血管內超聲在冠心病臨界病變中的應用

摘要：血管內超聲（intravascular ultrasound imaging，IVUS）是近年來發展起來的一項新的影像學技術，其對冠狀動脈血管的管腔和各種病變的組織學方面提供了有價值的信息。本文就IVUS在冠心病的診斷及治療中的應用作一綜述。

關鍵詞：血管內超聲；冠心病；臨界病變

1 IVUS簡述

1.1概念 IVUS是將無創性的超聲技術和有創性的心導管技術相結合，對心血管病進行診斷的一種方法。它通過心導管將微型化的超聲探頭插入心血管腔內進行探測，再經電子系統顯示心血管斷面的形態和血流圖形，可提供血管的橫截面圖像。

1.2基本原理 IVUS導管頂端帶有壓電晶體超聲換能器，換能器發射超聲脈沖，并接受來自組織的反射信號，傳遞到圖像處理系統。由于組織的性質不同，對超聲的吸收和反射不同，不同組織之間存在聲學的界面，因此可以根據接收到的超聲信號的強弱以不同灰階的形式在顯示屏上顯示圖像，并據此判斷病變的性質。

1.3 IVUS技術 IVUS通過發射和接收高頻超聲波脈沖來形成圖像，即脈沖回波成像模式。把IVUS圖像經過后處理，衍生出虛擬組織學成像（VH-IVUS），IVUS射頻數據分析（RF-IVUS），血管內超聲彈性圖（IVUSE）。

2 IVUS在冠心病臨界病診斷和治療中的應用

2.1 IVUS對易損斑塊的識別 IVUS能夠探測到斑塊破裂、潰瘍以及血栓的形成，它們是斑塊易損性的標志，然而，易損斑塊的識別目前尚無統一標準。2010年葛均波教授等[1]提出，IVUS易損性斑塊的特征包括：①纖維帽厚度≤0.7mm；②脂質核心面積≥1.0mm2；③脂質核心占斑塊體積≥20%；④斑塊內無回聲；⑤偏心性斑塊。易損斑塊的纖維帽比較薄（<65μm），但現在IVUS技術圖像分辨率僅達到100μm，只能檢查\"早期\"的不穩定斑塊，故IVUS對檢查不穩定斑塊的敏感性較低。

2.2 IVUS對臨界病變組分和形態的定性、定量分析 近年來，國外已有多個臨床試驗證實對有客觀心肌缺血證據的冠脈臨界病變行介入治療是有益的，可有效降低不良心臟事件發生率。

2.2.1定性分析 正常的冠狀動脈由圓形的管腔和環繞管腔、具有不同回聲特性的層狀結構的管壁組成。有些正常的血管壁在IVUS表現為三層結構：①內層，代表內膜和內彈力膜，此層與中層和管腔比，相對回聲較強；②中間無回聲層，代表中膜；③外層，有特征性的\"洋蔥皮\"樣表現，代表外膜和外膜周圍的組織。在IVUS圖像上，外膜和血管周圍組織之間沒有明確的界限。大約50%的正常冠狀動脈表現為單層結構。需要指出的是，IVUS圖像上指的三層結構并不是組織學上的內膜、中膜和外膜。冠狀動脈粥樣硬化斑塊在IVUS圖像主要表現為內膜異常回聲，管壁不同程度的增厚及管腔面積減小。以血管外膜回聲為參照，根據斑塊超聲回聲的強弱，可對病變斑塊的性質進行分類：（1）軟斑塊：斑塊回聲強度低于血管外膜；（2）纖維性斑塊：回聲接近于或者等同于血管外膜；（3）鈣化斑塊：回聲高于血管外膜回聲強度，并伴有聲影；（4）混合斑塊：同時含有兩種或兩種以上的不同性質的斑塊，且主要成分低于80%；（5）偏心性斑塊：斑塊占據整個血管的管周，而且斑塊的最厚處同最薄處的比值大于2：1；（6）向心性斑塊：斑塊占據整個血管的管周，而且斑塊的最厚處同最薄處的比值小于2：1。明確斑塊性質為硬斑塊如：纖維斑塊、鈣化斑塊和混合斑塊，還是表現為低回聲的軟斑塊，即不穩定斑塊。VH-IVUS做為新的血管內超聲后處理技術，把原來黑白的血管內超聲圖像用4種不同的顏色表達出來，每一種顏色表不同性質的斑塊：深綠色代表纖維性斑塊；淺綠色代表脂肪性的斑塊；白色代表鈣化性斑塊；而紅色代表壞死的組織。比較與傳統的IVUS圖像，VH-IVUS能更準確和定性評價不穩定斑塊的主要成分脂質核心。

2.2.2定量分析 除了評估病變的性質，IVUS對病變程度的準確分析在臨界病變治療中同樣重要。在CAG中，對病變的定量分析是以正常\"參考的\"管腔直徑為標準。而所謂的\"正常\"參考段是指目標病變近端5～10mm內顯示無明顯病變的血管段。在測量中與CAG不同，IVUS的參數通常采用：①血管橫斷面積（cross sect ion area，CSA）：中膜與外膜交界線所圍繞的CSA；②管腔面積：內膜與血液交界圍繞的管腔橫斷面積；③最大管腔直徑；④最小管腔直徑；⑤斑塊面積：外彈力膜面積，管腔面積；⑥直徑狹窄百分比：最小管腔直徑/相對應的外彈力膜直徑；⑦斑塊負荷：斑塊面積/外彈力膜面積×100%。通過多水平、多角度的定量分析，達到較為精確的分析結果。Nishioka等認為冠脈粥樣病變處管腔面積≤4mm2是判斷冠脈狹窄簡單而準確的標準。用IVUS測定最小管腔面積（MLA），以4mm2作為分值，區分是否行介入治療，臨床效果滿意。對于左主干病變：最小管腔直徑（MLD）<2.8mm，MLA）<6.0mm2可作為血管重建治療的截點；若MLA>7.5mm2則可暫不行血管重建治療。而對于MLA在6.0～7.5mm2的病變，則可能需要FFR進一步檢查決定是否需進行血管重建。對于非左主干病變：MLD>2.0mm，MLA>4.0mm2有一個較低的事件發生率，可暫不行血管重建治療。Nishioka等研究結果顯示，IVUS以最小血管腔面積<4mm作為診斷缺血的標準時，其敏感性和特異性分別達88%和90%。而以CAG的75%內徑狹窄作為診斷缺血的標準時，其診斷心肌缺血的敏感性和特異性分別為49%和90%，而以50%內徑狹窄作為標準時，其敏感性和特異性分別為96%和52%。相比較而言，IVUS提高了診斷缺血病變的準確性。

3 IVUS的局限性

總體來說，IVUS已被廣泛應用于臨床，但它還存在一定的局限性主要有：①導管刺激有時可導致冠脈痙攣，經冠脈內注射硝酸甘油可預防痙攣的發生；②IVUS成像中的偽像使近場圖像變得模糊，從而使超聲導管的大小較其實際大小增大。超聲導管與血管長軸不垂直會導致圖像的幾何形狀失真；③超聲導管的大小也限制了其在嚴重狹窄病變中的使用。由于導管本身直徑lmm左右，在病變狹窄程度嚴重或血管扭曲明顯的情況下，導管無法通過病變；④IVUS在圖像判斷上也存在一定的局限性。IVUS對圖像的判斷依賴于相鄰組織間聲阻抗的差別，圖象的重建是基于來自于組織的聲反射，而不是真正的組織。不同組織的聲學特性（回聲密度）可能相同；⑤超聲導管造價較高使此項技術的應用受到了一定限制。

參考文獻：

[1]葛俊波，馬劍英.冠狀動脈易損斑塊的識別和防治進展[J].中國循環雜志，2010，25（4）：243-244.編輯/哈濤