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血管内超声 IVUS 的临床应用 曾繁芳 中国医学科学院阜外医院深圳医院深圳市孙逸仙心血管医院冠心二五病区 2020 4 9 1 血管内超声 IntraVascularUltraSound IVUS 是医用超声的一个分支 通过介入导管技术将微型化的超声探头送入血管内 经导丝至靶病变部位的远端 继而回撤导管 用以显示血管内的横切面 能提供管腔和管壁的横截面积图像 由于组织的性质不同 对超声的吸收和反射不同根据探头接收到的超声信号的强弱以不同灰阶的形式显示出来 据此判断病变的性质和程度 基本概念 2020 4 9 2 仪器 IVUS仪器有超声导管和图像处理系统两个主要组成部分 其导管直径2 6 9F 0 86 2 97mm 用于冠脉内显像的超声导管直径多为2 6 3 5F 0 96 1 17mm 探头频率较高 20 40MHz 轴向分辨力80um 侧向分辨力200um VolcanoS5血管内超声成像系统 超声导管直径2 9F 频率20MHz 2020 4 9 3 超声主机 超声导管 导管回撤装置 IVUS基本组成 波科 2020 4 9 4 机械式探头导管构成 2020 4 9 5 VolcanoIVUSCatheter 2020 4 9 6 机械式探头探测晶体为单片 在驱动轴上旋转 波士顿公司 40MHz 单片晶体 实时成像 相控阵式探头晶体不需要旋转 VolcanoTM 20MHz 64片晶体 合成图像 超声探头特点 2020 4 9 7 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 2020 4 9 8 取出导管并检查核心轴位置排气 导管注水时防止溅湿IVUS导管金属线路马达准备连接导管自动回撤功能检测 机械式探头导管准备 2020 4 9 9 导丝和IVUS导管进入体内之前预先给予肝素 避免血栓形成成像之前冠脉内注射硝酸甘油 避免冠脉痉挛波科的需排净机械型IVUS保护鞘内空气需导管提供良好支撑力 导丝软垂的尖端不能承载IVUS推送 扭曲和重度狭窄病变选用支撑力强的导丝避免进入细小血管左主干或右冠开口病变成像 指引导管撇至主动脉内 避免将指引导管误认为开口病变 导管操作要点 2020 4 9 10 内膜病变如斑块是致密的 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 IVUS的冠脉图像表现 2020 4 9 11 充盈缺损 钙化结节 2020 4 9 12 病例 IVUS与造影比较 2020 4 9 13 IVUS通常将斑块内的回声与血管周围代表外膜或外膜周围组织的回声进行比较 来确定斑块的 软硬 程度 1 低回声斑块 也就是通常所说的软斑块 通常提示斑块的脂质含量较多 斑块内的坏死带 斑块内容物溢出后留下的空腔 壁内出血 血肿或血栓等也可表现为低回声 2 等回声斑块 通常提示纤维斑块 其回声与外膜类似 3 高回声斑块 提示钙化 表现为回声超过周围的外膜组织 并伴有下方的声影 混合性斑块指斑块含有1种以上回声特性的组织 也有将其描述为纤维钙化斑块或纤维脂质斑块 但是近年来病理学发现 IVUS斑块的回声强度不能完全代表其病理学特征 MintzGS JAmCollCardiol 2001 37 5 1478 1492 冠状动脉粥样硬化斑块IVUS图像判读 2020 4 9 14 灰阶超声斑块横截面影像根据回声强度对斑块分类 低回声斑块 脂质成分为主 混合性斑块 各种斑块组织成分 强回声斑块 致密纤维成分或钙化 血管内超声的对斑块的识别 等回声斑块 纤维脂质成分 2020 4 9 15 钙化 高密度影 后有衰减 对钙化病变可依据钙化组织所占的象限进行半定量分析 由于后方的回声缺失 IVUS并不能测量钙化的厚度 IVUS的钙化分级 0级为无钙化 1级为1 90 2级为91 180 3级为181 270 4级为271 360 2020 4 9 16 2020 4 9 17 低回声斑块 与外膜或外膜周围组织的回声进行比较 低回声 也就是通常所说的软斑块 通常提示斑块的脂质含量较多 斑块内的坏死带 斑块内容物溢出后留下的空腔 壁内出血 血肿或血栓等也可表现为低回声 2020 4 9 18 From Invivocharacterizationofcoronaryplaques novelfindingsfromcomparinggreyscaleandvirtualhistologyintravascularultrasoundandnear infraredspectroscopyEurHeartJ 2011 33 3 372 383 doi 10 1093 eurheartj ehr387EurHeartJ PublishedonbehalfoftheEuropeanSocietyofCardiology Allrightsreserved TheAuthor2011 Forpermissionspleaseemail journals permissions Attenuatedplaque AP showsnon calcifiedplaquewithattenuation arrow inthegreyscale intravascularultrasoundimage Thecorrespondingvirtualhistology intravascularultrasoundshowsconfluentnecroticcoreabuttingthelumen indicatingvirtualhistology thin capfibroatheroma 2020 4 9 19 易损斑块与斑块破裂 易损斑块 1 纤维帽 65um伴随大的脂质核 坏死核心 2 管腔狭窄 3 炎症 4 重构 2020 4 9 20 2020 4 9 21 血栓 1 凸向管腔的分叶状团块 2 伴有斑点的闪烁样外观 3 可疑血栓和基础斑块之间有明确的分界 4 可见有明显的有血液流经的微通道 5 随血流局部移动 特异性 95 敏感性 57 可以推水冲开红细胞鉴别 但是不可靠 尤其白血栓检出率较低 2020 4 9 22 血栓 分叶 分层 带蒂的腔内占位 表现多样 2020 4 9 23 夹层 管壁结构连续性中断 可能累及内膜 中膜和外膜 2020 4 9 24 夹层 2020 4 9 25 血肿 2020 4 9 26 分支汇入 2020 4 9 27 肌桥 多存在于前降支中段 造影特点为冠脉血管节段随心脏收缩舒张呈现挤牛奶现象 成为新月现象 斑块发生率也低 2020 4 9 28 不均匀旋转 导丝伪影 环晕伪影 2020 4 9 29 内膜和外弹力膜强反射的影响 或IVUS分辨率的限制 中膜层不显示 血管壁超声成像只有一层 2020 4 9 30 超声基本测量1参考段和狭窄段血管截面积测量管腔截面积 管腔边界包绕区域 EEM截面积 血管截面积 中膜与外膜交界包绕区域 钙化声影弧度 90 可以根据邻近EEM推测声影处EEM边界 血管内超声测量 狭窄血管 参考血管 draFT 2020 4 9 血管内超声测量 超声基本测量2斑块横截面积测量 斑块截面积 中膜截面积 斑块横截面积 EEM截面积 管腔截面积完成管腔和EEM截面积测量 软件即可自动计算并显示斑块截面积 draFT 2020 4 9 血管内超声测量 超声基本测量4长度测量需用自动回撤 设定回撤速度 在血管长轴界面测量 1mm 4mm 0 5mm 2mm 4mm 2mm 4mm draFT 2020 4 9 管腔直径 经管腔中心 止于内膜边缘EEM直径 直径止于外弹力膜边缘 2020 4 9 34 超声基本测量7斑块负荷测量 血管内超声测量 管腔截面积 斑块截面积 血管截面积 斑块负荷 斑块截面积 血管截面积 管腔截面积 血管截面积斑块占EEM比例 与狭窄程度无关 完成管腔和EEM截面积测量 软件自动计算斑块负荷 2020 4 9 35 血管内超声测量 超声基本测量8血管重构指数测量 正常值 0 95 1 05重构指数 狭窄段EEM截面积 参考段EEM截面积正性重构 重构指数 1 05 B正性重构病变 A参考血管 正性重构IVUS影像 draFT 2020 4 9 A 近端参照血管病变远端参照血管 RI 0 80负性重塑 RI 1 00中间重塑 正副性重构 2020 4 9 37 超声支架术评估支架贴壁不良 灰阶超声 彩色血流 1个以上支架柱与管壁之间存在间隙 支架后方有血流回声 2020 4 9 38 Stentmalapposition Stentmalapposition SM alsoreferredtoasincompletestentapposition isdefinedbytheseparationofatleastonestentstrutfromtheintimalsurfaceofthearterialwallwithevidenceofbloodbehindthestrut withoutinvolvementofsidebranches 2020 4 9 39 ISR 支架内最小管腔面积 4mm2 左主干 6mm2 和 或直径狭窄 参考管腔直径的70 且内膜显著增生 内膜增生面积 50 较早期支架内再狭窄的内膜增生通常表现为很低回声的组织 有时甚至低于血流斑点的回声 晚期支架内再狭窄观察到的内膜增生通常回声较强 1 CircCardiovascInterv 2011 4 1 9 14 2 血管内超声在冠状动脉疾病中应用的中国专家共识 2018 MLA 2 51mm2 2020 4 9 40 IVUS和血管造影对比 在早期金属裸支架时代 有多个RCT研究显示IVUS引导PCI相比单纯造影引导PCI可以降低再狭窄率和靶病变血运重建率 TLR 一个含盖8个RCT研究 3276名患者的最新Meta Analysis研究显示 IVUS引导的PCI可以降低MACE事件发生率以及心肌缺血驱动的靶血管血运重建率 ischemia drivenTLR 最大的观察性研究ADAPT DES 8583名患者 显示 对于ACS患者以及复杂病变的患者 IVUS引导有显著的临床获益 2020 4 9 41 推荐使用腔内影像的情形 专家共识意见 造影显示不清晰 模糊 比如 夹层 血栓 钙化结节 评估左主干狭窄复杂分叉病变ACS疑似罪犯病变 再狭窄支架内血栓再狭窄支架内血栓 诊断评估冠脉病变 临床随机对照试验证据 长病变CTO专家共识意见 急性冠脉综合症左主干冠脉动脉病变双支架分叉病变可降解支架植入肾功能不全患者 PCI指导和优化 确认支架失效机理 2020 4 9 42 影像获取 腔内影像引导的PCI应该在支架植入前启动评估斑块的组成和分布评估采取合适预处理的方式帮助选择合适的支架尺寸推荐使用自动回撤 为了保证更好的影像质量IVUS手动回撤可以用在某些病变的仔细观察每一次的回撤 应该至少在离病变远端20mm处启动 在左主干或者右冠开口处结束 尽可能的含盖最长的血管部分 影像导管难以通过病变或者OCT难以充分血液清除的情况 可以使用预扩球囊 2020 4 9 43 选择合适的支架直径 支架膨胀不全是预测早期支架内血栓和再狭窄的强力预测因子 选择合适的支架尺寸和后扩非常重要 IVUS指导支架直径选择方法 最小参考管腔尺寸 最保守 平均 近端和远端 参考管腔尺寸最大参考管腔尺寸 近端或远端 最小参考中膜尺寸最小管腔直径处中膜对中膜尺寸 最激进 2020 4 9 44 近端参照血管 病变部位 远端参照血管 B1 B2 8mm2 3mm2 9mm2 IVUS定量分析 2020 4 9 45 支架植入后优化标准 欧洲腔内影像共识 2020 4 9 46 1 有研究将主干支架内MLA 8mm2 分叉部MLA 7mm2 左前降支开口MLA 6mm2 左回旋支开口MLA 5mm2定义为支