光学相干断层成像与血管内超声成像技术应用对比

摘 要：血管内超声成像技术和光学相干断层成像技术是现行两种主要的冠状动脉血管内成像技术。光学相干断层成像技术以高分辨率和组织相关性好为特点；血管内超声成像技术具以高穿透性，成像范围广等为优势。两者各有其优缺点。现对对光学相干断层成像技术与血管内超声成像技术进行简要介绍，同时对二者的评价能力进行对比，及二者的结合应用。

关键词：血管内超声成像；光学相干断层成像；冠心病

目前，血管内超声（intravascular ultrasound， IVUS）和光学相干断层成像（optical coherence tomography，OCT）作为冠状动脉血管内成像技术，已日渐成熟，且成为冠状动脉造影的重要补充手段。IVUS凭借其穿透能力深及成像范围广的优势，在PCI术后球囊扩张以及长期监测血管壁情况中具有较大优势；OCT则凭借其高的分辨率，在对斑块进行评价，预测PCI术后并发症及支架内膜覆盖程度中有着不可替代的作用。

光学相干断层成像系统由光源、参照反射镜和光电探测器三者组成，将激光扫描聚焦技术与光学相干技术相结合，经由导管介导后以波长1300nm的近红外光为光源分为参照光束和样本光束，利用光学干涉的原理，接收回波并使用计算机测量干涉波形的距离及数目进行处理，经过重建从而对血管进行成像。其优点为：作为目前最新的医学光学影像技术，OCT凭借其空间分辨率高且组织相关性好等优点，对斑块进行识别及描述，从而得以在冠心病的诊疗中得到广泛应用。其轴向分辨率可达4～10μm，被称为“组织显微镜”。美国麻省总医院于2001年首次应用OCT技术于冠心病的检查，由此掀开OCT在冠状动脉内应用的序幕。OCT探头直径0.014in，只有IVUS的一半，对一些狭窄严重的病变操作更具可行性行[1]。虽然OCT具有诸多优势，但在应用中仍存在一定的局限性。其穿透力欠佳，易受红细胞影响，需要无血成像以排除血液的干扰，使其操作变得更为复杂，且易出现心肌缺血等并发症。其安全性问题仍有待验证。

血管内超声作为超声学的一个分支，是以介入为基础、声波为介质，利用超声波的组织穿透性显像原理进行的冠状动脉成像技术，将血管内壁各层组织所反射回的声波转化为直观的横截面图像，在冠心病的诊疗中起协助作用。IVUS的穿透力较大，在不阻断血流的前提下，穿透深度最高可达8mm，可以显示血管壁的内膜、中膜和外膜的结构。在临床上可用于判断冠脉斑块性质、测量管腔评价狭窄的严重程度、等。虽然IVUS在冠状动脉内成像技术中具有诸多优势，但仍存在一定局限性。IVUS所使用的频率为20MHz～40MHz，波长短，穿透力弱，透视深度为4mm～8mm，的轴向分辨率为100～200μm左右[2]，且部分钙化斑块会遮挡回声，对部分成分的识别造成困难，且成像中的所形成的伪像是至今无法解决的关键问题，差为其最大的缺陷，极大地影响着图像的成像清晰度及测量的准确性。同时，导管直径的大小也限制了其在狭窄严重得病变中的应用[3]。

IVUS技术的发展已有20余年，其应用及价值得到广泛肯定。OCT技术经过近10年的发展，正逐渐克服各项技术缺陷，日渐成为冠脉血管检查的辅助手段。目前已出现OCT与IVUS相结合的应用模式，IVUS技术具有高的组织穿透力，OCT较好的组织分辨率，二者的结合融合了各自的优势，对冠状动脉血管的评价提供更准确的信息[4]。无论是通过将IVUS及OCT融合于同一导丝，或是通过二者图像综合提高成像效果，两项技术的相互结合可以为冠状动脉评价提供更多信息，二者的融合及互补会是未来血管内成像技术的发展趋势，同时更多的临床研究也能够为此提供更为客观的安全性证据，从而为冠状动脉内血管成像技术的发展提供更为广阔的前景。

参考文献

[1]Prati F， Regar E， Mintz GS， et al. Expert review document on methodology， terminology， and clinical applications of optical coherence tomography： Physical principles， methodology of image acquisition， and clinical application for assessment of coronary arteries and atherosclerosis. Eur Heart J，2010，31：401-415.

[2]McDaniel MC， Eshtehardi P， Sawaya FJ， et al. Contemporary clinical applications of coronary intravascular ultrasound. JACC Cardiovasc Interv，2011，4：1155-1167.

[3]Prati F， Guagliumi G， Mintz GS， et al. Expert review document part 2： Methodology， terminology and clinical applications of optical coherence tomography for the assessment of interventional procedures. Eur Heart J，2012，33：2513-2520.

[4]Li BH， Leung AS， Soong A， et al. Hybrid intravascular ultrasound and optical coherence tomography catheter for imaging of coronary atherosclerosis. Catheter Cardiovasc Interv，2013，81：494-507.