支架精显技术在冠状动脉支架植入术中的应用
2020-08-20刘伟丽廉哲勋李大成徐美玲綦俊辉谭好飞李燕超付军桦
刘伟丽， 廉哲勋， 李大成， 张 岩， 徐美玲， 孟 真， 綦俊辉， 杨 红，谭好飞， 李燕超， 付军桦
冠状动脉支架问世以来，临床医师在经皮冠状动脉介入术（PCI）中主要通过冠状动脉造影时视觉评估法确定支架定位和支架膨胀情况［1］。然而，随着药物洗脱支架广泛应用，冠状动脉支架小梁设计得越来越薄，使支架在X线下的显影越来越差，不能予以精确显示，给术者带来很大困难［2］。血管内超声（IVUS）检查能够精确测定血管直径，是目前公认的评估支架植入金标准［3］，但其应用明显增加手术时间、医疗费用及潜在并发症风险，因此未广泛应用于临床。支架精显（StentViz）技术是近年问世的一种增强支架可视性的新技术，能够高质量显示支架和导丝细节，实时评价支架膨胀情况。本研究旨在探讨冠状动脉造影定量分析（QCA）、StentViz和IVUS等3种技术在冠状动脉支架植入术中评价支架可视性和膨胀性的应用。
1 材料与方法
1.1 研究对象
收集2016年5月至2018年11月就诊于青岛大学附属医院并接受StentViz和IVUS检查的PCI患者30例。其中男20例，女10例，年龄41～84（67.2±8.3）岁；共植入支架33枚（左冠状动脉主干3枚、左冠状动脉前降支18枚、左冠状动脉回旋支5枚、右冠状动脉7枚；5%为A型病变，29%为B型病变，34%为B2型病变，32%为C型病变。33枚支架植入术后血管造影均显示心肌梗死溶栓（TIMI）后血流分级为3级。
1.2 冠状动脉造影、StentViz、IVUS检测
采用Innova 2100 DSA系统（美国通用公司）行冠状动脉造影，多体位造影清晰显示狭窄病变。PCI术后即刻至少在2个垂直投造体位行StentViz检查，评价支架植入情况，自动边缘检测算法作相关参数检测；具体操作过程：将带有标记点的球囊置于支架内，曝光帧数设置为30帧/s，不注入对比剂空踩曝光1 s，选取中间一帧图像作为计算蒙片，经StentViz技术处理获得2幅支架精显影像（一幅支架内可见导丝，一幅去除支架内导丝）；StentViz检测后即行IVUS检测，采用iLabTM操作系统（美国Boston 科技公司）， 导管为 OptiCrossTM（3.0 F，40 MHz），自动回撤速度0.5 mm/s，图像采集速度30帧/s。
1.3 数据检测和处理
分别测量每枚支架在 QCA、StentViz、IVUS图像上最小直径、最大直径，并计算支架偏心指数，支架偏心指数＝（最大支架直径－最小支架直径）/最大支架直径。每项数据均由2名医师独立测量同一体位图像并取平均数获取。2名临床工作10年以上心血管介入医师对33枚支架共143幅StentViz影像作图像质量分析。根据支架可视性评分系统主观判断支架可视性［4］：支架小梁结构和导丝精确显示为优，评分为4分；支架小梁结构和导丝精确显示为良，评分为2～3分；支架小梁结构和导丝精确显示为差，影响术者判断，评分为0～1分，最终结果以2名医师协商一致为准，见图1。
1.4 统计学分析
采用SPSS 22.0软件进行统计学分析。计量数据以均数±标准差（x±s）表示，多组间比较用单因素方差分析，组间两两比较用SNK检验，P＜0.05为差异有统计学意义。采用Pearson相关性分析法分析QCA、StentViz、IVUS测量的最小支架直径相关性，GraphPad Prism 5.0软件计算并绘制Bland-Altman图，完成3种方法一致性分析。
2 结果
2.1 3种方法定量检测数据
QCA测量的支架最小直径、最大直径均显著大于 StentViz、IVUS 测量（P＜0.05），支架偏心指数均显著小于 StentViz、IVUS 测量（P＜0.05）；StentViz测量的支架最小直径、最大直径、支架偏心指数与IVUS测量比较，差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。
图1 StentViz指导冠状动脉左主干开口部支架植入术
表1 支架最小直径、最大直径和支架偏心指数比较 x±s
2.2 3种方法相关性和一致性分析
QCA与IVUS测量的支架最小直径散点图见图2①，Pearson 相关性分析显示 r=0.776，P＜0.001；StentViz与IVUS测量的支架最小直径散点图见图2②，r=0.956，P＜0.001；QCA 与 StentViz 测量的支架最小直径散点图见图 2③，r=0.746，P＜0.001。StentViz与IVUS测量的支架最小直径相关性，优于QCA与IVUS测量的相关性。
QCA与IVUS测量的支架最小直径Bland-Altman散点图见图3①，偏倚为0.146，95%一致性界限为－0.527～0.819；StentViz与 IVUS测量的支架最小直径Bland-Altman散点图见图3②，偏倚为0.032，95%一致性界限为－0.278～0.341；StentViz测量的支架最小直径与QCA测量相比，同IVUS测量具有更好的一致性。
图2 3种方法测量支架最小直径散点图
图3 支架最小直径Bland-Altman散点图
图4 StentViz对冠状动脉支架可视性显示
2.3 StentViz图像质量评价
StentViz影图像质量分析显示，143幅图像中支架可视性显示为优82.1%，评分为4分（图4①）；良15.3%，评分为2～3分（图4②）；差2.6%，影响术者判断，评分为0～1分（图4③）。
3 讨论
已有研究表明，即使在药物洗脱支架时代，支架扩张不全或贴壁不良仍为支架内再狭窄或血栓形成的重要危险因素［5-6］。心脏介入医师渴望在X线透视下精确判断支架定位和支架膨胀情况，然而新型药物洗脱支架厚度越来越薄，材料不透X线性弱，传统冠状动脉造影技术不能充分显影支架，易导致支架定位不准确和高估支架扩张情况。IVUS是一种结合超声技术和导管技术的腔内影像学技术，不仅可反映管腔形态、管壁结构和管壁病变性质，对支架显示也较准确，被公认为评价冠状动脉支架是否膨胀完全、是否贴壁的金标准［3］。然而由于IVUS需要经专业培训的人员操作，专属配置医用耗材费用较高，使得患者医疗成本提高，PCI手术时间增加，且IVUS检查过程中可能会引起相应冠状动脉痉挛和血栓栓塞等并发症［7-8］，目前国内很多医院未广泛应用IVUS。StentViz技术是美国通用公司推出、近年发展的可对支架结构及其与周围关系增强显影的介入影像新技术。主要通过对球囊标志点和导丝的双识别矫正X线透视显影，一次采集可同时获得一幅带有导丝的支架精显影像和一幅去除导丝伪影的支架精显影像。StentViz可显著提高冠状动脉支架的可视性，成像快速、简单，不需要再次推注对比剂，且不增加患者费用。报道显示支架精显技术不会明显增加手术时间［9-10］，对患者辐射剂量仅增加 3.7%［11］。
本研究通过QCA、StentViz与IVUS对比显示，QCA测量的支架最小直径、最大直径明显大于StentViz、IVUS测量，支架偏心指数明显小于StentViz和IVUS，表明QCA过高估计了支架膨胀性。支架偏心指数用于评价支架的标准指标对称性和扩张程度［12］。支架小梁和支架内不规则，可导致QCA 测量的支架内直径偏大［13］。 Blasini等［14］报道分析225例植入支架患者，发现QCA测量的支架最小直径比IVUS测量平均大0.4 mm，经高压球囊后扩张，QCA和IVUS测量数值趋于接近，提示单纯依靠QCA很难判断支架扩张不全。然而本研究显示，StentViz测量的支架最小直径、最大直径及支架偏心指数与IVUS差异无统计学意义，StentViz与IVUS测量的支架最小直径具良好相关性（r=0.956，P＜0.001），且明显优于 QCA与 IVUS相关性（r=0.776， P＜0.001）。 这与 Mishell等［15］应用飞利浦支架增强显影技术StentBoost与IVUS所作分析类似，即StentBoost与IVUS相关性明显优于QCA与IVUS。本研究StentViz与IVUS测量的支架最小直径相关性优于 Mishell等报道（r=0.75，P＜0.001）。
对QCA、StentViz与IVUS测量的支架最小直径Bland-Altman一致性分析显示，QCA与IVUS偏倚明显大于 StentViz与 IVUS（0.146对 0.032），QCA与IVUS 95%一致性界限为－0.527～0.819，StentViz与IVUS 95%一致性界限为－0.278～0.341，表明StentViz测量的支架最小直径与QCA相比，同IVUS测量的结果具有更好的一致性，可相互替代。Davies 等［16］报道显示 StentBoost与 IVUS 也具有较好的一致性，本研究结果与之类似。
StentViz可明显提高支架的可视性，增强支架小梁精确显示，这有助于指导支架精确定位、支架扩张和贴壁情况评价。本研究采用主观判断支架可视性评分系统评价143幅支架图像，结果82.1%支架显示为优，评分4分，15.3%显示为良，评分2～3分，2.6%显示为差，评分0～1分，即97.4%支架图像可满足临床要求，能为手术医师提供精确的支架影像。本研究中有4例串联支架，支架间重叠过长或过短均会增加支架内再狭窄或血栓形成风险，因此支架间重叠部分精确定位对支架可视性要求极高。StentViz技术可较好地用于指导串联支架植入。
本研究以IVUS为金标准，显示StentViz测量的支架直径与IVUS无显著性差异，两种方法具有较高的相关性和一致性，97.4%StentViz图像可满足手术医师要求。此外StentViz成像快，不明显增加手术时间，不增加患者医疗成本，适合作为PCI重要辅助技术，指导是否需行支架内高压球囊后扩张，有望在不具备IVUS应用情况下代替IVUS。关于StentViz指导下PCI术能否降低支架内再狭窄，提高靶病变重建率，降低主要心脏不良事件发生率，还有待于进一步研究。
