你知道什么是混合血管内成像吗？

本综述文章的目的是总结混合血管内成像的进展，讨论在临床应用中的技术挑战，并提出这些技术首次应用的证据，以突出它们在动脉粥样硬化的研究中的潜在价值。

研究背景

（1）20世纪90年代初，血管内成像首次引入临床，用来评估动脉粥样硬化负荷并检测与易感性增加相关的斑块特征，证明了它们在评估斑块形态和病理生理学方面的潜在价值。

（2）然而，最近基于组织学的研究和冠状动脉粥样硬化的大规模研究显示，现有的成像模式在检测易损斑块特征和高风险病变方面有明显的局限性，并强调需要设计其他侵入性成像技术从而完整准确地评估斑块形态和病理生理学。

（3）现在已经推出了几种双探针导管，包括已经投入市场的近红外光谱-血管内超声联合技术(NIRS-IVUS)，以及血管内超声-光学相干断层扫描(IVUS-OCT)，光学相干断层扫描-近红外光谱技术(OCT-NIRS)，光学相干断层扫描-近红外荧光分子成像(OCT-NIRF)，血管内超声-近红外荧光分子成像(IVUS-NIRF)，血管内超声-血管内光声成像(IVUS-IVPA)和荧光寿命-血管内超声联合成像(FLIM-IVUS)。

（4）这些联合的方法似乎能够克服独立成像的局限性，并实现斑块组成和斑块生物学的全面可视化。

当前进展

（1）血管内超声和X射线成像联合(IVUS-X-ray)：

利用IVUS和X射线血管造影数据重建3D冠状动脉解剖结构的方法需要前瞻性图像采集和繁琐的实施方案（即校准目标的使用，以及IVUS导管和管腔轮廓的同时成像）这极大地限制了它们在研究中的应用。 最近引入的方法克服了这些局限性，该方法能够从常规冠状动脉造影和IVUS中回顾性地重建冠状动脉解剖结构，并且已经用于研究局部血液动力对斑块生长的影响。

（2）光学相干断层扫描和X射线成像联合(OCT-X-ray)：

可以用X线和OCT数据重建冠状动脉解剖结构，这些技术的应用表明，OCT的高分辨率能够更详细地重建管腔形态和支架段中的突出支柱，可靠地评估血流干扰和再循环区域，以及评估新生内膜增殖与内皮剪切应力(ESS)之间的关系. 以OCT为基础的成像模式也被用于评估ESS和斑块微特征之间的关联，这些特征是IVUS无法显示的。

（3）血管内超声和计算机断层扫描冠状动脉造影联合(IVUS-CTCA)：

IVUS-CTCA成像模型是计算ESS的一个有力的替代方法，因为它更容易研究冠状动脉分叉。CTCA-IVUS成像显示，即使在斑块发展的早期阶段，冠状动脉分叉处的斑块也暴露于增加的ESS，并且高ESS与斑块破裂的位置相关。最近，CTCA和IVUS联合用于模拟支架的植入过程，实施以评估CTCA评估斑块形态的功效。

（4）光学相干断层扫描和计算机断层扫描冠状动脉造影联合(OCT-CTCA)：其方法与IVUS-CTCA相同，但斑块特征与局部血液动力之间关系研究的应用有限。

（5）近红外光谱联合血管超声成像(NIRS-IVUS)：NIRS-IVUS成像是目前唯一批准在美国和其他国家临床使用的混合血管内成像技术，并且可提供更可靠的斑块形态和成分评估。其局限性包括：IVUS的分辨率不足以进行更精确的测量，在钙化组织或支架支柱背后，IVUS成像信号的丢失，在存在血栓或高血液斑点的情况下偶尔出现管腔边界模糊。NIRS局限于不能明确脂质核心斑块的深度。

（6）血管内超声联合光学相干断层扫描成像(IVUS-OCT)：鉴于IVUS和OCT的互补性质，已经开发了几种结合两种模式的探针，并在离体和临床前体内环境中进行了测试。但是该技术尚未患者身上应用，但预计不久的将来（2016年）将使用实时图像采集和显示系统。IVUS-OCT联合成像对斑块进展提供更准确的评估，以及量化新治疗对斑块进展的影响。

（7）光学相干断层扫描与近红外荧光联合成像(OCT-NIRF)：动脉粥样硬化和支架并发症是由其潜在的促炎和促血栓形成的生物环境驱动的。NIRF对与斑块炎症相关的分子成像的能力可以增强对于有进展和并发症风险的斑块的鉴定，并且与结构成像方法OCT协同作用。

（8）光学相干断层扫描与近红外自发荧光联合成像：动脉粥样硬化的自发荧光模式可以提供对斑块组成的信息，与OCT结合使用时，该设备可以提高检测TCFA的能力。

（9）血管内超声与近红外荧光联合成像(IVUS-NIRF)：由于近红外光可以有效地通过血液传播，实际上可以通过动脉血液进行NIRF分子成像，且IVUS通过血液进行，因此，将NIRF与IVUS整合是有吸引力的。

（10）光学相干断层扫描与近红外光谱联合成像(OCT-NIRS)：NIRS结合OCT探测额外斑块分子的光谱特征可以使脂质含量与OCT微观结构特征之间的相关性成为可能，也可促进含脂质病变的自动分离。基于导管的OCT-NIRS成像提供了互补的结构和组成数据。

（11）血管内超声与血管光声联合成像(IVUS-IVPA)：血管内光声成像是一种分析化学诊断技术，其似乎能够表征动脉粥样硬化斑块的深度分辨组成，特别是胆固醇酯。与NIRS相比，IVPA成像的优势在于其深度分辨率。但是该设计的局限是：当血液导致信号衰减时需要血液清除，以及IVPA在大脂质核心存在的情况下，定量脂质含量的能力有限。

（12）荧光寿命成像-血管超声联合(IVUS-FLIm)：患者动脉的点光谱TRFS或FLIm测量中检测到的荧光寿命值可能与内膜的病理变化有关，因此结合多光谱旋转FLIm和IVUS用于心血管成像，可同时成像血管壁的生化和形态特征。FLIm-IVUS成像能够区分不同斑块类型，具有比独立FLIm或IVUS更高的灵敏度和特异性。

结果讨论

（1）动脉粥样硬化的大规模研究，证实了混合成像在检测高风险病变和识别可能从冠状动脉粥样硬化的积极治疗中获益的高风险患者中的潜在作用。

（2）然而，混合血管内成像也具有局限性：这些方式的侵入性、高成本以及不能使整个冠状动脉树可视化并提供冠状动脉病理生理学的完整评估。

（3）先进的数据融合方法已经实现了快速冠状动脉重建和准确评估血管几何形状以及斑块分布，而最近引入的多模式导管似乎能够对动脉粥样硬化的结构、组成和生物学进行详细和全面的评估。

临床展望

预计未来几年将进一步努力克服现有设计的局限性，从而使其在临床实践和研究中得到广泛应用。混合血管内成像逐渐成熟，并且有望成为研究动脉粥样硬化和鉴定高危患者的有利方法。