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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简要提纲简要提纲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（伪影的干扰及对策）图像采集及图像质量（伪影的干扰及对策）安全性问题安全性问题IVUSIVUS基本原理基本原理 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
2、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 MHZ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 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
3、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,所以表现为圆型暗区所以表现为圆型暗区 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
4、超声导管图示 Atlantis TM SR PROAtlantis TM SR PROl 取出导管并检查核心轴位置取出导管并检查核心轴位置使用无菌技术将导管从双重无菌包装中取出使用无菌技术将导管从双重无菌包装中取出，将显像核心轴完全收回到将显像核心轴完全收回到TelescopingTelescoping鞘鞘内内(如箭头如箭头1 1所示所示)。这一步非常重要这一步非常重要,否则否则IVUSIVUS探测器头将不能从血管远端回拉探测器头将不能从血管远端回拉.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毫升的注射器充满肝素生理盐水毫升的注射器充满肝素生理盐水，通过，通过三通阀与延
5、长管连接，三通阀与延长管连接，完全排气完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，加压冲洗排尽外鞘内的气体。外鞘内的气体。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.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。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
6、展开良好,如马达就位良好如马达就位良好,则马达上的则马达上的显示屏会显示数字。如马达未显示数字显示屏会显示数字。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.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键即刻启动马达的显像功能，像功能，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
7、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检查导管显像核心的部件是否完全抽回到部件是否完全抽回到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。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
8、。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导管进入体内之前应预先给予肝素肝素-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）在临界低限）-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，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应将指引导管撤至主动脉内-避免
9、将指引导管误认避免将指引导管误认为成开口病变为成开口病变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(第二第二个标记物个标记物)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“
10、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液排出,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.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.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
11、小目标的能是超声图像分辨相邻微小目标的能力。力。对对40MHz 的超声导管为例，的超声导管为例，其轴向分辨力为其轴向分辨力为80-100m，侧向，侧向分辨力为分辨力为 200-250 mIVUS 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，或者说区分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。不同组织的能力。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。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
12、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）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。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
13、液斑点（血液斑点（Blood speckle）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。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。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,NU
14、RD）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。的病变。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。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
15、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 1995TransplantDiagnosticInterventionsAll Patients(n=503)(n=656)(n=1048)(n=2207)MI0/00/03/23/2CABG0/00/1
16、0/20/3Death0/00/00/00/0Total0/00/13/4 3(0.1%)/5(0.2%)IVUS的安全性的安全性 主管主管 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 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.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
