血管内超声IVUS简介.ppt

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ØIVUSIVUS基本原理基本原理ØIVUSIVUS导管及准备导管及准备Ø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）Ø安全性问题安全性问题Ø如何在导管室建立标准如何在导管室建立标准如何在导管室建立标准如何在导管室建立标准IVUSIVUSIVUSIVUS操作规程操作规程操作规程操作规程IVUSIVUS基本原理基本原理IVUS IVUS IVUS IVUS 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）9 MHz20 MHZIVUS IVUS IVUS IVUS 原理原理原理原理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IVUS IVUS 原理原理原理原理•  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高频超声从血管壁反高频超声从血管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,所所以表现为圆型暗区以表现为圆型暗区–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® Gold23mm不同超声导管图示不同超声导管图示机械式探头导管构成机械式探头导管构成机械式探头导管构成机械式探头导管构成      Atlantis TM SR PROAtlantis TM SR PRO机械式探头导管准备机械式探头导管准备l 取出取出导导管并管并检查检查核心核心轴轴位置位置使用无菌技使用无菌技术术将将导导管从双重无菌包装中取出管从双重无菌包装中取出，，将将显显像核心像核心轴轴完全收回到完全收回到TelescopingTelescoping鞘鞘内内( (如箭如箭头头1 1所示所示) )。

这这一步非常重要一步非常重要, ,否否则则IVUSIVUS探探测测器器头头将不能从血管将不能从血管远远端回拉端回拉. .机械式探头导管准备机械式探头导管准备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.机械式探头导管准备机械式探头导管准备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，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.机械式探头导管准备机械式探头导管准备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机械式探头导管准备机械式探头导管准备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相控阵探头导管的准备相控阵探头导管的准备相控阵探头导管的准备相控阵探头导管的准备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显像导管放置和显像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(第二个第二个标记物标记物)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）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液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：1.1.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）2.2.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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对对40MHz 的超声导管为例，其的超声导管为例，其轴向分辨力为轴向分辨力为80-100μm，侧向分，侧向分辨力为辨力为 200-250 μmIVUS 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。

分不同组织的能力Ø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””的的的的形式，缺乏中间过渡的灰阶水平形式，缺乏中间过渡的灰阶水平Ø高动态范围图像灰度渐变更丰富，使图像高动态范围图像灰度渐变更丰富，使图像更柔和细腻更柔和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））Ø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Ø 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ringdown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））Ø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Ø 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应对•不均匀旋转伪像不均匀旋转伪像 （（Non-Uniform Rotation Distortion, NURD））Ø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Ø 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Side LobesGuiding catheterGuiding 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 1995TransplantDiagnosticInterventions All 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如何在导管室建立标准如何在导管室建立标准IVUS操作规程操作规程导管室中导管室中IVUS工作小组包括工作小组包括•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主主 管管•全面负责临床上全面负责临床上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. . . 专业的技师专业的技师*, 护士护士, 和和/或进修医师或进修医师•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图像采集方案图像采集方案•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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------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行充分的检查和评估•以与自动回撤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手动的回撤手动的回撤成像的效率与效果成像的效率与效果•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•易进行额外的测量及回答额外的问题易进行额外的测量及回答额外的问题•在造影的显示器上显示在造影的显示器上显示IVUS图像图像•需要良好的显示器需要良好的显示器•更易于观看图像更易于观看图像•使使IVUS系统远离手术台系统远离手术台•需要不同的路线图或参考显示器需要不同的路线图或参考显示器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。