中国人民解放军总医院 陈韵岱 周珊珊

 

9月1日，中国人民解放军总医院周珊珊教授代表陈韵岱教授研究团队在ESC 2024大会的Late-Breaking Science专场介绍了光学相干衍射断层技术（OCT）衍生的定量指标，斑块衰减指数（IPA），评估动脉粥样硬化斑块的影像-病理对照研究（Quantified characterization of atherosclerotic plaques by optical coherence tomography attenuation imaging）。

 

研究背景和目的

动脉粥样硬化作为一种动态演进的病理过程，评估其病理类型对判断斑块风险程度至关重要。既往学者依据尸检结果对动脉粥样硬化斑块进行了细致分类，其中纤维斑块、纤维钙化斑块和纤维粥样斑块等重要病变被认为具有较高的临床意义。同时，炎症，特别是巨噬细胞，在动脉粥样硬化斑块发生和发展中扮演着重要角色。OCT 凭借其较高的轴向分辨率，在描述包括巨噬细胞在内的斑块微观结构方面表现出色。然而，OCT 图像的准确解读很大程度上依赖于医师自身经验，定量评估能力十分有限。

 

衰减系数描述了OCT信号随着组织的吸收和散射出现衰减的光学特性。不同成分的衰减系数存在差异，比如巨噬细胞、脂质的衰减系数显著高于其他成分。这为OCT衰减成像对斑块类型的区分提供了条件。IPA在OCT衰减成像的基础上，以图形化的形式直观反映每帧OCT横断面的光学衰减特性，并利用特殊算法计算相应衰减数值。其能反映传统临床成像手段不易发现的细微组织结构变化，在定量描述斑块成分、评估斑块稳定性等方面具有很大潜力。该项研究通过尸检心脏标本衰减成像和病理学的精确匹配，全面地描述动脉粥样硬化斑块的衰减特征，并进一步探讨巨噬细胞在IPA斑块分类中的潜在作用。

 

研究方法

研究共收集了10个尸检心脏，先后完善OCT成像，病理切片染色。最终纳入288个配对标本，以进行衰减成像和病理学对照。将纳入的标本按照组织病理学标准分为Ⅰ型～Ⅴ型，并按照临床斑块分型标准将纤维斑块、纤维钙化斑块、纤维粥样硬化斑块分为显著斑块，其他类型斑块分为非显著斑块。纤维斑块和纤维钙化斑块构成纤维/钙化斑块（Fib/Cal）组。并根据纤维帽的厚度，研究将纤维粥样硬化斑块进一步分为厚帽纤维粥样斑块（FA）和薄帽纤维粥样斑块（TCFA）。

 

图1. 方法及研究流程图

 

研究结果

IPA值与斑块病理具有良好的相关性，病理分型Ⅰ型～Ⅴ型斑块的IPA值呈升高趋势。此外，IPA还能反映斑块中关键成分（如巨噬细胞、胆固醇结晶、脂质、钙化等）的细微差异。针对具有较高临床价值的显著斑块分析显示不同类型斑块间的IPA值存在显著差异。显著斑块的IPA值明显高于非显著斑块 [14.0 (0.0， 32.0) vs. 102.0 (53.5， 183.0)，p < 0.001]。Fib/Cal 组与FA/TCFA 组之间的 IPA 值[55.0 (38.0， 97.5) vs. 134.0 (69.5， 224.5)，p < 0.001]，以及FA组和TCFA组之间的IPA值[112.0 (66.0， 220.0) vs. 172.0 (148.0， 356.0)，p = 0.012]同样具有显著差异。受试者操作特征曲线（ROC）显示，IPA 在区分四种显著斑块和非显著斑块方面表现出色。并且 IPA 鉴别Fib/Cal 组和 FA/TCFA 组的曲线下面积（AUC）为 0.747，最佳截断值为 101。鉴别 FA 组和 TCFA 组的 AUC 为 0.678，最佳截段值为 147。既往研究发现巨噬细胞具有较高的衰减系数，因此在衰减成像中可能发挥了较为重要的作用。该研究依据各组别的最佳截段值进一步分组（高于截段值组vs.低于截段值组），以探究不同组别斑块中 CD68+ 密度的变化情况。结果显示，在 FA 组中，高于IPA截断值组斑块的 CD68+ 密度显著高于低于截断值组斑块 [265.0 (194.8， 344.3) vs. 220.0 (114.0， 289.5)， p = 0.033]。巨噬细胞作为高危斑块的重要特征，在IPA指导下的斑块分类中发挥着关键作用，更加体现了IPA综合反映斑块稳定性的合理性。

 

图2. 不同类型斑块的IPA值存在显著差异

 

图3. IPA区分不同类型斑块的ROC

 

图4. 巨噬细胞在IPA评估中起重要作用

 

研究结论

不同病理类型的斑块在衰减成像上存在明显差异，而IPA 值对具有较高临床价值的显著斑块具有极佳的鉴别性能。同时，该项研究还观察到巨噬细胞在IPA的表现中发挥的关键作用。研究者表示，IPA 可对 OCT 图像进行客观解读，提供定量数据，帮助医生更快速、准确、一致地评估粥样硬化斑块。使用 IPA 对斑块类型进行临床跟踪，可以动态地了解斑块的进展情况，为评估新药物、新技术和新策略疗效提供客观工具。其更多的临床应用价值还需后续的临床试验进一步探索、验证。

 

 

专家简介

陈韵岱 教授

解放军总医院第六医学中心

主任医师，教授，博士生导师。解放军总医院第六医学中心心血管病医学部主任，担任国家重点研发项目及国家自然基金重大仪器专项首席科学家，解放军医学科学技术委员会心血管内科专业委员会主任委员、全军心血管应激医学实验室及北京市微创血管病创新重点实验室主任，SCI收录杂志《Journal of Geriatric Cardiology》主编，享受国务院特殊津贴。年获原解放军总后勤部“科技银星”，享受国务院特殊津贴，荣立个人三等功1次，入选军队高层次创新人才工程领军人才培养对象。主持国家及省部级课题21项；牵头国内外多中心临床研究22项，获省部级二等奖以上科技成果6项，作为第一完成人获国家科技进步二等奖1项、省部级成果一等奖2项、二等奖3项，授权国家发明专利12项。

 

周珊珊 教授

解放军总医院

解放军总医院心血管病医学部副主任医师

博士、解放军总医院博士后、耶鲁大学心血管病中心博士后

新加坡国立大学心血管病中心访问学者

中国医疗保健国际交流促进会心血管病学分会委员、秘书

专业特长

冠心病介入治疗及影像学评估

心脏危重症器械辅助治疗

临床研究

参与国产ECMO、Impella、Shockwave等器械上市前临床研究

在耶鲁期间，获FDA CITI证书，管理Pioneer III等9项国际多中心临床研究影像学分析工作

科研文章

作为第一/分中心负责人承担博士后基金、国家重点研发计划、首发重点公关计划3项

发表文章20余篇，文章被中国治疗指南、意大利专家共识引用

设备研发

参与国家科技重大专项：国产OCT的研发及上市前临床验证

基于OCT进行IPA计算的研发优化及临床应用