CC BY
113
Оптическая когерентная томография
В.В. Плечев, И.Е. Николаева, И.В. Бузаев, И.Г. Загитов*, Р.Ю. Рисберг, Б.А. Олейник, И.Е. Яманаева
Республиканский кардиологический центр, Уфа, Россия
В статье описаны возможности использования метода оптической когерентной томографии для изучения состояния коронарного кровотока, при планировании и проведении чрескожных вмешательств на коронарных артериях, в том числе при стентировании, и для прогнозирования их результатов. Ключевые слова: оптическаякогерентнаятомография, внутрисосудистая визуализация, атеросклеро-тическая бляшка, чрескожное коронарное вмешательство, стентирование.
Optical Coherence Tomography
V.V. Plechev, INikolaeva, I.V. Buzaev, I.G. Zagitov*, R.Yu. Risberg, B.А. Oleynik, IYamanaeva
Republican Center of Cardiology, Ufa, Russia
The authors describe the use of optical coherence tomography for the study of coronary blood flow, for the planning and the realization of percutaneous coronary interventions, including stenting, and for the prediction of their results.
Key words: optical coherence tomography, intravascular imaging, atherosclerotic plaque, percutaneous coronary intervention, stenting.
Оптическая когерентная томография это еще один метод внутрисосудистой визуализации, который использует лазерное излучение с длиной волны 1300 нм для получения информации о трехмерном строении сосудистой стенки. Впервые метод был описан в 1991 г. D. Huang и соавт. (1) и использован для получения изображения сетчатки глаза. С этого времени начинается использование оптической когерентной томографии в офтальмологии (2). В дальнейшем метод нашел свое применение в гастроэнтерологии (3), дерматологии (4-8), стоматологии (9) и, наконец, во внутрисосудистой визуализации в кардиологии (10-12). Длина волны для внутрисосудистых исследований выбрана близкой по спектру к инфракрасному излучению для получения оптимальной глубины проникновения и разрешающей способности (11). Изображения строятся на основании информации об интенсивности отраженного света и времени, через которое принимается отраженный сигнал. Лазерное излучение от источника подается через оптоволокно на кончик устройства, введенного в исследуемый сосудистый сегмент, на кон-
це которого находится система зеркал, фокусирующая и направляющая его в одну точку. Получение объемного изображения достигается путем вращения системы вокруг своей оси и одновременно поступательного движения от дистального конца к проксимальному. В результате происходит спиралеобразное сканирование поверхности сосудистого сегмента (13).
Сравнение методов оптической когерентной томографии и внутрисосудистого ультразвукового исследования
Степень разрешающей способности лучевых исследований L равна г2/Х, где X -длина волны, г - расстояние (14). Учитывая, что длина ульразвуковой волны примерно в 1000 раз больше, чем длина инфракрасной волны, получаем, что теоретически разрешающая способность внутрисосудистого ульразвукового исследования в 1000 раз меньше, чем у метода оптической когерентной томографии. В реальности эта разница меньше, поскольку разрешающая способность метода оптической когерентной то-
Рис. 1. На 12 часах изображен артефакт движения, обусловленный смещением датчика относительно длинной оси сосуда. На 9:30 - тень от коронарного проводника.
мографии на практике ограничена угловой скоростью вращения датчика. На практике она меньше примерно в 100 раз (13, 14). Однако у ультразвука есть свои преимущества перед инфракрасным излучением, связанные в первую очередь со свойствами света.
Так, в силу того, что кровь является плохо проницаемой для света средой, для получения изображений оптической когерентной томографией необходимо освободить исследуемый сегмент сосуда от крови. Это возможно осуществить двумя способами -окклюзионным и неокклюзионным. В первом случае используется раздутие баллона, проксимально от исследуемого участка, во втором - кровь из исследуемого сегмента артерии временно вытесняется путем инъекции или изотонического раствора, или контрастного вещества. Неокклюзионная техника является более безопасной, поскольку создает меньше ишемии в миокарде, и поэтому ее можно использовать у пациентов с острым коронарным синдромом (11).
Кроме того, как известно из курса физики, благодаря большей длине волны проникающая способность ульразвука выше, чем у света. Поэтому оптическая когерентная томография дает лучшее изображение поверхностных сред, а ультразвук - глубоких. Это, например, ограничивает диагностическую ценность метода оптической когерент-
ной томографии в оценке степени вовлеченности в атеросклеротический процесс ствола левой коронарной артерии и венозных шунтов (15). Одним из недостатков метода оптической когерентной томографии является вероятность возникновения так называемых артефактов движения, когда датчик смещается относительно оси сосуда в то время, когда сканирующий луч не сделал полный оборот (рис. 1).
Фундаментальным достоинством метода оптической когерентной томографии является возможность на основании анализа полученных изображений построения изображения гистологических срезов (так называемая виртуальная гистология). Первые исследования на эту тему были опубликованы в 1996 г. (16). Дальнейшие исследования показали высокую специфичность метода оптической когерентной томографии для оценки строения атеро-склеротической бляшки. Так, в 2002 г. было опубликовано исследование, в котором сравнивались патологоанатомические гистологические заключения с заключениями виртуальной гистологии оптической когерентной томографии. Было проведено сравнение 357 трупных атеросклеротичес-ких сегментов (105 каротидных, 162 аортальных, 90 коронарных). Атеросклероти-ческие бляшки были разделены на фиброзные, фиброзно-кальциевые и липидные. Специфичность виртуальной гистологии в идентификации кальцифицированных бляшек составила 97%, липидных - 92%, фиброзных - 79% (17). Как известно, толщина фиброзной "покрышки" атеросклеро-тической бляшки является важным прогностическим фактором ее разрыва. В 95% случаев разрывов атеросклеротической бляшки толщина ее покрышки меньше 65 нм (18). Два исследования доказали высокую специфичность метода оптической когерентной томографии в измерении толщины фиброзной покрышки атеросклеротической бляшки (19, 12). Также оптическая когерентная томография может дифференцировать белые и красные тромбы (20, 21), скопление макрофагов и пенных клеток (22, 23).
Так, в исследовании, опубликованном в American Journal of Cardiology за 2006 г., проведено сравнение результатов оптической когерентной томографии и заключения патологоанатомов на 108 коронарных образцах, полученных от 40 трупов. Согласно полученным данным, специфичность метода
оптической когерентной томографии в диф-ференцировке красных и белых тромбов составляет 88%, а чувствительность - 90%.
Эти показатели наиболее важны в клинической практике для определения стабильности, т.е. склонности атеросклеротической бляшки к разрыву. К сожалению, сильно кальцифицированные атеросклеротические бляшки и бляшки с высоким содержанием липидов создают помехи для проникновения инфракрасного излучения и получения информации о строении сосудистой стенки.
Способность метода оптической когерентной томографии к гистологической характеристике атеросклеротических бляшек in vivo, а также безопасность этого метода были подтверждены в первом исследовании на пациентах в 2002 г (24). Здоровая сосудистая стенка на изображениях оптической когерентной томографии выглядит как трехслойная структура с четкими границами между интимой, медиа и адвентицией (рис. 2).
Медиа характеризуется как зона с относительно низкой интенсивностью сигнала
(25), соответственно начальная фаза атеро-склеротического процесса, утолщение ин-тимального слоя также хорошо дифференцируются (25). В опубликованной статье журнала Circulation за 2005 г. произведено сравнение типов атеросклеротических бляшек с различными когортами пациентов
(26). В связи с относительно низкой проникающей способностью света липидными бляшками было принято считать бляшки с липидной составляющей, занимающей более 2 квадрантов объема всей бляшки. При использовании этого допущения оказалось, что липидные бляшки встречаются в 90% всех инфарктов миокарда с подъемом сегмента ST, 75% инфарктов без подъема сегмента ST и только в 60% случаев стабильной стенокардии (p = 0,009) (26).
Тонкостенной фиброатеромой принято называть атеросклеротические бляшки с наличием следующей патологической триады: толщина фиброзной покрышки менее 65 нм, миграция макрофагов и наличие липидного ядра (18) (рис. 3).
Благодаря высочайшей разрешающей способности оптической когерентной томографии этот метод является методом выбора для выявления вышеописанной триады (23). В исследовании от 2005 г., упомянутом выше (26), тонкостенная фиброатерома была выявлена в 72% случаев всех инфар-
Рис. 2. Изображение здорового участка сосудистой стенки. Хорошо дифференцируются все три слоя сосудистой стенки. На 5:30 - тень от коронарного проводника. Сам проводник визуализируется в виде полумесяца, что связано с тем, что материал коронарного проводника непроницаем для света (можно провести аналогию с видимой стороной луны).
Рис. 3. На срезе оптической когерентной томограммы на 12 часах визуализируется атеросклеротиче-ская бляшка с высоким содержимым липидов. На изображении также хорошо видны балки установленного биорезорбируемого внутрисосудистого каркаса. Характерным является то, что в отличие от коронарного проводника балки каркаса не оставляют тени. Это обусловленно тем, что материал каркаса, полимер молочной кислоты, проницаем для света.
A Area: 5.Z4mm' 5/15/2014 12:35:27 PM
Mean Diameter: 2.50mm nrt77
Min: 1.74mm, Max: 3.45mm uo//
3 Reference: 7.90mm2 Mean Diameter: 3.16mrn
Position; 22.2mm_\
CKAS:AB = 33.7% .
D %DS; A B = 20,9%
ктов миокарда с подъемом сегмента БТ, 50% инфарктов без подъема сегмента БТ и только в 20% случаев стабильной стенокардии (р = 0,01). Толщина покрышки бляшки составила 47, 54 и 103 нм соответственно (26). Похожие результаты были получены в последующих исследованиях (77-83% случаев инфарктов миокарда с подъемом сегмента БТ, 46% инфарктов без подъема сегмента БТ и от 3 до 25% стабильной стенокардии (р = 0,01)). Таким образом, выводы, полученные на трупных образцах, были подтверждены клиническими испытаниями. В исследовании (27) указано, что прием статинов увеличивает толщину покрышки атеро склеротической бляшки (78 нм против 49 нм), что уменьшает частоту разрывов бляшки с 36 до 8%. Это доказывает прогностическую значимость исследования оптической когерентной томографии в прогнозировании клинического исхода. Интересными являются результаты исследования, в котором авторы утверждают, что у 3% пациентов, острый коронарный синдром у которых развился во время нагрузки, был зафиксирован разрыв атеросклеротической бляшки по сравнению с 57% разрывов атеросклероти-ческой бляшки у пациентов, острый коронарный синдром у которых развился в покое (р = 0,017) (28). Авторы этого исследования пришли к выводу, что патогенез развития острого коронарного синдрома в этих группах может отличаться (28).
Оптическая когерентная томография при чрескожных коронарных вмешательствах
Благодаря высокой разрешающей способности метод оптической когерентной томографии находит свое применение до и после стентирования (29): для оценки рефе-ренсного диаметра перед стентированием (рис. 4), выявления пролапса тканей между решетками стента (рис. 5) (30), характеристики структуры бляшки до и после стентирования (31) (см. рис. 3). Важным является способность метода оптической когерентной томографии выявления пролапса тканей, диссекции под стентом и за его пределами (рис. 6), а также малапозицией страт стентов (см. рис. 5) (31). Большинство из этих явлений практически всегда выявляются в той или иной степени при оптической когерентной томографии после стентирования.
Под пролапсом тканей подразумевается протрузия тканей через решетки стента без
Рис. 4. На срезе оптической когерентной томограммы визуализируется эксцентричное раскрытие био-резорбируемого внутрисосудистого каркаса, вызванное наличием на 12 часах ригидной (кальциевой или фиброзно-кальциевой) атеросклеротической бляшки.
Рис. 5. Пролапс атеросклеротической бляшки между балок каркаса на 11 часах, а также малапозиция на 9 часах.
разрыва более чем на 50 нм. Встречается при оптической когерентной томографии в 97,5% (31). Похожая частота, 94%, описана в патологоанатомических исследованиях (32), что существенно выше частоты выявления пролапса тканей с помощью внутри-сосудистого ультразвукового исследова-
Рис. 6. Диссекция на 3 часах после проведения предилатации с целью подготовки сегмента для имплантации биорезорбируемого внутрисосуди-стого каркаса.
ния, которая составляет от 18 до 35% (33, 34). Это свидетельствует о существенно более высокой спецефичности и чувствительности метода оптической когерентной томографии в выявлении явлений пролапса тканей.
Клиническая значимость пролапса тканей невелика и слабо коррелирует с ранними послеоперационными осложнениями (31).
Диссекцией под стентом называют расслоение сосудистой стенки с формированием диастаза. Она наблюдается в 87% исследований оптической когерентной томографии после стентирования (31) и также слабо коррелирует с ранними послеоперационными осложениями (31). Краевые диссекции встречаются реже (26,3%), корреляция с тромбозами слабая (31). Частота краевых диссекций связана с типом атеросклеро-тической бляшки - чаще происходит с каль-цифицированными (43,8%) и липидными (37,5%), реже с фибрознами (10%) бляшками (25, 35).
Малапозиция
Учитывая высокую разрешающую способность оптической когерентной томографии, степень апозиции страт стента детально изучалась в ряде исследований (12, 36). Согласно предложенной классификации, различают апозицию - когда страты стента погружены в сосудистую стенку более чем
на половину их толщины, протрузию - когда страты стента прижаты, но не погружены, и малапозицию - когда страты стента не имеют контакта с интимой сосуда (37, 38). Другая классификация, основанная на анализе образования неоинтимы при коро-нароангиографическом контроле, различает (39, 23):
1) хорошо прижатые и покрытые неоин-тимой;
2) хорошо прижатые и не покрытые нео-интомой;
3) страты в малапозиции и не покрытые неоинтимой;
4) страты в малапозиции и покрытые нео-интимой.
При исследовании апозиции 6000 стен-тов было выявлено, что 57,1% стентов погружены, 33,8% в протрузии и 9,1% стентов в малапозиции (37). Малапозиция, выявленная с помощью внутрисосудистого ультразвукового исследования, коррелирует с частотой рестенозов (40) и тромбозов (41), однако данных о зависимости частоты выявления малапозиции при оптической когерентной томографией пока нет.
Особого внимания, на наш взгляд заслуживает публикация в журнале International Journal of Cardiology за 2011 г., в котором исследовалась корреляция находки по результатам оптической когерентной томографии перед стентированием тонкостенной атеросклеротической бляшки и подъемом креатинкиназы МВ в биохимическом анализе крови (42). Учитывая, что причинами подъема креатинкиназы после стен-тирования являются разрыв атеросклеро-тической бляшки коронарным стентом и микроэмболия дистального русла ее фрагментами, можно предположить теоретически высокую прогностическую значимость оптической когерентной томографии в развитии феномена no reflow.
Заключение
Оптическая когерентная томография это относительно новая страница в истории развития интервенционной радиологии. Благодаря высокой разрешающей способности и относительной простоте получения изображений этот метод нашел свою нишу среди разнообразных методик, имеющихся в арсенале современного рентгенхирурга. Особый интерес метод оптической когерентной томографии, по мнению авторов, заслуживает в связи с возможностью его приме-
нения для контроля правильности имплантации биорезорбируемых внутрисосудистых каркасов. Уже не вызывает сомнения, что использование оптической когерентной томографии достоверно влияет на интра-операционную тактику имплантации био-резорбируемых внутрисосудистых каркасов
Optical coherence tomography (OCT) is another method of intravascular imaging which uses laser light with a wavelength of 1300 nm to obtain information on three-dimensional structure of the vascular wall. This method was firstly described in 1991 by Dr. Huang (1) and used to obtain images of the retina. Since then, OCT started to be used in ophthalmology (2). Further, the field of application of this method involved gastroenterology (3), dermatology (4, 5, 6, 7, 8), dentistry (9) and, finally, intravascular imaging in cardiology (10, 11, 12). The wavelength used for intravascular imaging is similar to infrared radiation (by spectrum) for obtaining optimal penetration depth and resolution (11). The images are constructed based on information concerning intensity of the reflected light and time needed to accept the reflected signal. Laser radiation from a source is applied through the optical fiber to the tip of the device introduced into the analyzed vascular site, and at the end of this device there is a system of mirrors which focuses and directs it at one point. A three-dimensional image is constructed by rotation of the system around its axis and simultaneous translational movement from the distal end to the proximal one. The result is a spiral scanning of the vascular surface (13).
Optical coherence tomography versus intravascular ultrasound (IVUS)
The degree of resolution power of the imaging studies is calculated as follows: L = r2/X, where X - wavelength and r - distance (14). Given the fact that the ultrasound wavelength by 1000-fold exceeds the infrared wavelength, theoretically, IVUS resolution is 1000-fold less than OCT resolution. In reality, this difference is smaller since OCT resolution in practice is limited by the angular rotation speed of the probe. In practice, it is by approximately 100-fold less (13, 14). However, the ultrasound has its advantages over infrared radiation associated primarily with the properties of the light.
Because the blood is the medium poorly permeable for the light, the blood should be removed from the analyzed vascular segment
(43). В настоящее время идут исследования, цель которых выявить, как использование метода оптической когерентной томографии в качестве контроля при имлантации биоре-зорбируемых внутрисосудистых каркасов влияет на долгосрочный клинической прогноз (44, 45).
to obtain OCT images. There are two possible methods: occlusive and non-occlusive. In the first case, balloon is dilated proximally from the analyzed area; in the second case, the blood from the analyzed arterial site is temporarily replaced with either isotonic solution, or a contrast media. Non-occlusive method is safer because it results in less pronounced myocar-dial ischemia and, therefore, it can be used in patients with acute coronary syndrome (11).
Moreover, as you know from physics lectures, the ultrasound has higher penetration power as compared to the light due to longer wavelength. Therefore, the best quality images of surfaces are obtained via OCT, and IVUS is used for deep structures. For example, it limits the OCT diagnostic value in assessing the atherosclerotic involvement of the left main coronary artery and venous grafts (15). One of the OCT disadvantages is the likelihood of so-called moving artefacts when the probe is displaced around the vascular axis while the scanning beam has not made a full rotation (Fig. 1).
The fundamental advantage of the OCT is the possibility to construct the histological section images based on analysis of the obtained images (so-called virtual histology). The related studies were firstly published in 1996 (16). Further studies demonstrated high specificity of the OCT in assessment of the structure of the atherosclerotic plaque. Thus, in 2002, the results from the study comparing post mortem pathology reports and OCT virtual histology reports were published. 357 cadaveric atherosclerotic segments (105 carotid segments, 162 aortic segments and 90 coronary segments) were compared. Atherosclerotic plaques were classified as fibrous, fibrous calcified, and lipid ones. The specificity of virtual histology in identification of calcified, lipid, and fibrous plaques constituted 97%, 92%, and 79%, respectively (17). The thickness of the fibrous "cap" of the atherosclerotic plaque is known to be important prognostic factor of its rupture. In 95% of cases of ruptured atherosclerotic plaques, the thickness of its cap is less than 65 nm (18). The high
Figure 1. The moving artefact caused by the probe displacement around the vascular long axis is detected at 12:00 o'clock position. The shadow of the coronary wire is presented at 9:30 o'clock position.
Figure 2. Normal vascular wall. All three vascular layers are clearly visualized. The shadow of the coronary wire is presented at 5:30 o'clock position. The wire itself is visualized as a semi-moon due to the fact that the material of the coronary wire is not permeable for light (an analogy with the visible side of the moon can be drawn).
specificity of the OCT to measure thickness of the fibrous cap of atherosclerotic plaque was proven in two studies (19, 12). Moreover, OCT can differ white and red blood clots (20, 21), accumulation of macrophages and foam cells (22, 23).
Thus, the study published in the American Journal of Cardiology in 2006 compared OCT results and pathology reports of 108 coronary samples obtained from 40 cadavers. The findings indicated that OCT specificity and sensitivity in differentiation of red and white blood clots constituted 88% and 90%, respectively.
In clinical practice, these parameters are the most important to determine the stability, i.e. the tendency of the atherosclerotic plaque to rupture. Unfortunately, severely calcified atherosclerotic plaques and plaques with high lipid burden interfere with infrared radiation penetration and obtaining information on the structure of the vascular wall.
The ability of OCT to provide histological characteristics of atherosclerotic plaques in vivo, as well as the safety of this method were confirmed in the first human study in 2002 (24). Normal vascular wall in OCT images represents a three-layer structure with distinct borders between intima, media, and adventitia (Fig. 2).
Media is described as an area of relatively low intensity of the signal (25), therefore, the initial stage of the atherosclerotic process (in-timal thickening) is also easily differentiated (31). The types of atherosclerotic plaques and different populations were compared in an article published in Circulation in 2005 (26). Due to the relatively low penetrating ability of the light, the lipid plaques were considered as plaques in which lipid content involves more than 2 quadrants of the plaque. Given this assumption, it was determined that lipid plaques occur in 90% of cases of all ST-segment elevation myocardial infarction, in 75% of cases of non-ST-segment elevation myocardial infarction and only in 60% of cases of stable angina (p = 0.009) (26).
Atherosclerotic plaques characterized by the following abnormal triad are used to be called a thin-cap fibroatheroma: fibrous cap thickness < 65 nm, macrophage migration, and presence of a lipid core (18) (Fig. 3).
Due to the highest resolution of the OCT, this technique is the method of choice to identify the above described triad (23). In the above-mentioned study conducted in 2005 (26), thin-cap fibroatheroma was identified in 72% of all cases of ST-segment elevation myocardial infarction, in 50% of cases of non-ST-segment elevation myocardial infarction, and only in 20% of cases of stable angina (p = 0.01). The thickness of the plaque cap was 47, 54, and 103 nm, respectively (26). The similar results were obtained in the subsequent studies (77-83% of
A Area: 5.24mm' S/15/2014 12:35:27 РМ
Mean Drameter: Z.50mm ПП77
Min: 1.74тгг,Мая: 3-45trm uu"
3 Reference: 7.9 Omm J Mean Diameter: 3.1&mm
Positon: 22.2mm_!
С HAS: A В = 33. J* .
D %DS; A a > 20.S%
lipid rich ate plaque I
* S
Figure 3. An atherosclerotic plaque with high level of lipids is visualized at 12 o'clock position at the OCT image. Moreover, the struts of implanted bioresorbable vascular scaffold are clearly visible. It is indicative that the scaffold struts have no shadow as opposed to the coronary wire. This is caused by the fact that the scaffold material (poly lactic acid) is permeable to light.
Figure 4. On OCT image, an eccentric expansion of bioresorbable vascular scaffold is caused by rigid (calcified or fibrocalcified) atherosclerotic plaque at 12 o'clock position.
Figure 5. The prolapse of atherosclerotic plaque between the struts at 11 o'clock position and malapposition at 9 o'clock position.
Figure 6. Dissection at 3 o'clock position after predilatation performed to prepare the segment for implantation of a bioresorbable vascular scaffold.
cases of ST-segment elevation myocardial infarction, 46% of cases of non-ST-segment elevation myocardial infarction, and 3-25% of cases of stable angina (p = 0.01). Therefore, the conclusions made using cadaveric samples were confirmed in the clinical trials. The study (27) demonstrated that the statins thickened the cap of the atherosclerotic plaque (49 mm versus 78 nm) and reduced the incidence of plaque ruptures from 36% to 8%. This proves the prognostic impact of OCT on the clinical outcome. Interesting results were obtained in the following study: the authors stated that 3% of the patients with acute coronary syndrome developed on exertion experienced the atherosclerotic plaque rupture as compared to 57% of the patients with acute coronary syndrome developed at rest (p = 0.017) (28). The authors of this study concluded that the pathogenesis of acute coronary syndrome in these populations may be different (28).
Optical coherence tomography in percutaneous coronary interventions
Due to its high resolution, OCT is used before and after stenting (29) in order to determine the reference diameter before stenting (Fig. 4); to detect the tissue prolapse between the stent struts (Fig. 5) (30); to characterize the plaque structure before and after stenting (31) (Fig. 3). The important ability of OCT is to detect tissue prolapse, dissection under and beyond the stent (Fig. 6) as well as the stent struts malapposition (Fig. 5) (31). After stenting, nearly always OCT to a different extent detects the majority of these events.
The tissue prolapse is defined as tissue protrusion through the stent struts without rupture for more than 50 nm. It is detected by optical coherence tomography in 97.5% of cases (31). The similar incidence (94%) was reported in post-mortem studies (32) which is significantly higher than the incidence of tissue prolapse detected by intravascular ultrasound (18-35%) (33, 34). It suggests that OCT specificity and sensitivity in detection of the tissue prolapse are significantly higher.
The clinical value of tissue prolapse is not high and poorly correlates with early postoperative complications (31).
Dissection under the stent is defined as separation of the vascular wall with formation of diastasis. It is observed in 87% of OCT procedures after stenting (31) and also poorly corre-
lates with the early postoperative complications (31). The stent edge dissections are less common (26.3%) and have poor correlation with thrombosis (31). The incidence of edge dissections is associated with the type of atherosclerotic plaque, it occurs more often in calcified (43.8%) and lipid (37.5%) plaques, less often - in fibrous plaques (10%) (35, 25).
Malapposition
Given the high resolution power of OCT, the apposition degree of the stent struts have been investigated in several studies (12, 36). According to the proposed classification, the following types of contact between the stent and vascular wall are defined: apposition - the stent struts are embedded into the vascular wall by more than half of their thickness; protrusion - the stent struts are pressed into the vascular wall but not embedded; and malapposition - the stent struts do not contact with the vessel intima (37, 38). According to another classification based on analysis of neointimal formation revealed in coronary angiography, there are (39, 23):
1) struts which are well pressed and covered with neointima;
2) struts which are well pressed but not covered with neointima;
3) malapposed struts not covered with neointima;
4) malapposed struts covered with neointi-ma.
When apposition of 6,000 stents was investigated, it was found that 57.1% of the stents were embedded, 33.8% of the stents were protruded and 9.1% of the stents were malapposed (37). Malapposition identified using intravascular ultrasound correlates with the rate of restenosis (40) and thrombosis (41), however, there are still no available data on correlation in malapposition revealed via OCT.
In our opinion, special attention should be paid for the article published in the International Journal of Cardiology in 2011, in which correlation between thin-cap atherosclerotic plaques identified by OCT before stenting and increase in CPK-MB levels in the blood biochemistry was investigated (42). Given the fact that the increase in creatine kinase levels after stenting is caused by the rupture of the atherosclerotic plaque by coronary stent and distal microem-bolism with its fragments, high prognostic value of OCT for "no reflow" phenomenon can be theoretically assumed.
Conclusion
Optical coherence tomography is a relatively new page in the history of the interventional radiology. Due to its high resolution power and relative simplicity of obtaining the images, this method has found its niche among the variety of techniques available for modern radiosur-geon. In the authors' opinion, the possibility of OCT to control the correctness of implanted bioresorbable vascular scaffolds is of particular interest. There is no doubt that OCT significantly impacts the intraoperative strategy for implantation of bioresorbable vascular scaffolds (43). The studies evaluating how OCT used for control over implantation of bioresorb-able vascular scaffolds affects the long term clinical outcome are currently ongoing (44, 45).
Список литературы [References]
1. Huang D., Swanson E.A., Lin C.P. et al. Optical coherence tomography. Science. 1991, 254 (5035), 1178-1181.
2. Puliafito C.A., Hee M.R., Lin C.P. et al. Imaging of Macular Diseases with Optical Coherence Tomography. Ophthalmology. 1995, 2 (102), 217-229.
3. Chen Y., Aguirre A.D., Hsiung P.L. et al. Ultrahigh resolution optical coherence tomography of Barrett's esophagus: preliminary descriptive clinical study correlating images with histology. Endoscopy. 2007, 7 (39), 599-605.
4. Babalola O., MamalisA., Lev-Tov H., Jagdeo J. Optical coherence tomography (OCT) of collagen in normal skin and skin fibrosis. Arch. Dermatol. Res. 2014, 306 (1), 1-9.
5. Korde V.R., Bonnema G.T., Xu W. et al. Using optical coherence tomography to evaluate skin sun damage and precancer. Lasers Surg. Med. 2007, 9 (39), 687-695.
6. Schmitz L., Reinhold U., Bierhoff E., Dirschka T. Optical coherence tomography: its role in daily dermatological practice. J. Dtsch. Dermatol. Ges: JDDG. 2013, 6 (11), 499-507.
7. Tsai T.-H., Jee S.-H., Dong C.-Y., Lin S.-J. Multiphoton microscopy in dermatological imaging . J. Dermatol. Sci. 2009, 56 (1), 1-8.
8. Vakoc B.J., Fukumura D., Jain R.K., Bouma B.E. Cancer imaging by optical coherence tomography: preclinical progress and clinical potential. Nat. Rev. Cancer. 2012, 5 (12), 363-368.
9. Freitas A.Z., Zezell D.M., Vieira N.D. Jr. Imaging carious human dental tissue with optical coherence tomography. J. Applied Phys. 2006, 2 (99).
10. Drexler W. Ultrahigh-resolution optical coherence tomography. J. Biomed. Optics. 2004, 1 (9), 47-74.
11. Fercher A.F. Optical coherence tomography - development, principles, applications. Zeitschrift für Medizinische Physik. 2010, 4 (20), 251-276.
12. Raffel O.C., Akasaka T., Jang I.-K. Cardiac optical coherence tomography. Heart Br. Card. Soc. 2008, 9 (94), 1200-1210.
13. The Clinical Atlas of Intravascular Optical Coherence Tomography (OCT) on the App Store on iTunes. Appstore (Электронный ресурс). Eds Radu M.D., Räber L., GarciaGarcia H., Serruyus P. URL: https://itunes.apple.com/us/
app/clinical-atlas-intravascular/id496188504?mt=8 (дата обращения: 30.07.2015).
14. Mintz G.S., Nissen S.E., Anderson W.D. et al. American College of Cardiology clinical Expert Consensus Document on standards for acquisition, measurement and reporting of intravascular ultrasound studies (IVUS). Eur. J. Echocardiogr. 2001, 4 (2), 299-313.
15. Moharram M.A., Yeoh T., Lowe H.C. Swings and roundabouts: Intravascular Optical Coherence Tomography (OCT) in the evaluation of the left main stem coronary artery. Int. J. Cardiol. 2011, 2 (148), 243-244.
16. Brezinski M.E., Tearney G.J., Bouma B.E. et al. Optical coherence tomography for optical biopsy. Properties and demonstration of vascular pathology. Circulation. 1996, 6 (93), 1206-1213.
17. Yabushita H. Characterization of Human Atherosclerosis by Optical Coherence Tomography. Circulation. 2002, 13 (106), 1640-1645.
18. Burke A.P., Farb A., Malcom G.T. et al. Coronary risk factors and plaque morphology in men with coronary disease who died suddenly. New Engl. J. Med. 1997, 18 (336), 12761282.
19. Kume T., Akasaka T., Kawamoto T. et al. Measurement of the thickness of the fibrous cap by optical coherence tomography. Am. Heart J. 2006, 4 (152), 755.e1-755.e4.
20. Kume T., Akasaka T., Kawamoto T. et al. Assessment of coronary arterial thrombus by optical coherence tomography. Am. J. Cardiol. 2006, 12 (97), 1713-1717.
21. Meng L., Lv B., Zhang S. et al. In vivo optical coherence tomography of experimental thrombosis in a rabbit carotid model. Heart (Br. Cardiac Soc.). 2008, 6 (94), 777-780.
22. Brezinski M.E. Optical coherence tomography for identifying unstable coronary plaque. Int. J. Cardiol. 2006, 107 (2), 154-165.
23. Bezerra H.G., Costa M.A., Guagliumi G., Rollins A.M., Simon D.I. Intracoronary Optical Coherence Tomography: A Comprehensive Review. Clinical and Research Applications. JACC: Cardiovasc. Interv. 2009; 2 (11): 1035-1046.
24. Jang I.K., Bouma B.E., Kang D.H. et al. Visualization of coronary atherosclerotic plaques in patients using optical coherence tomography: comparison with intravascular ultrasound. J. Am. Coll. Cardiol. 2002, 4 (39), 604-609.
25. Prati F., Regar E., Mintz G.S. et al. Expert review document on methodology, terminology, and clinical applications of optical coherence tomography: Physical principles, methodology of image acquisition, and clinical application for assessment of coronary arteries and atherosclerosis. Eur Heart J. 2010, 4 (31), 401-415.
26. Jang I.-K., Tearney G.J. , MacNeill B. et al. In vivo characterization of coronary atherosclerotic plaque by use of optical coherence tomography. Circulation. 2005, 12 (111), 1551-1555.
27. Chia S., Raffel O.C., Takano M. et al. Association of statin therapy with reduced coronary plaque rupture: an optical coherence tomography study. Coronary Artery Dis. 2008, 4 (19), 237-242.
28. Tanaka A., Imanishi T., Kitabata H. et al. Morphology of exertion-triggered plaque rupture in patients with acute coronary syndrome: An optical coherence tomography study. Circulation. 2008, 23 (118), 2368-2373.
29. Diaz-Sandoval L.J., Bouma B.E., Tearney G.J., Jang I.K. Optical coherence tomography as a tool for percutaneous coronary interventions. Catheter Cardiovasc. Interv. 2005, 4 (65), 492-496.
30. Sohn J., Hur S.H., Kim I.C. et al. A comparison of tissue prolapse with optical coherence tomography and intravascular ultrasound after drug-eluting stent implantation. Int. J. Cardiovasc. Imaging. 2014, 1 (31), 21-29.
31. Gonzalo N., Serruys P.W., Okamura T. et al. Optical coherence tomography assessment of the acute effects of stent implantation on the vessel wall: a systematic quantitative approach. Heart (British Cardiac Society). 2009, 95, 1913-1919.
32. Farb A., Sangiorgi G., Carter A.J. et al. Pathology of acute and chronic coronary stenting in humans. Circulation. 1999, 1 (99), 44.
33. Jang I.K., Tearney G., Bouma B. Visualization of tissue prolapse between coronary stent struts by optical coherence tomography: comparison with intravascular ultrasound. Circulation. 2001, 22 (104), 2754.
34. Kim S.-W., Mintz G.S., Ohlmann P. et al. Frequency and severity of plaque prolapse within Cypher and Taxus stents as determined by sequential intravascular ultrasound analysis. Am. J. Cardiol. 2006, 9 (98), 1206-1211.
35. Gonzalo N., Serruys P.W.J.C. , Okamura T. et al. Relation between plaque type and dissections at the edges after stent implantation: an optical coherence tomography study. Int. J. Cardiol. 2011, 2 (150), 151-155.
36. Barlis P., Schmitt J.M. Current and future developments in intracoronary optical coherence tomography imaging. EuroIntervention: journal of EuroPCR in collaboration with the Working Group on Interventional Cardiology of the European Society of Cardiology. 2009, 4 (4), 529-533.
37. Tanigawa J., Barlis P., Dimopoulos K. et al. The influence of strut thickness and cell design on immediate apposition of drug-eluting stents assessed by optical coherence tomography. Int. J. Cardiol. 2009, 2 (134), 180-188.
38. Barlis P., Dimopoulos K., Tanigawa J. et al. Quantitative analysis of intracoronary optical coherence tomography measurements of stent strut apposition and tissue coverage. Int. J. Cardiol. 2010, 2 (141), 151-156.
39. Takano M., Inami S., Jang I.K. et al. Evaluation by optical coherence tomography of neointimal coverage of sirolim-us-eluting stent three months after implantation. Am. J. Cardiol. 2007, 8 (99), 1033-1038.
40. Ong D.S., Jang I.-K. Causes, assessment, and treatment of stent thrombosis-intravascular imaging insights. Nature Rev. Cardiol. 2015, 6 (12), 325-336.
41. Uren N.G., Schwarzacher S.P., Metz J.A. et al. Predictors and outcomes of stent thrombosis: An intravascular ultrasound registry. Eur. Heart J. 2002, 2 (23), 124-132.
42. Yonetsu T., Kakuta T., Lee T. et al Impact of plaque morphology on creatine kinase-MB elevation in patients with elective stent implantation. Int. J. Cardiol. 2011, 1 (146), 80-85.
43. Allahwala U.K., Cockburn J.A., Shaw E. et al. Clinical utility of optical coherence tomography (OCT) in the optimisation of Absorb bioresorbable vascular scaffold deployment during percutaneous coronary intervention. EuroIntervention: journal of EuroPCR in collaboration with the Working Group on Interventional Cardiology of the European Society of Cardiology. 2015; 10 (10): 1154-1159..
44. Плечев В.В. и др. Оптическая когерентная томография в принятии решений при имплантации сосудистых рассасывающихся каркасов и оценке регенерации у больных с ишемической болезнью сердца. Регенеративная хирургия (Электронный ресурс). URL: http://reg-surgery.ru/currNumber. htm#buz.
[Plechev V.V. et al. Optical coherence tomography in decision making during the implantation of vascular scaffolds and for the evaluation of regeneration in patients with ischemic heart disease. Regenerativnaya khirurgia. URL: http:// regsurgery.ru/currNumber.htm#buz. (In Russian)]
45. Zagitov I.G. и др. TCTAP A-090 Bioresorbable Vascular Scaffolds Implantation Technique Utilizing Invasive Imaging with Optical Coherence Tomography. Influence on Clinical Outcome. J. Am. Coll. Cardiol. 2016, 16 (67), S42-S43.
Сведения об авторах [Authors info]
Плечев Владимир Вячеславович - доктор мед. наук, профессор, зав. кафедрой госпитальной хирургии Башкирского государственного медицинского университета, Уфа, Россия.
Николаева Ирина Евгеньевна - канд. мед. наук, главный врач Республиканского кардиологического центра, Уфа, Россия. Бузаев Игорь Вячеславович - канд. мед. наук, заведующий отделением рентгенхирургических методов диагностики и лечения № 1 Республиканского кардиологического центра, Уфа, Россия.
Загитов Ильгиз Гайфуллович* - врач по рентгенэндоваскулярной диагностике и лечению отделения рентгенхирургических методов диагностики и лечения № 1 Республиканского кардиологического центра, Уфа, Россия.
Рисберг Роман Юрьевич - канд. мед. наук, врач по рентгенэндоваскулярной диагностике и лечению отделения рентгенхирургических методов диагностики и лечения № 1 Республиканского кардиологического центра, Уфа, Россия. Олейник Богдан Александрович - канд. мед. наук, сосудистый хирург, Республиканский кардиологический диспансер, Уфа, Россия.
Яманаева Инна Евгеньевна - канд. мед. наук, кардиолог, врач по рентгенэндоваскулярной диагностике и лечению, отделение рентгенхирургических методов диагностики и лечения № 1 Республиканского кардиологического центра, Уфа, Россия.
* Адрес для переписки: Загитов Ильгиз Гайфуллович - Республиканский Кардиологический Центр Министерства здравоохранения Республики Башкортостан. 450106 Уфа, ул. Ст. Кувыкина, 96. Тел.: +7-347-255-50-12. E-mail: [email protected]
Plechev Vladimir Viacheslavovich - Doct. od Med. Sci., Professor, Head, Chair of Hospital surgery, Bashkir State medical university, Ufa, Russia.
Nikolaeva Irina Evguenievna - Cand. of Med. Sci., Head Physician, Republican Center of Cardiology, Ufa, Russia.
Buzaev Igor Viacheslavovich - Cand. of Med. Sci., Head, Dept. of Endovascular methods of diagnosis and treatment N1, Republican
Center of Cardiology, Ufa, Russia.
Zaguitov Ilguiz Gayfullovich - physician -specialist in endovascular diagnosis and treatment, Dept. of Endovascular methods of diagnosis and treatment N1, Republican Center of Cardiology, Ufa, Russia.
Rizberg Roman Yurievich - Cand. of Med. Sci., physician -specialist in endovascular diagnosis and treatment, Dept. of Endovascular methods of diagnosis and treatment N1, Republican Center of Cardiology, Ufa, Russia.
Oleynik Bogdan Aleksandrovich - Cand. of Med. Sci., vascular surgeon, Republican Center of Cardiology, Ufa, Russia. Yamanaeva Inna Evguenievna - Cand. of Med. Sci., physician - specialist in endovascular diagnosis and treatment, Dept. of Endovascular methods of diagnosis and treatment N1, Republican Center of Cardiology, Ufa, Russia.
* Address for correspondence: Ilguiz Zaguitov - Republican Cardiology Center. 96, Stepana Kuvykina str., 450106, Ufa, Russia. Phone: +7-347-255-50-12. E-mail: [email protected]
Статья получена 7 ноября 2016 г Принята в печать 3 апреля 2017 г
Manuscript received on November 7, 2016. Accepted for publication on April 03, 2017.
