多模态影像学新技术评估猪冠状动脉慢性完全闭塞模型的形态与功能学特征

Chronic total occlusion (CTO) is defined as focal occlusion of coronary artery with complete blockage of antegrade blood flow and represents the lesion with most technical difficulties for coronary intervention. The clinical outcome and prognosis of revascularization for CTO are closely related to its morphological features and downstream myocardial function, which include intraluminal microchannel formation, histological composition of thrombus and proportion of viable myocardium. According to our previous study, intraluminal microchannel formation observed by CT predicts better outcome of coronary intervention in patients with CTO. However, the histological correlation of those CT-revealed microchannels remains unknown. We aim to further explore the underlying mechanism of this specific finding at histology level in porcine CTO models as well as correlate CT morphological features of intraluminal thrombus with histological findings. In addition, we aim to evaluate the functional status of downstream myocardium by MR 3D whole heart perfusion imaging and therefore compare the proportion of viable myocardium with microchannel formation and length of distal collaterals. Thus, the main objective of this study is to provide comprehensive assessment of morphology and function changes of CTO lesions by multi-modality imaging techniques in porcine models.

冠状动脉慢性完全闭塞（CTO）病变是缺血性心脏病介入治疗中技术难度最大的病变类型。CTO病变介入手术的成功率和患者预后与病变的形态学特性和下游心肌功能状态有关，包括闭塞段内新生血管形成、闭塞段内慢性血栓的组织学成分以及存活心肌的比例。 本申请人的前期研究发现CT所显示的闭塞段内微通道形成提示较高的介入手术成功率，但该类微通道的病理基础尚不明确。本课题拟在前期工作的基础上进行深入研究，通过高分辨率CT成像在不同时间点的猪CTO模型中显示闭塞段内的微通道形成和慢性血栓的不同密度特性，并与病理学研究对照，明确这两者的组织学基础。同时，本课题拟使用磁共振3D全心灌注成像定量分析闭塞段下游心肌的功能状态，并与闭塞段内微通道形成和远端侧枝循环长度对比，明确形态学和功能学之间的关系，通过多模态影像学新技术综合评估CTO病变的形态与功能学特征，为建立影像学指导下的介入治疗提供基础。

冠状动脉慢性完全闭塞（CTO）病变是缺血性心脏病介入治疗中技术难度最大的病变类型。CTO病变介入手术的成功率和患者预后与病变的形态学特性和下游心肌功能状态有关，包括闭塞段内新生血管形成、闭塞段内慢性血栓的组织学成分以及存活心肌的比例。.本项目通过Fefer法建立猪冠状动脉CTO模型。将猪CTO模型根据闭塞时间分成6周和12周两组。在成功建立的猪CTO模型中行3D全心灌注+钆延迟增强序列成像，以及离体的高分辨率CT成像。该部分研究明确了闭塞段血管下游心肌的功能状态，及其与微通道形成和侧枝循环长度的关系，比较微通道形成及远端侧枝循环长度与缺血/梗死心肌比值的相关性。CTO模型中闭塞段血管内微通道的分布和直径，以及闭塞段内慢性血栓的形态和密度特性，并比较不同时间点CTO模型中这两者的差异。在6周和12周组的猪CTO模型完成CT成像后，进行冠状动脉闭塞段的病理学分析，并与CT闭塞段血管的短轴面图像对比，以得到不同慢性血栓成分相应的CT形态学特性。明确了CT所显示的微通道的病理基础，以及不同慢性血栓成分所对应的CT形态和密度。.本项目的研究结果明确了CT显示闭塞段内微通道代表了CTO病变内的再通管腔。CT所显示闭塞段腔内不同的CT值成分代表了早期和晚期CTO病变内不同时期的血栓成分，早期血栓成分的CT较低、管腔正性重构较明显；而晚期血栓成分的CT较高、管腔负性重构较显著。而CT所显示闭塞远端侧枝充盈评分，与下游心肌梗死的发生率和范围密切相关，CT远端侧枝充盈评分越高、下游心肌梗死的发生率和范围越低。该研究在无创性影像学水平揭示不同病变时期闭塞段内微通道的形成和慢性血栓成分的密度变化，并明确其病理学基础，为建立影像学指导下的介入治疗提供理论和技术基础。本项目所提示的闭塞段内慢性血栓的成分和微通道形成、CT所显示的侧枝充盈评分与下游心肌梗死的关系，其意义在于评价介入治疗的成功率以及指导选择合适的介入途径（前向开通或者逆向开通）。