高频光学相干断层扫描对血管分叉支架组织覆盖率的纵向监测

在分叉处使用FDS可导致动脉分叉处血管面积的急剧缩小。HF-OCT将有助于制定个性化治疗方案，帮助医生为每位患者制定理想的抗血小板治疗方案。

——摘自文章章节

【REF:Caroff J,et al.Neurosurgery. 2020 May 28;nyaa208. doi: 10.1093/neuros/nyaa208.】

研究背景

在颈动脉虹吸段动脉瘤的治疗中，血流导向支架（FDS）已被证实有非常好的疗效，其机制主要为支架的持续内皮化，但内皮化也会导致迟发血栓形成，出现缺血并发症。双重抗血小板药物是预防FDS血栓形成必需的药物治疗，但目前基于x射线的成像工具由于空间分辨率不足，只能监测过度的内膜反应，无法评估支架内皮化的过程。

血管内成像技术已被广泛应用于外周动脉和冠状动脉的研究，但现有的设备并不适合用于弯曲度较高的脑血管，高频光学相干断层扫描（HF-OCT）是一种新的血管内成像技术，在接近10微米的空间分辨率下，它能够监测内皮和动脉壁之间相互作用的精细结构，这在神经血管成像领域是前所未有的，来自马萨诸塞大学医学院新英格兰中风研究中心的Jildaz Caroff等人试图在兔模型使用HF-OCT监测动脉分叉中FDS上的内皮化过程，其研究结果发表在2020年5月《Neurosurgery》杂志上。

研究方法

动物管理与使用委员会（IACUC）批准所有动物研究，研究包括6只新西兰大白兔（n=6；体重3.0-4.0kg）。

抗血小板药物方案：

4只大白兔中在术前使用标准的双联抗血小板治疗至少5天，双抗药物为阿司匹林（10mg/kg/d）和氯吡格雷（10mg/kg/d），并在研究期间继续使用双抗治疗。两只动物作为对照组，一只服用阿司匹林（10mg/kg/d），另一只不服用抗血小板药物。

血流导向支架植入过程：

在全麻下采用严格的无菌技术进行手术，麻醉成功后，在右股动脉置入血管鞘，先将Navien导管置于右侧髂动脉，再将PED输送到位并释放，其中心覆盖主动脉分叉（图1）。根据DSA图像测量，直径选择在3.25-3.75mm内，PED长度为20mm，植入后进行DSA和高频光学相干断层扫描图像采集（HF-OCT）。

图1. 腹主动脉和主动脉分叉示意图。从右股动脉置入FDS以覆盖主动脉分叉。

HF-OCT采集时间点：

对照组动物（n=2）和第一组服用双联抗血小板药物的动物（n=2）在植入时、植入后14d和60d进行HF-OCT成像采集，第二组接受双联抗血小板药物（n=2）的动物在植入时、植入后6d和27d进行HF-OCT成像采集。

HF-OCT图像数据分析：

使用马里兰州贝塞斯达国立卫生研究院ImageJ软件对HF-OCT图像进行分析，计算金属和组织覆盖百分比。开口通过角度测量来量化（图2A）。确定了开口角的覆盖部分和开放部分（图2B）后，覆盖范围被量化为覆盖部分（通过组织和/或支柱）之和与开放部分之比。不同时间重复测量并平均化，确定开口表面覆盖率（OSCR）。

图2. FDS覆盖血管的分割：A.开口角的测量；B.口表面覆盖率（OSCR）的测定。红色区域为组织覆盖区域，绿色区域为开放区域。（比例尺为1mm）

扫描电子显微镜成像过程：

研究最后对动物实施安乐死，解剖显露主动脉分叉并取样，处理，电镜成像（图3）。

图3. 随访27天：A.三维HF-OCT数据提供了覆盖髂动脉口组织的细节。箭头表示有血栓覆盖部分开口。B.扫描电镜与HF-OCT结果高度相关。C.主动脉分叉口组织（箭头）。D.HF-OCT横截面显示FDS上的血栓（箭头）。（比例尺为1mm）

统计分析

使用Prism软件进行统计分析，应用正态性检验来评估所有情况下的数据分布，结果以平均值±标准差显示。如果不符合正态分布，则使用Mann-Whitney U检验进行分析，使用Spearman相关系数确定相关性。如果P值小于0.05，则认为P值显著。

研究结果

DSA分析：

所有病例均未观察到侧支循环形成（n=6）。所有接受至少一种抗血小板治疗的动物，其DSA检查均未发现有任何分支的闭塞。对照组中，第14天的DSA检查显示分支狭窄，充盈缓慢，血管处于闭塞状态，在这种情况下，口表面覆盖率达到98%（图4）。

图4. 对照动物不服用抗血小板药物：A.植入后DSA显示左髂支血流正常。B.术后第14d，DSA显示左髂动脉（三角箭头）管径缩小，血流受影响，FDS远端闭塞（细箭头）。C.HF-OCT数据显示，口表面覆盖率为98%，其内充满血栓。

分叉处口表面覆盖率随时间的变化特点：

所有病例均成功进行了高质量的HF-OCT数据采集，在每个时间点（中值为41d，范围在21d到55d之间），每个开口分析大约41个OCT横截面图像。

由于考虑对比剂过多的风险，2只动物在术后即刻没有进行HF-OCT。图5显示的是4只动物HF-OCT数据集的OSCR值的平均值，为39%（范围为36%-41%）。

在DAPT组中（n=2），第6、13、27、60天OSCR分别为62%，67%，85%，90%（图4和5）。在只服用阿司匹林的动物中（n=1），第14、60天OSCR分别为81%，91%。未接受抗血小板治疗的动物，第14天OSCR为98%（n=1）；与DAPT组相比，阿司匹林组在第14天的OSCR显著高于DAPT组（P<0.0001），但在第60天没有统计学意义（图5）。

图5. A.DAPT组OSCR的时间函数。B.不同组OSCR的时间函数。

在14d，阿司匹林组（共31个切片）和DAPT组（共75个切片）的平均OSCR分别为81%和67%（P<0.0001）。在60d，没有发现差异，阿司匹林组（n=41个切片）和DAPT组（n=104个切片）的平均OSCR为91%和90%。

内皮化模式：

OSCR与开口横截面的位置相关。在更靠近中心位置（图6），开口角更宽，在外围，开口角更窄。DAPT组，第13天发现有明显的外周覆盖优势（P<0.0002）（图7），这意味着植入后的内膜形成遵循向心模式，但第13d后则不再观察到这种趋势。

图6. 2D截面上离开口中心越近（红点），开口角越宽：A.具有窄开角的外围2D HF-OCT切片。B.相应的三维HF-OCT，显示相应的截面位置。C-D.具有大开角的相应图像。（比例尺表示1mm）

图7. OSCR值和HF-OCT图像位置之间的相关性，数据散点图显示OSCR值（垂直y轴）与横截面位置（水平x轴）的关系，开口角越宽（x轴），离开口中心越近。图像来自DAPT组的连续数据，结果显示第13天OSCR的外周趋势具有统计学意义。

研究结论

HF-OCT能够准确地显示和量化动脉分叉口血流导向支架（FDS）上的组织内皮化随时间变化的过程。在分叉处使用FDS可导致动脉分叉处血管面积的急剧缩小。HF-OCT将有助于制定个性化治疗方案，帮助医生为每位患者制定理想的抗血小板治疗方案。

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