《IVUS原理和应用》PPT课件.ppt

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1、IVUS原理和应用血管造影血管造影-冠脉介入治冠脉介入治疗的金的金标准准血管造影血管造影-冠脉介入治疗的金标准冠脉介入治疗的金标准?血管造影的局限血管造影的局限-造影角度的影响造影角度的影响Angiogram SilhouetteCoronary Cross-Section75%25%Angiogram Silhouette局限病变局限病变弥散病变弥散病变50%病变病变50%病变？病变？血管造影的局限血管造影的局限-“安静安静”的病的病变IntraVascular UltraSound（IVUS）血管内超声血管内超声更真更真,更细更细,更全的信息更全的信息IVUS IVUS IVUS IVUS

2、 原理原理原理原理Ultrasound:振动非常快而人耳无振动非常快而人耳无法听到的声音法听到的声音 听力范围为听力范围为20KHz 或或 20,000每秒每秒.声波的测量单位为声波的测量单位为Hertz(Hz)1 Hz=每秒一个波周期每秒一个波周期MHz:超声波的测量单位超声波的测量单位MHz越低越低,图像穿透越深图像穿透越深 （击鼓声）（击鼓声）MHz越高越高,图像质量越高图像质量越高 （小提琴声）（小提琴声）9MHz20MHZIVUS IVUS IVUS IVUS 原理原理原理原理超声波超声波传感器感器:将将电能能转化化为声能的装置声能的装置也能将返回的声波也能将返回的声波转化化为电能能

3、IVUS IVUS 原理原理原理原理机械式探机械式探头:探探测晶体晶体为单片片,在在驱动轴上旋上旋转 40 MHz,单片晶体片晶体,实时成像成像 相控相控阵式探式探头:晶体不需要旋晶体不需要旋转 (VolcanoTM)20 MHz,64 片晶体片晶体,合成合成图像像40MHz20MHz机械式探头和相控阵式探头导管机械式探头和相控阵式探头导管高高频超声从血管壁反超声从血管壁反射回来并返回系射回来并返回系统系系统电路路处理理后形成后形成图像像IVUS成像原理成像原理IVUS准确反映冠脉血管壁准确反映冠脉血管壁组织学情况学情况图像表像表现内膜病内膜病变斑斑块是致密的是致密的,所以表所以表现为白色白色

4、中膜中膜由均匀的平滑肌由均匀的平滑肌细胞胞构成构成,不反射超声波不反射超声波,所所以表以表现为圆型暗区型暗区外膜外膜 由胶原由胶原组成成,反射大量反射大量超声波超声波,所以表所以表现为白白色色BostonScientific/GALAXYAtlantisSR40MHzCatheter4040MHzMHz超声探头能清晰地显示血管的内膜、中膜、外膜和血栓，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。对细小结构的识别能力更强。中膜中膜内膜内膜超声探头超声探头外膜外膜IVUS-“活体的组织学”检查机械式探机械式探头导管准管准备l 排气排气将包装内取出的将包装内取出的3

5、3毫升和毫升和1010毫升的注射器充毫升的注射器充满满肝素生理肝素生理盐盐水水，通，通过过三通阀与延长管连接，三通阀与延长管连接，完完全排气全排气后再后再与将延长管连接到显像核心轴上的单向连接端与将延长管连接到显像核心轴上的单向连接端(如箭头如箭头3所示所示)，加压冲洗排尽外，加压冲洗排尽外鞘内的气体。鞘内的气体。注意注意:在给导管做注水准备时不要弄湿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导管的带有金属线路的马达插入端,否则将影响否则将影响图像质量图像质量.机械式探机械式探头导管准管准备l马达准备马达准备将马达装将马达装入入无菌袋中无菌袋中,然后将马达连接到马达拖然

6、后将马达连接到马达拖板上。板上。注意：当把注意：当把马达放在拖板上的时候，确保无菌袋展开良好马达放在拖板上的时候，确保无菌袋展开良好,如马达就位良好如马达就位良好,则马达上的显则马达上的显示屏会显示数字。如马达未显示数字示屏会显示数字。如马达未显示数字,说明马达与拖板连接不好说明马达与拖板连接不好.机械式探机械式探头导管准管准备l连接导管连接导管把超声导管连接到把超声导管连接到马达的导管连接孔中。确定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通过按马

7、达上或主机上的“IMAGE”键即刻启动马达的显像键即刻启动马达的显像功能，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。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检查导管显像核心的部件是否完全抽回到件是否完全抽回到IVUS鞘内，并把近端固定在拖板的卡槽上。鞘内，并把近端固定在拖板的卡槽上。机械式探机械式探头导管准管准备l自自动回撤功能回撤功能检测手手动在拖板上前后推移在拖板上前后推移马达，切达，切记在拖板上前后推在拖板上前后推动马达达时,一定要在按住一定要在按住马达上的达上的“RELEASE”键时操作。否操作。否则会会损坏坏马达达.应该把把马达放置

8、在拖板的最前端，并在达放置在拖板的最前端，并在马达上按达上按“RESET”键使使读数液晶屏上的自数液晶屏上的自动回撤距离回撤距离归零。零。Eagle Eye Gold(20 MHz)-无需特别导管准备，即插即用无需特别导管准备，即插即用-全自动导管识别全自动导管识别-无需肝素盐水除气泡无需肝素盐水除气泡相控相控相控相控阵阵探探探探头导头导管的准管的准管的准管的准备备牢记在导丝和牢记在导丝和IVUS导管进入体内之前应预先给予肝导管进入体内之前应预先给予肝素素-避免血栓形成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）临界低限）-避免

9、冠脉痉挛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将指引导管撤至主动脉内-避免将指引导管误认为避免将指引导管误认为成开口病变成开口病变导管放置和管放置和显像像导管放置和显像导管放置和显像1.在在导丝上前推上前推IVUS超声超声导管到感管到感兴趣的血管趣的血管/病病变区，确保区，确保IVUS超声超声导管的探管的探头(第二个第二个标记物物)在要在要显像的血管像的血管/病病变区区远端端.2.按按MDU马达或主机上的达或主机上的”IMAGE”键启启动马达并核达并核对图像。像。3.保持保持IVUS超声超声导管和管和导丝固定不

10、固定不动，按下自，按下自动回撤（回撤（pullback）回退）回退显像核心像核心轴。4.当当扫描完成后，通描完成后，通过按按“image”键停止停止马达。并达。并维持持导丝的位置不的位置不变，撤出超声，撤出超声导管。管。5.当当导管撤出后，用管撤出后，用3毫升注射器向毫升注射器向导管内注射肝素生理管内注射肝素生理盐水，从而把水，从而把导管内部残留的血液管内部残留的血液排出排出,准准备下一次下一次显像。像。IVUS图像像质量主要由两个因素决定：量主要由两个因素决定：1.空空间分辨力分辨力（轴向和向和侧向分辨力）向分辨力）2.对比分辨力比分辨力(灰灰阶/动态范范围)IVUS 图像像质量量空空间分辨

11、力（分辨力（轴向和向和侧向分辨力）：向分辨力）：是超声是超声图像分辨相像分辨相邻微小目微小目标的能的能力。力。对40MHz 的超声的超声导管管为例，其例，其轴向分辨力向分辨力为80-100m，侧向分向分辨力辨力为 200-250 mIVUS 图像像质量量 对比分辨力比分辨力(灰灰阶/动态范范围)：显示不同灰示不同灰阶细微差微差别的回声能力，或者的回声能力，或者说区分区分不同不同组织的能力。的能力。低低动态范范围图像呈像呈现出出“非黑即白非黑即白”的的形式，缺的的形式，缺乏中乏中间过渡的灰渡的灰阶水平。水平。高高动态范范围图像灰度像灰度渐变更丰富，使更丰富，使图像更柔和像更柔和细腻。低动态范围图

12、像低动态范围图像高动态范围图像高动态范围图像IVUS 图像像质量量环晕（Ringdown）表表现为围绕超声超声导管周管周围的一圈白色影像，它主要是超声的一圈白色影像，它主要是超声换能器的声波振能器的声波振荡引起的高幅干引起的高幅干扰信号，常常会妨碍我信号，常常会妨碍我们对导管周管周围近近场图像的像的观察。察。处理方法：理方法：a)改改进换能器能器 b)应用用过滤器器 c)导管管进入血管腔后按下入血管腔后按下ringdown按按键。伪影的影的识别及及应对环晕伪影影伪影的影的识别及及应对血液斑点（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

13、弱。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。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。出来。冲洗冲洗血液斑点血液斑点伪影的影的识别及及应对不均匀旋转伪像不均匀旋转伪像（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表现为图像扭曲变形，是由于机械旋转型导管的

14、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。变。处理方法：适当松开处理方法：适当松开Y阀，对严重狭窄进行预扩张后再放入阀，对严重狭窄进行预扩张后再放入IVUS导管。导管。Side LobesGuiding catheterGuiding Catheter伪影的识别及应对伪影的识别及应对不恰当不恰当导管位置管位置伪影影机械动力的回撤系统机械动力的回撤系统建议采用建议采用 0.5mm/sec优点优点获得的影像是按照从远端到近端的顺序获得的影像是按照从远端到近端的顺序

15、-避免了在一根血管上来回避免了在一根血管上来回成像成像稳定、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感兴趣的节段不能进

16、行充分的检查和评估以与自以与自动回撤相似回撤相似(0.5毫米毫米/秒秒)的慢速回撤的慢速回撤导管管优点点通通过在某一点停止回撤能在某一点停止回撤能够对感感兴趣的局部趣的局部进行行详细检查。缺点缺点如果回撤太快会如果回撤太快会遗漏漏对病病变的的发现没有没有长度和容度和容积的的测量量前向和后向的前向和后向的导管移管移动会会对以后回以后回顾显像造成干像造成干扰手动的回撤手动的回撤基本报告基本报告患者一般资料患者一般资料适应症适应症IVUS步骤的简短说明步骤的简短说明设备设备成像的血管成像的血管基本数据基本数据基本测量数据基本测量数据(例如：例如：MLA最小管腔面积最小管腔面积,MSA最小支架面积最小

17、支架面积,MSD最小支架直径最小支架直径,斑块负荷等斑块负荷等)形态学特点形态学特点(例如：例如：斑块破裂斑块破裂,血栓血栓,钙化钙化,夹层夹层,壁内血肿等壁内血肿等)根据根据IVUS成像，治疗所发生的相应变化成像，治疗所发生的相应变化IVUS导致的并发症和相应处理导致的并发症和相应处理综合报告综合报告包含基本报告所含有的信息包含基本报告所含有的信息.介入治疗前和介入治疗前和/或治疗后三个主要的图像层面的定量分析或治疗后三个主要的图像层面的定量分析:远端血远端血管参考管参考,病变病变,近端血管参考近端血管参考EEM CSA 外弹力膜横截面积外弹力膜横截面积Lumen CSA 管腔横截面积管腔横

18、截面积Plaque&media CSA 斑块和血管中层的横截面积斑块和血管中层的横截面积Plaque burden 斑块负荷斑块负荷Area stenosis 面积狭窄面积狭窄Stent measurements 支架测量数据支架测量数据Lesion length 病变长度病变长度IVUS-IVUS-应用范用范围血管造影不能明确诊断的病例血管造影不能明确诊断的病例对治疗方法的选择对治疗方法的选择评价治疗效果评价治疗效果远期随访性研究远期随访性研究正常血管正常血管/病病变血管血管正常正常病变病变软斑斑块/纤维斑斑块软斑块软斑块纤维斑块纤维斑块钙化化钙化钙化在钙化后面在钙化后面:声学暗区声学暗区扩

19、张不全不全贴壁不良壁不良支架术后评价支架术后评价管腔面积管腔面积(A1)和管腔直径和管腔直径(D1)血管面积血管面积(A2)和血管和血管直径直径(D2)直径和面积是直径和面积是直径和面积是直径和面积是“直接直接直接直接”测量测量测量测量IVUS定量分析-面积和直径确定介入手确定介入手术方法和方法和选择尺寸尺寸近端参照血管近端参照血管病变部位病变部位远端参照血管远端参照血管B1B28 mm23 mm29mm2IVUS定量分析定量分析IVUS 在在DES 时代代病变严重程度的判断和确定病变严重程度的判断和确定面积相对狭窄率面积相对狭窄率 Percent Area Stenosis最小管腔面积最小管

20、腔面积 Minimal Lumen Area(MLA)支架尺寸选择的测量支架尺寸选择的测量直径直径:远近端参照血管，狭窄病变处测量远近端参照血管，狭窄病变处测量病变长度测量病变长度测量(使用纵轴使用纵轴)支架植入后检查支架植入后检查确认支架贴壁和扩张良好确认支架贴壁和扩张良好其他测量是用于研究其他测量是用于研究.斑块负荷斑块负荷,容积计算容积计算.病病变长度度病病变严重程度的判断重程度的判断最小管腔面最小管腔面积(MLA)最小管腔面最小管腔面积(MLA)1.在最窄的地方在最窄的地方测量最小管腔面量最小管腔面积在冠脉血管的近端在冠脉血管的近端 2/3 段段:4.0 mm2 1 一般一般认为是明是

21、明显血流限制血流限制在左主干在左主干6.0 mm2 2 一般一般认为是明是明显血流限制血流限制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 bet

22、ween fractional flow reserve and intravascular ultrasound in patients with ambiguous left main coronary artery stenosis.Circulation.2004;110:2831-2836IVUS 在在临界病界病变判断判断近段近段 LAD,LCX,RCATakagi,et al.Circulation 1999;100:250-5IVUS发现临界病变的严重程度发现临界病变的严重程度及形态及形态临界狭窄判断临界狭窄判断:如果在近端如果在近端LAD,LCXorRCA,狭窄处的狭窄处的ML

23、A4mm2则该狭窄明显限制血流则该狭窄明显限制血流,应应该干预该干预IVUS在左主干病在左主干病变Abizaid,etal.JAmCollCardiol1999;34:707-715IVUS评价左主干的狭窄严重程度评价左主干的狭窄严重程度,而造影就不能而造影就不能临界左主干狭窄评价临界左主干狭窄评价:如果左主干如果左主干MLA6mm2将明显限制血流将明显限制血流,应该干预应该干预.60%StenosisOnAngiography58岁男性有不男性有不稳定心定心绞痛，痛，前壁和下壁运前壁和下壁运动试验EKG改改变.病例：病例：IVUS与造影比与造影比较3.7mm2管腔横截面积管腔横截面积95%I

24、VUS面积狭窄面积狭窄参照段参照段病病变10mm10mm管腔管腔管腔管腔 CSA=18.3mmCSA=18.3mm2 2管腔直径管腔直径管腔直径管腔直径=5.0mm=5.0mm管腔管腔管腔管腔 CSA=3.6mmCSA=3.6mm2 2管腔直径管腔直径管腔直径管腔直径=1.3mm=1.3mm管腔管腔管腔管腔CSA=11.9mmCSA=11.9mm2 2管腔直径管腔直径管腔直径管腔直径=3.5mm=3.5mm正常左主干开正常左主干开正常左主干开正常左主干开口病人被误认口病人被误认口病人被误认口病人被误认为病变而进行为病变而进行为病变而进行为病变而进行CABGCABG病人有严重病人有严重病人有严重

25、病人有严重的左主干末的左主干末的左主干末的左主干末端狭窄，没端狭窄，没端狭窄，没端狭窄，没被识别，被识别，被识别，被识别，被被被被医生建议治医生建议治医生建议治医生建议治疗疗疗疗LADLADIVUS在左主干病在左主干病变IVUS在分叉病在分叉病变IVUS可以对血管分支开口及斑块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，避免斑块移位而了解斑块特性，避免斑块移位IVUS评价异常病价异常病变形形态IVUS发现异常的病变形态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，在复杂病变如钙化，撕裂，血管瘤，血栓等情况下，IVUS可可以准

26、确反应真实病变情况。以准确反应真实病变情况。CalciumCalcium0 001.51.51.54.5 mm4.5 mm4.5 mm因因严重重钙化在造影上引起的模糊病化在造影上引起的模糊病变形形态IVUS评价异常病价异常病变形形态近端参照血管近端参照血管病变位置病变位置远端参照血管远端参照血管B1B28 mm23 mm29mm220MMIVUS在在PCI尺寸尺寸选择支架植入后面临的问题支架植入后面临的问题支架贴壁不良支架贴壁不良支架边缘撕裂支架边缘撕裂支架扩张不全支架扩张不全斑块在支架内脱垂斑块在支架内脱垂扩张不全现象常规地发生扩张不全现象常规地发生(POSTIT)1关于关于扩张不全（不全（

27、Underexpansion）POSTIT 试验试验1临床结果临床结果:在支架植入之后的在支架植入之后的IVUS检查，仅在检查，仅在29%的病人中发现理想的支架释放的病人中发现理想的支架释放不理想的支架植入原因不理想的支架植入原因:不是因为支架尺寸选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全扩张到命名的尺寸.1Brodie et al,Catheterization and Cardiovasc Int 2003.59:184-192Source:ImagefromBostonScientific扩张不全常规地发生扩张

28、不全常规地发生(POSTIT)1IVUS检查支架支架贴壁（壁（Apposition）IVUS检查检查Source:ImagefromBostonScientific血管壁血管壁支架梁支架梁造影图像造影图像IVUS评价是否需要后价是否需要后扩后后扩策略策略:使用比支架使用比支架长度短的非度短的非顺应性球囊性球囊 proximalreferencetightestsite(MSA)distalreference治疗前治疗前支架术后支架术后后扩张后后扩张后扩张不全扩张不全1.5mm1.5mm007.5mm7.5mm小的支架边缘撕裂小的支架边缘撕裂撕裂撕裂IVUS鉴别支架内再狭窄支架内再狭窄 ISRIVUS检查 ISR 可能可能发现在前次治在前次治疗中中扩张不全的支架不全的支架因为因为IVUS检查将斑块和支架可视化，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检查能够发现支架术失败的真正原因,并且并且经常发现扩张不全的支架经常发现扩张不全的支架IVUS 在在PCI中的指怔中的指怔Thank You！