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冠狀動(dòng)脈造影的應(yīng)用極大地促進(jìn)了冠心病的診斷和治療，因此一度被稱為冠心病診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”。實(shí)際上，對(duì)評(píng)價(jià)冠狀動(dòng)脈腔內(nèi)的病變而言，冠脈造影的影像有很大的局限性。如圖一所示，對(duì)不規(guī)則的血管腔內(nèi)狹窄而言，不同的投照角度可能會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)果，當(dāng)病變部位迂曲、位于分叉部位或左主干開口時(shí)，冠脈造影往往很難精確地評(píng)估血管的狹窄程度。腔內(nèi)影像學(xué)檢查能很好地彌補(bǔ)冠狀動(dòng)脈造影的不足，而血管內(nèi)超聲（intravascular ultrasound，IVUS）是目前應(yīng)用最為廣泛的腔內(nèi)影像技術(shù)，它通過導(dǎo)管技術(shù)將微型超聲探頭送入血管腔內(nèi)，顯示血管橫截面圖像，從而提供在體血管腔內(nèi)影像（圖二）。IVUS能夠精確測定管腔、血管直徑以及判斷病變嚴(yán)重程度及性質(zhì)，在提高對(duì)冠狀動(dòng)脈病變的認(rèn)識(shí)和指導(dǎo)介入治療方面起了非常重要的作用。以下我們一起來了解有關(guān)血管內(nèi)超聲的基礎(chǔ)知識(shí)。

圖一 冠脈造影評(píng)估腔內(nèi)病變的局限性示意圖

圖二 血管內(nèi)超聲成像原理示意圖

正常冠狀動(dòng)脈的血管壁由具有不同回聲特性的層狀結(jié)構(gòu)組成，在IVUS影像上呈現(xiàn)3層結(jié)構(gòu)：內(nèi)層代表內(nèi)膜和內(nèi)彈力膜，表現(xiàn)為纖薄的白色回聲帶；中層為無回聲層（黑色或暗灰色），代表中膜；外層有特征性的“洋蔥皮”樣表現(xiàn)，代表外膜和外膜周圍的組織（圖三）。血管的外膜邊界通常無法識(shí)別，主要是由于外膜和周圍組織無明顯的回聲差異。值得注意的是，IVUS上的3層結(jié)構(gòu)并不真正代表血管的3層結(jié)構(gòu)，僅有兩個(gè)清楚的界面與組織學(xué)對(duì)應(yīng)，為管腔-內(nèi)膜交界面和中膜-外膜交界面。圖四顯示了正常冠狀動(dòng)脈完整的IVUS影像。

圖三 IVUS影像中動(dòng)脈壁的三層結(jié)構(gòu)

圖四 正常IVUS影像的示意圖

在IVUS上呈現(xiàn)的3層動(dòng)脈壁結(jié)構(gòu)中，IVUS定量測定時(shí)最常用兩個(gè)聲學(xué)邊界：一個(gè)是內(nèi)膜與管腔之間的邊界，另一個(gè)為中膜與外膜之間的邊界。一般來講，中膜和外膜的邊界非常清晰，經(jīng)常以此來測定中膜-外膜交界面的面積，也稱為外彈力膜（external elastic membrane，EEM）橫截面積（cross sectional area，CSA）；而病變部位的內(nèi)膜與血管腔的邊界有時(shí)較為模糊，需要仔細(xì)識(shí)別（圖五）

圖五 內(nèi)膜-血管腔邊界以及中膜-外膜邊界

確定管腔邊界后可開始測量各種參數(shù)，需要強(qiáng)調(diào)的是，測量中以下各項(xiàng)徑線是以經(jīng)過管腔的幾何中心而不是超聲導(dǎo)管中心。

管腔橫截面積：內(nèi)膜-血管腔邊界圍繞的區(qū)域（圖五）。其中血管腔狹窄最嚴(yán)重處的管腔面積稱為最小管腔面積（minimal lumen area，MLA）。

最小管腔直徑：經(jīng)過管腔中心的最短直徑。

最大管腔直徑：經(jīng)過管腔中心的最長直徑（圖六）。

管腔偏心率：（最大管腔直徑-最小管腔直徑）/最大管腔直徑。

管腔面積狹窄：（參考段管腔CSA-最小管腔CSA）/參考段血管腔CSA。應(yīng)用的參考段通常是距離病變10mm且無主要分支處，可以是遠(yuǎn)端、近端或是平均參考段。

圖六 直徑測量示意圖

IVUS影像中動(dòng)脈粥樣硬化病變定義為與參考血管節(jié)段相比有明顯動(dòng)脈粥樣硬化斑塊處。其中狹窄定義為管腔CSA減小至少50%的病變處。最重狹窄處指管腔面積最小的狹窄部位。在整個(gè)血管節(jié)段中，通常都會(huì)有1個(gè)最重狹窄處，但可能會(huì)有很多處次重狹窄。最重狹窄處可能不是斑塊最多處，并且與造影顯示的狹窄處不一致。如果同一根血管中存在多個(gè)病變，病變與病變之間至少相隔5mm以上，否則應(yīng)視為同一病變。

在IVUS圖像上很難確定內(nèi)彈力膜的位置，因此無法測定組織學(xué)意義上的斑塊面積（即以內(nèi)膜和內(nèi)彈力膜為邊界的面積），常利用EEM-CSA減去管腔CSA計(jì)算得到的斑塊與中膜的面積來代替斑塊面積，由于中膜面積在其中占的比例很小，因此很少影響對(duì)斑塊面積的測定。斑塊負(fù)荷=斑塊CSA /EEM-CSA，其代表的是斑塊占EEM-CSA的比例。圖七中環(huán)狀綠線內(nèi)面積代表官腔CSA，環(huán)狀藍(lán)線內(nèi)面積代表外彈力膜（EEM）CSA，黃色區(qū)域代表斑塊。

圖七 斑塊負(fù)荷的計(jì)算

IVUS通常將斑塊內(nèi)的回聲與血管周圍代表外膜或外膜周圍組織的回聲進(jìn)行比較，來確定斑塊的“軟硬”程度。據(jù)此可分為：

（1）低回聲斑塊。也就是通常所說的軟斑塊，通常提示斑塊的脂質(zhì)含量較多，斑塊內(nèi)的壞死帶、斑塊內(nèi)容物溢出后留下的空腔、壁內(nèi)出血、血腫或血栓等也可表現(xiàn)為低回聲。

（2）等回聲斑塊。通常提示纖維斑塊，其回聲與外膜類似。

（3）高回聲斑塊。提示鈣化，表現(xiàn)為回聲超過周圍的外膜組織，并伴有下方的聲影?；旌闲园邏K指斑塊含有1種以上回聲特性的組織，也有將其描述為纖維鈣化斑塊或纖維脂質(zhì)斑塊。但是近年來病理學(xué)發(fā)現(xiàn)，IVUS斑塊的回聲強(qiáng)度不能完全代表其病理學(xué)特征（圖八）。

圖八 不同“軟硬”程度的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊

超聲不能穿透鈣化病變，因此IVUS影像中的鈣化病變往往是高亮度的組織后回聲缺失（圖九）。對(duì)鈣化病變可依據(jù)鈣化組織所占的象限進(jìn)行半定量分析。由于后方的回聲缺失，IVUS并不能測量鈣化的厚度。IVUS的鈣化分級(jí)：0級(jí)為無鈣化，1級(jí)為1°~90°，2級(jí)為91°~180°，3級(jí)為181°~270°，4級(jí)為271°~360°（見圖十及圖十一）。根據(jù)IVUS影像下鈣化組織的分布，可以將鈣化病變分為淺層鈣化和深層鈣化（圖十二），一般而言，深層鈣化對(duì)介入治療沒有太大的影響，而淺層鈣化會(huì)導(dǎo)致病變無法擴(kuò)張甚至器械無法通過病變。

圖九 鈣化斑塊的IVUS影像

圖十 鈣化角度小于90度                圖十一  鈣化角度大于270度

圖十二 左圖黃線處為淺層鈣化，右圖黃線處為深層鈣化

金屬支架小梁對(duì)超聲波有很強(qiáng)的反射作用，超聲圖像上看支架為沿血管壁走行的強(qiáng)回聲點(diǎn)或回聲?。▓D十三）。支架常見的測量參數(shù)包括：

（1）支架CSA，指由支架邊界圍成區(qū)域的面積，支架內(nèi)CSA小于5cm2是支架內(nèi)再狹窄的強(qiáng)有力的預(yù)測指標(biāo)；

（2）最小支架直徑，指經(jīng)過支架中心的最短直徑；

（3）最大支架直徑，指經(jīng)過支架中心的最長直徑；

（4）支架對(duì)稱性，其計(jì)算公式為（最大支架直徑-最小支架直徑）/最大支架直徑；

（5）偏心指數(shù)，指在每一幀圖像測得最小支架直徑/最大支架直徑后計(jì)算的平均值；

（6）支架擴(kuò)張系數(shù)，指最小支架CSA/參考段管腔CSA，可以是近端、遠(yuǎn)端、最大或平均參考段。

支架對(duì)稱性、偏心指數(shù)及支架擴(kuò)張系數(shù)等是評(píng)估支架擴(kuò)張是否對(duì)稱及充分的幾何參數(shù)，與臨床預(yù)后相關(guān)（見圖十三）。血管內(nèi)超聲還能很好地識(shí)別支架膨脹不良（圖十四）、支架貼壁不良（圖十五）等增加支架內(nèi)再狹窄和支架內(nèi)血栓等不良事件發(fā)生率的情況。支架貼壁是指支架小梁與動(dòng)脈壁的距離合適。良好的貼壁定義為小梁緊貼血管壁，使得小梁與管壁之間沒有血流通過。支架貼壁不良（incomplete stent apposition，ISA）定義為1個(gè)或多個(gè)支架小梁與血管壁分離（排除血管分支開口部位的支架與血管分離假象），往往在支架后方可以看到閃爍的血流信號(hào)。

圖十三 支架置入后測量參數(shù)示意圖

圖十四 支架膨脹不良

圖十五 支架貼壁不良

IVUS通過對(duì)病變程度、性質(zhì)和累及范圍的精確判斷，可幫助選擇治療策略和方法，指導(dǎo)介入治療過程，實(shí)現(xiàn)經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療術(shù)后即刻支架最優(yōu)化，并可監(jiān)測相關(guān)并發(fā)癥。早期研究提示，對(duì)于非左主干包括左前降支、左回旋支和右冠狀動(dòng)脈及其主要分支近段病變，介入治療的IVUS測量的最小管腔面積（MLA）臨界值為≤4.0 mm2，該指標(biāo)已經(jīng)為介入術(shù)者熟知，但近年來的薈萃分析結(jié)果顯示，對(duì)非左主干、參考血管直徑>3 mm的病變，介入治療的IVUS界限值為MLA≤2.8mm2。支架內(nèi)充分?jǐn)U張與否是影響藥物支架置入后療效的最主要指標(biāo)：支架內(nèi)MLA≤5 mm2、支架邊緣斑塊負(fù)荷≥50%、支架邊緣夾層、彌漫的支架貼壁不良是遠(yuǎn)期不良事件的獨(dú)立預(yù)測因素。雖然目前對(duì)于IVUS指導(dǎo)的支架置入結(jié)果還有爭議，但近年來的大型薈萃分析均顯示，IVUS指導(dǎo)的支架置入能夠降低主要不良心血管事件，改善預(yù)后。

左主干病變的解剖結(jié)構(gòu)特殊，例如較短、彌漫病變常見、與冠狀竇成角、局限或彌漫性重構(gòu)、病變常累及左前降支及左回旋支（中間支等）開口等，使得冠狀動(dòng)脈造影很難準(zhǔn)確評(píng)估病變。相對(duì)非左主干病變，使用IVUS的MLA評(píng)估缺血的準(zhǔn)確性更高。目前普遍認(rèn)為，左主干病變中MLA>6.0 mm2可作為延遲進(jìn)行介入治療的界限值。對(duì)于MLA為4.5-6.0 mm2的患者，推薦行血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)（fractional flow reserve, FFR）評(píng)估缺血。左主干遠(yuǎn)段病變易累及左前降支及左回旋支開口，使得介入治療策略和技術(shù)應(yīng)用更為復(fù)雜。分別從左前降支及左回旋支進(jìn)行IVUS圖像采集，對(duì)精確判斷開口部位的病變程度及分布情況尤為重要。因此，在歐美國家的冠心病介入治療指南中，均將使用IVUS評(píng)估無保護(hù)左主干病變嚴(yán)重程度及優(yōu)化治療作為Ⅱa類推薦。2016年發(fā)表的中國經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療指南中，左主干病變使用IVUS指導(dǎo)治療也是同樣的推薦。

由于分叉病變中主支血管及分支血管可能重疊，冠狀動(dòng)脈造影對(duì)病變的嚴(yán)重程度及分叉嵴的評(píng)估存在局限性。IVUS可精準(zhǔn)評(píng)估分叉病變性質(zhì)、分布、形態(tài)及血管直徑，更有利于優(yōu)化分叉病變的介入治療。分叉病變術(shù)前主支及分支均應(yīng)行IVUS檢查，應(yīng)關(guān)注分叉遠(yuǎn)端主支斑塊負(fù)荷及分布，對(duì)預(yù)判分支閉塞有指導(dǎo)意義；分支血管是否存在負(fù)性重構(gòu)，對(duì)治療策略的制定有指導(dǎo)作用。一般來說，分叉處斑塊負(fù)荷越重，嵴移位可能性越大，主干支架后邊支閉塞的風(fēng)險(xiǎn)也越高；另一方面，分支血管開口如果為負(fù)性重構(gòu)或少量斑塊，不考慮雙支架術(shù)式。在支架置入后，IVUS除評(píng)估支架擴(kuò)張及支架邊緣狀況，還可觀察分叉部位支架的覆蓋、支架梁重疊及支架是否變形等情況，并有助于指導(dǎo)對(duì)吻擴(kuò)張技術(shù)。

IVUS在CTO病變中的應(yīng)用包括：

（1）閉塞病變起始部位的識(shí)別。如果閉塞近端存在較大分支血管，可從分支血管成像以尋找閉塞起源處，指導(dǎo)導(dǎo)絲的穿刺部位和方向，并確認(rèn)其是否進(jìn)入CTO近端纖維帽。

（2）判斷及探尋真腔。IVUS可判斷導(dǎo)絲是否位于真腔，并指導(dǎo)導(dǎo)絲重入真腔。

（3）在反向CART技術(shù)中的應(yīng)用。采用反向CART技術(shù)時(shí)，可根據(jù)IVUS明確正逆向?qū)Ыz的空間關(guān)系，選擇正向撕裂內(nèi)膜所需球囊的直徑，使用合適的球囊于最佳擴(kuò)張部位行反向CART技術(shù)，同時(shí)IVUS指導(dǎo)逆向?qū)Ыz進(jìn)入近段血管真腔。

（4）測量參考血管直徑及病變長度，指導(dǎo)支架選擇。

CTO遠(yuǎn)端血管長期處于低灌注狀態(tài)，造影可能顯示為彌漫性病變且管腔較小，僅依靠造影結(jié)果定位支架較為困難；CTO病變進(jìn)行球囊擴(kuò)張后常造成明顯的內(nèi)膜撕裂，正向注射對(duì)比劑可加重內(nèi)膜撕裂范圍，需利用IVUS測量血管直徑以指導(dǎo)支架的選擇。