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教授，主任医师，医学博士，硕士研究生导师。医院心血管内科副主任...
肺动脉高压（pulmonaryhypertension，PH）不是一种疾病，而是多种临床情况导致的血流动力学和病理生理学变化。PH定义为右心导管（RHC）测量静息状态下平均肺动脉压力（MPAP）25mmHg。年修订的PH分型标准，根据其流行病学、病理生理学、预后和治疗将PH分为五型，分别是动脉性肺动脉高压（1型PH）、左心疾病相关性肺动脉高压（2型PH）、肺部疾病和/或低氧血症相关性肺动脉高压（3型PH）、慢性血栓栓塞性肺动脉高压（4型PH）和其他类型肺动脉高压（5型PH）。由于PH的确切病因尚不确定，可能与其潜在的病理改变或基因相关。目前普遍认为各类PH的特征性改变是血管壁结构的改变。
PH诊断流程复杂，《肺动脉高压筛查诊断与治疗中国专家共识》明确提出右心导管检查是诊断PH的唯一金标准。到目前为止，肺动脉的直接影像学评价肺血管造影和肺组织活检的应用仍受到许多限制。血管造影仅仅能够提供血管管腔的影像，无法识别管壁异常。而胸腔镜检查的潜在的风险较高，致使肺血管壁的异常改变无法进行直接的组织学评价。在疾病状态下在体评价肺血管壁的改变存在一定困难，多数关于肺血管重构的证据来源于尸检或手术后的病理检查。
近年来，血管内影像检查技术不断发展，血管内超声（IVUS）和光学相干断层显像（OCT）为评估血管结构提供了实时、在体、定量和定性检查的可能。本文旨在可对目前使用OCT评估肺动脉的研究进行总结，对OCT在肺动脉高压应用的进展进行综述。
1OCT技术获取肺血管影像1.1OCT基本成像原理
光学相干断层显像，是最新一代的血管内影像学设备，利用光纤干涉仪和能发射低能量、波长nm的近红外光源，通过导管技术，成像光纤导丝可提供冠状动脉的二维横截面积图像和三维重建图。OCT的分辨率为10－20μm，约为IVUS的10倍，因此可提供接近于组织学水平的超高分辨率的图像，OCT对斑块破裂、血栓、薄帽的纤维粥样斑块及纤维帽内部的巨噬细胞等的识别远远胜过传统的显像模式。
1.2肺动脉OCT检查的操作步骤
最先投入商用的OCT是TD－OCT，此后FD－OCT[C7XR，Light（ab）]投入使用。FD－OCT的优势是计帧速度快，在很短的对比剂灌注时间内可以获得更多的回撤图像。而TD－OCT的直径更小（0.48mm），只适用于直径较小血管的检测。根据OCT获取图像的原理，可以在操作过程中，先经股静脉、颈静脉或腋静脉沿6Fr－Judkins右指引导管置入Swan－Ganz导管，0.标准导丝置于肺下叶的肺动脉远端，采用OCT进行检测。为了排空血液获取清晰图像，以5ml/s×4s的速度、lb/in2的压力推注含碘对比剂。采用自动回撤方式进行检测。回撤速度20mm/s。上述器械和技术在成人心导管室十分常用。根据使用OCT仪器性能的不同，部分研究还获取了三维OCT图像。
1.3肺动脉OCT检查的图像获取
目前文献报道的OCT获取的肺动脉影像均来自肺下叶。选取这一部位获取OCT图像的原因是，根据既往组织病理学和IVUS检查结果，下叶比上叶肺血管异常发生的情况更为严重。但是既往IVUS检查并未发现左右肺动脉病变存在明显差异。王玮等对10例经肺动脉造影证实为狭窄（或）闭塞的16条直径2－6mm的肺动脉共进行66次OCT检查，全部获得了特征性图像，清晰显示了不同肺血管病变血管壁特征性组织学改变，无并发症发生。
2OCT对肺血管影像的评价冠状动脉的血管壁在OCT检查中表现为三层结构，而肺血管壁仅显示单层结构，表现为同源均质的高信号带。OCT无法清晰识别肺血管的内膜和中膜。产生这一现象的原因之一是肺动脉血管壁富含弹力纤维，在OCT影像中表现为特征性的高回声反光图像。肺动脉血管壁厚度定义为管腔侧血管壁边缘至肺组织侧血管壁边缘的距离，包括了血管中膜和内膜。在这种定义下，肺动脉平均直径2.1mm，管壁厚度0.mm。OCT测得的管壁厚度与组织学直接测得的厚度相关系数为0.，Bland－Altman检验平均差异0.mm。据此可以认为OCT测得的肺动脉管壁厚度是准确的。冠状动脉血管壁结构与之不同，其中包含10－20层血管平滑肌。肺动脉在OCT检查中纤维的单层结构为测量管壁厚度带来一定的困难，然而管壁厚度在肺血管疾病的诊断中非常重要的参数。
Domingo等应用IVUS和OCT对19例PAH患者RHC过程进行了检测。作者们评价了“内膜纤维化”，通常认为内膜纤维化在肺血管重构中发挥了重要作用。在这一模型中，纤维化在OCT检测中表现为高回声、低衰减和同源性的内膜增厚。研究人员还计算了“纤维化比例”，即（纤维化外缘－管腔面积）/管腔横截面积。有意思的是，这一研究也发现，OCT检测的肺动脉管壁纤维化与组织学评价的两个肺组织标本具有良好相关性，这两个肺组织标本分别来自于肺源性疾病死亡的患者和接受肺移植的PAH患者。此后，Daiso等使用三个形态学参数评价肺动脉管壁的结构：管壁厚度、管壁厚度与管腔直径的比值以及管壁面积和管腔横截面积的比值。为了计算管壁面积，使用自动面积测量软件，精确测算血管管壁内缘，外缘则采用半自动分析进行测算。获取平均内径和平均外径值。管壁内外径之差定义为管壁厚度。管壁厚度与管腔直径比值定义为管壁厚度与血管外径的比值。管壁－面积比定义为管壁截面积/血管横截面积。此外，部分研究中提出的“中膜增厚”和“内膜纤维化”对临床表现和预后影响方面仍存在争议。来自美国国家PAH注册数据库的资料显示，所有PAH患者都存在中膜增厚，绝大多数存在内膜纤维化。Delgado等进行了一项肺血管结构组织病理学方面的研究，选取样本来源于因失代偿性心力衰竭死亡患者，结果发现，肺血管阻力2.5wood单位的患者，中膜明显增厚，但是两组患者均无内膜纤维化表现。Palevsky等的研究结果发现，快速进展的PH患者与处于稳定状态的随访期患者相比，内膜纤维化面积存在差异。蒋鑫等在我国率先开展将OCT用于检测PH的研究，对84例PH（包括特发性PH25例、先天性心脏病相关性PH20例、结缔组织病相关性PH17例、慢性血栓栓塞性PH22例）及16例非PH患者进行OCT成像，结果显示可于右心导管术中安全进行OCT，能观察到直径1－3mm肺动脉，各类型PH患者肺动脉内膜厚度均显著高于非PH患者，但各种类型PH间无显著差异，肺动脉内膜厚度／管腔直径比值与平均肺动脉压力和肺血管阻力呈中度正相关，与心指数呈中度负相关。值得注意的是，以往研究中，IVUS无法准确测量肺动脉血管壁的管壁厚度，这主要是由于肺动脉血管壁管壁回声增强，无法准确判定血管内膜的边缘。OCT可以比较清楚的识别管腔和边缘，从而评估管壁厚度。
由于管壁厚度与血管直径密切相关，管壁厚度与直径比值、管壁厚度与横截面积比值是反映肺血管重构的重要指标，可用于患者随访和对照评价。
3OCT在不同类型肺动脉高压中的应用目前已经公认的是，肺血管壁结构的变化在所有类型肺动脉高压中发挥重要作用。血管重构的特征表现包括：近段弹性肺动脉顺应性增加，肌性血管内膜和/或中膜增厚，正常非肌性小血管平滑肌细胞特征性标志物表达水平增加。非肌性血管管壁特征性细胞的出现，是肺动脉平滑肌细胞和分化细胞增殖的结果。上述变化的最终结局是血管壁增厚，顺应性减低，表现为血管弹性、搏动性和顺应性减。
现有观点认为，只有肺小动脉（直径－μm血管）的变化导致肺动脉高压。但是近期的研究结果显示，直径较大的肺动脉也存在上述血管结构的改变。Lan的研究使用IVUS评价PAH患者的肺动脉血管结构，发现直径2－5mm的肺动脉出现管壁弥漫性增厚，僵硬度增加。这一结果对现有概念提出了挑战。通过OCT对肺血管壁进行研究发现，与对照组相比，PAH患者肺血管壁增厚，这与先前进行的组织病理学和IVUS相关研究结果一致。
考虑到血管内影像技术对预后的影响，多项以IVUS作为研究手段的研究结果显示，肺动脉形态改变的严重程度对预测患者死亡率并没有明确意义。与之相反，Domingo等发现，OCT测得的肺动脉“内膜纤维化”严重程度与患者中期随访时不良预后密切相关。Dai等指出，肺动脉管壁厚度、管壁厚度与直径比值以及管壁厚度与横截面积比值与MPAP、PVR具有明确相关性。OCT还可以用于轻度PH患者血管重构进展的预测。OCT已经用于绝大多数类型PH的管腔和管壁异常的评价。
3.1OCT在1型PH中的应用
年Hou及其同事首次报告了PAH患者行OCT检查的可行性。在这项具有开创意义的研究中，作者发现，PAH患者远端肺动脉内膜比对照组厚2倍多（0.26mmvs.0.11mm）。Tabete等观察了17例PAH患者和5例对照组志愿者的肺血管OCT影像。在这项概念验证性研究中，PAH患者远端肺动脉中膜厚度比对照组明显增加。Domingo的报告发现，OCT检测的肺动脉纤维化成分的横截面积较大的PAH患者血流动力学状态较差，预后也较差。Dai等近期发现，OCT可以判别“临界PH”（mPAP21－24mmHg）患者肺动脉重构的进展，并且在形态学参数（管壁－面积比、厚度－直径比）、mPAP、肺血管阻力（PVR）之间存在显著差异。同一研究中对14例PAH患者使用肺血管扩张药的OCT影像学改变进行随访，发现8例患者的肺动脉重构得到不同程度的逆转。该课题组发表的病例报告中，患者联合应用波生坦和西地那非，应用OCT随访3年，发现患者治疗后管壁厚度、厚度－直径比和管壁－面积比均明显下降。
3.2OCT在2型PH中的应用
2型PH患者的组织病理学表现不仅仅是充血性血管病变，还包括肺动脉本身的病理学改变，例如中膜增厚和内膜纤维化。关于OCT检测2型PH或肺静脉高压的证据非常少。这类疾病的经典疾病模型是二尖瓣狭窄。曾有病例报告1例严重二尖瓣狭窄并发PH的患者，接受经皮二尖瓣球囊成形数后应用OCT随访右肺动脉的远端血管，可以发现肺动脉管壁弥漫性增厚。Bressollett等使用IVUS观察二尖瓣狭窄合并PH患者的肺血管情况，发现肺动脉管腔变小，这可能与二尖瓣狭窄介入术后PH的reversibility程度加重有关。这也再一次证实了肺动脉管壁厚度和患者预后的关系。
3.3OCT在慢性血栓栓塞性肺动脉高压（4型PH）中的应用
近年来应用OCT对4型PH或CTEPH患者肺动脉影像进行评价引起了广泛 尽管与以往其他技术手段相比，OCT具有很多优势，但是也存在一定的局限性。OCT是有创且花费较高的诊断技术，延长RHC，在应用导管和导丝操作过程中可能会出现并发症，例如血管夹层和穿孔。到目前为止，还没有此类并发症的报告。
OCT检查过程中需要排空血液，因此需要球囊闭塞阻断血流或向导管内注入含碘对比剂。尽管肺是一个富含氧气的器官，阻断血流可能并不引起严重并发症，但是这一操作仍可能会加重临近肺组织缺血。
OCT的组织穿透力为1－1.5mm，扫描范围7mm，直径较粗大的血管不能获得完整图像。此外，目前报告均是个案报告或小样本研究。OCT在肺血管疾病中的应用仍然受到一定程度的限制。因此定义正常血管和病变血管仍存在一定的困难。最后，OCT对临床预后的影响尚不明确，还需要进一步收集整理数据进行分析。只有结合临床病理学研究，对OCT图像标准化，才能使OCT有助于在肺血管疾病的诊断中发挥作用。
5OCT在PH的临床应用和展望随着肺动脉介入技术的发展，对血管内影像的需求越来越多。OCT可能为这些技术提供指导和帮助。目前OCT在肺血管疾病影像检查的初步应用包括评价CTEPH患者BPA、选择介入器械和PH亚型诊断。应用三维OCT可以获取更为清晰地图像。新兴技术具有计帧快、穿透性强和回撤速度快的特点，因而可以获取更多的组织学特征方面的信息。
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