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IVUS 一、血管内超声的基本原理 血管内超声(intravenous ultrasound，IVUS)系统和其他的医学超声系统类似，都是根据物理学的“压电晶体”效应完成超声现象。“压电晶体”效应是一种晶体可以在电流作用下膨胀和收缩，并因此产生声波，当声波被物体反射回来后，晶体还可以将反射的声波重新变成电流，并通过特定的技术转换成影像。由于各种物质对同一超声波的反射特性不同，从而可以在体外呈现出不同的影像，以区别各种组织成分。  二、血管内超声的组成部分 血管内超声检查系统主要包括两种：单晶体机械探头系统和相控阵多晶体探头系统。单晶体机械探头系统只有一个小晶体位于导管头部，当它从血管内回撤时，需要按照每分钟1800转的速度旋转，在向血管发射超声波的同时，回收反射的超声波，并传输到体外成像。相控阵多晶体探头系统是将64块晶体排成一周，在导管检查回撤时不需要转动，每块晶体在自己对应的方向上发射超声波并回收反射的超声波，传输至体外成像。   三、血管内超声的影像测量 理论上，超声可以反映任何不同组织的反射特征，但实际上，只有两种组织反射特性差异较大时，才能在血管内超声上看出两种组织间的边界。对于血管超声而言，超声检查的结果和病理的横切片非常类似，其最主要的优势是在活体上的实时成像。对于一个正常没有动脉粥样硬化的血管，血管三层结构为内膜层、中膜层和外膜层，这和生物学上血管的三层管壁结构应该是对应的。其中生物学上血管的中膜层由内、外弹力板分别和血管内膜、外膜分开，构成中膜。但实际上，血管内超声观察到的影像，特别是有动脉粥样硬化斑块的影像，以及由此得到的测量结果，同生物学解剖上的三层结构是不完全一致的，最主要的一个原因是血管内超声不能清晰的显示血管内弹力板，因此，超声观察和测量的指标中没有单独的中膜层。实际显示的三层边界分别是：血液和血管壁的边界，它决定了管腔的大小；外弹力板和外膜的边界，俗称的血管大小就是指这个边界下测量的结果；外弹力板以外的结构，包括外膜和外膜外组织结构，通常血管内超声不能确定其外缘边界。  常规的血管内超声测量包括以下几个方面： 1.管腔：即血液和血管壁交界面，它通常是很清晰的，但也有例外情况，如正常的年轻人，当其内膜只包括一层内皮细胞和内皮下组织，而其厚度还达不到血管内超声的分辨度时，就不能清楚鉴别这个边界，它会和中膜层混在一起，但继续完成测量也不会对结果产生太大的影响。在测量管腔后通常会得到下述指标：①管腔面积；②最小管腔直径；③最大管腔直径。  2.外弹力板测量（EEM）：通过描述清晰的外弹力板边界就可以获得这个指标，并相应获得其面积及最大、最小弹力板直径（俗称血管面积和直径），这个测量通常也是很准确的，但也有一些例外情况，如大边支进入、弧度很大的钙化斑块存在时，描述这个边界就会比较困难，这时如果为临床使用，可以测量近邻血管段，如果进行研究，就应该放弃不准确的测量。 3.斑块和中膜：指EEM减去管腔面积得到的结果，其附属指标除了面积外，斑块负荷也是一个重要的概念。斑块负荷程度是指斑块和中膜面积占整个EEM面积的百分比，这和造影的直径狭窄百分比相似。通常70%的斑块负荷百分比对应50%的造影直径狭窄；90%的斑块负荷百分比对应70%的造影直径狭窄。 4.支架面积：当血管有支架存在时，就多了一层结构，这包括即刻测量的支架面积和随访时测量的支架面积，无论是哪个面积，还同时会有最大、最小支架直径。 5.新生内膜面积：当支架存在内膜增生或再狭窄时，就会又多出一个新生内膜面积，只要用支架面积减去管腔面积就可以得到这个指标，由此可以得到某种支架的晚期丢失指标，它可以用于药物支架抗增殖特性的判定。 6.斑块容积：通过测量斑块和中膜面积并通过数学方法和斑块长度结合起来进行计算，就得到斑块容积，通过比较系列超声同一位置斑块容积的变化，可以比较敏感地判定斑块的进展和回缩，此指标主要用于他汀类药物相关的斑块进展和回缩临床研究。 四、血管内超声的临床应用 1.术前检查 ①临界病变的判断：在临床造影检查过程中，很多时候会遇到临界病变，而患者又没有相应的运动试验检查结果，是停止操作等待患者完成运动试验后再次进行干预还是即刻干预，血管内超声可以解决此问题。在3mm以上主支血管最小管腔面积小于4mm2可以作为血管内超声诊断缺血性病变的标准。对这些患者的临床研究显示，无论是和放射性核素运动试验，还是和血管内压力导丝（FFR）或多普勒（CFR）结果相比，均有极好的一致性。 ②特殊部位病变的判断：冠状动脉造影虽然是冠心病诊断的金标准，但它有很多局限性，尤其是一些特别部位的病变，如血管开口部位和扭曲血管转折部位，往往造影难以完全显示清楚这些部位的病变。既往很多研究均显示造影对于左主干病变程度的判断是所有各种类型病变中最不准确的，目前认可的对左主干狭窄干预的判断指标是最小管腔面积小于6mm2，最小管腔直径小于3mm。 ③特殊形态病变的诊断：对于所有造影显示形态特殊的病变均可以求助于血管内超声检查，例如各种扩张性病变，造影难以鉴别是真性血管瘤、假性血管瘤，还是正常血管段伴弥漫狭窄段；再如自发性夹层病变，不进行血管内超声检查，有些患者难以确诊，而这种情况下患者的预后可能很差，甚至猝死。 ④手术策略的确认：术前血管内超声检查对于治疗策略的选择有很大帮助，特别是在一些复杂病例中。如钙化病变，造影可以判断是否存在钙化斑块，但其难以确认这些钙化是在血管内膜还是外膜，是在斑块表面还是斑块深部，钙化的程度是360度还是非圆周钙化，是很弥漫还是很局限。这些信息非常重要，它将决定是否需要进行旋磨治疗，支架是否可以完全到位，是否可以完全膨胀，是否需要建议选择外科搭桥手术治疗。再如分叉病变，在目前还没有最佳分叉病变治疗手段的情况下，对分叉病变进行深入了解，对手术策略很有帮助，特别是左主干远端、前降支和回旋支口部分叉病变，使用血管内超声帮助确定是使用单支架策略还是双支架策略意义重大。      2.术中及术后检查 ①介入治疗球囊和支架的选择：根据血管内超声检查结果选择治疗用球囊和支架，无论是大小还是长度均较造影更为准确。 ②最佳支架置入结果评论：对于金属裸支架，既往已经有很多血管内超声研究显示，术后即刻的最小支架面积对于远期再狭窄具有明确的预测作用，在金属裸支架时代提出“the bigger，the better”的概念，术后最小支架面积＞6.5mm2可以明显降低再狭窄发生率。在药物支架时代，仍然有类似的研究结果，西罗莫司和紫杉醇支架其各自的临界值分别是5mm2和5.5mm2。当然除了临界值测量外，其可以更好的判断是否存在支架膨胀不全和支架贴壁不良。膨胀不全一般是指支架的最小管腔面积没有达到参照血管管壁面积的90%或没有达到相应血管段外弹力板面积的70%。贴壁不良是指支架丝双面均可见流动的血液。此外，血管内超声可以比造影更敏感地发现支架边缘夹层撕裂，更为特殊的是否存在壁内血肿，从而决定是否进行进一步干预。 ③闭塞病变和特殊并发症血管腔的识别：慢性闭塞性病变目前是介入治疗的最后一块堡垒。在使用各种前向、反向技术及各种器械，如微导管、更坚硬的导丝后，总有一个问题经常难以回答，就是导丝远端是否在血管真腔内，除了对侧造影等常规技术外，血管内超声可以帮助鉴别导丝是否在远端真腔内。通常判断的标准包括：血管壁的三层结构是否完整，分支血管是否可以进入血管腔内。另外一种情况是开口部位的血管慢性完全闭塞，这时造影上难以发现闭塞部位，血管内超声可以放置在近邻血管内，帮助指引闭塞的开口，如果指引导管足够大（≥8F），就可以在超声引导下尝试寻找闭塞开口。此外，对于一些特殊的并发症，如血管壁内血肿的治疗，血管内超声可以帮助确认支架植入的位置和策略，在血肿导致的急性闭塞时意义更大。 ④系列随访血管内超声：系列随访血管内超声对介入治疗的帮助巨大。它帮助揭示了球囊扩张、金属裸支架和药物支架不同的作用机制。在球囊扩张时代，它阐明了其再狭窄的主要机制是血管弹性回缩和血管重塑。金属裸支架时代，其早期支架急性、亚急性血栓发生率高的主要原因是支架释放压力过低，从而发生支架膨胀不全和贴壁不良，并因此提出了高压力释放支架的概念；它还揭示了金属裸支架再狭窄的主要机制是新生内膜增生，因此提出了支架释放后直径越大越好的观念。药物支架时代，血管内超声提示支架达到满意扩张，尽可能获得最大术后即刻MSA并完全覆盖病变，可以减少远期再狭窄的发生率，降低近期血栓的发生率。术后获得性贴壁不良，特别是极其巨大的贴壁不良，甚至是动脉瘤形成，与支架晚期和迟发晚期血栓形成可能相关。药物支架断裂、支架间存在间隙、支架丝分布极度不均匀等也是支架内再狭窄的重要原因。  五、血管内超声主要适应症 当对下述高危患者和高危病变进行介入治疗时，应该考虑使用血管内超声检查，以便患者获得最佳近期和远期手术效果。 1.高危患者：肾功能不全患者；双联抗血小板治疗受限患者；糖尿病患者；左心室功能不全患者。 2.高危病变：左主干病变；分叉病变；开口部位病变；长病变；再狭窄病变；小血管病变。 六、血管内超声的常规步骤 初步 |
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