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血管内超声IVUS简介第1页简明提要简明提要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(伪影干扰及对策)图像采集及图像质量(伪影干扰及对策)安全性问题安全性问题怎样在导管室建立标准怎样在导管室建立标准怎样在导管室建立标准怎样在导管室建立标准IVUSIVUSIVUSIVUS操作规程操作规程操作规程操作规程血管内超声IVUS简介第2页IVUSIVUS基本原理基本原理血管内超声IVUS简介第3页IVUS IVUS IVUS IVUS 原理原理原理原理Ultrasound
2、:振动非常快而人耳无振动非常快而人耳无法听到声音法听到声音 听力范围为听力范围为20KHz 或或 20,000每秒每秒.血管内超声IVUS简介第4页声波测量单位为声波测量单位为Hertz(Hz)1 Hz=每秒一个波周期每秒一个波周期MHz:超声波测量单位超声波测量单位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)9MHz20MHZIVUS IVUS IVUS IVUS 原理原理原理原理血管内超声IVUS简介第5页超声波传感器超声波传感器:将电能转化为声能装置将电能转化为声能装置也能将返回声波转化为电能也能将返回声
3、波转化为电能IVUS IVUS 原理原理原理原理血管内超声IVUS简介第6页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40MHz20MHz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血管内超声IVUS简介第7页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成像原理成像原理血管内超声IVUS简介第
4、8页IVUS准确反应冠脉血管壁组织学情况准确反应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斑块是致密,所以表现所以表现为白色为白色中膜中膜由均匀平滑肌细胞组由均匀平滑肌细胞组成成,不反射超声波不反射超声波,所以所以表现为圆型暗区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血管内超声IVUS简介第9页IVUSIVUS导管及准备导管及准备血管内超声IVUS简介第10页23mmAtlantis SR ProRevolution 45 MHzEagle Eye Gold23mm不一样超声导管图示不一样超声导管图示血管内超声
5、IVUS简介第11页机械式探头导管组成机械式探头导管组成机械式探头导管组成机械式探头导管组成AtlantisTMSRPROAtlantisTMSRPRO血管内超声IVUS简介第12页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验检验关关键轴键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,将将显显像关像关键轴键轴完全收回到完全收回到TelescopingTelescoping鞘鞘内内(如箭如箭头头1 1所表示所表示)。这这一步非常主要一步非常主要,不然不然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.血管内超
6、声IVUS简介第13页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将包装内取出3 3毫升和毫升和1010毫升注射器充毫升注射器充满满肝素生理肝素生理盐盐水水,经过经过三通阀与延长管连接,三通阀与延长管连接,完全排完全排气气后再后再与将延长管连接到显像关键轴上单向连接端与将延长管连接到显像关键轴上单向连接端(如箭头如箭头3所表示所表示),加压冲洗排尽外鞘内,加压冲洗排尽外鞘内气体。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导管带有金属线路马达插入端导管带有金属线路马达插入端,不然将影响图像不然将影响图像质量质量.血管内超声IVUS简介第14页
7、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 马达放在拖板上时候,确保无菌袋展开良好马达放在拖板上时候,确保无菌袋展开良好,如马达就位良好如马达就位良好,则马达上显示器则马达上显示器会显示数字。如马达未显示数字会显示数字。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.血管内超声IVUS简介第15页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导管连接孔中。确定马达导管连接孔中。确定IVUS导管显像关键轴完
8、全接触到位,但导管不要导管显像关键轴完全接触到位,但导管不要安装太紧。确保显像导管平直安装太紧。确保显像导管平直,经过按马达上或主机上经过按马达上或主机上“IMAGE”键即刻开启马达显像功效,键即刻开启马达显像功效,经经过观察显示器上同心圆环明亮图样,确定导管工作正常。过观察显示器上同心圆环明亮图样,确定导管工作正常。检验导管显像关键部件是否完全抽回检验导管显像关键部件是否完全抽回到到IVUS鞘内,并把近端固定在拖板卡槽上。鞘内,并把近端固定在拖板卡槽上。血管内超声IVUS简介第16页机械式探头导管准备机械式探头导管准备l自动回撤功效检测自动回撤功效检测手动在拖板上前后推移马达,切记在拖板上前
9、后推进马达时手动在拖板上前后推移马达,切记在拖板上前后推进马达时,一定要在按住马达上一定要在按住马达上“RELEASE”键时操作。不然会损坏马达键时操作。不然会损坏马达.应该把马达放置在拖板最前端,并在马达上按应该把马达放置在拖板最前端,并在马达上按“RESET”键使读数液晶屏上自动回撤距离归零。键使读数液晶屏上自动回撤距离归零。血管内超声IVUS简介第17页Eagle Eye Gold(20 MHz)-无需尤其导管准备,即插即用无需尤其导管准备,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准备相控阵探头导管准备相控阵探头导管准备相控阵探头导管准备
10、血管内超声IVUS简介第18页图像采集及图像质量图像采集及图像质量血管内超声IVUS简介第19页切记在导丝和切记在导丝和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-防止血栓形成防止血栓形成切记在成像前应冠脉内注射硝酸甘油(即使血压在切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)-防止冠脉痉挛防止冠脉痉挛切记在对左主干或右冠脉开口病变进行成像时,应切记在对左主干或右冠脉开口病变进行成像时,应将指导导管撤至主动脉内将指导导管撤至主动脉内-防止将指导导管误认为防止将指导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血管内超声IVUS简介第20页
11、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超声导管到感兴趣血管超声导管到感兴趣血管/病变区,确保病变区,确保IVUS超声导管探头超声导管探头(第二个标识第二个标识物物)在要显像血管在要显像血管/病变区远端病变区远端.2.按按MDU马达或主机上马达或主机上”IMAGE”键开启马达并查对图像。键开启马达并查对图像。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)回退显像关键轴。)回退显像关键轴。4.当扫描完成后,经过按当扫描完成后,经过按“image”键停顿马达。并维持导丝位置不变,撤出超声导管。键停顿马达。并
12、维持导丝位置不变,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血液排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血液排出出,准备下一次显像。准备下一次显像。血管内超声IVUS简介第21页IVUS图像质量主要由两个原因决定:图像质量主要由两个原因决定: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 图像质量图像质量血管内超声IVUS简介第22页空间分辨力(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能力。
13、是超声图像分辨相邻微小目标能力。对对40MHz 超声导管为例,其轴向分超声导管为例,其轴向分辨力为辨力为80-100m,侧向分辨力为,侧向分辨力为 200-250 mIVUS 图像质量图像质量血管内超声IVUS简介第23页 对比分辨力对比分辨力(灰阶灰阶/动态范围动态范围):显示不一样灰阶细微差异回声能力,或者说区显示不一样灰阶细微差异回声能力,或者说区分不一样组织能力。分不一样组织能力。低动态范围图像展现出低动态范围图像展现出“非黑即白非黑即白”形式,形式,缺乏中间过渡灰阶水平。缺乏中间过渡灰阶水平。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
14、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 图像质量图像质量血管内超声IVUS简介第24页环晕(环晕(Ringdown)表现为围绕超声导管周围一圈白色影像,它主要是超声换能器声波振荡引发表现为围绕超声导管周围一圈白色影像,它主要是超声换能器声波振荡引发高幅干扰信号,经常会妨碍我们对导管周围近场图像观察。高幅干扰信号,经常会妨碍我们对导管周围近场图像观察。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ringdown按键。按键。伪影识别及应对伪影识别及应对环晕伪影环晕伪影血管内超声IVUS简介第25页
15、伪影识别及应对伪影识别及应对血液斑点(血液斑点(Blood speckle)表现为血管腔内斑点状回声,超声频率和血流速度决定斑点回声强弱。有时,表现为血管腔内斑点状回声,超声频率和血流速度决定斑点回声强弱。有时,较强血液斑点与软斑块,增生内膜及血栓难以区分开来。较强血液斑点与软斑块,增生内膜及血栓难以区分开来。处理方法:经过指导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:经过指导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血管内超声IVUS简介第26页伪影识别及应对伪影识别及应对不均匀旋转伪像不均匀旋转伪像(Non-Uniform Rota
16、tion Distortion,NURD)表现为图像扭曲变形,是因为机械旋转型导管超声探头因为关键轴与外鞘之间摩擦表现为图像扭曲变形,是因为机械旋转型导管超声探头因为关键轴与外鞘之间摩擦而产生不均匀转动,使取得图像失真。常发生于成角、扭曲或重度狭窄病变。而产生不均匀转动,使取得图像失真。常发生于成角、扭曲或重度狭窄病变。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。血管内超声IVUS简介第27页Side LobesGuiding catheterGuiding Catheter伪影识别及应对伪影识别及应对不恰当导管位置
17、及旁瓣伪影不恰当导管位置及旁瓣伪影血管内超声IVUS简介第28页安全性问题安全性问题血管内超声IVUS简介第29页 IVUS安全性安全性血管内超声安全性血管内超声安全性 n=2207CertainUncertainSpasm63(2.9%)0Acute Complications6(0.3%)9(0.4%)Major Complications3(0.1%)5(0.2%)Hausmann et al.,Circ 1995血管内超声IVUS简介第30页主要并发症主要并发症Hausmann et al.,Circ 1995TransplantDiagnosticInterventions All
18、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安全性安全性血管内超声IVUS简介第31页怎样在导管室建立标准怎样在导管室建立标准IVUS操作规程操作规程血管内超声IVUS简介第32页导管室中导管室中IVUS工作小组包含工作小组包含主管主管专业技师,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方法确定高效以及有效成像方法*结果汇报结
19、果汇报内务问题内务问题*每个导管室之间能够不一样血管内超声IVUS简介第33页主主 管管全方面负责临床上全方面负责临床上IVUS服务工作服务工作*,包含设备,包含设备选择、职员、标准、方案以及培训。选择、职员、标准、方案以及培训。*不但仅是单一导管室或是超声室,而是二者结合.血管内超声IVUS简介第34页专业技师专业技师*,护士护士,和和/或进修医师或进修医师掌握相关成像系统、导管等方面知识,以及成像方案掌握相关成像系统、导管等方面知识,以及成像方案可马上使用于患者,确保可马上使用于患者,确保PCI过程不被打断过程不被打断系统和导管准备系统和导管准备系统控制和影像优化系统控制和影像优化注释注释
20、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、光盘等保管与维护系统、导管、录影带、光盘等保管与维护将病例保留到光盘上将病例保留到光盘上统计手术过程统计手术过程熟悉研究方案熟悉研究方案生成汇报生成汇报培训住院医生、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,为何不设置专门IVUS部门呢血管内超声IVUS简介第35页图像采集方案图像采集方案主要性主要性便于回顾、了解图像,以及以后与其它研究进行比较便于回顾、了解图像,以及以后与其它研究进行比较便于进行系列便于进行系列IVUS分析分析便于进行多中心研究便于进
21、行多中心研究-常有单独方案常有单独方案准确声学注解准确声学注解对研究进行完整标注对研究进行完整标注血管名称(如:前降支)和病变部位(如:近端)血管名称(如:前降支)和病变部位(如:近端)使用器械(支架型号、直径、长度、释放压力)使用器械(支架型号、直径、长度、释放压力)图像与手术过程关系(如:术前、支架后图像与手术过程关系(如:术前、支架后#1,等),等)在整个手术过程中,最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,最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盘旋支病变成像,则应观察血管近端和左主干情况如对前降支或盘旋支病变成像,则应观察血管近端和左主干情况血管内
22、超声IVUS简介第36页机械动力回撤系统机械动力回撤系统提议采取提议采取 0.5mm/sec优点优点取得影像是按照从远端到近端次序取得影像是按照从远端到近端次序-防止了在一根血管上往返成像防止了在一根血管上往返成像稳定、迟缓地回撤传感器能够防止在某一血管节段成像太快稳定、迟缓地回撤传感器能够防止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操作能够测量病变长度和容积能够测量病变长度和容积绝大多数多中心研究和全部系列研究均要求使用此系统绝大多数多中心研究和全部系列研究均要求使用此系统缺点缺点因为传感器不能在血管某一特定部
23、位长时间停留,所以对于主要感兴因为传感器不能在血管某一特定部位长时间停留,所以对于主要感兴趣节段不能进行充分检验和评定趣节段不能进行充分检验和评定血管内超声IVUS简介第37页以与自动回撤相同以与自动回撤相同 (0.5毫米毫米/秒秒)慢速回撤导管慢速回撤导管优点优点经过在某一点停顿回撤能够对感兴趣局部进行详细检验。经过在某一点停顿回撤能够对感兴趣局部进行详细检验。缺点缺点假如回撤太快会遗漏对病变发觉假如回撤太快会遗漏对病变发觉没有长度和容积测量没有长度和容积测量前向和后向导管移动会对以后回顾显像造成干扰前向和后向导管移动会对以后回顾显像造成干扰手动回撤手动回撤血管内超声IVUS简介第38页成像
24、效率与效果成像效率与效果完成成像过程,将完成成像过程,将IVUS导管取出,经过回放图像来进行测量导管取出,经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能够防止患者出现心肌缺血能够防止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测量及回答额外问题易进行额外测量及回答额外问题在造影显示器上显示在造影显示器上显示IVUS图像图像需要良好显示器需要良好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一样路线图或参考显示器需要不一样路线图或参考显示器血管内超声IVUS简介第39页基本汇报基本汇报患者普通资料患者普通资料适应症适应症
25、IVUS步骤简短说明步骤简短说明设备设备成像血管成像血管基本数据基本数据基本测量数据基本测量数据(比如:比如: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(比如:比如: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)依据依据IVUS成像,治疗所发生对应改变成像,治疗所发生对应改变IVUS造成并发症和对应处理造成并发症和对应处理血管内超声IVUS简介第40页综合汇报综合汇报包含基本汇报所含有信息包含基本汇报所含有信息.介入治疗前和介入治疗前和/或治疗后三个主要图像层面定量分析或治疗后三个主要图像层面定量分析:远端血管参远端血管参考考,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 斑块和血管中层横截面积斑块和血管中层横截面积Plaque burden 斑斑块负荷块负荷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 病变长度病变长度血管内超声IVUS简介第41页