心血管影像技术的发展、现状及未来（五）

　　心血管影像技术作为心脏病学科发展最为迅速的领域之一，是心血管疾病诊断和治疗中不可或缺的重要基础和依据，并指导和优化心血管疾病的诊断和治疗[1,2]。我国的心血管影像技术从无到有，从早期单纯引进国外先进技术应用于临床，发展到目前不断创新并代表世界先进水平。心血管影像技术的不断进步推动了我国心血管诊疗水平的不断提高。

　　五、腔内影像技术

　　尽管冠状动脉造影术是冠心病诊断的金标准，但是由于二维血管投照显影的技术限制，使其在评价管壁及斑块的特征方面存在很大的局限性。一方面，对于弥漫性冠状动脉病变，经常无法找到真正"正常"的参考血管节段，因而冠状动脉造影往往低估病变程度；另一方面，在冠状动脉病变早期阶段，病变血管可发生正性重构，冠状动脉造影可能会低估病变程度；此外，对于偏心性病变，造影投照的局限性也会影响对血管狭窄程度的评估。而冠状动脉腔内影像技术可以对冠状动脉管腔细微结构进行精确评价，不仅可评价管腔狭窄程度，而且可对斑块负荷程度和易损性等其他精细化结构进行评价，对探究冠心病发病机制、优化指导冠心病介入治疗具有重要的临床意义[36]。血管内超声(intravascular ultrasound，IVUS)和光学相干断层成像(optical coherence tomography，OCT)是经典的腔内影像技术，两者探查管腔和血管壁，形成横截面二维影像，弥补了X线冠状动脉造影的不足[37]。

　　IVUS利用超声原理探测血管内、血管壁及其周围组织的结构，提供管腔和管壁的横截面图像，不受投照体位影响，可定量测定靶血管狭窄节段和参考节段的血管直径和血管横截面积，可确定斑块分布、组成、钙化、斑块负荷和脂质负荷，测量斑块纤维帽厚度及血管重构情况，判断斑块的稳定性[38]。IVUS目前在弥漫性病变、临界病变、偏心病变、左主干病变和分叉病变的介入治疗中具有重要的指导意义，能早期识别易损斑块并指导治疗[39]。近年来，IVUS在CTO病变中的应用越来越多，大大地提高了CTO病变的开通和优化处理。IVUS在CTO病变介入治疗中的意义包括引导无残端CTO病变入口寻找、引导假腔内导丝重新穿刺进入真腔、指导反向控制性正向-逆向内膜下寻径(CART)技术提高其成功率和安全性、指导和优化闭塞段血管的支架选择及置入。

　　我国IVUS于20世纪90年代初开展，上海中山医院、山东齐鲁医院、北京协和医院、北京军区总医院以及西安、武汉和广州等地区的多家医院进行了大量卓有成效的基础研究和临床应用，使IVUS在我国得到快速推广和应用。笔者早年曾在德国Essen大学从事IVUS研究，是国内外最早从事IVUS临床应用和研究的学者之一，深入研究了三层结构的成像特征，提出了不稳定斑块的量化指标，探讨了粥样斑块导致血管发生重构的规律，发现了心肌桥的特异性诊断指标"半月现象"，并将这一技术应用到冠状动脉疾病的诊治过程中[40]。当前，IVUS已进入到国内众多心脏介入中心，提高了广大心脏介入医生对冠状动脉疾病病理生理特征的认识，在指导介入治疗病变和方案的选择、疗效的评估方面发挥着重要作用。每年完成的IVUS病例数正在迅速增加，极大地提高了冠状动脉疾病的诊治水平，有效地指导了冠状动脉疾病的介入治疗。

　　传统IVUS的局限性包括灰阶图像有时很难区分富含脂质斑块或纤维斑块、斑块内出血或血栓，而虚拟组织学超声改变了传统的黑白影像，通过斑块回声信号的高低来判断斑块的性质，通过颜色来区分钙化斑块、纤维斑块和脂质斑块等，但是其精确度还有待进一步证实。此外，钙化病变后方的声影使IVUS无法识别钙化病变的厚度及确定钙化后的组织成分。

　　将来通过进一步增加超声发射频率和成像帧频率，可使得IVUS具有更高的分辨率，并可以更好地识别组织学特征以及辨别粥样斑块性质。此外，若将成像系统进一步微型化，与介入装置一体化，发展血管内实时超声三维成像，并与冠状动脉造影相结合，将有助于进一步全面准确地评价、诊断和治疗冠状动脉疾病。

　　OCT利用近红外线原理获得实时断层影像，具有分辨率高的优势[41]。1991年，James G. Fujimoto首次报道了OCT相关的开创性工作；从20世纪90年代中期开始，OCT技术率先应用于眼科；2002年，OCT首次应用于冠状动脉。近年来，OCT技术取得了长足的发展，在第一代时域OCT的基础上，2008年第二代频域OCT系统进入临床试验，并快速应用于临床。与第一代时域OCT相比，频域OCT成像速度快，且不需阻断血流。在我国，冠状动脉OCT成像技术于2005年由哈尔滨医科大学第二医院率先引进。近年来，OCT进入到越来越多的心脏介入中心，用于指导和优化冠状动脉介入治疗。

　　与IVUS相比，OCT有很高的敏感度和高于IVUS 10倍的分辨率，因而可了解血管和斑块表面的细微结构，在观察血栓形态方面比IVUS更有优势。OCT可以观察到斑块表面较小的纤维帽破裂、斑块表面的侵蚀性改变、斑块纤维帽中的巨噬细胞、斑块表面的钙化结节等，同时精确测量斑块纤维帽厚度，定性评价冠状动脉粥样硬化斑块，判断斑块稳定程度及预后，对临床给予强化降脂治疗、预防斑块进展及主要不良心血管事件的发生具有重要意义[42]。此外，OCT可评价支架置入后即刻效果(包括即刻血栓形成、支架贴壁、支架膨胀、内膜撕裂和组织脱垂等)及支架置入后远期效果(包括晚期贴壁不良、晚期血栓形成和支架内膜覆盖情况等)。OCT准确、清晰地反映支架内血栓的形态，有利于阐明支架置入术后晚期血栓的发生机制[43]。随着生物可吸收支架在更多冠心病患者中应用，其支架内血栓事件受到了广泛关注，OCT即刻结果指导生物可吸收支架置入可显著降低支架贴壁不良及膨胀不全，降低支架内血栓发生率。另外，得益于OCT的高分辨率，可通过OCT随访生物可吸收支架的降解情况来指导双联抗血小板治疗策略，具有比IVUS更大的优势[44]。因而，OCT成为目前评价冠状动脉病变最为准确的影像方法之一。

　　OCT的局限性包括：近红外线很难穿过红细胞，OCT成像时需要阻断血流或冲洗血管以排除血管中的血液，这使得OCT的操作较为复杂；此外，OCT组织穿透能力较差，无法对斑块进行全面评价，不能穿透脂质池较大的斑块，对于血管走行和形态显示不佳，与病理组织学比较尚未达到组织学的分辨率，而且对于一些相似信号结构无法有效区分。

　　随着OCT技术不断进步和完善，三维OCT冠状动脉成像在临床开始得到应用，因其优秀的分辨率及成像速度可更加准确地显示血管内腔的微细结构改变，可以更好地评价和指导冠心病介入治疗[45]。相信在不远的将来，OCT将作为常规的腔内影像诊断技术在更多的心脏介入中心普及，在冠心病的诊治中发挥重要作用。

　　综上，心血管影像技术经历了从普通二维影像到三维立体成像，从宏观、大体成像向微观、分子成像，从单纯显示形态到提供功能信息的发展历程。将来，影像设备的不断更新将进一步促进现代心血管影像学向更高层次发展。另外，通过影像医生与心血管医生的密切协作，将进一步促进心血管疾病诊治水平的提高，更好地为广大患者服务。（来源中华心血管病杂志，作者: 葛均波 戴宇翔）