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药械

光学相干断层成像:从“关”心到“识”肺

作者:广州医学院第一附属医院 广州呼吸疾病研究所 洪城 钟南山 心内科 王玮 来源:中国医学论坛报 日期:2012-11-27
导读

病例1:患者女性,28岁,产后一周出现咳嗽、气促、少量咯血,心脏彩超测量肺动脉收缩压(sPAP)84 mmHg;CT肺动脉造影(CTPA)未发现中央、周围肺动脉栓塞征象;核素肺通气/灌注扫描(V/Q)结果提示低至中度可能肺栓塞,拟诊“肺高压查因”,转入我院。
病例2:患者男性,59岁,因“反复咳嗽、咳痰8年,气促5年,加重10天”入院,诊断为“慢性阻塞性肺疾病急性加重(AECOPD)”。

红外热成像:从军事侦测到栓塞筛查
红外热成像:从军事侦测到栓塞筛查

光学相干断层成像技术(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”。

  在进行血管内OCT成像时,通过位于光纤顶端的探头发射光线,可对管腔内结构进行360°周向扫描。目前,该项技术主要应用于冠状动脉介入领域,例如,判断冠状动脉内病变的性质、评估冠状动脉内支架的贴壁情况以及检测易损斑块等。

  近年来,还有部分学者将该项技术应用于肺血管疾病研究中。我们亦率先采用该技术研究周围肺动脉血栓(见病例1、2)。

  OCT检测的优势与不足

  OCT在周围肺动脉血栓检测中的优势

  在周围肺动脉血栓检测中,与传统检查工具相比,OCT具有以下优点。

  (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。我们的研究发现,OCT图像能够清晰显示周围肺动脉管壁三层膜结构,如图3所示。

  (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(图4)。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。

  OCT在周围动脉血栓检测中的不足

  OCT在周围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。

  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。

  病例1

  患者女性,28岁,产后一周出现咳嗽、气促、少量咯血,心脏彩超测量肺动脉收缩压(sPAP)84 mmHg;CT肺动脉造影(CTPA)未发现中央、周围肺动脉栓塞征象;核素肺通气/灌注扫描(V/Q)结果提示低至中度可能肺栓塞,拟诊“肺高压查因”,转入我院。

  入院后,动脉血气分析(ABG)示:PO2 58.4 mmHg(吸氧3 L/min),6分钟步行试验(6MWT)156米,右心导管检查平均肺动脉压力(mPAP)68 mmHg,周围肺动脉光学相干断层成像(OCT)发现管腔内充满红色血栓(图1A)。诊断“周围肺动脉血栓”,予华法林抗凝治疗6个月,根据国际标准化比值(INR)调节剂量,治疗后患者症状消失,复查ABG: PO2 85.4 mmHg(吸空气),右心导管mPAP降至36 mmHg,6MWT 406米,相同成像血管复查OCT,比较相同横断面OCT图像,发现原红色血栓消失(图1B)。

  病例2

  患者男性,59岁,因“反复咳嗽、咳痰8年,气促5年,加重10天”入院,诊断为“慢性阻塞性肺疾病急性加重(AECOPD)”。

  入院后予常规抗感染、化痰、平喘治疗,1周后症状无改善。进一步检查,心脏彩超测量sPAP:63 mmHg;CTPA检查:中央和周围肺动脉未发现栓塞;V/Q结果提示:低度可能肺栓塞;血浆D-二聚体浓度(酶联免疫吸附法)1650 μg/L(参考值<500 μg/L);ABG: PO2 76.7 mmHg(吸空气),因气促明显无法行6MWT,右心导管测量mPAP: 48 mmHg。周围肺动脉OCT检查发现部分管腔内附壁红色和白色血栓(图2A)。

  予华法林抗凝治疗4个月,患者症状消失,复查ABG: PO2 87.2 mmHg(吸空气);6MWT:423米;相同成像血管复查OCT,比较相同横断面OCT图像发现原附壁红色血栓消失,白色血栓明显缩小(图2B)。

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