OCT在肺动脉栓塞中的应用

   光学相干断层成像(Optical coherence tomography,OCT)是近年来发展起来的一种高分辨率光学成像技术。该项技术采用对组织无损伤的低能量近红外线作为光源,通过光学干涉原理,检测生物组织的微小结构。其图像分辨率高达微米级,且可在人体内动态、实时成像,被称为“活体显微镜”[1]。
1.OCT成像特点及图像分析[2-3]
   OCT系统由美国Liightlab公司生产,可提供15帧/s的扫描速度,成像导丝回撤速度选择1-1.5/s,可以获取满意的图像质量并避免长时间堵塞肺动脉血管。OCT的能量束在血管腔内进行360°周向扫描,轴向分辨率高达10-20微米,因此能够清晰显示血管腔内形态及血管壁各层横断眠结构。成像速度达15帧/S,为实时动态观察血管病变提供基础[4]。另外,OCT成像导丝长度191cm,前端直径1.2F(约为0.39mm),导丝可以深入内径》0.4mm的远端肺小动脉,目前其他成像技术无法达到此深度,提示OCT在肺血管疾病的应用具有广阔前景。若对获取图像质量不满意可重复检查。操作时严密监测呼吸、血氧饱和度、血压及心电变化[5]。
   OCT检查结束后即阅读储存的图像资料,利用OCT机自带的分析软件进行分析,内容包括无病变处血管内膜厚度、有病变血管内膜厚度、病变处狭窄程度(最小管腔直径/参照管腔直径)、病变斑块大小、纤维帽的厚度、是否有斑块破裂、是否有血栓形成以及是否为钙化病变,判定是否为易损斑块;闭塞血管开放后内膜及病变内膜的上述表现情况;支架植入后支架与血管内膜贴壁及病变覆盖情况等。
2. OCT在肺血管检查的应用
   OCT最早用于骨科和眼科的检查中,自2001年开始,OCT技术在冠心病介入领域中应用逐渐增多,OCT成像能识别血管壁和管腔的形态学改变[6]包括管腔大小、斑块情况、血管夹层、血栓、组织裂片、支架几何形状、支架贴壁情况和支架扩张后对称性等方面,改善对斑块的特征认识,有利于早期识别高危破裂斑块,指导临床治疗。体外实验显示通过OCT检查判断斑块特点,与组织学检查结果高度一致[7]。目前OCT主要应用于冠状动脉检查,国内外关于肺血管OCT检查的报道还比较少。
   2.1 肺血管OCT特点
   肺动脉有着和冠状动脉一样的解剖结构,管壁结构较为典型而清楚,分为内膜、中膜和外膜三层。但由于肺循环具有高流量、低压力和低阻力的特点,故肺动脉有着宽径和薄壁的特点。正常的肺血管在OCT下可见血管内壁光滑无附着物,管壁厚度均匀,内膜、中层及外膜结构清晰,能很好的区分,血管腔最内的一层为血管内膜,表现为高信号,其外一层信号明显减弱,形成一个暗淡的圆,为中膜层,中膜层外信号明显增强,明亮的一圈为外弹力层,它与其外层中等信号区共同构成外膜层。
   2.2 肺动脉栓塞OCT特点
   肺血栓栓塞症(pulmonary thromboembolism,PTE)是指来自静脉系统或右心的血栓阻塞肺动脉或其分支所致疾病,以肺循环和呼吸功能障碍为其主要临床和病理生理特征,是最常见的肺栓塞类型。其主要特征为血栓(新鲜的、正在机化或已机化的和滤器损害),偏心性或向心性非层状内膜增厚,不同程度的中层肥厚[8]。在肺动脉栓塞患者中,肺动脉造影仅能提供整体宏观的影像资料,缺乏评价肺血管病变的微观影像学方法。
   相比较而言,OCT的自身优势使得在肺血管中具有巨大的应用潜力,它可以从接近病理学的角度来观察肺血管的结构,观察微小血栓,评估病情和预后,进而指导治疗。由于肺动脉疾病的活检风险大,操作复杂,几乎不可能完成,以往都只能通过尸体病理解剖才能知道结构的改变。而OCT图像能清晰地显示血管壁3层结构的状况,观察内膜下的病变或斑块,识别易损斑块、稳定斑块、血栓纤维化钙化、夹层、支架等,观察到组织水平,为进一步提高肺动脉栓塞的诊治水平提供准确的依据。有关中心[2]曾对肺动脉栓塞患者进行OCT检查,结果发现:肺动脉壁不增厚,管腔内膜上附着红或白血栓,造成管不同程度的狭窄,肺动脉血管阻力增加,肺动脉高压。与该病的病理改变相吻合。肺动脉闭塞和(或)狭窄介入血管重建后OCT表现:内膜不完整,内膜下脂质斑块,其中有多处病变伴有斑块破裂,局部形成夹层,有内膜碎片,红、白血栓。其它中心也有报道利用OCT对肺动脉进行了离体检测与组织学对照,通过对27例肺动脉疾病患者进行OCT检查,结果亦证实OCT在肺动脉疾病的诊断和预后中有重要作用[9]。
3.OCT检测的优势与不足
   3.1  OCT在周围肺动脉血栓检测中的优势
   与传统检查工具相比, OCT在肺动脉栓塞症的检测中存在以下优势[10]。(1)目前常用的M2系列OCT成像导丝长度为191 cm,导丝远端探头外径仅0.39 mm,成像导丝可以被送入管腔内径≥0.4 mm的周围细小血管内进行成像。(2)图像分辨率高,高分辨CT的图像分辨率为500 μm,高频超声的图像分辨率为150 μm,而OCT的图像分辨率可以达到10~20 μm,是目前诊断技术中图像分辨率最高的技术。OCT图像能够清晰显示周围肺动脉管壁三层膜结构。(3) OCT具有鉴别红、白血栓的能力。人体内的红细胞具有散射近红外线光的特性,红、白血栓内红细胞含量的差异使得在OCT图像中红、白血栓的表现不同,因此,OCT技术具有先天鉴别红、白血栓的独特能力。(4) 周围肺动脉成像的安全性。体内的红细胞能够散射近红外线光,因此,在血管内进行OCT成像需要在无血液环境下完成。目前常用的OCT设备采用近端球囊阻断联合置换液冲洗的方法实现成像部位管腔内无血液环境。由于冠状动脉内血流中断会导致供血区域心肌组织缺血,限制了OCT在严重冠状动脉狭窄和左冠状动脉主干病变中的应用。但肺组织氧气供应丰富且肺动脉为功能性血管,成像时单支周围肺动脉血流中断通常不会引起局部肺组织严重缺血。(5)可以进行体内动态、实时成像。OCT技术能够在人体内动态、实时成像,避免了组织活检过程出现的组织皱缩和挤压现象,并且能够对器官进行功能学研究。
   3.2  OCT在周围动脉血栓检测中的不足
   OCT在肺动脉血栓检测中应用同样存在不足。(1) OCT成像属微创技术,成像时须借助血管介入工具将成像导丝送入目标部位。(2) 虽然OCT图像清晰度达到微米级,但光学信号传导差异和运动伪影的产生,使得该技术尚无法取代组织学活检。(3) 近红外线光穿透能力弱,OCT图像仅能显示1.5~2 mm深度组织形态,且对严重钙化及纤维增殖病变穿透能力更为有限。
   综上所述,OCT作为微创检查,可以在肺动脉栓塞的各个发展阶段进行,通过显示不同肺血管病变血管壁特征性的组织学改变,为肺血管病的诊断和鉴别诊断提供较准确的依据,对指导针对性治疗、判断疗效及预后有较高价值。OCT检查创伤小,安全性高,具有很大的临床意义,值得在肺动脉疾病诊断中推广应用。目前,OCT在肺部疾病的运用尚处于尝试阶段,随着研究的深入和技术的开发,OCT必将在肺部疾病的诊断和治疗中发挥重要作用。

参考文献
[1]Yoriyasu Suzuki;Fumiaki Ikeno;Tomomi Koizumi In Vivo Comparison Between Optical Coherence Tomography and Intravascular Ultrasound for Detecting Small Degrees of In-Stent Neointim After Stent Implantation[J].J AmColl Cardiol Intv,2008;1:168-173
[2]王玮,钟南山.光学相干断层成像在肺动脉介入诊疗中的应用.中华生物医学工程杂志.2010,4: 288-291.  
[3]王玮.光学相干断层成像在肺动脉疾病中的应用.中国介入心脏病学杂志.2010,18(1):51-52.
[4]Jang IK,Bouma BE。Kang DH,et a1.Visualization of coronary atherosclemtic plaques in patients using optical coherence tomog´aphy:comparison with intravaacular ultrasound.J Am Coll
Cardiol。2002,39:604-609.
[5]洪城,王玮,钟南山等.光学相干断层成像诊断外周肺动脉血栓栓塞[J].中华结核和呼吸杂志,2011,34(1).
[6]Jang IK,Tearney GJ,Magneill B,et al.In vivo characterization Of coronary atheroselerotie plaque by age of optical coherence tomography.Circolation,2005,111: 12:1551-1555.
[7]Yabushita H,Bouma BE,Houzer SL,et a1.Characterization of human atherosclerosis by optical coherence tomography.Cireulation,2012,106:1640-1645.
[8]陈灏珠.心脏病学.7版.北京:人民卫生出版社,2007:1692-1724.
[9]Li N1, Zhang S, et al.Assessment of pulmonary artery morphology by optical coherence tomography. Heart Lung Circ. 2012 Dec;21(12):778-81.
[10]Hong Cheng; Wang Wei; Zhong Nan-shan.Using optical coherence tomography to detect peripheral pulmonary thrombi.Chinese Medical Journal.2012.125(17), 3171-3174.


    2016/7/10 12:27:41     访问数:2073
    转载请注明:内容转载自365医学网

文内提及

大家都在说       发表留言

客服中心 4000680365  service@365yixue.com
编辑部   editor@365yixue.com

365医学网 版权所有 © 365heart All Rights Reserved.

京ICP备12009013号-1
京卫网审[2013]第0056号
京公网安备110106006462号
京ICP证041347号
互联网药品信息服务资格证书(京)-经营性-2018-0016  
搜专家
搜医院
搜会议
搜资源
 
先点击
再选择添加到主屏