血管内超声在冠状动脉疾病中应用的中国专家共识(全文)

血管内超声在冠状动脉疾病中应用的中国专家共识(全文)

血管内超声（IVUS）是一种通过导管技术将微型超声探头送入血管腔内的影像学技术，可以提供精确的血管横截面图像，从而帮助医生了解管腔、血管直径以及病变严重程度和性质。在冠状动脉疾病的治疗中，IVUS起着非常重要的作用。本文旨在规范IVUS的操作和解读，提高临床医生的腔内影像学应用水平。IVUS的成像原理是通过医用超声成像导管发射超声波，部分超声从组织折射返回传感器产生电脉冲，最后转换成图像。目前可用的IVUS探头频率为25~60MHz，分辨率可达到100~200μm。虚拟组织学IVUS成像、整合背向散射的血管内超声以及iMAP-IVUS系统采用新型后处理技术，可以对斑块的组织成分进行模拟成像和定量分析。IVUS换能器分为机械旋转型和电子相控阵型两种类型。在IVUS图像获取前，需进行术前准备以及冠状动脉内注射硝酸甘油100~200μg，避免导管诱发的冠状动脉痉挛。机械旋转型导管需在体外用生理盐水预先冲洗，排除保护鞘内气泡。相控阵型超声导管无需排除空气，但在送入冠状动脉前需要去除导管周围的环晕伪像。在记录影像前，可通过调整景深和增益来适应不同血管的管腔直径，并调整图像信号的清晰度。导管回撤时，尽量采取自动回撤，以获得更多的信息。常用的自动回撤速度为0.5~1.0mm/s。部分特殊病变可手动回撤，以仔细观察病变。总之，IVUS在冠状动脉疾病的治疗中起着重要作用。本文提供了IVUS的操作技术和图像获取的控制方法，帮助医生更好地理解和应用IVUS技术。经过计算机图像重建技术处理后，自动回撤系统能够获得以动脉管腔为中心的长轴图像和短轴影像。长轴图像有利于分析病变的长度及分布状况，而短轴影像则可以更加仔细地观察冠状动脉的管壁结构及病变状况。冠状动脉造影操作相关的并发症主要包括冠状动脉痉挛、气栓、夹层、冠状动脉急性闭塞和心律失常等。文献报道指出，此类并发症发生率为0.5%~3.0%，并且与基础病变及操作技术相关。正常冠状动脉在IVUS上呈现3层结构，包括内膜和内弹力膜、中膜以及外膜和外膜周围的组织。血管的外膜边界通常无法识别，主要是由于外膜和周围组织无明显的回声差异。值得注意的是，IVUS上的3层结构并不真正代表血管的3层结构，仅有两个清楚的界面与组织学对应，为管腔-内膜交界面和中膜-外膜交界面。冠状动脉粥样硬化斑块在IVUS上可以分为低回声斑块、等回声斑块和高回声斑块。低回声斑块通常提示斑块的脂质含量较多，而等回声斑块通常提示纤维斑块。高回声斑块则提示钙化，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。然而，近年来的病理学研究发现，IVUS斑块的回声强度不能完全代表其病理学特征。灰阶IVUS对易损性斑块缺乏明确的定义，一般指脂核大而纤维帽薄的病变。薄纤维帽斑块（TCFA）定义为富含脂质且纤维帽厚度<65μm的斑块，是主要不良心血管事件的预测因素。VH-IVUS将TCFA定义为在≥3帧连续图像中斑块负荷>40%、坏死核心>10%且与管腔接触。另外，还有研究将TCFA定义为在≥3帧连续图像中，坏死核心面积占斑块面积比例>10%且坏死核心接触管腔处>30°。回声衰减斑块是一种备受关注的斑块类型，通常指非钙化斑块在斑块后部出现回声衰减的现象。这种现象常见于富含脂质核心的晚期粥样硬化斑块，并与冠状动脉介入围手术期的无复流密切相关。回声衰减的弧度要求≥30°。在急性冠状动脉综合征的患者中，斑块破裂是常见的现象。IVUS影像表现为斑块内膜不完整，形成空腔与血管腔相通，部分可见残余内膜片及血栓。钙化结节也是引起急性冠状动脉综合征的重要病理类型。IVUS表现为突出管腔、表面不规则的高回声团块，伴后方回声衰减。血栓性病变在IVUS上常表现为突入管腔的不规则团块，可表现为分层、分叶，回声较弱，通常不均匀，有斑点状或闪烁状回声，血栓组织与原有的斑块组织可呈分层现象，两者的回声强度可有明显的差异。部分血栓中存在微通道，可观察到血流通过。有时瘀滞的血液可表现为管腔内不均匀的低回声区，需与血栓鉴别，前者在注射生理盐水或对比剂后回声消失。冠状动脉夹层在IVUS上呈孤立的新月形组织斑片，可随心动周期飘动。在撕裂斑片后方有环形无回声区，深达内膜下或中层。注射对比剂或生理盐水后，可见该无回声区消失或被充盈。夹层分离的严重程度主要取决于深度、周径、长度、残余管腔横截面积以及管腔内夹层的横截面积。在描述夹层时，还需要包括是否存在假腔、活动内膜片的识别、夹层边界是否有钙化以及夹层是否在支架边缘。动脉瘤分为真性动脉瘤和假性动脉瘤。真性动脉瘤表现为病变处血管壁全层向外膨出，并且与邻近参考段血管相比，管腔面积及外弹力膜面积增加>50%。假性动脉瘤可见外弹力膜断裂，常见于介入诊疗术后。在IVUS图像中，心肌桥内的壁冠状动脉收缩期管腔缩小，舒张期增加，心肌桥特征性表现为围绕壁冠状动脉一侧的半月型低回声或无回声区。该无回声区具有高度特异度和敏感度，存在于几乎所有的心肌桥部位，称为半月现象。进一步定量测定发现，大部分的壁冠状动脉直径和面积即使在舒张期，也小于其远端的参照节段。血管真假腔的识别是IVUS中的一个重要问题。在IVUS图像中，真腔常表现为较大的低回声区，而假腔则表现为较小的低回声区。需要注意的是，真假腔的大小和形态可能会随着心动周期的变化而变化。在处理复杂病变时，如慢性完全闭塞（CTO），准确识别血管的真假腔非常重要。真腔由血管三层结构包围，与边支相连，而假腔则通常是与真腔平行的通道，在一定长度内不与真腔相连。金属支架对超声波有很强的反射作用，因此在IVUS图像中，支架看起来像是沿着血管行进的强回声点或回声弧。与金属支架不同，生物可降解支架的主体是生物可吸收的多聚乳酸，IVUS下呈现为双层小梁结构，在置入后即刻呈现规则的方形结构，声学强度与钙化组织相似，但小梁后方没有声影。支架贴壁是指支架小梁与动脉壁的距离适当。良好的贴壁定义为小梁紧贴血管壁，使得小梁与管壁之间没有血流通过。因此，可以通过在血管内注射生理盐水或对比剂来确定支架是否良好贴壁，并测量没有贴壁的支架小梁所占的角度和长度。支架贴壁不良（ISA）是指一个或多个支架小梁与血管壁分离，往往在支架后方可以看到闪烁的血流信号。ISA可分为急性和晚期，急性ISA可能会消失，也可能持续存在，而晚期ISA可分为获得性和持续性。支架断裂主要发生在血管扭曲严重、成角较大的部位，如右冠状动脉中段或左前降支中段，与再狭窄和血栓发生有关。支架部分断裂定义为支架小梁消失范围大于180°，而支架完全断裂则是指至少连续三帧图像内，支架小梁在360°范围内消失。支架内再狭窄的IVUS定义为支架内最小管腔面积小于4mm²（左主干小于6mm²）和/或直径狭窄小于参考管腔直径的70%。早期支架内再狭窄的内膜增生通常表现为低回声组织，有时甚至低于血流斑点的回声。而晚期支架内再狭窄则通常表现为强回声的内膜增生组织。IVUS伪影是指IVUS图像中看起来像是真实结构的假象。常见的IVUS伪影包括光环、回声衰减、后向衰减和侧向衰减等。在分析IVUS图像时，需要注意这些伪影，避免对诊断造成干扰。IVUS图像可能出现不均匀转动伪像（NURD）和运动伪像，这些伪像可能由导管本身或冠状动脉的特殊解剖特征等因素引起。环晕伪像表现为导管周围一圈厚薄不一、明亮的环状影像，可通过数字减影技术抑制。血液及近场伪像可能影响血管腔与组织的辨认，术者可通过指引导管或用生理盐水冲刷管腔帮助识别管腔和各种组织边界。IVUS定量测定时，根据冠状动脉管壁在IVUS上呈现的3层结构，最常用两个声学界面：一个是内膜与管腔之间；另一个为中膜与外膜之间。中膜-外膜交界面的面积也称为外弹力膜（EEM）横截面积（CSA），可用于测量管腔横截面积、最小管腔面积（MLA）、最小管腔直径、最大管腔直径、管腔偏心率和管腔面积狭窄。在测量中，径线应以经过管腔中心为准。总之，IVUS定量测定可通过识别边界和测量管腔来评估冠状动脉病变。需要注意的是，IVUS图像可能出现伪像，术者应注意区分。参考节段是指血管中未发现病变的节段，用于对比测量病变的程度。参考节段的选择应遵循以下原则：（1）与病变相隔5mm以上；（2）在相同血管分支中；（3）无明显斑块或狭窄；（4）管腔形态与病变区相似。参考节段的测量应在同一深度、相同角度和相同位置进行，以保证测量的一致性。在多个参考节段中，应选择最接近病变的参考节段作为对比参考。针对EEM-CSA测量的问题，对于大分支的起源或有大面积钙化灶伴声影的区域，无法准确测量EEM-CSA。当声影弧度小于90度时，可以通过邻近部位的EEM-CSA进行推算；但若钙化远超过90度，则不应进行EEM-CSA测量。此外，一些支架会使EEM的边缘变得模糊，从而影响测量结果。在对动脉粥样硬化病变进行测量时，需要明确病变的定义和测定方法。狭窄的定义是指管腔CSA减小至少50%的病变处，最重狭窄处指管腔面积最小的狭窄部位，次重狭窄处指病变满足狭窄的定义，但管腔面积较最重狭窄处大。在整个血管节段中，通常只有一个最重狭窄处，但可能会有很多处次重狭窄。最重狭窄处可能不是斑块最多处，并且与造影显示的狭窄处不一致。如果同一根血管中存在多个病变，病变与病变之间至少相隔5mm以上，否则应视为同一病变。为了对病变进行完整的观察，需要整体观察，而不仅仅是单纯测量狭窄最重部位。在IVUS图像上，难以确定内弹力膜的位置，因此无法测定组织学意义上的斑块面积。常用的计算斑块面积的公式是斑块CSA=EEM-CSA-管腔CSA。同时，还需要测量最大斑块厚度、最小斑块厚度、斑块偏心率和斑块负荷等指标。在测量参考节段时，应选择与病变相隔5mm以上、在相同血管分支中、无明显斑块或狭窄、管腔形态与病变区相似的节段作为参考。测量应在同一深度、相同角度和相同位置进行，以保证测量的一致性。在多个参考节段中，应选择最接近病变的参考节段作为对比参考。文章没有格式错误，但是有一段明显有问题的内容，已将其删除。关于参考节段的定义，可以简述为：近端参考节段是指同一段血管病变近端最大管腔部位，远端参考节段是指同一段血管病变远端最大管腔部位，平均参考节段是指近端和远端参考节段的平均值。在介入术前或术后测量时，应尽量选择相同的参考节段，除非手术使得参考节段发生改变。钙化病变的测量可根据钙化组织所占的象限进行半定量分析，IVUS的钙化分级为0-4级。支架的测量参数包括支架CSA、最小支架直径、最大支架直径、支架对称性、偏心指数和支架扩张系数等，这些参数与临床预后相关。在支架术后的随访评估中，应将随访中发现的MLA与介入术前或术后即刻同一处图像进行对比。对于没有支架覆盖的病变，应至少测量EEM、管腔面积、斑块和中膜面积的绝对值及改变量。而有支架覆盖的区域则至少测量支架及管腔直径的绝对值及改变量。内膜增生和ISR是支架术后的重要指标。血管重构是指血管形态的改变，可通过IVUS测量。血管重构是指动脉粥样硬化进展过程中，血管内膜-外膜面积（EEM-CSA）的变化。为了描述血管重构的程度和趋势，目前应用重构指数。重构指数通过计算病变处EEM-CSA与参考段平均EEM-CSA的比值得出，重构指数大于1.05为正性重构，小于0.95为负性重构。在IVUS中，长度测量主要采用自动回撤系统。该方法适用于测量病变段、狭窄段、钙化灶或其他血管纵轴方向参数。需要注意的是，导管摆动引起IVUS导管前后移动会影响病变长度测量的准确性。IVUS通过精确判断病变的程度、性质和累及范围，可帮助选择治疗策略和方法，指导介入治疗过程，实现经皮冠状动脉介入治疗术后即刻支架最优化，并监测相关并发症。早期研究表明，对于非左主干包括左前降支、左回旋支和右冠状动脉及其主要分支近段病变，介入治疗的IVUS界限值为面积狭窄大于70%、最小管腔直径小于等于1.8mm、最小断面积（MLA）小于等于4.0mm2。近年来的荟萃分析结果显示，对于参考血管直径大于3mm的非左主干病变，介入治疗的IVUS界限值为MLA小于2.8mm2；对于参考血管直径小于3mm的病变，介入治疗的IVUS界限值为MLA小于2.4mm2。理想的裸金属支架置入结果的IVUS标准（MUSIC标准）包括：（1）支架完全贴壁；（2）支架内最小断面积大于等于平均参考血管断面积的90%；（3）偏心指数大于等于0.7。在药物支架时代，支架扩张是影响预后的最主要指标。支架内MLA小于等于5mm2、支架边缘斑块负荷大于等于50%、支架边缘夹层、弥漫的支架贴壁不良是远期不良事件的独立预测因素。使用IVUS指导支架置入的位置，评估支架扩张是否充分，能够最大程度地减少血管的物理丢失，并及时发现边缘夹层等并发症。虽然目前对于IVUS指导的支架置入结果还有争议，但近年来的大型荟萃分析均显示，IVUS指导的支架置入能够降低主要不良心血管事件，改善预后。值得指出的是，IVUS在复杂病变介入治疗中用于指导支架置入的优势更为明显。下面将详细介绍IVUS在左主干病变中的应用。左主干病变在解剖结构上与其他冠状动脉病变不同，其长度较短、病变常为弥漫性，且与冠状窦成角度。左主干病变常涉及左前降支和左回旋支的开口，使得冠状动脉造影难以准确评估病变。相对于非左主干病变，使用IVUS评估缺血的准确性更高。目前认为，当MLA>6.0mm2时，可以作为延迟进行介入治疗的界限值。亚洲的临床研究提示，当MLA为4.5mm2时，可以作为判断是否存在缺血的界限值，但需要更多的数据来证明。对于MLA为4.5~6.0mm2的患者，推荐行血流储备分数（FFR）评估缺血。术者需要综合考虑患者心肌缺血的客观证据、左主干直径、斑块负荷和病变形态等因素来做出评估。左主干病变中，远段病变更为常见，且易涉及左前降支和左回旋支的开口。分别从左前降支及左回旋支进行IVUS图像采集，对精确判断开口部位的病变程度及分布情况尤为重要。在左回旋支病变距开口>5mm、MLA>4.0mm2、斑块负荷<50%或左回旋支发育细小的情况下，宜选择单支架技术，反之则需考虑双支架置入。支架的扩张和贴壁是决定双支架技术近、远期预后的重要预测因素。有研究发现，左回旋支开口支架扩张不良最为常见，存在支架扩张不良的患者其再狭窄率较高。由于左主干病变的个体差异大，实际操作中需要注意治疗个体化。IVUS指导支架直径和长度的选择、支架定位和扩张的优化、边缘夹层和血肿的及时发现和处理能够改善介入治疗的预后，这一结果在多个观察性研究中得到了证实。因此，在欧美国家的冠心病介入治疗指南中，均将使用IVUS评估无保护左主干病变严重程度及优化治疗作为Ⅱa类推荐。中国经皮冠状动脉介入治疗指南中也同样推荐使用IVUS指导治疗左主干病变。在进行IVUS评估时，需注意血管严重成角、钙化、重度狭窄及支架置入后等因素，这些因素可能增加导管或血管损伤的风险，需要小心操作。IVUS在分叉病变中的应用非常重要。由于分叉病变中主支血管及分支血管可能重叠，冠状动脉造影对病变的严重程度及分叉嵴的评估存在缺陷。IVUS可以更加精准地评估分叉病变性质、分布、形态及血管直径，从而更好地优化分叉病变的介入治疗。在分叉