光学相干断层成像在肺动脉疾病诊疗中的应用

 【摘要】 目的 评价光学相干断层成像(OCT)在肺血管病的鉴别诊断与针对性治疗中的可行性和有效性。方法 采用美国Lightlab公司的OCT系统,对10例经肺动脉造影证实为狭窄和/或闭塞(先经介入血管重建)的16支直径在2-6mm的肺血管进行OCT扫描检查,并用该系统自带的分析测量软件进行分析测量。结果 对10例患者的16支肺血管进行了66次OCT检查,全部获取有特征性的清晰图像,无并发症发生。OCT表现为,血栓性肺动脉栓塞(5例):动脉壁不增厚,内膜上附着红或白血栓,管腔狭窄;特发性肺动脉高压(3例):肺动脉直径在2-6mm,血管壁正常的三层结构消失,内膜粗糙、增厚,反光增强,管腔狭窄程度超过50%,最小管腔内径≤1mm;不明原因的肺动脉闭塞(2例):内膜正常或增厚,纤维样增生,厚0.17-0.60mm,管状附着在内膜上,致管腔狭窄60-80%;肺动脉闭塞和/或狭窄介入血管重建后:内膜不完整,内膜下脂质斑块,多处病变伴有斑块破裂,内膜碎片,红白血栓,局部夹层形成。 结论 证实OCT可以在肺动脉疾病的各个发展阶段安全进行,能显示不同肺血管病变血管壁特征性的组织学改变,有助于建立肺动脉疾病的诊断及鉴别诊断,指导治疗。
   光学相干断层成像(OCT)将光学技术与超灵敏探测器合为一体,应用现代计算机图像处理,发展成为一种分辨率最高、成像最清晰的血管内成像技术。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,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,影像特征人体实验中显示OCT能显示不同种类斑块的不同。
   目前已应用OCT进行检查的血管都是冠状动脉,肺动脉OCT成像作者曾于去年报道过一例,在此前后尚未见文献报道。肺动脉虽有着和冠状动脉一样的解剖结构,但由于肺循环的高流量、低压力和低阻力状况,使肺动脉有着宽径和薄壁的特点,OCT成像是否像冠状动脉内一样有效尚需要探索。本研究探讨10例肺动脉介入诊断与治疗过程中OCT血管成像的特点,旨在评价OCT在肺动脉内应用的可行性与有效性。
1对象与方法
1.1 对象:本研究共入选10例于2008年12月至2009年12月在广州医学院第一附属医院心内科及广州呼吸疾病研究所接受肺动脉造影检查的患者,其中男性4例,女性6例,年龄25-84岁(57±9岁)。术前诊断为:血栓性肺动脉栓塞、肺动脉高压5例(渐进性活动性呼吸困难、胸痛和/或咯血史;右房右室扩大、血气分析异常和螺旋CT造影诊断);特发性肺动脉高压3例(排除了引起肺动脉高压的继发因素如先天心、结缔组织疾病、呼吸疾病等所致);原因不明的肺动脉闭塞、肺动脉高压2例。所有患者术前均行右心导管术、肺动脉造影。根据造影结果对16支血管25处病变共进行66次OCT扫描检查,其中7支血管为闭塞支开放后再进行OCT检查,3支血管为支架植入后OCT。
1.2 肺动脉造影及介入治疗:肺动脉造影采用常规方法。肺动脉介入治疗采用经股静脉途径,选择6F JR3.5-4指引导管或6Fmp指引导管,常规冠脉PCI指引导丝,导丝通过病变后,行球囊扩张。根据造影结果测量决定球囊和支架尺寸,在血管重建后分别行OCT检查。
1.3 OCT成像检查:采用的OCT系统由美国Lightlab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1-1.5mm/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。对进行OCT检查的部位,送入0.014/300mm交换导丝,沿导丝送入阻断球囊,操作方法同over-the-wire球囊,将阻断球囊沿导丝送到病变远端,撤出交换导丝,通过阻断球囊将OCT成像导丝送至病变远端,回撤球囊至病变近端。选择生理盐水或林-格氏液冲洗,以0.5-3ml/s、100psi压力通过OCT阻断球囊导管冲洗肺血管。冲洗速度依据血管直径及病变的特点加以调整,2mm以下血管冲速度为0.5-1ml/s,2mm以上血管直径每增加1mm,冲洗速度加大0.5-1ml/s,低压泵打到0.5-1.0个大气压,成像导丝以1-1.5mm/s(须调节)速度自动回撤并动态成像。检查结束后迅速负压回吸阻塞球囊并停止冲洗。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。
1.4 图像分析: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。
结果
   10例患者的16条肺血管成功进行了66次OCT扫描检查并全部获取满意图像。其中4例为肺动脉闭塞,使用PCI方法血管重建后再进行OCT检查,以了解闭塞血管内的血管结构改变。所检测血管直径由1-6mm不等,由于已具备冠脉使用OCT的经验,操作顺利完成,没有并发症出现。
   正常肺动脉OCT表现为:所检查的肺动脉直径1-6mm,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,血管壁全层厚0.09-0.12mm,其中内膜厚0.02-0.03mm,中层厚0.04-0.05mm,外膜厚0.02-0.03mm。见图1-3。4例肺动脉栓塞OCT表现为:肺动脉壁不增厚,管腔内膜上附着血栓,红或白血栓,造成管腔不同程度的狭窄,肺动脉血管阻力增加,肺动脉高压,见图4-6。两例特发性肺动脉高压OCT表现为:所检查的肺动脉直径1-6mm,血管三层结构消失,内膜粗糙、增厚,反光增强,类似冠脉内膜钙化表现,检查的6处病变中有4处管壁厚达0.28-0.31mm,致管腔狭窄程度超过50%,最小管腔内径≤1mm,引起肺动脉高压,见图7-9。肺动脉狭窄OCT表现为:原有内膜正常或增厚,内膜上纤维样增生,厚0.17-0.60mm,多层管状附着物,致管腔狭窄60-80%,见图10-12;肺动脉闭塞介入血管重建后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,内膜碎片,红、白血栓。见图13-15。
讨论
   1.肺动脉内OCT成像的安全性。目前血管内OCT检查必须暂时阻断血流,在冠脉内操作时,某些患者因此而心肌缺血,出现心绞痛或严重心律失常,有一定风险。但肺血管丰富,短暂阻断某段分支动脉的血流,不会导致像冠脉那样的血流动力学改变。本组10例在实际操作中也证实了这点,未出现相应的异常症状和体征,整个过程都比较顺利。诚然,由于肺动脉远端毛细血管丰富,有可能被导丝损伤导致咯血,但只要小心、细致地操作是完全可以避免的。
   2. OCT成像可以分辨血管各层病变的细节特征。肺动脉疾病的组织病理学分类包括单纯中层肥厚、丛状肺动脉病和单纯肺动脉炎,分别有不同的血管组织形态上的改变。单纯中层肥厚主要特点就是血管中膜的增厚,而没有内膜的损害;丛状肺动脉病表现中层肥厚、偏心性或向心性层状或非层状内膜增厚;血栓性肺动脉病主要特征为血栓(新鲜的、正在机化或已机化病变),偏心性或向心性非层状内膜增厚,不同程度的中层肥厚;单纯肺动脉炎表现为限于肺动脉的活动性或痊愈的动脉炎,不同程度的中层肥厚、内膜纤维化和血栓性损害,无体循环动脉炎。肺动脉疾病时,尤其是肺动脉高压以后,活检风险大,操作复杂,几乎不可能完成,以往都只能通过术后的病理或尸解才能知道这些结构的改变。而OCT作为微创检查,可以在疾病的各个发展阶段进行,其图像逼真,分辨率高达10um,比血管内超声高10倍,被称作“体内的组织学显微镜” 。本组资料提示肺血管疾病(血栓性肺动脉栓塞、特发性肺动脉高压、肺血管炎、肺动脉闭塞)各自具有特征性的OCT成像表现。如血栓性肺动脉栓塞的动脉壁不厚,内膜上附着红或白血栓。特发性肺动脉高压的血管壁正常三层结构消失,内膜粗糙、增厚,反光增强,管腔狭窄程度超过50%。这些都与该病的病理改变相吻合。本组OCT图像能清晰地显示血管壁三层结构的状况,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。接近观察到组织水平,为进一步提高肺血管病的诊治水平提供准确的依据。
   3.肺动脉内OCT成像的临床意义。本组资料初步证实OCT可以在肺动脉疾病的各个发展阶段安全进行。能清晰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。本组一例25岁男性,因反复右下胸病4个月,发热一个月入院,外院曾诊断为“胸膜炎”“肺炎”,行抗感染治疗,症状无明显改善。入我院后行右心导管、肺动脉造影检查,术中见右下肺动脉基底残端,右下外肺野缺乏血液供应,余肺动脉未见明显异常。肺动脉平均压力为7mmHg。行肺动脉成形术,开通部分闭塞的肺动脉。复查造影见右下肺动脉基底残端影消失,缺乏血液供应的肺野范围变小。于开通的肺动脉内行OCT检查,见血管内多处内膜撕裂,内膜局部偏心性增厚,长约7.5mm,形状呈规则的新月形,回声较强,信号衰减较弱。没有增厚的动脉血管各层结构清晰可辨,大致正常。OCT图像符合血栓性肺动脉病病理上的“偏心性非层状内膜增厚”的改变,是血栓机化后形成的偏心性内膜纤维化。因为病程较短,所以血管的中膜还没有发生增厚,这也与患者的肺动脉压不高相符合。综合患者的临床特点和OCT图像特征,诊断为血栓性肺动脉病。术后华法林、低分子肝素抗凝,胸痛明显改善,体温降至正常,住院3周出院,继续口服华法林,随访一年病情稳定。
   4.操作方法上的体会。由于肺循环的高流量、低压力和低阻力状况,以及肺动脉树状分支的解剖特点,与冠状动脉OCT相比操作较困难。常常遇到血管重叠、指引导管不到位、导丝无法进入靶血管和图像显示不清等问题。作者认为要获得满意的图像和结果需要注意几方面:熟悉肺动脉的解剖结构,采用多个投照体位充分暴露靶血管的走行方向、并以靶血管选择性造影了解血管病变情况;由于肺动脉高压,右房右室增大,指引导管难于到位时,可采用交换导丝、导管技术将指引导管送入肺动脉;根据病变狭窄、闭塞等情况选择合适的0.014〃PTCA导丝通过病变;最好将阻断球囊置于较大分叉血管远端便于阻断血流,使血管显影清楚;靶血管≥6mm时阻断球囊压力可加大到1atm,并加快冲洗速度。注意以上几点可获得满意的肺动脉OCT图像。
 

   

图1-3示正常肺动脉,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,血管壁全层厚0.08-0.12mm,其中内膜厚0.02-0.03mm,中层厚0.04-0.05mm,外膜厚0.02-0.03mm。

   

图4-6肺动脉血栓栓塞症:肺动脉壁不增厚,管腔内膜上附着血栓,红或白血栓,造成管腔不同程度的狭窄

  

图7-9特发性肺动脉高压:血管三层结构消失,内膜粗糙、增厚,反光增强,管壁厚0.28-0.42mm类似冠状动脉内膜钙化表现,致管腔狭窄程度超过50%,最小管腔直径≤1mm,

图10-12肺血管狭窄OCT表现为:原有内膜正常或增厚,内膜上纤维样增生,厚0.17-0.60mm,管状附着,致管腔狭窄60-80%;

图13-15肺动脉闭塞介入血管重建后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,内膜碎片,红、白血栓



    2013/3/19 13:04:56     访问数:1414
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