导语:在冠脉介入治疗迅猛发展的今天,随着复杂病变患者日益增多,血管内影像扮演了越来越重要的角色。光学相干断层成像(Optical Coherence Tomography,OCT)由于具有极高的分辨率(10 um),可以对内膜性质和支架结构更加精确地辨别和分析。本期我们遴选了五篇最新的OCT相关研究,一起来看一下OCT指导PCI的长期获益,3D-OCT在分叉病变介入治疗中的作用,以及OCT在直接PCI中的表现;另外,OCT在冠脉肌桥中的最新发现以及探讨不同结构BRS局部血流动力学差异的研究同样值得关注。
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OCT指导的支架植入与临床预后
1. 比较单纯造影、IVUS和OCT指导下PCI的网状Meta分析
2. STEMI患者常规pPCI和OCT指导下pPCI的预后比较
OCT与分叉病变介入治疗进展
1. 应用3D-OCT优化边支病变处理的可行性和有效性
OCT与临床研究
1. OCT观察支架结构对局部血流动力学的影响
2. OCT发现心肌桥缺乏心外膜滋养血管
OCT指导的支架植入与临床预后
1. 比较单纯造影、IVUS和OCT指导下PCI的网状Meta分析
文献来源:Sergio Buccheri, MD, Gabriele Franchina, MD, Sara Romano, MD,et al。Clinical Outcomes Following Intravascular Imaging-Guided Versus Coronary Angiography–Guided Percutaneous Coronary Intervention With Stent Implantation:A Systematic Review and Bayesian Network Meta-Analysis of 31 Studies and 17,882 Patients. JACC : Cardiovascular Interventions Vol.10 No.24,2017
研究内容:该网状Meta分析纳入了31项研究的17882名患者,比较了单纯冠脉造影(CA)、IVUS及OCT指导下行支架植入术在临床预后方面的差异。纳入的文献包括17篇RCT研究和14篇经过调整的观察性研究,其中24篇为IVUS与CA的比较、5篇为OCT与CA的比较、3篇为IVUS与OCT的比较。

这31项研究的随访时间在1个月至36个月之间,主要观察终点为全因死亡率,次要观察终点为MACE事件、心血管死亡、心肌
结果显示:(1)与CA相比,IVUS指导的PCI显著降低了全因死亡率,而经OCT指导的PCI有降低全因死亡率的趋势,但没有统计学差异。(2)与CA相比,无论是IVUS还是OCT都显著降低了支架植入后MACE事件及心血管死亡的发生率。(3)在主要观察终点和次要观察终点方面,IVUS和OCT相比,两组无统计学差异。


点评:(1)单纯造影指导行PCI术在血管尺寸评估和手术操作指导方面均存在局限性,而IVUS和OCT能够提供冠脉解剖、局部血管病变及支架植入情况等方面的精确信息,因此克服了单纯造影的缺陷,进而对支架植入的预后产生有利的影响,这与既往Meta分析结论基本一致。但需要注意的是,对于血管内影像指导PCI治疗的获益,应明确具体人群和病变,同时也需要成本效益分析等综合考量,这样可以更加精准的分拣出最为适合血管内影像指导的临床情况。
(2)IVUS与OCT相比较,两者在空间分辨率和显示内膜特征方面各有侧重:IVUS更容易观察整个血管结构,特别在无广泛钙化或衰减斑块时,而OCT则能够提供更精确的内膜特征,包括内膜解剖、支架贴壁不良、血栓和内膜脱垂的情况。这些区别体现在——当应用IVUS技术时,更倾向于使用较大尺寸的支架,这增加了植入支架后血管的管腔直径;当应用OCT技术时,则降低了未处理病变数量、减少了组织脱垂。由于支架后血管管腔直径是临床预后的重要决定因素,一些人质疑OCT能否作为PCI的最佳指导方式,因为OCT会潜在地低估支架/血管的大小。而本研究则利用更大的样本量及更强的统计功效否认了这一观点。最新的ILUMIEN III 研究表明,若运用特定的OCT技术(比如通过在血管近远端参考节段测量外弹力板面积来选择支架),由OCT指导达到的最小支架面积将不劣于IVUS。
(3)该研究中纳入的IVUS与OCT比较的研究偏少,且仅有2篇RCT研究,这导致了可信区间明显增大。大型、多中心的ILUMIEN IV研究将计划进一步探究IVUS和OCT对临床预后影响的差异。我们希望在更大规模的临床研究中进一步比较IVUS和OCT对PCI临床预后的影响,同时,在临床工作中进行复杂病变(如分叉病变、左主干病变和CTO病变等)PCI中时,能更加广泛地应用血管内影像,使更多的患者从中获益。
2、STEMI患者常规pPCI和OCT指导下pPCI的预后比较
文献来源:Petr Kala, Pavel Cervinka, MartinJakl ,et al.OCT guidance during stent implantation in primary PCI: A randomized multicenter study with nine months of optical coherence tomography follow-up.International Journal of Cardiology 250 (2018) 98–103.
研究内容:本研究纳入了2011年2月-2012年10月期间的201例STEMI患者,患者被随机分为常规pPCI组(96人)和OCT指导下pPCI组(105人)。所有患者计划在第9个月进行冠脉造影剂OCT随访。在pPCI过程中,29%的患者进行了pPCI后的优化处理,其中59%为支架贴壁不良,剩余41%为夹层。没有发现OCT的并发症。在第9个月时,OCT指导下pPCI组在节段内狭窄面积明显低于常规pPCI组(6% vs. 18%;P=0.0002),MACE事件发生率在两组间无明显差异(3% vs. 2%;P=0.87)。支架内再狭窄、支架内增生和支架内最小管腔面积等支架参数没有显著差异。

表2 9个月时OCT随访结果

表3 9个月时造影随访结果

点评:这是首项次研究OCT指导下STEMI患者急诊PCI安全性及有效性的随机对照研究。根据OCT的图像,术者会对约30%的病例进行进一步操作,其中59%是支架贴壁不良,41%是出现夹层。但是在应用/非应用OCT的两组人群中,30天及9个月时的MACE事件发生率均没有差异。同时,OCT组有着更多的支架数量(1.4 vs. 1.2,P=0.03)。
因为OCT可以在支架水平分析并且清晰的展现出夹层、血栓和斑块成分,因此此研究假设相比单纯造影的pPCI,OCT指导的pPCI可以得到最优的结果并且提高STEMI患者植入DES的临床结局。但此研究发现的唯一区别就是OCT组有着更小的支架内狭窄面积(6% vs. 18%,P=0.0002)。这个发现能否显示出更好的临床结局需要更大规模以及更长随访时间的研究。虽然OCT指导组狭窄段的狭窄面积明显较小,但支架内再狭窄,支架内增生和支架内最小管腔面积等支架参数没有显著差异。OCT相比较其他影像学而言能够更敏感的发现夹层,然而是否所有夹层都需要治疗仍是有争议的。
尽管OCT可以通过确定
同时,该研究也存在一定的局限性:(1)该研究没有纳入LM病变以及
OCT与分叉病变介入治疗进展
1. 应用3D-OCT优化边支病变处理的可行性和有效性
文献来源:Ryoji Nagoshi, Takayuki Okamura, YoshinobuMurasato, et al. Feasibility and usefulness of three-dimensional optical coherence tomography guidance for optimal side branch treatment in coronary bifurcation stenting. International Journal of Cardiology 250 (2018) 270–274.
研究内容:该研究纳入了3D-OCT分支病变注册数据库和日本中津OCT数据库中150例存在分叉病变的患者,在主支血管(MV)内植入支架后,操纵导丝(GW)穿越支架网眼进入边支血管(SB),并用OCT检测GW在SB的位置。以OCT成像模式随机分为2组,在2D-OCT组中,使用2D-OCT图像评估GW穿越位置,稍后进行3D-OCT成像的离线分析;在3D-OCT组中,术中进行OCT影像的3D重建来指导PCI手术。通过参考2D或3D-OCT图像,如果GW位置被认为是不理想的,操作者将重新定位GW,直到它达到最佳定位,达最佳定位后进行对吻球囊扩张(KBI)。在临床随访(590±380天)及血管造影随访(314±103天)过程中,无TVF(靶血管失败)生存率在2D和3D两组类似(94.7% vs. 93,1%,P=0.86),无ISR(支架内再狭窄)生存率3D组略低于2D组,但无统计学差异(84.4% vs. 90.2%,P=0.24)。但值得注意的是,与2D组相比,应用3D-OCT指导,总体边支处支架贴壁不良发生率呈减少趋势(2D vs. 3D;14.5±13.6% vs. 10.0±9.0%;P=0.077),在左主干分叉病变中,这种差异更为显著(2D vs. 3D;18.7±12.8% vs. 10.3±8.9%;P=0.014)。

点评:对于处理冠脉分叉病变,Provisional支架植入目前是一种主流的推荐技术,但KBI的应用仍存在争议。既往研究显示,血栓形成在行KBI者中明显低于未行KBI者,这可能是因为减少了在SB网眼处支柱的挤压。又有计算机血流模拟显示,血流在SB被挤压的支柱阻断,增加了支架血栓形成的风险, ISA是支架内血栓形成可能的预测因素。基于此,避免柱状挤压、减少SB网眼处的ISA成为处理分叉病变时避免支架内再狭窄和血栓形成的重要环节。在支架植入后,GW穿越远端网眼进入SB,被认为将达到最佳KBI,而3D-OCT成像被认为可有效用于指导GW进入边支的最佳位置。
借助3D-OCT的帮助,术者可以基于嵴处支架连接的模式选择穿越GW的位置,这可能将得到更好的支架并置结果。在此项研究中,行远端穿越在3D-OCT组较2D-OCT组多,3D-OCT组支架小梁贴壁情况更好,尤其在左主干的分叉病变中。但研究者曾经历过在远端网眼(支架连接位于嵴的中间)行KBI,造成了严重的支架变形的情形。这种情况下在近端网眼通过GW,向SB推动球囊使小梁支架被挤压将是有效的。因此,GW通过网眼远端并不永远是最佳方案,实际上需要依据血管嵴处支架连接的具体情况来选择穿越GW位置,有利于完成有效的KBI,进而最大限度减少支架的形变,减少SB网眼处支架梁的挤压。
3D-OCT指导的分支病变PCI术与2D-OCT相比未显著增加造影剂用量、射线时长和手术时间,因为用O
对于随访数据的分析,尽管3D-OCT指导的分叉病变PCI并没有显著降低TVF和ISR,但3D-OCT可以使GW处于最佳穿越位置并在数值上减少ISA,这可能会改善患者的临床预后(包括支架内血栓形成)。未来有必要通过更大规模的随机对照试验来探讨3D-OCT对临床结局的影响。
OCT与临床研究
1. OCT观察支架结构对局部血流动力学的影响
文献来源:Erhan Tenekecioglu, Ryo Torii, Christos Bourantas, et al.Difference in hemodynamic microenvironment in vessels scaffolded with absorb BVS and mirage BRMS: Insights from a pre-clinical endothelial shear stress study. EuroIntervention. 2017 Dec 20;13(11):1327-1335
研究内容:该研究旨在用计算机模拟技术探究体内情况下不同支架结构对血流动力学的影响。研究人员在8头尤卡坦小型猪的正常冠脉内植入6枚Absorb BVS和5枚Mirage BRMS支架,并在植入后每100 um对支架区域进行OCT扫描,测量支柱顶端和支柱间的内皮剪切力(ESS)。结果显示,Absorb支架因其更厚的支柱结构使得其支柱间距离较Mirage支架更大(152±140 um vs. 117±123 um),而这对局部血流动力学具有重要影响;对于支柱顶端的ESS,Absorb大于Mirage(1.69±1.20 vs. 1.53±0.91,P<0.001),但对于支柱间的ESS,Absorb小于Mirage (0.60±0.51 Pa vs. 0.63±0.50 Pa,p<0.01)。

点评:Absob BVS和Mirage BRMS在支柱厚度、几何特征和支柱连接方式方面存在巨大差异,而这些因素决定了支架内局部血流动力学特性。此研究的目的在于应用OCT技术比较两种不同结构支架在体环境的ESS分布。首先,之所以本次选取在体的研究环境,是因为既往的计算机模拟研究在评估支架内ESS方面存在一些明显缺陷:(1)计算机模拟假定支架支柱在管腔内排列良好,但有报道提示临床情况中有高达30%的支柱嵌入血管壁内;(2)计算机模拟假定支架在血管中充分展开,所以忽视了支架膨胀不全或早期支架回缩情况对ESS的分布的影响;(3)计算机模拟没有考虑血管卷曲情况和在支架植入过程中血管几何形状的变化,而这将会影响局部的血流动力学。考虑到这些缺陷,此研究首次在动物模型中探究两类不同结构的支架设计对局部血流形式的影响。其次,此研究应用的OCT技术相比传统的IVUS指导下的血运重建,提供了更优的图像分辨率,实现了血管管腔形态尤其是支架节段的精确评估。
Absorb支架的支柱为较厚的矩形结构,对局部血流更明显,导致支柱顶端的ESS较高、出现回流区及血流紊乱,支柱间区域ESS水平较低。而Mirage支架的支柱为较薄的圆形,这降低了支柱顶端的ESS,导致血流紊乱不明显、支柱间ESS水平较高。

除了在ESS方面的差异,两种支架间剪切率也存在差异,尽管平均剪切力在两者中类似,但Absorb在最大剪切率和支架中暴露于高剪切率部分的百分率在数值上高于Mirage,提示Absorb在剪切率上变异率更大。

两种支架在血流动力学方面的差异将对临床预后产生重要影响。Absorb支架内血流紊乱引起的支柱间低ESS与内膜增生和支架再狭窄有关,支柱间血流停滞和回流将促进血栓的形成,这已经在组织学研究中得到证实。而高剪切率可以激活血小板和VWF、促进血栓形成。这可以在血流动力学方面解释Absorb早期支架内血栓形成和心血管事件的高发生率原因。此研究的主要局限性包括:(1)支架植入对象为健康的冠脉血管,这使得我们不能观察到支架膨胀不全和斑块底部成分对支架植入情况的影响,而这可能会影响局部血流动力学。在粥样硬化血管中评估支架的反应将会更贴近实际应用。(2)此研究样本量较小,不足以评估支架设计对剪切率和回流区域的影响。(3)不容忽视的是,支架小梁的厚度和结构除了对局部血流动力学的影响以外,还需要考虑其支撑特性,如早期的弹性回缩,因此随访时的局部血流动力学同样应予以重视。
最后,本研究在体计算模型实现了不同支架植入对局部血流动力学模式的评估—Mirage以圆形薄支柱和螺旋结构的特性使它与Absorb的矩形厚支柱和“人”字形结构相比,拥有更优的ESS模式。这一临床前研究将作为比较Mirage 和Absorb随机临床试验的前序研究。需要更多的研究检验在体计算模型在优化支架结构和临床预后的潜在价值。在未来,我们期盼这项技术可以用于帮助提高BRS的血流动力学特性,从而进一步优化设计,最终使我们获得更加安全有效的生物可降解支架。
2. OCT发现心肌桥缺乏心外膜滋养血管
文献来源:Kensuke Nishimiya, Yasuharu Matsumoto, HongxinWang, et al. Absence of adventitial vasa vasorum formation at the coronary segment with myocardial bridge - An optical coherence tomography study. International Journal of Cardiology 250 (2018) 275–277.
研究内容:本实验连续入组了15名可疑


点评:此研究首次应用OCT技术显示了人类冠脉的心肌桥部分缺乏心外膜滋养血管。心外膜的冠脉血管被冠周脂肪组织(PCAT)围绕,滋养血管走行其中,除发挥滋养血管作用外,还起着自PCAT转运炎症细胞及细胞因子的作用,后者是冠状动脉疾病的病理学基础。而因为走行于心肌桥下的冠脉血管极少接触PCAT,故滋养血管不太可能在此处形成。MB近端参考血管周围滋养血管的形成可能与血管壁较厚和血流变化引起的低氧有关。另外,PCAT可能通过分泌促血管生成因子促进了滋养血管的形成。MB远端参考血管周围滋养血管的形成使冠脉痉挛易于扩散,目前已有报道显示滋养血管形成的增加与冠脉痉挛发生有关。同时,既往研究显示在肌桥部位很少出现
此研究的局限性在于,滋养血管在MB挤压时通常将变窄并失去可见性,尽管研究者是在舒张期对MB周围节段进行OCT扫描,此研究的重要性在将来的研究中仍有待研究。第二,尽管局部痉挛频繁出现在MB节段(与内皮功能障碍有关),但本项研究没有纳入局部痉挛的患者。为解决这些问题,未来将应用更新的OCT技术(分辨率达1 um)进一步研究血管内皮情况。
栏目简介
新年伊始,北京大学第一医院郑博副教授团队和医脉通联合推出《博“冠”精点》新栏目。该栏目对Pubmed上
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