2022 年冠状动脉腔内影像学进展

彭欣 刘健

与传统的冠状动脉造影相比，冠状动脉腔内影像学技术具有更高的分辨率和更强的对比度，从而可更加精准地协助评估斑块形态、性质和管腔特征，已被广泛用于优化经皮冠状动脉介入治疗（percutaneous coronary intervention，PCI）与疗效评估。临床常用的腔内影像学手段主要有血管内超声（intravascular ultrasound，IVUS）、光学相干断层成像（optical coherence tomography，OCT）、近红外光谱（near-infrared spectroscopy，NIRS）等，它们使用不同的技术原理从多方面协助评估病变。IVUS利用声波的反射原理，可不受血流影响地全方位实时观察血管壁全层的情况，分辨率为100 μm。而OCT则利用红外光技术代替声波，其分辨率是IVUS的10～20倍，故而成像更清晰，但其组织穿透力劣于IVUS，并在使用过程中需要借助球囊来阻断血流。不同物质在电磁光谱作用下可反射不同波长和频率的近红外线光波，NIRS利用上述原理来分析冠状动脉斑块的具体成分，在易损斑块的评价中发挥越来越重要的作用。近年来多模态联合技术充分发挥彼此所长，使得腔内影像技术的开发和利用有了新的进步。

2021年美国心脏病学会基金会、美国心脏协会、美国心血管造影和介入联合会共同发布了联合制定的新版PCI指南，提供了使用OCT或IVUS引导PCI的Ⅱa类建议［1］。而2018年欧洲心脏病学会和欧洲心胸外科协会心肌血运重建指南也给出了Ⅱa类推荐，建议使用腔内影像学技术来优化支架置入，并特别指出其在左主干（left main coronary a r ter y，LMCA）病变、钙化病变等复杂病变中的重要性［2-3］。本文系统回顾了2022年发表的腔内影像学领域的各项研究，并对其进行归纳和总结。

1 腔内影像学评估的价值

IVUS和OCT是目前广泛应用的腔内影像学方法，可协助术者识别病变特点、优化支架选择，并在术后明确支架膨胀、贴壁等，识别即刻及远期并发症原因，较传统冠状动脉造影具有改善预后的优势，探索其应用获益及参考指标的研究不断进行。Romagnoli等［4］对同时接受PCI和OCT的1 211例患者进行了回顾性分析，评估残留支架膨胀不足、支架内最小管腔面积（in-stent minimum lumen area，sMLA）等指标与预后的相关性。最终研究证实，sMLA与长期随访中支架膨胀不全的风险增加相关，而sMLA＜4.5 mm2是心血管事件的独立预测因子［风险比（hazard ratio，HR）2.05，95%CI1.5～2.9，P＜0.001］。此外，OCT还在16.5%的患者中发现了支架过度膨胀，其与支架边缘夹层＞200 µm和狭窄的风险增加显著相关（HR分别为2.42和4.85，95%CI分别为1.6～3.6和3.0～7.7，P＜0.001）。LightLab Initiative研究［5］旨在探讨PCI过程中使用标准化OCT对操作者决策和诊疗效率的影响，从而有利于优化手术计划及支架置入。最终发现无论操作者的经验水平如何，标准化的OCT影响了86%（721/836）病变的PCI决策，并主要体现在PCI术前病变评估（如病变的长度、钙化程度）和治疗策略（如支架置入前是否需要辅助治疗）的规划方面。

Lee等［6］对来自IVUS-XPL和ULTIMATE试验的2 848例冠心病患者的数据进行了再次分析，旨在对比IVUS和血管造影指导PCI的不同手术特征和临床结果。研究发现，与随机接受血管造影指导PCI的患者相比，随机接受IVUS指导的患者接受更大的支架和支架与定量冠状动脉造影（quantitative coronary angiography，QCA）参考血管直径比［（1.11±0.16）比（1.07±0.14），P＜0.001］、经历更频繁的高压后扩张技术（83.7%比75.4%，P＜0.001）和更高的残余支架边缘剥离发生率（4.6%比0.7%，P＜0.001）。

2 腔内影像学评估复杂病变

2.1 钙化病变

钙化病变是支架膨胀不全并进一步导致靶病变干预失败的重要因素［7］，识别目标病变钙化并选择合理手段预处理可增加病变开通率。腔内影像学技术对钙化病变的检出更为敏感，一项对1 155例稳定患者原生血管靶病变的研究发现，IVUS可检测到73%的钙化，而血管造影的检出率仅为40%［8］。

Kyodo等［9］利用OCT技术对钙化病变中支架贴壁不良（incomplete stent apposition，ISA）的发生率及特点展开研究，入选了52例需要接受冠状动脉内旋磨术加支架置入术的严重钙化病变患者，并在术后使用OCT对支架的膨胀及贴壁情况进行评估。经OCT测定发现，98%（51/52）的病变出现了ISA。随访过程中对11例有OCT图像的病变分析发现，所有病变从支架到血管壁最大距离均显著降低［（692.1±420.2）μm比（462.5±387.0）μm，P＜0.01］，但其中大部分（82%）依旧持续存在。本研究同时还发现靶血管和靶病变的血运重建率较高（分别为11.7%和11.5%），表明ISA对于临床结局可能存在不利影响。目前已知ISA是严重钙化病变的重要并发症，但其对长期预后的具体影响还有待探索。

钙化积分是评价病变钙化程度的定量指标，用于评价钙化病变的严重程度，同时指南也认定其是动脉粥样硬化性心血管疾病（atherosclerotic cardiovascular disease，ASCVD）的独立风险预测因子之一［10］。传统的钙化积分采用Agatson积分（即钙化密度赋分乘以钙化面积），对冠状动脉整体的钙化程度进行量化。Mehta等［11］对MESA（Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis，动脉粥样硬化的多种族研究）和DHS（Dallas Heart Study，达拉斯心脏研究）中共6 590例无症状患者的血浆脂蛋白（a）［lipoprotein（a），Lp （a）］水平和冠状动脉钙化积分进行收集，并以Lp （a）≥50 mg/dl和钙化积分≥100 AU为阈值进行分组，旨在探讨两者与ASCVD风险的相关性。研究发现，Lp （a）和钙化积分升高（1～99和≥100）与ASCVD风险独立相关（HR分别为1.29、1.68、2.66；对应的95%CI为1.04～1.61、1.30～2.16、2.07～3.43）。同时与两者均正常组相比，Lp（a）升高和钙化积分≥100 组的风险最高（HR4.71，95%CI3.01～7.40），而Lp（a）升高和钙化积分=0组的风险相似（HR1.31，95%CI0.73～2.35）。因此，相比于Lp（a）升高，钙化积分升高更有可能增加ASCVD风险，所以钙化积分对于患者病情及预后的影响不容小觑。Ma等［12］利用OCT技术探索钙化病变相关的支架膨胀不全的新预测指标，发现冠状动脉造影衍生的钙化分级与支架膨胀之间并无显著相关性（r=-0.22，P=0.13），而OCT测量的钙化体积和最大钙化面积在预测该问题方面却具有优势（均为r=-0.78，均P＜0.01）。传统冠状动脉造影与OCT之间的诊疗效果存在差异，原因可能与病变的解剖结构、空间位置、钙化病变成分以及设备的分辨率等多个因素相关，OCT技术可以帮助识别膨胀不全的高危患者，并可能指导未来的临床实践。

2.2 分叉病变

目前处理分叉病变的最佳技术仍然存有争议，部分研究证实腔内影像学可帮助制定分叉病变的干预策略，还可对干预效果进行评价。Kumar等［13］对42例冠心病合并慢性肾病的患者在IVUS指导下行零对比剂PCI，其中包括14例LMCA病变、7例LMCA分叉病变和3例慢性完全闭塞病变，旨在评估IVUS指导下行零对比剂PCI在慢性肾病患者中的安全性和可行性。最终共有92.4%（61/66）的血管获得了技术成功，其余7.6%则使用了超低剂量对比剂完成，并且术后无人需要血液透析。随访期间，共有2例死于非心原性疾病的患者，其余所有患者均未发生支架内血栓形成或靶病变/血管血运重建。该试验证明即使在复杂形态的病变（如LMCA、LMCA分叉病变）中，IVUS引导下的零对比剂PCI对高危患者也是安全可行的。MOZART试验［14］也同样显示，IVUS指导PCI较血管造影显著降低对比剂剂量和其相关急性肾损伤的发生率，并且两组在住院期间和4个月后的临床结局（死亡、心肌梗死、计划外血运重建或支架内血栓形成）没有任何差异。Yoon等［15］在255例LMCA病变中分别在血管造影和IVUS指导下行单支架横跨术后序贯对吻球囊扩张术，并对二者指导LMCA病变干预的价值进行了比较。其中，IVUS组采用近端优化的频率显著高于非IVUS组（48.8%比21.3%，P＜0.001）。此外，根据是否为真分叉病变分为两组对比发现，IVUS可改善真分叉病变的主要不良心血管事件（major adverse cardiac events，MACE；18.7%比48.0%，P＜0.001）；而非真分叉病变的MACE发生率比较，差异无统计学意义（18.2比25.7%，P=0.509），IVUS指导对LMCA分叉病变进行单支架横跨术干预策略可显著获益。干预前行IVUS可详细评估斑块特征、指导后续球囊及支架直径的选择，术后行IVUS可对干预效果进行评价，并决定是否还需采取补救性措施。

而近年来，OCT亦被指南推荐用于分叉病变的治疗［16］，使用OCT回撤后的三维（3D）重建图像有助于对其进行更全面、精确的评估。分叉角是分叉病变治疗期间和治疗后与临床结果相关的重要因素之一，既往多使用二维（2D）定量冠状动脉造影分析评估。由于分支重叠、血管透视缩短等原因，上述技术分析分叉角的准确性受限。Nishimura等［17］发现3D-OCT评估分叉类型是可行的，其判定的分叉类型与3D-QCA测量的远端分叉角的相关性最大，同时3D-OCT还具备更便捷和高重现性的优势。

2.3 急性冠状动脉综合征（acute coronary syndrome，ACS）

ACS罪犯病变的主要病理机制为：斑块破裂、斑块侵蚀和钙化结节，而其中斑块破裂最为常见（55%～60%）［18］。不同腔内影像学手段的识别特征存在差异，可从多个角度探索ACS的具体发病机制。OCT可识别脂核和薄纤维帽等易损斑块特征［19］；NIRS则通过分析冠状动脉斑块的近红外吸收特性来检测脂质含量；而IVUS的穿透性更强，可评估斑块负荷和血管重塑［20］。

Zhang等［21］对123例接受PCI并完善IVUS的ACS患者进行回顾性分析，探索不同支架类型置入的预后差异。发现在PCI术后即刻，与药物洗脱支架组相比，药物涂层球囊（drug-coated balloons，DCB）组的最小管腔直径更小、管腔狭窄程度更高，并且管腔直径的晚期损失也更小（P＜0.05）。DCB对于合并易损斑块的ACS是安全有效的，且在晚期管腔丢失中比药物洗脱支架更具优势。

近年来，联合双或多模态的腔内影像学分析可提供互补信息，为冠状动脉病变的识别提供更为丰富的信息。众所周知，NIRS可以定位病变中富含脂质成分的部位，但其尚不能对斑块的形态学特征进行评价。基于这一结论，Usui等［22］开展了一项多中心、回顾观察性研究，利用NIRS和OCT对140例ACS患者的罪犯病变进行综合评价，罪犯斑块中4 mm最大脂质核心负荷指数（maximum lipid core burden index in 4 mm，maxLCBL4mm）＞500定义为富脂斑块（lipid-rich plaques，LRP）。最终OCT发现LRP组的脂质角、脂质长度、薄帽纤维动脉粥样硬化和胆固醇结晶的发生率均高于非LRP组，并且后两者为NIRS-LRP的独立预测因子（P=0.03和P=0.02）。这项研究从斑块成分和形态学两方面入手，使得研究人员对LRP有更加全面的了解。此外利用相同的方法，NIRS联合OCT有望在日后易损斑块的早期识别和诊断中做出贡献。Tateishi等［23］招募了40例NIRSIVUS指导下接受PCI的患者，其中50%为急性心肌梗死。采用NIRS-IVUS测定的maxLCBL4mm评估LRP，发现特别是在非糖尿病患者中，血糖变异性与脂质核心斑块的形成相关。同样，既往也有荟萃分析显示，住院期间血糖平均偏移幅度较高的患者在急性心肌梗死和慢性冠状动脉综合征中发生MACE的风险增加［24］。血糖变异性与斑块易损性之间的病理机制还应在腔内影像学的辅助下进一步研究。

3 腔内影像学评估斑块变化

斑块转归可影响冠心病患者临床结局，强化降脂是降低斑块易损性的可及手段之一［25］，他汀类药物已被广泛证实可改善ACS患者长期预后，其获益主要归因于低密度脂蛋白胆固醇（low-density lipoprotein cholesterol，LDL-C）的降低［26］。来自CCC-ACS的研究［27］发现，在医疗接触前24 h内开始的他汀类药物治疗与Killip心功能分级为Ⅲ/Ⅳ级的ACS患者住院死亡风险降低相关。Toso等［28］对Elderly ACS-2试验进行事后调查，旨在探究他汀类药物预治疗与老年ACS患者的临床表现、梗死面积和转归预后的相关性。该研究发现，与未接受治疗者相比，接受他汀类药物者的ST段抬高型心肌梗死（ST-segment elevation myocardial infarction，STEMI）发生率显著降低，且肌酸激酶同工酶峰值水平更低（10 ng/ml比25 ng/ml，P＜0.0001）。该研究证明在发生ACS前服用他汀类药物的老年患者将在ACS类型和心肌损伤严重程度方面获益，所以对ACS高危人群尽早进行他汀类药物干预是非常有必要的。

前蛋白转化酶枯草杆菌蛋白酶/k e x i n 9型抑制剂（proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 inhibitor，PCSK9i）作为强效降脂治疗措施之一，近年来备受关注。Ota等［29］使用NIRS-IVUS双模态腔内影像学分析他汀联合PCSK9i治疗对LRP稳定性和衰退的临床影响，发现PCSK9i组的LDL-C降低的绝对值和百分比显著高于对照组（组间差异：59.3 mg/dl和46.4%，均P＜0.001）。同时，在 PCSK9i组中，动脉粥样硬化体积百分比的绝对减少显著增加（P＜0.001），LDL-C百分比变化和maxLCBL4mm之间存在显著的线性相关（r=0.318，P=0.002）。强化降脂治疗可改善冠心病患者易损斑块性质及进展，从而有望影响远期预后。

4 腔内影像与功能学评价

尽管目前冠状动脉造影联合腔内影像已是冠心病诊断的金标准，但它们只从影像学的角度对冠状动脉病变做出评价，至于狭窄病变对心肌血流的功能学影响则不得而知。基于此，衍生出了诸多功能学评价指标，其中最为常见的是血流储备分数（fractional flow reserve，FFR）。现如今腔内影像联合FFR已广泛应用于临床，从两个角度同时入手对病变做出更加准确的判断。Kaziród-Wolski等［29］回顾性分析了2017—2020年共103 849例ACS患者的数据，并根据其接受IVUS及FFR情况进行分组，旨在评估它们对于患者短、长期预后的影响。最终发现，在FFR和（或）IVUS组中，脑卒中、再发心肌梗死、靶血管重建和大出血的发生率相似，而住院期间的死亡率较低（IVUS+FFR组为0，FFR组为0.9%，IVUS组为2.3%，未手术组为3.7%，P＜0.0001），但两者对随访1年的预后并无影响。目前，关于FFR指导ACS患者治疗的效果仍有争议，部分大型研究（FAMOUS-NSTEMI研究、FFR FRIENDS研究等）并未发现FFR相较于传统治疗方案存在明显获益，甚至可能会影响患者的生存率。未来可能还会有更多的功能学评价手段出现，从而可以对冠心病进行更精确科学、个体化的诊疗。

5 总结

2022年，上述有关腔内影像技术指导PCI的研究接连发布，使得对于冠状动脉多种病变的评估更加立体全面、临床应用PCI变得更加精准而高效，有助于改善患者的预后及临床结局。同时，随着对ACS的研究不断深入，腔内影像学技术在非罪犯病变干预方面可发挥作用，更多的应用有待进一步的研究。此外，钙化病变、分叉病变、LMCA病变等复杂病变依旧是冠状动脉疾病领域中比较棘手的存在，各取所长的多模态腔内影像学弥补了之前的技术缺陷，有望在上述病变的评估和干预方面提供更多、更新的思路和技术手段。随着腔内影像技术的革新和临床证据的不断积累，腔内影像学将在复杂病变的PCI术中发挥越来越重要的作用。

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