血管內(nèi)超聲IVUS簡介

1、血管內(nèi)超聲血管內(nèi)超聲(IVUS)成像基礎(chǔ)，成像基礎(chǔ)，采集和標準操作規(guī)程采集和標準操作規(guī)程簡要提綱簡要提綱IVUSIVUS基本原理基本原理IVUSIVUS導管及準備導管及準備圖像采集及圖像質(zhì)量（偽影的干擾及對策）圖像采集及圖像質(zhì)量（偽影的干擾及對策）安全性問題安全性問題IVUSIVUS基本原理基本原理 Ultrasound: 振動非?？於硕鸁o振動非?？於硕鸁o法聽到的聲音法聽到的聲音 聽力范圍為聽力范圍為20KHz 或或 20,000每秒每秒.聲波的測量單位為聲波的測量單位為Hertz (Hz) 1 Hz = 每秒一個波周期每秒一個波周期MHz: 超聲波的測量單位超聲波的測量單位 MHz越低越

2、低, 圖像穿透越深圖像穿透越深 （擊鼓聲）（擊鼓聲） MHz越高越高, 圖像質(zhì)量越高圖像質(zhì)量越高 （小提琴聲）（小提琴聲）9 MHz20 MHZ超聲波傳感器超聲波傳感器: 將電能轉(zhuǎn)化為聲能的裝置將電能轉(zhuǎn)化為聲能的裝置 也能將返回的聲波轉(zhuǎn)化為電能也能將返回的聲波轉(zhuǎn)化為電能 機械式探頭機械式探頭: 探測晶體為單片探測晶體為單片,在驅(qū)動軸上旋轉(zhuǎn)在驅(qū)動軸上旋轉(zhuǎn) 40 MHz, 單片晶體單片晶體, 實時成像實時成像 相控陣式探頭相控陣式探頭: 晶體不需要旋轉(zhuǎn)晶體不需要旋轉(zhuǎn) (VolcanoTM) 20 MHz, 64 片晶體片晶體, 合成圖像合成圖像40MHz 20MHz高頻超聲從血管壁反高頻超聲從血管

3、壁反射回來并返回系統(tǒng)射回來并返回系統(tǒng)系統(tǒng)電路處理系統(tǒng)電路處理后形成圖像后形成圖像IVUS成像原理成像原理IVUS準確反映冠脈血管壁組織學情況準確反映冠脈血管壁組織學情況圖像表現(xiàn)圖像表現(xiàn) 內(nèi)膜病變內(nèi)膜病變 斑塊是致密的斑塊是致密的,所以表所以表現(xiàn)為白色現(xiàn)為白色 中膜中膜 由均勻的平滑肌細胞由均勻的平滑肌細胞構(gòu)成構(gòu)成,不反射超聲波不反射超聲波,所以表現(xiàn)為圓型暗區(qū)所以表現(xiàn)為圓型暗區(qū) 外膜外膜 由膠原組成由膠原組成,反射大量反射大量超聲波超聲波,所以表現(xiàn)為白所以表現(xiàn)為白色色IVUSIVUS導管及準備導管及準備23mmAtlantis SR ProRevolution 45 MHzEagle Eye G

4、old23mm不同超聲導管圖示不同超聲導管圖示 Atlantis TM SR PROAtlantis TM SR PROl 取出導管并檢查核心軸位置取出導管并檢查核心軸位置使用無菌技術(shù)將導管從雙重無菌包裝中取出使用無菌技術(shù)將導管從雙重無菌包裝中取出，將顯像核心軸完全收回到將顯像核心軸完全收回到TelescopingTelescoping鞘鞘內(nèi)內(nèi)( (如箭頭如箭頭1 1所示所示) )。這一步非常重要這一步非常重要, ,否則否則IVUSIVUS探測器頭將不能從血管遠端回拉探測器頭將不能從血管遠端回拉. .l 排氣排氣將包裝內(nèi)取出的將包裝內(nèi)取出的3 3毫升和毫升和1010毫升的注射器充滿肝素生理鹽水

5、毫升的注射器充滿肝素生理鹽水，通過，通過三通閥與延長管連接，三通閥與延長管連接，完全排氣完全排氣后再后再與將延長管連接到顯像核心軸上的單向連接端與將延長管連接到顯像核心軸上的單向連接端(如箭頭如箭頭3所示所示)，加壓沖洗排盡，加壓沖洗排盡外鞘內(nèi)的氣體。外鞘內(nèi)的氣體。注意注意:在給導管做注水準備時不要弄濕在給導管做注水準備時不要弄濕IVUS導管的帶有金屬線路的馬達插入端導管的帶有金屬線路的馬達插入端,否則將影響否則將影響圖像質(zhì)量圖像質(zhì)量.l 馬達準備馬達準備 將馬達裝將馬達裝入入無菌袋中無菌袋中, 然后將馬達連接到馬達拖然后將馬達連接到馬達拖板上。板上。注意：當把注意：當把 馬達放在拖板上的時候

6、，確保無菌袋展開良好馬達放在拖板上的時候，確保無菌袋展開良好,如馬達就位良好如馬達就位良好,則馬達上的則馬達上的顯示屏會顯示數(shù)字。如馬達未顯示數(shù)字顯示屏會顯示數(shù)字。如馬達未顯示數(shù)字,說明馬達與拖板連接不好說明馬達與拖板連接不好.l 連接導管連接導管把超聲導管連接到把超聲導管連接到馬達的導管連接孔中。確定馬達的導管連接孔中。確定IVUS導管的顯像核心軸完全接觸到位，但導管導管的顯像核心軸完全接觸到位，但導管不要安裝太緊。確保顯像導管平直不要安裝太緊。確保顯像導管平直,通過按馬達上或主機上的通過按馬達上或主機上的“IMAGE”鍵即刻啟動馬達的顯鍵即刻啟動馬達的顯像功能，像功能， 通過觀察顯示器上同

7、心圓環(huán)的明亮圖樣，確定導管工作正常。通過觀察顯示器上同心圓環(huán)的明亮圖樣，確定導管工作正常。檢查導管顯像核心的檢查導管顯像核心的部件是否完全抽回到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。鞘內(nèi)，并把近端固定在拖板的卡槽上。l自動回撤功能檢測自動回撤功能檢測手動在拖板上前后推移馬達，切記在拖板上前后推動馬達時手動在拖板上前后推移馬達，切記在拖板上前后推動馬達時,一定要在按住馬達上的一定要在按住馬達上的“RELEASE”鍵時操作。否則會損壞馬達鍵時操作。否則會損壞馬達.應該把馬達放置在拖板的最前端，并在馬達上按應該把馬達放置在拖板的最前端，并在馬達上按“RESET”鍵使讀數(shù)液晶屏上

8、的自動回撤距離歸零。鍵使讀數(shù)液晶屏上的自動回撤距離歸零。Eagle Eye Gold (20 MHz)- - 無需特別導管準備，即插即用無需特別導管準備，即插即用- - 全自動導管識別全自動導管識別- - 無需肝素鹽水除氣泡無需肝素鹽水除氣泡圖像采集及圖像質(zhì)量圖像采集及圖像質(zhì)量 牢記在導絲和牢記在導絲和IVUS導管進入體內(nèi)之前應預先給予導管進入體內(nèi)之前應預先給予肝素肝素-避免血栓形成避免血栓形成 牢記在成像前應冠脈內(nèi)注射硝酸甘油（即使血壓牢記在成像前應冠脈內(nèi)注射硝酸甘油（即使血壓在臨界低限）在臨界低限）-避免冠脈痙攣避免冠脈痙攣 牢記在對左主干或右冠脈開口病變進行成像時，牢記在對左主干或右冠脈

9、開口病變進行成像時，應將指引導管撤至主動脈內(nèi)應將指引導管撤至主動脈內(nèi)-避免將指引導管誤認避免將指引導管誤認為成開口病變?yōu)槌砷_口病變導管放置和顯像導管放置和顯像1. 在導絲上前推在導絲上前推IVUS超聲導管到感興趣的血管超聲導管到感興趣的血管/病變區(qū)，確保病變區(qū)，確保IVUS超聲導管的探頭超聲導管的探頭(第二第二個標記物個標記物)在要顯像的血管在要顯像的血管/病變區(qū)遠端病變區(qū)遠端. 2.按按MDU馬達或主機上的馬達或主機上的”IMAGE”鍵啟動馬達并核對圖像。鍵啟動馬達并核對圖像。 3.保持保持IVUS超聲導管和導絲固定不動，按下自動回撤（超聲導管和導絲固定不動，按下自動回撤（pullback）

10、回退顯像核心軸。）回退顯像核心軸。 4.當掃描完成后，通過按當掃描完成后，通過按“image”鍵停止馬達。并維持導絲的位置不變，撤出超聲導管。鍵停止馬達。并維持導絲的位置不變，撤出超聲導管。 5.當導管撤出后，用當導管撤出后，用3毫升注射器向?qū)Ч軆?nèi)注射肝素生理鹽水，從而把導管內(nèi)部殘留的血毫升注射器向?qū)Ч軆?nèi)注射肝素生理鹽水，從而把導管內(nèi)部殘留的血液排出液排出,準備下一次顯像。準備下一次顯像。IVUS圖像質(zhì)量主要由兩個因素決定：圖像質(zhì)量主要由兩個因素決定：1. 空間分辨力空間分辨力 （軸向和側(cè)向分辨力）（軸向和側(cè)向分辨力）2. 對比分辨力對比分辨力(灰階灰階/動態(tài)范圍動態(tài)范圍) IVUS 圖像質(zhì)量

11、圖像質(zhì)量空間分辨力（軸向和側(cè)向分辨力）：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的能是超聲圖像分辨相鄰微小目標的能力。力。對對40MHz 的超聲導管為例，的超聲導管為例，其軸向分辨力為其軸向分辨力為80-100m，側(cè)向，側(cè)向分辨力為分辨力為 200-250 mIVUS 圖像質(zhì)量圖像質(zhì)量 對比分辨力對比分辨力(灰階灰階/動態(tài)范圍動態(tài)范圍) ： 顯示不同灰階細微差別的回聲能力，或者說區(qū)分顯示不同灰階細微差別的回聲能力，或者說區(qū)分不同組織的能力。不同組織的能力。低動態(tài)范圍圖像呈現(xiàn)出低動態(tài)范圍圖像呈現(xiàn)出“非黑即白非黑即白”的的的的形式，缺乏中間過渡的灰階水平。形式，缺乏中間過渡的灰階

12、水平。高動態(tài)范圍圖像灰度漸變更豐富，使圖像高動態(tài)范圍圖像灰度漸變更豐富，使圖像更柔和細膩。更柔和細膩。低動態(tài)范圍圖像低動態(tài)范圍圖像高動態(tài)范圍圖像高動態(tài)范圍圖像IVUS 圖像質(zhì)量圖像質(zhì)量 環(huán)暈（環(huán)暈（Ringdown） 表現(xiàn)為圍繞超聲導管周圍的一圈白色影像，它主要是超聲換能器的聲波振蕩表現(xiàn)為圍繞超聲導管周圍的一圈白色影像，它主要是超聲換能器的聲波振蕩引起的高幅干擾信號，常常會妨礙我們對導管周圍近場圖像的觀察。引起的高幅干擾信號，常常會妨礙我們對導管周圍近場圖像的觀察。 處理方法：處理方法：a) 改進換能器改進換能器 b)應用過濾器應用過濾器 c)導管進入血管腔后按下導管進入血管腔后按下ringd

13、own按鍵。按鍵。偽影的識別及應對偽影的識別及應對環(huán)暈偽影環(huán)暈偽影偽影的識別及應對偽影的識別及應對 血液斑點（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。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：通過指引導管向冠脈內(nèi)注射造影劑或生理鹽水，使組織過界顯現(xiàn)處理方法：通過指引導管向冠脈內(nèi)注射造影劑或生理鹽水，使組織過界顯現(xiàn)出來。出來。沖洗沖洗血液斑點血液斑點偽影的識別及應對偽影的識

14、別及應對 不均勻旋轉(zhuǎn)偽像不均勻旋轉(zhuǎn)偽像 （Non-Uniform Rotation Distortion, NURD） 表現(xiàn)為圖像扭曲變形，是由于機械旋轉(zhuǎn)型導管的超聲探頭由于核心軸與外鞘之間表現(xiàn)為圖像扭曲變形，是由于機械旋轉(zhuǎn)型導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。的病變。 處理方法：適當松開處理方法：適當松開Y閥，對嚴重狹窄進行預擴張后再放入閥，對嚴重狹窄進行預擴張后再放入IVUS導管。導管。Side LobesGuiding catheterGuid

15、ing Catheter偽影的識別及應對偽影的識別及應對 不恰當導管位置及旁瓣偽影不恰當導管位置及旁瓣偽影安全性問題安全性問題 IVUS的安全性的安全性 血管內(nèi)超聲的安全性血管內(nèi)超聲的安全性 n=2207CertainUncertainSpasm63 (2.9%)0Acute Complications6 (0.3%)9 (0.4%)Major Complications3 (0.1%)5 (0.2%)Hausmann et al., Circ 1995 主要并發(fā)癥主要并發(fā)癥Hausmann et al., Circ 1995TransplantDiagnosticInterventionsA

16、ll 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 專業(yè)技師，護士，和專業(yè)技師，護士，和/ /或進修人員或進修人員 標準程序和步驟標準程序和步驟 圖像采集方案圖像采集方案 確定高效以及有效成像的方法確定高效以及有效成像的方法* * 結(jié)果報告結(jié)果報告 內(nèi)務(wù)問題內(nèi)務(wù)問題* 每個導管室之間可以不同 全面負責臨床上全

17、面負責臨床上IVUS的服務(wù)工作的服務(wù)工作* ，包括設(shè)備，包括設(shè)備的選擇、職員、標準、方案以及培訓。的選擇、職員、標準、方案以及培訓。* 不僅僅是單一的導管室或是超聲室，而是兩者的結(jié)合. . . 掌握有關(guān)成像的系統(tǒng)、導管等方面的知識，以及成像方案掌握有關(guān)成像的系統(tǒng)、導管等方面的知識，以及成像方案可立即使用于患者，保證可立即使用于患者，保證PCI過程不被打斷過程不被打斷 系統(tǒng)和導管的準備系統(tǒng)和導管的準備 系統(tǒng)控制和影像優(yōu)化系統(tǒng)控制和影像優(yōu)化 注釋注釋測量、解釋圖像、并在測量、解釋圖像、并在PCI術(shù)中反饋給醫(yī)生術(shù)中反饋給醫(yī)生系統(tǒng)、導管、錄影帶、光盤等的保管與維護系統(tǒng)、導管、錄影帶、光盤等的保管與維護

18、將病例保存到光盤上將病例保存到光盤上記錄手術(shù)過程記錄手術(shù)過程熟悉研究方案熟悉研究方案生成報告生成報告培訓住院醫(yī)生、進修醫(yī)生以及主治醫(yī)生培訓住院醫(yī)生、進修醫(yī)生以及主治醫(yī)生* 技師通常同時忙碌于導管室和超聲室，為什么不設(shè)立專門的IVUS部門呢重要性重要性 便于回顧、理解圖像，以及以后與其他研究進行比較便于回顧、理解圖像，以及以后與其他研究進行比較 便于進行系列的便于進行系列的IVUS分析分析 便于進行多中心研究便于進行多中心研究-常有單獨的方案常有單獨的方案精確的聲學注解精確的聲學注解對研究進行完整的標注對研究進行完整的標注 血管的名稱（如：前降支）和病變的部位（如：近端）血管的名稱（如：前降支）

19、和病變的部位（如：近端） 使用的器械（支架的型號、直徑、長度、釋放壓力）使用的器械（支架的型號、直徑、長度、釋放壓力） 圖像與手術(shù)過程的關(guān)系（如：術(shù)前、支架后圖像與手術(shù)過程的關(guān)系（如：術(shù)前、支架后#1，等），等）在整個手術(shù)過程中，至少一次對冠脈進行完整成像直至與主動脈交接處在整個手術(shù)過程中，至少一次對冠脈進行完整成像直至與主動脈交接處 如對前降支或回旋支病變成像，則應觀察血管近端和左主干情況如對前降支或回旋支病變成像，則應觀察血管近端和左主干情況建議采用建議采用 0.5mm/sec優(yōu)點優(yōu)點 獲得的影像是按照從遠端到近端的順序獲得的影像是按照從遠端到近端的順序-避免了在一根血管上來回避免了在一根

20、血管上來回成像成像 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 使技術(shù)人員能夠?qū)Ｗ⒂谘苡跋?，不用去擔心超聲導管的操作使技術(shù)人員能夠?qū)Ｗ⒂谘苡跋?，不用去擔心超聲導管的操?可以測量病變的長度和容積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)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)段不能進行充分的檢查和評估的感興趣的節(jié)段不能進行充分的檢查和評估以與自動

21、回撤相似以與自動回撤相似 (0.5毫米毫米/秒秒)的慢速回撤導管的慢速回撤導管優(yōu)點優(yōu)點 通過在某一點停止回撤能夠?qū)Ω信d趣的局部進行詳細檢查。通過在某一點停止回撤能夠?qū)Ω信d趣的局部進行詳細檢查。缺點缺點 如果回撤太快會遺漏對病變的發(fā)現(xiàn)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沒有長度和容積的測量 前向和后向的導管移動會對以后回顧顯像造成干擾前向和后向的導管移動會對以后回顧顯像造成干擾完成成像過程，將完成成像過程，將IVUS導管取出，通過回放圖像來進行測量導管取出，通過回放圖像來進行測量-不要于不要于正在成像時進行測量正在成像時進行測量 可以避免患者出現(xiàn)心肌缺血可以避免患者出現(xiàn)心肌缺血 更有效地利用時間更有效地利用時間 易進行額外的測量及回