IVUS原理和應(yīng)用

,IVUS原理和應(yīng)用,血管造影-冠脈介入治療的金標(biāo)準(zhǔn),血管造影-冠脈介入治療的金標(biāo)準(zhǔn)?,血管造影的局限 -造影角度的影響,Angiogram Silhouette,Coronary Cross-Section,75%,25%,Angiogram Silhouette,局限病變,彌散病變,50% 病變,50% 病變？,血管造影的局限 - “安靜”的病變,IntraVascular UltraSound（IVUS）,血管內(nèi)超聲,更真,更細(xì),更全的信息,IVUS 原理,Ultrasound: 振動非?？於硕鸁o法聽到的聲音 聽力范圍為20KHz 或 20,000每秒.,聲波的測量單位為Hertz (Hz)1 Hz = 每秒一個波周期MHz: 超聲波的測量單位MHz越低, 圖像穿透越深 （擊鼓聲）MHz越高, 圖像質(zhì)量越高 （小提琴聲）,IVUS 原理,超聲波傳感器: 將電能轉(zhuǎn)化為聲能的裝置也能將返回的聲波轉(zhuǎn)化為電能,IVUS 原理,機械式探頭: 探測晶體為單片,在驅(qū)動軸上旋轉(zhuǎn) 40 MHz, 單片晶體, 實時成像 相控陣式探頭: 晶體不需要旋轉(zhuǎn) (VolcanoTM) 20 MHz, 64 片晶體, 合成圖像,40MHz,20MHz,機械式探頭和相控陣式探頭導(dǎo)管,高頻超聲從血管壁反射回來并返回系統(tǒng),系統(tǒng)電路處理后形成圖像,IVUS成像原理,IVUS準(zhǔn)確反映冠脈血管壁組織學(xué)情況,圖像表現(xiàn)內(nèi)膜病變斑塊是致密的,所以表現(xiàn)為白色中膜由均勻的平滑肌細(xì)胞構(gòu)成,不反射超聲波,所以表現(xiàn)為圓型暗區(qū)外膜 由膠原組成,反射大量超聲波,所以表現(xiàn)為白色,Boston Scientific/GALAXYAtlantis SR 40MHz Catheter,40MHz超聲探頭能清晰地顯示血管的內(nèi)膜、中膜、外膜和血栓，對細(xì)小結(jié)構(gòu)的識別能力更強。,中膜,內(nèi)膜,超聲探頭,外膜,IVUS -“ 活體的組織學(xué) ”檢查,機械式探頭導(dǎo)管準(zhǔn)備,排氣將包裝內(nèi)取出的3毫升和10毫升的注射器充滿肝素生理鹽水，通過三通閥與延長管連接，完全排氣后再與將延長管連接到顯像核心軸上的單向連接端(如箭頭3所示)，加壓沖洗排盡外鞘內(nèi)的氣體。注意:在給導(dǎo)管做注水準(zhǔn)備時不要弄濕IVUS導(dǎo)管的帶有金屬線路的馬達插入端,否則將影響圖像質(zhì)量.,機械式探頭導(dǎo)管準(zhǔn)備,馬達準(zhǔn)備 將馬達裝入無菌袋中, 然后將馬達連接到馬達拖板上。注意：當(dāng)把 馬達放在拖板上的時候，確保無菌袋展開良好,如馬達就位良好,則馬達上的顯示屏?xí)@示數(shù)字。如馬達未顯示數(shù)字,說明馬達與拖板連接不好.,機械式探頭導(dǎo)管準(zhǔn)備,連接導(dǎo)管把超聲導(dǎo)管連接到馬達的導(dǎo)管連接孔中。確定IVUS導(dǎo)管的顯像核心軸完全接觸到位，但導(dǎo)管不要安裝太緊。確保顯像導(dǎo)管平直,通過按馬達上或主機上的“IMAGE”鍵即刻啟動馬達的顯像功能， 通過觀察顯示器上同心圓環(huán)的明亮圖樣，確定導(dǎo)管工作正常。檢查導(dǎo)管顯像核心的部件是否完全抽回到IVUS鞘內(nèi)，并把近端固定在拖板的卡槽上。,機械式探頭導(dǎo)管準(zhǔn)備,自動回撤功能檢測手動在拖板上前后推移馬達，切記在拖板上前后推動馬達時,一定要在按住馬達上的“RELEASE”鍵時操作。否則會損壞馬達.應(yīng)該把馬達放置在拖板的最前端，并在馬達上按“RESET”鍵使讀數(shù)液晶屏上的自動回撤距離歸零。,Eagle Eye Gold (20 MHz),- 無需特別導(dǎo)管準(zhǔn)備，即插即用- 全自動導(dǎo)管識別- 無需肝素鹽水除氣泡,相控陣探頭導(dǎo)管的準(zhǔn)備,牢記在導(dǎo)絲和IVUS導(dǎo)管進入體內(nèi)之前應(yīng)預(yù)先給予肝素-避免血栓形成牢記在成像前應(yīng)冠脈內(nèi)注射硝酸甘油（即使血壓在臨界低限）-避免冠脈痙攣牢記在對左主干或右冠脈開口病變進行成像時，應(yīng)將指引導(dǎo)管撤至主動脈內(nèi)-避免將指引導(dǎo)管誤認(rèn)為成開口病變,導(dǎo)管放置和顯像,導(dǎo)管放置和顯像,1. 在導(dǎo)絲上前推IVUS超聲導(dǎo)管到感興趣的血管/病變區(qū)，確保IVUS超聲導(dǎo)管的探頭(第二個標(biāo)記物)在要顯像的血管/病變區(qū)遠(yuǎn)端.2.按MDU馬達或主機上的”IMAGE”鍵啟動馬達并核對圖像。3.保持IVUS超聲導(dǎo)管和導(dǎo)絲固定不動，按下自動回撤（pullback）回退顯像核心軸。4.當(dāng)掃描完成后，通過按“image”鍵停止馬達。并維持導(dǎo)絲的位置不變，撤出超聲導(dǎo)管。5.當(dāng)導(dǎo)管撤出后，用3毫升注射器向?qū)Ч軆?nèi)注射肝素生理鹽水，從而把導(dǎo)管內(nèi)部殘留的血液排出,準(zhǔn)備下一次顯像。,IVUS圖像質(zhì)量主要由兩個因素決定：空間分辨力 （軸向和側(cè)向分辨力）對比分辨力(灰階/動態(tài)范圍),IVUS 圖像質(zhì)量,空間分辨力（軸向和側(cè)向分辨力）：是超聲圖像分辨相鄰微小目標(biāo)的能力。對40MHz 的超聲導(dǎo)管為例，其軸向分辨力為80-100m，側(cè)向分辨力為 200-250 m,IVUS 圖像質(zhì)量,對比分辨力(灰階/動態(tài)范圍) ： 顯示不同灰階細(xì)微差別的回聲能力，或者說區(qū)分不同組織的能力。低動態(tài)范圍圖像呈現(xiàn)出“非黑即白”的的形式，缺乏中間過渡的灰階水平。高動態(tài)范圍圖像灰度漸變更豐富，使圖像更柔和細(xì)膩。,低動態(tài)范圍圖像,高動態(tài)范圍圖像,IVUS 圖像質(zhì)量,環(huán)暈（Ringdown）表現(xiàn)為圍繞超聲導(dǎo)管周圍的一圈白色影像，它主要是超聲換能器的聲波振蕩引起的高幅干擾信號，常常會妨礙我們對導(dǎo)管周圍近場圖像的觀察。 處理方法：a) 改進換能器 b)應(yīng)用過濾器 c)導(dǎo)管進入血管腔后按下ringdown按鍵。,偽影的識別及應(yīng)對,環(huán)暈偽影,偽影的識別及應(yīng)對,血液斑點（ Blood speckle）表現(xiàn)為血管腔內(nèi)的斑點狀回聲，超聲的頻率和血流速度決定斑點回聲的強弱。有時，較強的血液斑點與軟斑塊，增生的內(nèi)膜及血栓難以區(qū)分開來。 處理方法：通過指引導(dǎo)管向冠脈內(nèi)注射造影劑或生理鹽水，使組織過界顯現(xiàn)出來。,沖洗,血液斑點,偽影的識別及應(yīng)對,不均勻旋轉(zhuǎn)偽像 （Non-Uniform Rotation Distortion, NURD）表現(xiàn)為圖像扭曲變形，是由于機械旋轉(zhuǎn)型導(dǎo)管的超聲探頭由于核心軸與外鞘之間的摩擦而產(chǎn)生不均勻轉(zhuǎn)動，使獲得的圖像失真。常發(fā)生于成角、扭曲或重度狹窄的病變。 處理方法：適當(dāng)松開Y閥，對嚴(yán)重狹窄進行預(yù)擴張后再放入IVUS導(dǎo)管。,Side Lobes,Guiding catheter,Guiding Catheter,偽影的識別及應(yīng)對,不恰當(dāng)導(dǎo)管位置偽影,機械動力的回撤系統(tǒng),建議采用 0.5mm/sec優(yōu)點獲得的影像是按照從遠(yuǎn)端到近端的順序-避免了在一根血管上來回成像穩(wěn)定、緩慢地回撤傳感器可以避免在某一血管節(jié)段成像太快使技術(shù)人員能夠?qū)Ｗ⒂谘苡跋瘢挥萌?dān)心超聲導(dǎo)管的操作可以測量病變的長度和容積絕大多數(shù)的多中心研究和所有的系列研究均要求使用此系統(tǒng)缺點由于傳感器不能在血管的某一特定部位長時間停留，因此對于重要的感興趣的節(jié)段不能進行充分的檢查和評估,以與自動回撤相似 (0.5毫米/秒)的慢速回撤導(dǎo)管優(yōu)點通過在某一點停止回撤能夠?qū)Ω信d趣的局部進行詳細(xì)檢查。缺點如果回撤太快會遺漏對病變的發(fā)現(xiàn)沒有長度和容積的測量前向和后向的導(dǎo)管移動會對以后回顧顯像造成干擾,手動的回撤,基本報告,患者一般資料適應(yīng)癥IVUS步驟的簡短說明設(shè)備成像的血管基本數(shù)據(jù)基本測量數(shù)據(jù) (例如： MLA最小管腔面積, MSA最小支架面積, MSD最小支架直徑, 斑塊負(fù)荷等)形態(tài)學(xué)特點 (例如： 斑塊破裂, 血栓, 鈣化, 夾層, 壁內(nèi)血腫等)根據(jù)IVUS成像，治療所發(fā)生的相應(yīng)變化IVUS導(dǎo)致的并發(fā)癥和相應(yīng)處理,綜合報告,包含基本報告所含有的信息. . . 介入治療前和/或治療后三個主要的圖像層面的定量分析: 遠(yuǎn)端血管參考, 病變, 近端血管參考EEM CSA 外彈力膜橫截面積Lumen CSA 管腔橫截面積Plaque&media CSA 斑塊和血管中層的橫截面積Plaque burden 斑塊負(fù)荷Area stenosis 面積狹窄Stent measurements 支架測量數(shù)據(jù)Lesion length 病變長度,IVUS - 應(yīng)用范圍,血管造影不能明確診斷的病例 對治療方法的選擇 評價治療效果 遠(yuǎn)期隨訪性研究,正常血管 / 病變血管,正常,病變,軟斑塊 / 纖維斑塊,軟斑塊,纖維斑塊,鈣化,鈣化,在鈣化后面: 聲學(xué)暗區(qū),擴張不全,貼壁不良,支架術(shù)后評價,管腔面積 (A1) 和管腔直徑 (D1),血管面積 (A2) 和血管直徑 (D2),直徑和面積是“直接”測量,IVUS定量分析-面積和直徑,確定介入手術(shù)方法和選擇尺寸,近端參照血管,病變部位,遠(yuǎn)端參照血管,B1,B2,8 mm2,3 mm2,9mm2,IVUS定量分析,IVUS 在DES 時代,病變嚴(yán)重程度的判斷和確定面積相對狹窄率 Percent Area Stenosis最小管腔面積 Minimal Lumen Area (MLA)支架尺寸選擇的測量直徑 : 遠(yuǎn)近端參照血管，狹窄病變處測量病變長度測量 (使用縱軸) 支架植入后檢查確認(rèn)支架貼壁和擴張良好其他測量是用于研究. 斑塊負(fù)荷, 容積計算.,病變長度,病變嚴(yán)重程度的判斷最小管腔面積 (MLA),最小管腔面積(MLA)在最窄的地方測量最小管腔面積在冠脈血管的近端 2/3 段:4.0 mm2 1 一般認(rèn)為是明顯血流限制在左主干6.0 mm2 2 一般認(rèn)為是明顯血流限制,1. Abizaid A, et al. Long term follow-up after percutaneous transluminal coronary angioplasty was not performed based on intravascular ultrasound findings: importance of lumen dimensions. Circulation. 1999 Jul 20; 100(3):256-2612 Jasti V, et al. Correlations between fractional flow reserve and intravascular ultrasound in patients with ambiguous left main coronary artery stenosis. Circulation. 2004; 110:2831-2836,IVUS 在臨界病變判斷近段 LAD, LCX, RCA,Takagi, et al. Circulation 1999;100:250-5,IVUS發(fā)現(xiàn)臨界病變的嚴(yán)重程度及形態(tài),臨界狹窄判斷:如果在近端 LAD, LCX or RCA, 狹窄處的MLA 4 mm2 則該狹窄明顯限制血流,應(yīng)該干預(yù),IVUS在左主干病變,Abizaid, et al. J Am Coll Cardiol 1999;34:707-715,IVUS 評價左主干的狹窄嚴(yán)重程度, 而造影就不能,臨界左主干狹窄評價:如果左主干MLA 6 mm2 將明顯限制血流,應(yīng)該干預(yù).,58 歲男性有不穩(wěn)定心絞痛，前壁和下壁運動試驗 EKG 改變.,病例：IVUS與造影比較,參照段,病變,10 mm,管腔 CSA = 18.3mm2管腔直徑 = 5.0mm,管腔 CSA = 3.6mm2管腔直徑 = 1.3mm,管腔CSA = 11.9mm2管腔直徑 = 3.5mm,正常左主干開口病人被誤認(rèn)為病變而進行CABG,病人有嚴(yán)重的左主干末端狹窄，沒被識別，被醫(yī)生建議治療LAD,IVUS在左主干病變,IVUS在分叉病變,IVUS可以對血管分支開口及斑塊位置和負(fù)荷進行精確的顯示，從而了解斑塊特性，避免斑塊移位,IVUS評價異常病變形態(tài),IVUS 發(fā)現(xiàn)異常的病變形態(tài),在復(fù)雜病變?nèi)玮}化，撕裂，血管瘤，血栓等情況下，IVUS可以準(zhǔn)確反應(yīng)真實病變情況。,Calcium,0,1.5,4.5 mm,因嚴(yán)重鈣化在造影上引起的模糊病變形態(tài),IVUS評價異常病變形態(tài),IVUS在PCI尺寸選擇,支架植入后面臨的問題,支架貼壁不良,支架邊緣撕裂,支架擴張不全,斑塊在支架內(nèi)脫垂,擴張不全現(xiàn)象常規(guī)地發(fā)生 (POSTIT)1,關(guān)于擴張不全（ Underexpansion）,POSTIT 試驗1臨床結(jié)果:在支架植入之后的IVUS檢查，僅在29%的病人中發(fā)現(xiàn)理想的支架釋放不理想的支架植入原因: 不是因為支架尺寸選小，而是因為支架輸送球囊沒有能力將支架完全擴張到命名的尺寸. 1Brodie et al, Catheterization and Cardiovasc Int 2003. 59:184-192,Source: Image from Boston Scientific,擴張不全常規(guī)地發(fā)生 (POSTIT)1,IVUS檢查支架貼壁（ Apposition）,IVUS檢查,Source: Image from Boston Scientific,造影圖像,IVUS評價是否需要后擴,后擴策略:使用比支架長度短的非順應(yīng)性球囊,治療前,支架術(shù)后,后擴張后,擴張不全,小的支架邊緣撕裂,撕裂,IVUS鑒別支架內(nèi)再狹窄 ISRIVUS檢查 ISR 可能發(fā)現(xiàn)在前次治療中擴張不全的支架,因為IVUS檢查將斑塊和支架可視化，IVUS 檢查能夠發(fā)現(xiàn)支架術(shù)失敗的真正原因, 并且經(jīng)常發(fā)現(xiàn)擴張不全的支架,IVUS 在PCI中的指怔,Thank You！,