血管内超声IVUS简介

1、血管内超声血管内超声(IVUS)成像基础，成像基础，采集和标准操作规程采集和标准操作规程简要提纲简要提纲IVUSIVUS基本原理基本原理IVUSIVUS导管及准备导管及准备图像采集及图像质量（伪影的干扰及对策）图像采集及图像质量（伪影的干扰及对策）安全性问题安全性问题IVUSIVUS基本原理基本原理 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

2、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）9 MHz20 MHZ超声波传感器超声波传感器: 将电能转化为声能的装置将电能转化为声能的装置 也能将返回的声波转化为电能也能将返回的声波转化为电能 机械式探头机械式探头: 探测晶体为单片探测晶体为单片,在驱动轴上旋转在驱动轴上旋转 40 MHz, 单片晶体单片晶体, 实时成像实时成像 相控阵式探头相控阵式探头: 晶体不需要旋转晶体不需要旋转 (VolcanoTM) 20 MHz, 64 片晶体片晶体, 合成图像合成图像40MHz 20MHz高频超声从血管壁反高频超声从血管

3、壁反射回来并返回系统射回来并返回系统系统电路处理系统电路处理后形成图像后形成图像IVUS成像原理成像原理IVUS准确反映冠脉血管壁组织学情况准确反映冠脉血管壁组织学情况图像表现图像表现 内膜病变内膜病变 斑块是致密的斑块是致密的,所以表所以表现为白色现为白色 中膜中膜 由均匀的平滑肌细胞由均匀的平滑肌细胞构成构成,不反射超声波不反射超声波,所以表现为圆型暗区所以表现为圆型暗区 外膜外膜 由胶原组成由胶原组成,反射大量反射大量超声波超声波,所以表现为白所以表现为白色色IVUSIVUS导管及准备导管及准备23mmAtlantis SR ProRevolution 45 MHzEagle Eye G

4、old23mm不同超声导管图示不同超声导管图示 Atlantis TM SR PROAtlantis TM SR PROl 取出导管并检查核心轴位置取出导管并检查核心轴位置使用无菌技术将导管从双重无菌包装中取出使用无菌技术将导管从双重无菌包装中取出，将显像核心轴完全收回到将显像核心轴完全收回到TelescopingTelescoping鞘鞘内内( (如箭头如箭头1 1所示所示) )。这一步非常重要这一步非常重要, ,否则否则IVUSIVUS探测器头将不能从血管远端回拉探测器头将不能从血管远端回拉. .l 排气排气将包装内取出的将包装内取出的3 3毫升和毫升和1010毫升的注射器充满肝素生理盐水

5、毫升的注射器充满肝素生理盐水，通过，通过三通阀与延长管连接，三通阀与延长管连接，完全排气完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，加压冲洗排尽外鞘内的气体。外鞘内的气体。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.l 马达准备马达准备 将马达装入无菌袋中将马达装入无菌袋中, 然后将马达连接到马达拖板上。然后将马达连接到马达拖板上。注意：当把注意：当把 马达放在拖板上的时候

6、，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,则马达上的则马达上的显示屏会显示数字。如马达未显示数字显示屏会显示数字。如马达未显示数字,说明马达与拖板连接不好说明马达与拖板连接不好.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达上或主机上的“IMAGE”键即刻启动马达的显键即刻启动马达的显像功能，像功能， 通过观察显示器上同

7、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检查导管显像核心的部件是否完全抽回到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。鞘内，并把近端固定在拖板的卡槽上。l自动回撤功能检测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一定要在按住马达上的“RELEASE”键时操作。否则会损坏马达键时操作。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

8、的自动回撤距离归零。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图像采集及图像质量图像采集及图像质量 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导管进入体内之前应预先给予肝素肝素-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）在临界低限）-避免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，牢记在对左主干或右冠脉

9、开口病变进行成像时，应将指引导管撤至主动脉内应将指引导管撤至主动脉内-避免将指引导管误认避免将指引导管误认为成开口病变为成开口病变导管放置和显像导管放置和显像1. 在导丝上前推在导丝上前推IVUS超声导管到感兴趣的血管超声导管到感兴趣的血管/病变区，确保病变区，确保IVUS超声导管的探头超声导管的探头(第二第二个标记物个标记物)在要显像的血管在要显像的血管/病变区远端病变区远端. 2.按按MDU马达或主机上的马达或主机上的”IMAGE”键启动马达并核对图像。键启动马达并核对图像。 3.保持保持IVUS超声导管和导丝固定不动，按下自动回撤（超声导管和导丝固定不动，按下自动回撤（pullback）

10、回退显像核心轴。）回退显像核心轴。 4.当扫描完成后，通过按当扫描完成后，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。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液排出,准备下一次显像。准备下一次显像。IVUS图像质量主要由两个因素决定：图像质量主要由两个因素决定： 空间分辨力空间分辨力 （轴向和侧向分辨力）（轴向和侧向分辨力） 对比分辨力对比分辨力(灰阶灰阶/动态范围动态范围) IVUS 图像质量图像质量

11、空间分辨力（轴向和侧向分辨力）：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是超声图像分辨相邻微小目标的能力。力。对对40MHz 的超声导管为例，的超声导管为例，其轴向分辨力为其轴向分辨力为80-100m，侧向，侧向分辨力为分辨力为 200-250 mIVUS 图像质量图像质量 对比分辨力对比分辨力(灰阶灰阶/动态范围动态范围) ： 显示不同灰阶细微差别的回声能力，或者说区分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。不同组织的能力。 低动态范围图像呈现出低动态范围图像呈现出“非黑即白非黑即白”的的形式，缺的的形式，缺乏中间过渡的灰阶水平。乏中间过渡的灰阶水平。

12、 高动态范围图像灰度渐变更丰富，使图像更柔和高动态范围图像灰度渐变更丰富，使图像更柔和细腻。细腻。低动态范围图像低动态范围图像高动态范围图像高动态范围图像IVUS 图像质量图像质量 环晕（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。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：处理方法：a) 改进换能器改进换能器 b)应用过滤器应用过滤器 c)导管进入血管腔后按下导管进入血管腔后按下ringdow

13、n按键。按键。伪影的识别及应对伪影的识别及应对环晕伪影环晕伪影伪影的识别及应对伪影的识别及应对 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识别及应对伪影的识别及

14、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。的病变。 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 catheterGuidin

15、g Catheter伪影的识别及应对伪影的识别及应对 不恰当导管位置及旁瓣伪影不恰当导管位置及旁瓣伪影安全性问题安全性问题 IVUS的安全性的安全性 血管内超声的安全性血管内超声的安全性 n=2207CertainUncertainSpasm63 (2.9%)0Acute Complications6 (0.3%)9 (0.4%)Major Complications3 (0.1%)5 (0.2%)Hausmann et al., Circ 1995 主要并发症主要并发症Hausmann et al., Circ 1995TransplantDiagnosticInterventionsAll

16、 Patients(n=503)(n=656)(n=1048)(n=2207)MI0 / 00 / 03 / 23 / 2CABG0 / 00 / 10 / 20 / 3Death0 / 00 / 00 / 00 / 0Total0 / 00 / 13 / 4 3 (0.1%) / 5 (0.2%) IVUS的安全性的安全性 主管主管 专业技师，护士，和专业技师，护士，和/ /或进修人员或进修人员 标准程序和步骤标准程序和步骤 图像采集方案图像采集方案 确定高效以及有效成像的方法确定高效以及有效成像的方法* * 结果报告结果报告 内务问题内务问题* 每个导管室之间可以不同 全面负责临床上全面负

17、责临床上IVUS的服务工作的服务工作* ，包括设备，包括设备的选择、职员、标准、方案以及培训。的选择、职员、标准、方案以及培训。* 不仅仅是单一的导管室或是超声室，而是两者的结合. . . 掌握有关成像的系统、导管等方面的知识，以及成像方案掌握有关成像的系统、导管等方面的知识，以及成像方案可立即使用于患者，保证可立即使用于患者，保证PCI过程不被打断过程不被打断 系统和导管的准备系统和导管的准备 系统控制和影像优化系统控制和影像优化 注释注释测量、解释图像、并在测量、解释图像、并在PCI术中反馈给医生术中反馈给医生系统、导管、录影带、光盘等的保管与维护系统、导管、录影带、光盘等的保管与维护将病

18、例保存到光盘上将病例保存到光盘上记录手术过程记录手术过程熟悉研究方案熟悉研究方案生成报告生成报告培训住院医生、进修医生以及主治医生培训住院医生、进修医生以及主治医生* 技师通常同时忙碌于导管室和超声室，为什么不设立专门的IVUS部门呢重要性重要性 便于回顾、理解图像，以及以后与其他研究进行比较便于回顾、理解图像，以及以后与其他研究进行比较 便于进行系列的便于进行系列的IVUS分析分析 便于进行多中心研究便于进行多中心研究-常有单独的方案常有单独的方案精确的声学注解精确的声学注解对研究进行完整的标注对研究进行完整的标注 血管的名称（如：前降支）和病变的部位（如：近端）血管的名称（如：前降支）和病

19、变的部位（如：近端） 使用的器械（支架的型号、直径、长度、释放压力）使用的器械（支架的型号、直径、长度、释放压力） 图像与手术过程的关系（如：术前、支架后图像与手术过程的关系（如：术前、支架后#1，等），等）在整个手术过程中，至少一次对冠脉进行完整成像直至与主动脉交接处在整个手术过程中，至少一次对冠脉进行完整成像直至与主动脉交接处 如对前降支或回旋支病变成像，则应观察血管近端和左主干情况如对前降支或回旋支病变成像，则应观察血管近端和左主干情况建议采用建议采用 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-避免了在一根血管上来回避免了在一根血管

20、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

21、相似以与自动回撤相似 (0.5毫米毫米/秒秒)的慢速回撤导管的慢速回撤导管优点优点 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。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。缺点缺点 如果回撤太快会遗漏对病变的发现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前向和后向的导管移动会对以后回顾显像造成干扰完成成像过程，将完成成像过程，将IVUS导管取出，通过回放图像来进行测量导管取出，通过回放图像来进行测量-不要于不要于正在成像时进行测量正在成像时进行测量 可以避免患者出现心肌缺血可以避免患者出现心肌缺血 更有效地利用时间更有效地利用时间 易进行额外的