曹成富 馬玉良 李琪 趙紅 劉健 盧明瑜 宋俊賢 王偉民
冠狀動(dòng)脈鈣化病變是動(dòng)脈粥樣硬化中普遍存在的炎癥和修復(fù)過(guò)程的一部分,是動(dòng)脈粥樣硬化的特異性表現(xiàn)。鈣化病變尤其是嚴(yán)重鈣化病變明顯增加了介入治療的難度和風(fēng)險(xiǎn),被稱為“導(dǎo)管室的惡夢(mèng)”。目前臨床常見(jiàn)的識(shí)別和評(píng)估冠狀動(dòng)脈鈣化病變的影像學(xué)手段包括冠狀動(dòng)脈CT血管造影(coronary computed tomographic angiography,CTA)、冠狀動(dòng)脈造影(coronary angiography,CAG)、血管內(nèi)超聲(intravenous ultrasound,IVUS)以及光學(xué)相干斷層成像(optical coherence tomography,OCT)等,早期、準(zhǔn)確地識(shí)別、評(píng)估鈣化病變,對(duì)評(píng)估鈣化病變嚴(yán)重程度,選擇適當(dāng)?shù)慕槿胫委熂夹g(shù),提高手術(shù)成功率,減少手術(shù)相關(guān)并發(fā)癥,改善患者近期/遠(yuǎn)期預(yù)后具有重要意義。本文將系統(tǒng)綜述OCT在指導(dǎo)鈣化病變介入治療中的作用。
冠狀動(dòng)脈鈣化隨年齡增加而增加,流行病學(xué)資料顯示,在40~49歲人群中的發(fā)生率約為50%,60~69歲人群中的發(fā)生率約為80%[1]。在一項(xiàng)納入13項(xiàng)研究7978例介入治療患者的薈萃分析中顯示,約有29%的患者合并有中重度鈣化病變[2]。在包括ACUITY研究和HORIZONS-AMI研究的6855例患者中,中重度鈣化病變的檢出率為32%[3]。中重度鈣化病變常見(jiàn)于高齡、腎功能不全、糖尿病、既往行冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)的患者。
嚴(yán)重鈣化病變可引起器械通過(guò)困難,明顯增加冠狀動(dòng)脈夾層和穿孔的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。鈣化斑塊是引起支架膨脹不全的最主要原因,明顯增加支架內(nèi)再狹窄和支架內(nèi)血栓形成的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[4]。一項(xiàng)包括6855例患者的研究發(fā)現(xiàn),與冠狀動(dòng)脈造影無(wú)明顯鈣化的患者相比,中重度鈣化患者全因死亡(4.6%比2.8%,P=0.0002)、心原性死亡(3.1%比1.8%,P=0.001)、支架內(nèi)血栓形成(2.7%比1.7%,P=0.008)、靶病變血運(yùn)重建(8.2%比6.0%,P=0.02)的發(fā)生率明顯增加[3]。
CAG是臨床工作中評(píng)價(jià)冠狀動(dòng)脈鈣化病變最常用的檢測(cè)方法,其診斷鈣化病變的特異度高達(dá)89%,但是敏感度不高[5]。一項(xiàng)納入1155處病變的研究中,CAG僅能發(fā)現(xiàn)38%的鈣化病變,而IVUS/OCT可發(fā)現(xiàn)73%的鈣化病變[6]。另一項(xiàng)研究顯示,只有當(dāng)OCT發(fā)現(xiàn)鈣化病變的最大鈣化弧度>101°,鈣化長(zhǎng)度>4 mm,鈣化厚度>0.57 mm時(shí),才能在CAG中被發(fā)現(xiàn)[7]。腔內(nèi)影像學(xué)手段在識(shí)別鈣化病變上比CAG有更高的敏感性和特異性,并且能夠更加準(zhǔn)確地評(píng)估鈣化病變的容積。
OCT采用近紅外光纖成像,根據(jù)測(cè)量紅外光線的回波延遲時(shí)間和強(qiáng)度,來(lái)描述冠狀動(dòng)脈病變的特點(diǎn),具有成像速度快和分辨率高的優(yōu)勢(shì),其空間分辨率可高達(dá)10~20 μm,是IVUS的10倍左右,對(duì)評(píng)價(jià)冠狀動(dòng)脈斑塊具有重要價(jià)值,其診斷鈣化病變的敏感度為96%,特異度為97%[8]。鈣化斑塊在OCT圖像上具有低背反射和低衰減的特性,通常表現(xiàn)為邊緣銳利的低信號(hào)或不均勻區(qū)域。根據(jù)形態(tài)的不同可分為淺表鈣化、深層鈣化、環(huán)形鈣化、點(diǎn)狀鈣化和結(jié)節(jié)樣鈣化等(圖1)。OCT成像根據(jù)鈣化斑塊的范圍、深度等特征,將其分為以下四種類型:(1)環(huán)形鈣化,指鈣化斑塊角度>270°;(2)點(diǎn)狀鈣化,指鈣化角度<90°,長(zhǎng)度<10 mm的鈣化;(3)深層鈣化,指鈣化斑塊距離管腔超過(guò)100 μm;(4)淺表鈣化,指鈣化斑塊距離管腔65~100 μm。
圖1 不同鈣化病變光學(xué)相干斷層成像影像 A. 環(huán)形鈣化;B. 偏心鈣化;C.深層鈣化;D. 點(diǎn)狀鈣化
在急性冠狀動(dòng)脈綜合征中,鈣化病變所致可以占到10%[9]。目前引起急性冠狀動(dòng)脈綜合征的鈣化病變大致上分為以下三類:(1)爆發(fā)樣鈣化結(jié)節(jié),表現(xiàn)為大量簇狀的小鈣化結(jié)節(jié)突出管腔,導(dǎo)致纖維帽破裂,血栓形成;(2)鈣化性突起,指突出于管腔的塊狀鈣化突起,沒(méi)有簇狀的小鈣化結(jié)節(jié)存在;(3)表層鈣化片,位于表層的片狀鈣化斑塊,通常無(wú)明顯的簇狀結(jié)節(jié)和塊狀突起,表面覆蓋非常薄的纖維帽,其纖維帽是撕裂或不連續(xù)的(圖2)。
圖2 急性冠狀動(dòng)脈綜合征鈣化病變的光學(xué)相干斷層成像圖 A. 爆發(fā)樣鈣化結(jié)節(jié);B. 鈣化性突起;C. 表層鈣化片
與IVUS相比,OCT評(píng)估鈣化病變的優(yōu)勢(shì)在于能夠評(píng)估鈣化病變的厚度,這對(duì)指導(dǎo)選擇恰當(dāng)?shù)念A(yù)處理策略有重要意義。但由于近紅外光穿透能力較弱,當(dāng)鈣化斑塊厚度較厚時(shí)(超過(guò)1.2~1.6 mm),OCT近紅外光的衰減影響光穿透斑塊的能力,有時(shí)會(huì)觀測(cè)不到鈣化斑塊后緣的鈣化輪廓。或當(dāng)鈣化斑塊混有脂質(zhì)成分時(shí),由于脂質(zhì)成分富含紅細(xì)胞成分,也會(huì)影響光線對(duì)鈣化斑塊的穿透,從而影響OCT對(duì)鈣化斑塊厚度的評(píng)估能力(圖3)。
圖3 OCT對(duì)鈣化厚度的測(cè)量 A. OCT可精準(zhǔn)測(cè)量鈣化厚度;B. 7點(diǎn)~10點(diǎn)方向鈣化厚度超過(guò)OCT評(píng)估能力
單純的深層鈣化大多對(duì)介入治療的影響不大,可按常規(guī)操作,一般無(wú)需旋磨等特殊處理。鈣化角度小于180°的淺表鈣化一般也不需要旋磨治療,但由于鈣化側(cè)血管順應(yīng)性的下降,在進(jìn)行球囊預(yù)擴(kuò)張時(shí)容易導(dǎo)致對(duì)側(cè)血管壁嚴(yán)重的夾層(圖4)。有研究顯示,對(duì)于鈣化角度小于180°的中度鈣化病變,如果最大鈣化厚度超過(guò)0.88 mm,仍可導(dǎo)致明顯支架膨脹不全(支架膨脹率<80%),并且經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療(percutaneous coronary intervention,PCI)術(shù)后支架可呈現(xiàn)為“D”字形(圖5)[10],對(duì)于此類偏心鈣化病變,只要PCI術(shù)后能夠獲得足夠的支架內(nèi)最小面積,一般不強(qiáng)求采用非順應(yīng)性球囊進(jìn)行高壓力擴(kuò)張,球囊高壓擴(kuò)張有導(dǎo)致血管破裂的風(fēng)險(xiǎn)[11]。隨著冠狀動(dòng)脈血管內(nèi)碎石術(shù)的推廣及應(yīng)用,今后針對(duì)此類嚴(yán)重偏心鈣化病變,可先行冠狀動(dòng)脈血管內(nèi)碎石術(shù)對(duì)鈣化病變進(jìn)行消蝕,有助于改善介入術(shù)后的支架形態(tài)及支架膨脹率[12]。
圖4 偏心鈣化球囊擴(kuò)張后血管夾層
OCT發(fā)現(xiàn)的鈣化角度>180°的淺表鈣化,特別是環(huán)形鈣化病變,會(huì)影響器械的通過(guò)和支架膨脹,影響手術(shù)成功率及患者遠(yuǎn)期預(yù)后,此時(shí)需要對(duì)病變進(jìn)行充分的預(yù)處理。對(duì)于OCT發(fā)現(xiàn)的厚度小于0.3 mm的環(huán)形鈣化病變,一般不需要進(jìn)行旋磨治療,單純應(yīng)用非順應(yīng)性球囊、切割球囊或棘突球囊等高壓擴(kuò)張即可出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂[13]。另有研究表明,對(duì)于OCT顯示鈣化厚度為0.4~0.5 mm的環(huán)形鈣化,單純應(yīng)用棘突球囊也能實(shí)現(xiàn)鈣化環(huán)的斷裂(圖6)[14]。但對(duì)于較厚的環(huán)形鈣化病變,建議主動(dòng)行冠狀動(dòng)脈斑塊旋磨術(shù)進(jìn)行充分預(yù)處理。
需要強(qiáng)調(diào)的是,不能單純通過(guò)OCT測(cè)量的最大鈣化厚度來(lái)選擇不同的預(yù)處理策略,嚴(yán)重環(huán)形鈣化病變能否實(shí)現(xiàn)鈣化環(huán)的斷裂,除上述鈣化厚度外,還受到最大鈣化角度、鈣化病變長(zhǎng)度等影響。Fujino等[15]對(duì)128例鈣化病變患者在PCI術(shù)前后進(jìn)行OCT檢查,結(jié)果顯示,術(shù)前OCT檢查如果最大鈣化角度>180°、病變長(zhǎng)度>5 mm、最大鈣化厚度>0.5 mm,則存在較高的支架膨脹不全風(fēng)險(xiǎn),并得到OCT鈣化積分系統(tǒng):當(dāng)最大鈣化角度>180°時(shí)為2分,≤180°時(shí)為0分;鈣化厚度>0.5 mm時(shí)為1分,≤0.5 mm時(shí)為0分;鈣化長(zhǎng)度>5 mm時(shí)為1分,≤5 mm時(shí)為0分。該研究表明,當(dāng)該鈣化積分為4分時(shí),支架平均膨脹率只有69%。
圖5 偏心鈣化支架術(shù)后“D”字形 A. 光學(xué)相干斷層成像示偏心鈣化斑塊;B. 支架置入術(shù)后呈“D”字形
圖6 鈣化厚度為0.4~0.5 mm,棘突球囊擴(kuò)張后出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂 A. 光學(xué)相干斷層成像示環(huán)形鈣化病變,鈣化厚度為0.4~0.5 mm;B. 棘突球囊擴(kuò)張后出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂
基于Fujino等[15]的研究結(jié)果,2020年美國(guó)心血管造影和介入學(xué)會(huì)共識(shí)指出,對(duì)于CAG顯示中重度鈣化病變,或者球囊不能擴(kuò)張的病變,推薦常規(guī)使用腔內(nèi)影像學(xué)檢查進(jìn)行評(píng)價(jià)。當(dāng)OCT提示鈣化病變最大鈣化角度>180°,最大鈣化厚度>0.5 mm,鈣化長(zhǎng)度>5 mm時(shí),建議行冠狀動(dòng)脈斑塊旋磨術(shù)對(duì)病變進(jìn)行充分預(yù)處理[16]。
此外,對(duì)于鈣化結(jié)節(jié)等特殊類型的鈣化病變,由于其突出管腔且形狀不規(guī)則,可能會(huì)導(dǎo)致器械通過(guò)困難、球囊破裂、支架脫載、支架膨脹不全、支架置入后不規(guī)則、甚至血管破裂等嚴(yán)重并發(fā)癥發(fā)生。因此,結(jié)合本中心的經(jīng)驗(yàn),如果OCT發(fā)現(xiàn)有介入治療適應(yīng)證的鈣化結(jié)節(jié),建議直接行冠狀動(dòng)脈斑塊旋磨術(shù)進(jìn)行預(yù)處理,避免反復(fù)操作導(dǎo)致并發(fā)癥發(fā)生。
圖7 鈣化環(huán)斷裂
圖8 旋磨后出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂,但球囊不能充分膨脹 A. 光學(xué)相干斷層成像顯示環(huán)形鈣化病變;B. 旋磨后出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂(箭頭所示);C.球囊不能充分膨脹
建議在旋磨操作結(jié)束后常規(guī)行OCT檢查評(píng)估旋磨效果,可出現(xiàn)兩種情況。(1)OCT發(fā)現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂(圖7):冠狀動(dòng)脈斑塊旋磨術(shù)后能否出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂是影響支架膨脹的關(guān)鍵因素。有研究顯示,出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂的患者,支架膨脹率要顯著高于沒(méi)有出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂的患者[(0.88±0.17)比(0.78±0.18),P=0.03][17]。因此,在旋磨后OCT顯示出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂可以作為終止旋磨操作的適應(yīng)證之一,但最終需要球囊是否能夠充分?jǐn)U張病變來(lái)驗(yàn)證。也有少部分極嚴(yán)重鈣化病變患者,盡管出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂,但球囊仍不能充分膨脹(圖8),需進(jìn)一步通過(guò)升級(jí)旋磨頭、準(zhǔn)分子激光冠狀動(dòng)脈斑塊銷蝕術(shù)等方法來(lái)充分銷蝕鈣化斑塊。(2)OCT未發(fā)現(xiàn)鈣化環(huán)的斷裂:目前冠狀動(dòng)脈斑塊旋磨術(shù)的理念是斑塊修飾[5],旋磨頭/參考血管直徑的比值為0.4~0.6,因此1.5 mm旋磨頭可適用于多數(shù)患者。這也導(dǎo)致了很多患者在旋磨術(shù)后并不能出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂。但這并不意味著一定要升級(jí)旋磨頭進(jìn)行再次旋磨操作。在鈣化病變經(jīng)過(guò)旋磨修飾后,當(dāng)鈣化角度和厚度達(dá)到特定值時(shí),再行球囊擴(kuò)張往往可出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂。一項(xiàng)納入36例嚴(yán)重鈣化病變的研究顯示,在進(jìn)行冠狀動(dòng)脈斑塊旋磨術(shù)后,如果最大鈣化角度>227°、最大鈣化厚度<0.67 mm,可預(yù)測(cè)球囊擴(kuò)張后出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂[18]。另有研究顯示冠狀動(dòng)脈斑塊旋磨術(shù)聯(lián)合切割球囊比旋磨后聯(lián)合非順應(yīng)性球囊能使更厚的鈣化環(huán)發(fā)生斷裂,切割球囊是能夠出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂,并最終獲得更好的支架膨脹率(旋磨聯(lián)合切割球囊78.9%,旋磨聯(lián)合非順應(yīng)性球囊66.7%,P<0.01)的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素[19]。
本中心在臨床實(shí)踐中積累了大量OCT指導(dǎo)鈣化病變介入治療的經(jīng)驗(yàn),基于上述循證醫(yī)學(xué)證據(jù)及本中心的經(jīng)驗(yàn),制定了OCT指導(dǎo)鈣化病變介入治療流程圖(圖9)。對(duì)于旋磨術(shù)后無(wú)鈣化環(huán)斷裂的患者,如果OCT評(píng)估最大鈣化厚度<0.6 mm,可以首先嘗試非順應(yīng)性球囊擴(kuò)張;如果OCT評(píng)估最大鈣化厚度為0.6~0.8 mm,可嘗試應(yīng)用非順應(yīng)性球囊、棘突球囊、切割球囊進(jìn)行擴(kuò)張;經(jīng)過(guò)上述操作,絕大多數(shù)患者均可出現(xiàn)鈣化環(huán)斷裂并最終順利置入支架。對(duì)于OCT評(píng)估鈣化厚度仍>0.8 mm的患者,可嘗試非順應(yīng)性球囊、棘突球囊、切割球囊等進(jìn)行擴(kuò)張,但較多患者仍然存在“狗骨頭形”球囊影像,且有可能導(dǎo)致血管夾層等并發(fā)癥,影響后續(xù)操作。因此,建議對(duì)于初次旋磨后鈣化厚度>0.8 mm的患者,首先考慮升級(jí)旋磨頭再次進(jìn)行旋磨。
鈣化病變是導(dǎo)致支架膨脹不全的最重要原因,進(jìn)而導(dǎo)致支架內(nèi)再狹窄或支架內(nèi)血栓形成。OCT可精準(zhǔn)評(píng)估支架置入后的效果。Kobayashi等[20]研究顯示,OCT指導(dǎo)的旋磨治療效果優(yōu)于IVUS指導(dǎo)的旋磨治療。該研究納入了209例需進(jìn)行旋磨治療的冠狀動(dòng)脈嚴(yán)重鈣化病變患者,分為OCT指導(dǎo)組(88例)和IVUS指導(dǎo)組(121例),結(jié)果顯示OCT指導(dǎo)組的即刻支架膨脹率顯著高于IVUS組[(83±15)%比(72±16)%,P=0.004],隨訪1年后由于缺血驅(qū)動(dòng)的靶病變血運(yùn)重建率OCT組也更低(6.8%比11.6%,P=0.25)。本中心對(duì)比OCT與IVUS指導(dǎo)的冠狀動(dòng)脈斑塊旋磨術(shù)結(jié)果同樣顯示,OCT指導(dǎo)組比IVUS指導(dǎo)組可以獲得更高的支架膨脹率[(82±8)%比(75±10)%,P=0.002][21]。一系列的研究說(shuō)明OCT在旋磨后可以更清楚地判斷鈣化病變修飾情況,進(jìn)而選擇不同的治療策略,從而能獲得較好的支架膨脹率。
圖9 OCT指導(dǎo)鈣化病變介入治療流程圖
綜上所述,OCT可實(shí)現(xiàn)對(duì)鈣化病變解剖及形態(tài)特點(diǎn)的精準(zhǔn)評(píng)估,對(duì)于指導(dǎo)鈣化病變的介入治療策略、評(píng)估旋磨治療效果、評(píng)價(jià)支架置入術(shù)后效果等方面具有重要意義,實(shí)現(xiàn)鈣化病變介入治療的全程優(yōu)化。我們建議對(duì)于冠狀動(dòng)脈造影中重度鈣化病變,常規(guī)應(yīng)用OCT進(jìn)行評(píng)估,參照?qǐng)D9所示OCT指導(dǎo)鈣化病變介入治療流程圖,以達(dá)到最佳的介入治療效果。