则根据腔内影像学结果选择相应球囊行后扩张。如腔内影像学检查不能识别病变部位> 270°的EEM时，则通过冠状动脉造影评估决定是否需行球囊后扩张，并指导球囊选择。最终结果显示，在OCT组可观察到62.9%的远端、近端参考血管处存在> 270°的EEM，但仅有8.6%的MSA处存在> 270°的EEM；而IVUS组可发现100%的远端、近端参考血管和94.3%的MSA处存在> 270°EEM（P < 0.001）。在OCT组，通过冠状动脉造影指导进行支架尺寸（直径和长度）选择和优化PCI的比例分别约为40%和90%。因此，作者认为，OCT在指导PCI支架选择方面劣于IVUS，术后支架膨胀不良和支架残余狭窄发生率增加。但是，该研究未考虑IVUS和OCT成像原理之间存在的固有差异，而使用相同的PCI处理流程，试验设计存在局限性。试验中OCT组支架释放压力（9.8 ± 2.4atm 比 14.2 ± 3.4atm，P < 0.001）、后扩张比例（60% 比 85.7%，P = 0.03）和后扩张压力（13.5 ± 3.4atm比16.1 ± 4.7atm，P = 0.03）均低于IVUS组证实了这一点，这可能是OCT组支架膨胀不全（64.7 ± 13.7%比80.3 ± 13.4%，P = 0.002）和近端残余斑块负荷（42.2%比36.5%，P = 0.02）显著高于IVUS组，而MSA显著小于IVUS的重要原因。

在ILUMIEN Ⅱ研究中，Maehara等[47]将ILUMIENⅠ研究中采用OCT指导PCI患者（354例）和ADAPT-DES研究中采用IVUS指导PCI患者（586例）的最终支架膨胀程度进行比较。由于IVUS测量结果常大于OCT，为避免不同检查方法对结果造成干扰，ILUMIENⅡ研究使用支架膨胀面积百分比（MSA与参考血管节段管腔面积的比值）替代MSA作为评估支架膨胀的指标。于支架置入前行IVUS和OCT检查的比率分别为57.7%和93.7%（P < 0.000 1）。配对分析发现（n = 240对），OCT指导PCI组和IVUS指导PCI组患者支架膨胀程度无显著差异（中位数［第一，第三四分位数］分别为72.9%［63.3，81.3］和70.6%［62.3，78.8］，P = 0.29）。对整体人群（n = 940）基线差异进行校正后，两组患者支架膨胀程度仍无统计学差异（P = 0.84）。由于PCI术前影像检查对支架直径的选择及支架最终膨胀程度具有重要影响，而ILUMIEN Ⅱ研究中IVUS指导PCI组患者大多数未行术前影像检查，可能是该研究未达到阳性结果的主要原因之一。

ILUMIEN Ⅲ研究按1∶1∶1将450名患者随机分为冠状动脉造影指导PCI组（n = 146）、IVUS指导PCI组（n = 146）和OCT指导PCI组（n = 158）。在该研究中，OCT指导PCI组患者在选择支架直径时遵循以下原则：①当远端和近端参考血管至少180°管腔可见EEM时，则以远端和近端参考血管EEM直径的平均值确定支架直径；所选的后扩张球囊直径不应大于邻近参考血管EEM直径；②当远端和近端参考血管管腔均不可见EEM时，则基于参考管腔直径选择相应直径支架；所选的后扩张球囊直径不应大于支架置入后平均参考血管管腔直径的0.5mm。结果发现，OCT指导PCI组和IVUS指导PCI组的主要终点（PCI后MSA）无显著差异（5.79mm2比5.89mm2，P = 0.42），且两组的最小支架膨胀百分比（87.6%比86.5%，P = 0.77）和平均支架膨胀百分比（105.8%比106.3%，P = 0.63）也无显著差异。OCT指导PCI组与冠状动脉造影指导PCI组的MSA无显著差异（5.79mm2比5.49mm2，P = 0.12），但最小支架膨胀百分比（87.6%比82.9%，P = 0.02）和平均支架膨胀百分比（105.8%比101.4%，P = 0.001）均高于冠状动脉造影指导PCI组[48]。

作者根据上述研究结果提出以下建议：当近端和远端参考血管180°到270°范围均可见EEM时，则以平均EEM直径指导支架选择。如EEM不可见，则以最大参考血管的最大管腔直径指导选择支架。对于锥形血管，当血管EEM可见范围为180°到270°时使用平均EEM直径指导选择支架，当EEM可见范围小于180°时，使用远端参考血管最大管腔直径来指导选择支架。此时，所选择支架直径将小于近端参考血管管腔直径，应选择与近端参考血管管腔直径相一致的非顺应性球囊进行后扩张，以保证支架在血管全程均获得足够膨胀和贴壁。图1-7示OCT指导选择支架直径和优化支架置入。