血管內(nèi)超聲IVUS原理和應(yīng)用PPT參考課件

1、,IVUS原理和應(yīng)用,1,血管造影-冠脈介入治療的金標(biāo)準(zhǔn),2,2020/9/2,血管造影-冠脈介入治療的金標(biāo)準(zhǔn)?,3,2020/9/2,血管造影的局限 -造影角度的影響,Angiogram Silhouette,Coronary Cross-Section,75%,25%,4,2020/9/2,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,5,2020/9/2,IntraVascular UltraSound（IVUS）,血管內(nèi)超聲,更真,更細(xì),更全的信息,6,2020/9/2,IVUS 原理,Ultrasoun

2、d: 振動非常快而人耳無法聽到的聲音 聽力范圍為20KHz 或 20,000每秒.,7,2020/9/2,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,8,2020/9/2,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,9,2020/9/2,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,

3、合成圖像,40MHz,20MHz,機械式探頭和相控陣式探頭導(dǎo)管,10,2020/9/2,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,11,2020/9/2,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,12,2020/9/2,Boston Scientific/GALAXY Atlantis 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

4、力更強。,中膜,內(nèi)膜,超聲探頭,外膜,IVUS -“ 活體的組織學(xué) ”檢查,13,2020/9/2,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(dá)插入端,否則將影響圖像質(zhì)量.,14,2020/9/2,機械式探頭導(dǎo)管準(zhǔn)備,馬達(dá)準(zhǔn)備 將馬達(dá)裝入無菌袋中, 然后將馬達(dá)連接到馬達(dá)拖板上。 注意：當(dāng)把 馬達(dá)放在拖板上的時候，確保無菌袋展開良好,如馬達(dá)就位良好,則馬達(dá)上的顯示屏?xí)@示數(shù)

5、字。如馬達(dá)未顯示數(shù)字,說明馬達(dá)與拖板連接不好.,15,2020/9/2,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(dá)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(dá)上或主機上的“IMAGE”鍵即刻啟動馬達(dá)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。,16,2020/9/2,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(dá)，切記在拖板上前后推動馬達(dá)時,一定要在按住馬達(dá)上的“RELEASE”鍵時操作。否則會損壞馬達(dá).應(yīng)該

6、把馬達(dá)放置在拖板的最前端，并在馬達(dá)上按“RESET”鍵使讀數(shù)液晶屏上的自動回撤距離歸零。,17,2020/9/2,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,18,2020/9/2,牢記在導(dǎo)絲和IVUS導(dǎo)管進(jìn)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(jìn)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,19,2020/9/2,導(dǎo)管放置和顯像,1. 在導(dǎo)絲上前推IVU

7、S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(dá)或主機上的”IMAGE”鍵啟動馬達(dá)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(dá)。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。,20,2020/9/2,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,

8、21,2020/9/2,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,22,2020/9/2,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,23,2020/9/2,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

9、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(jìn)換能器 b)應(yīng)用過濾器 c)導(dǎo)管進(jìn)入血管腔后按下ringdown按鍵。,偽影的識別及應(yīng)對,環(huán)暈偽影,24,2020/9/2,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,25,2020/9/2,偽影的識別及應(yīng)對,不均勻旋轉(zhuǎn)偽像 （Non-Uniform Rotation D

10、istortion, 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(jìn)行預(yù)擴張后再放入IVUS導(dǎo)管。,26,2020/9/2,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,27,2020/9/2,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

11、 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(jìn)行充分的檢查和評估,28,2020/9/2,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(jìn)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,29,2020/9/2,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)

12、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,30,2020/9/2,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 100(3):256-261 2 Jasti V, et al. Correlations betwee

13、n fractional flow reserve and intravascular ultrasound in patients with ambiguous left main coronary artery stenosis. Circulation. 2004; 110:2831-2836,40,2020/9/2,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

14、狹窄明顯限制血流,應(yīng)該干預(yù),41,2020/9/2,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).,42,2020/9/2,58 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,43,2020/9/2,參照段,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

15、= 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(jìn)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,44,2020/9/2,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(jìn)行精確的顯示，從而了解斑塊特性，避免斑塊移位,45,2020/9/2,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。,46,2020/9/2,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),

16、47,2020/9/2,IVUS在PCI尺寸選擇,48,2020/9/2,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,49,2020/9/2,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,50,2020/9/2,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