血管内超声IVUS原理和应用课件.ppt

IVUS,原理和应用,血管造影,-,冠脉介入治疗的金标准,血管造影,-,冠脉介入治疗的金标准,?,血管造影的局限,-,造影角度的影响,Angiogram Silhouette,Coronary,Cross-Section,75%,25%,Angiogram,Silhouette,局限病变,弥散病变,50%,病变,50%,病变？,血管造影的局限,-,“安静”的病变,I,ntra,V,ascular,U,ltra,S,ound,（,IVUS,）,血管内超声,更真,更细,更全的信息,IVUS,原理,?,Ultrasound:,振动非常快而人耳,无法听到的声音,听力范围为,20KHz,或,20,000,每秒,.,声波的测量单位为,Hertz(Hz),?,1 Hz=,每秒一个波周期,MHz:,超声波的测量单位,?,MHz,越低,图像穿透越深,（击鼓声）,?,MHz,越高,图像质量越高,（小提琴声）,9,MHz,20,MHZ,IVUS,原理,超声波传感器,:,将电能转化为声能的装置,也能将返回的声波转化为电能,IVUS,原理,机械式探头,:,探测晶体为单片,在驱动轴上旋转,40 MHz,单片晶体,实时成像,相控阵式探头,:,晶体不需要旋转,(Volcano,TM,),20 MHz,64,片晶体,合成图像,40MHz,20MHz,机械式探头和相控阵式探头导管,高频超声从血管壁反,射回来并返回系统,系统电路处理,后形成图像,IVUS,成像原理,IVUS,准确反映冠脉血管壁组织学情况,图像表现,?,内膜病变,?,斑块是致密的,所以表,现为白色,?,中膜,?,由均匀的平滑肌细胞,构成,不反射超声波,所以表现为圆型暗区,?,外膜,?,由胶原组成,反射大量,超声波,所以表现为白,色,Boston Scientific/GALAXY,Atlantis?SR,40MHz,Catheter,MHz,超声探头能清晰地显示血管的内膜、中膜、外膜和血栓，,对细小结构的识别能力更强。,中膜,内膜,超声探头,外膜,IVUS-,“活体的组织学,”检查,机械式探头导管准备,?,排气,将包装内取出的,3,毫升和,10,毫升的注射器充满肝素生理盐水，通过三通阀与延长管连接，,完全排气后再与将延长管连接到显像核心轴上的单向连接端,(,如箭头,3,所示,),，加压冲洗排尽,外鞘内的气体。,注意,:,在给导管做注水准备时不要弄湿,IVUS,导管的带有金属线路的马达插入端,否则将影响,图像质量,.,机械式探头导管准备,?,马达准备,将马达装入无菌袋中,然后将马达连接到马达拖板上。,注意：当把,马达放在拖板上的时候，确保无菌袋展开良好,如马达就位良好,则马达上的,显示屏会显示数字。如马达未显示数字,说明马达与拖板连接不好,.,机械式探头导管准备,?,连接导管,把超声导管连接到马达的导管连接孔中。确定,IVUS,导管的显像核心轴完全接触到位，但导管,不要安装太紧。确保显像导管平直,通过按马达上或主机上的“,IMAGE,”,键即刻启动马达的显,像功能，,通过观察显示器上同心圆环的明亮图样，确定导管工作正常。检查导管显像核心的,部件是否完全抽回到,IVUS,鞘内，并把近端固定在拖板的卡槽上。,机械式探头导管准备,?,自动回撤功能检测,手动在拖板上前后推移马达，切记在拖板上前后推动马达时,一定要在按住马达上的,“RELEASE”,键时操作。否则会损坏马达,.,应该把马达放置在拖板的最前端，并在马达上按,“,RESET”,键使读数液晶屏上的自动回撤距离归零。,Eagle Eye Gold?,(20 MHz),-,无需特别导管准备，即插即用,-,全自动导管识别,-,无需肝素盐水除气泡,相控阵探头导管的准备,牢记在导丝和,IVUS,导管进入体内之前应预先给予,肝素,-,避免血栓形成,牢记在成像前应冠脉内注射硝酸甘油（即使血压,在临界低限）,-,避免冠脉痉挛,牢记在对左主干或右冠脉开口病变进行成像时，,应将指引导管撤至主动脉内,-,避免将指引导管误,认为成开口病变,导管放置和显像,导管放置和显像,1.,在导丝上前推,IVUS,超声导管到感兴趣的血管,/,病变区，确保,IVUS,超声导管的探头,(,第二,个标记物,),在要显像的血管,/,病变区远端,.,2.,按,MDU,马达或主机上的”,IMAGE”,键启动马达并核对图像。,3.,保持,IVUS,超声导管和导丝固定不动，按下自动回撤（,pullback,）回退显像核心轴。,4.,当扫描完成后，通过按“,image,”键停止马达。并维持导丝的位置不变，撤出超声导管。,5.,当导管撤出后，用,3,毫升注射器向导管内注射肝素生理盐水，从而把导管内部残留的血,液排出,准备下一次显像。,IVUS,图像质量主要由两个因素决定：,1.,空间分辨力,（轴向和侧向分辨力）,2.,对比分辨力,(,灰阶,/,动态范围,),IVUS,图像质量,空间分辨力（轴向和侧向分辨力）：,是超声图像分辨相邻微小目标的能,力。对,40MHz,的超声导管为例，,其轴向分辨力为,80-,100m,，侧向,分辨力为,200-,250 m,IVUS,图像质量,对比分辨力,(,灰阶,/,动态范围,),：,显示不同灰阶细微差别的回声能力，或者说区分,不同组织的能力。,?,低动态范围图像呈现出“非黑即白”的的,形式，缺乏中间过渡的灰阶水平。,?,高动态范围图像灰度渐变更丰富，使图像,更柔和细腻。,低动态范围图像,高动态范围图像,IVUS,图像质量,?,环晕（,Ringdown,）,?,表现为围绕超声导管周围的一圈白色影像，它主要是超声换能器的声波振荡,引起的高幅干扰信号，常常会妨碍我们对导管周围近场图像的观察。,?,处理方法：,a),改进换能器,b),应用过滤器,c),导管进入血管腔后按下,ringdown,按键。,伪影的识别及应对,环晕伪影,伪影的识别及应对,?,血液斑点（,Blood speckle,）,?,表现为血管腔内的斑点状回声，超声的频率和血,流速度决定斑点回声的强弱。有时，较强的血液,斑点与软斑块，增生的内膜及血栓难以区分开来。,?,处理方法：通过指引导管向冠脉内注射造影剂或,生理盐水，使组织过界显现出来。,冲洗,血液斑点,伪影的识别及应对,?,不均匀旋转伪像,（,Non-Uniform Rotation Distortion,NURD,）,?,表现为图像扭曲变形，是由于机械旋转型导管的超声,探头由于核心轴与外鞘之间的摩擦而产生不均匀转动，,使获得的图像失真。常发生于成角、扭曲或重度狭窄,的病变。,?,处理方法：适当松开,Y,阀，对严重狭窄进行预扩张后,再放入,IVUS,导管。,Side Lobes,Guiding catheter,Guiding Catheter,伪影的识别及应对,?,不恰当导管位置伪影,机械动力的回撤系统,?,建议采用,0.5mm/sec,?,优点,?,获得的影像是按照从远端到近端的顺序,-,避免了在一根血管上来回,成像,?,稳定、缓慢地回撤传感器可以避免在某一血管节段成像太快,?,使技术人员能够专注于血管影像，不用去担心超声导管的操作,?,可以测量病变的长度和容积,?,绝大多数的多中心研究和所有的系列研究均要求使用此系统,?,缺点,?,由于传感器不能在血管的某一特定部位长时间停留，因此对于重要,的感兴趣的节段不能进行充分的检查和评估,以与自动回撤相似,(0.5,毫米,/,秒,),的慢速回撤导管,优点,?,通过在某一点停止回撤能够对感兴趣的局部进行详细检查。,缺点,?,如果回撤太快会遗漏对病变的发现,?,没有长度和容积的测量,?,前向和后向的导管移动会对以后回顾显像造成干扰,手动的回撤,基本报告,患者一般资料,适应症,?,IVUS,步骤的简短说明,?,设备,?,成像的血管,?,基本数据,?,基本测量数据,(,例如：,MLA,最小管腔面积,MSA,最小支架面积,MSD,最小支架直径,斑块负荷等,),?,形态学特点,(,例如：,斑块破裂,血栓,钙化,夹层,壁内血肿等,),根据,IVUS,成像，治疗所发生的相应变化,IVUS,导致的并发症和相应处理,综合报告,包含基本报告所含有的信息,.,介入治疗前和,/,或治疗后三个主要的图像层面的定量分析,:,远端血,管参考,病变,近端血管参考,?,EEM CSA,外弹力膜横截面积,?,Lumen CSA,管腔横截面积,?,Plaque&media CSA,斑块和血管中层的横截面积,Plaque,burden,斑块负荷,?,Area stenosis,面积狭窄,?,Stent measurements,支架测量数据,?,Lesion length,病变长度,IVUS-,应用范围,?,血管造影不能明确诊断的病例,?,对治疗方法的选择,?,评价治疗效果,?,远期随访性研究,正常血管,/,病变血管,正常,病变,软斑块,/,纤维斑块,软斑块,纤维斑块,钙化,钙化,在钙化后面,:,声学暗区,扩张不全,贴壁不良,支架术后评价,管腔面积,(A1),和管,腔直径,(D1),血管面积,(A2),和血管直径,(D2),直径和面积是“直接”测量,IVUS,定量分析,-,面积和直径,确定介入手术方法和选择尺寸,近端参照血管,病变部位,远端参照血管,B,1,B,2,8 mm,2,3 mm,2,9mm,2,IVUS,定量分析,IVUS,在,DES,时代,病变严重程度的判断和确定,面积相对狭窄率,Percent Area Stenosis,最小管腔面积,Minimal Lumen Area(MLA),支架尺寸选择的测量,直径,:,远近端参照血管，狭窄病变处测量,病变长度测量,(,使用纵轴,),支架植入后检查,确认支架贴壁和扩张良好,其他测量是用于研究,.,斑块负荷,容积计算,.,病,变长,度,病变严重程度的判断,最小管腔面积,(,MLA),最小管腔面积,(MLA),1.,在最窄的地方测量最小管腔面积,?,在冠脉血管的近端,2,/,3,段,:,4.0 mm,2,1,一般认为是明显血,流限制,?,在左主干,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):256-261,2 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,在临界病变判断,近段,LAD,LCX,RCA,Takagi,et al.Circulation 1999;100:250-5,IVUS,发现临界病变的严重程度及形态,临界狭窄判断,:,如果在近端,LAD,LCX or RCA,狭,窄处的,MLA,4,mm,2,则该狭窄明显限,制血流,应该干预,IVUS,在左主干病变,Abizaid,et al.J Am Coll Cardiol,1999;34:707-715,IVUS,评价左主干的狭窄严重程度,而造影就不能,临界左主干狭窄,评价,:,如果左主干,MLA,6 mm,2,将明显,限制血流,应该干,预,.,60%Stenosis,On Angiography,?,58,岁男性有不稳定心绞痛，,前壁和下壁运动试验,EKG,改,变,.,病例：,IVUS,与造影比较,3.7mm,2,管腔横截面积,95%IVUS,面积狭窄,参照段,病变,10 mm,管腔,CSA=18.3mm,2,管腔直径,=5.0mm,管腔,CSA=3.6mm,2,管腔直径,=1.3mm,管腔,CSA=11.9mm,2,管腔直径,=3.5mm,正常左主,干开口病,人被误认,为病变而,进行,CABG,病人有,严重的,左主干,末端狭,窄，没,被识别，,被,医生,建议治,疗,LAD,IVUS,在左主干病变,IVUS,在分叉病变,IVUS,可以对血管分支,开口及斑块位置和负,荷进行精确的显示，,从而了解斑块特性，,避免斑块移位,IVUS,评价异常病变形态,IVUS,发现异常的病变形态,在复杂病变如钙化，撕裂，血管瘤，血,栓等情况下，,IVUS,可以准确反应真实,病变情况。,Calcium,0,1.5,4.5 mm,因严重钙化在造影上引起的模糊病变形态,IVUS,评价异常病变形态,近端参照血管,病变位置,远端参照血管,B,1,B,2,8 mm,2,3 mm,2,9mm,2,20MM,IVUS,在,PCI,尺寸选择,支架植入后面临的问题,支架贴壁不良,支架边缘撕裂,支架扩张不全,斑块在支架内脱垂,扩张不全现象常规地发生,(POSTIT),1,关于扩张不全（,Underexpansion,）,POSTIT,试验,1,临床结果,:,在支架植入之后的,IVUS,检查，仅,在,29%,的病人中发现理想的支架释放,不理想的支架植入原因,:,不是因为支架尺寸选,小，而是因为支架输送球囊没有能力将支架完,全扩张到命名的尺寸,.,1,Brodie et al,Catheterization and Cardiovasc Int,2003.59:184-192,Source:Image from Boston Scientific,扩张不全常规地发生,(POSTIT),1,IVUS,检查支架贴壁（,Apposition,）,IVUS,检查,Source:Image from Boston Scientific,血管壁,支架梁,造影图像,IVUS,评价是否需要后扩,后扩策略,:,使用比支架长度短的非顺应性球囊,proximal,reference,tightest,site,(MSA),distal,reference,治疗前,支架术后,后扩张后,扩张,不全,1.5mm,0,7.5mm,小的支架边缘撕裂,撕裂,IVUS,鉴别支架内再狭窄,ISR,IVUS,检查,ISR,可能发现在前次治疗中扩张不全的支,架,因为,IVUS,检查将斑块和支,架可视化，,IVUS,检查能够,发现支架术失败的真正原因,并且经常发现扩张不全的支,架,何时,IVUS,为什么,IVUS?,Pre,PCI,造影模糊的中间病变,评价有无明显狭窄,(MLA 4 mm2/,6mm2 in Left Main),左主干病变,保证手术成功,分叉病变,根据分叉病变情况决定是否边支保护,异常形态病变,明确造影的疑问,ROTA,CB,技术,评价斑块的组成部分,再介入,(ISR),精确评价以前的支架和血管情况,Post,PCI,支架术后,确认扩张,贴壁,撕裂情况,.,IVUS,在,PCI,中的指怔,Thank You,！,