Внутрисосудистое ультразвуковое исследование ( ВСУЗИ ) или внутрисосудистая эхокардиография — это метод медицинской визуализации, в котором используется специально разработанный катетер с миниатюрным ультразвуковым датчиком, прикрепленным к дистальному концу катетера. Проксимальный конец катетера прикрепляют к компьютеризированному ультразвуковому оборудованию. Это позволяет применять ультразвуковые технологии, такие как пьезоэлектрический преобразователь или CMUT , для просмотра кровеносных сосудов изнутри, сквозь окружающий столбик крови , визуализируя эндотелий (внутреннюю стенку) кровеносных сосудов . [1]
Артерии сердца ( коронарные артерии ) являются наиболее частой мишенью визуализации при ВСУЗИ . ВСУЗИ используется в коронарных артериях для определения количества атероматозных бляшек , образовавшихся в любой конкретной точке эпикардиальной коронарной артерии. Внутрисосудистое ультразвуковое исследование представляет собой уникальный метод изучения регрессии или прогрессирования атеросклеротических поражений in vivo. [2] Прогрессирующее накопление бляшек в стенке артерии на протяжении десятилетий является основой для уязвимых бляшек , которые, в свою очередь, приводят к сердечному приступу и стенозу (сужению) артерии (известному как поражение коронарной артерии). ВСУЗИ используется для определения как объема бляшек в стенке артерии, так и/или степени стеноза просвета артерии . Это может быть особенно полезно в ситуациях, когда ангиографическая визуализация считается ненадежной; например, для просвета остиальных поражений или когда ангиографические изображения не визуализируют сегменты просвета адекватно, например, области с множественными перекрывающимися артериальными сегментами. Он также используется для оценки эффектов лечения стеноза, например, с помощью гидравлической ангиопластики, расширения артерии со стентами или без них, а также результатов медикаментозной терапии с течением времени.
Вероятно, наиболее ценным применением ВСУЗИ является визуализация бляшек, которые невозможно увидеть при ангиографии. Со временем этот метод превратился в чрезвычайно полезный исследовательский инструмент для современной инвазивной кардиологии [3] и все чаще используется в исследованиях, чтобы лучше понять поведение процесса атеросклероза у живых людей.
ВСУЗИ позволяет точно визуализировать не только просвет коронарных артерий, но и атерому (лейкоциты, нагруженные мембраной/холестерином), «спрятанную» внутри стенки. Таким образом, ВСУЗИ позволило добиться прогресса в клинических исследованиях, обеспечив более тщательную перспективу и лучшее понимание.
В начале 1990-х годов исследования ВСУЗИ проблемы рестеноза после ангиопластики привели к признанию того, что большая часть проблемы рестеноза (как визуализируется с помощью ангиографии) не была истинным рестенозом. Вместо этого это было просто ремоделирование атероматозной бляшки, которая все еще выступала в просвет артерии после завершения ангиопластики; Стеноз только кажется уменьшился, потому что кровь и контраст теперь могут течь вокруг и через часть бляшки. Колонка ангиографического красителя выглядела адекватно расширенной; тем не менее, в недавно расширенном просвете находился значительный налет, и просвет оставался частично закупоренным. Это признание способствовало более частому использованию стентов для удержания бляшки наружу от внутренних стенок артерии, за пределы просвета.
Кроме того, ВСУЗИ исследования, поскольку они проводились чаще, послужили для выявления и подтверждения результатов аутопсийных исследований конца 1980-х годов, показавших, что атероматозные бляшки имеют тенденцию вызывать расширение внутренней эластичной пластинки, в результате чего степень нагрузки бляшками сильно недооценивается. методом ангиографии. [4] Ангиография выявляет только выступающий в просвет атеромы край. [5]
Возможно, наибольший вклад в понимание на данный момент внесли клинические исследования , проведенные в США в конце 1990-х годов с использованием комбинированной ангиографии и ВСУЗИ-обследования для изучения того, какие поражения коронарных артерий чаще всего приводят к инфаркту миокарда. [6] Исследования показали, что большинство инфарктов миокарда происходит в областях с обширной атеромой внутри артериальной стенки, однако стеноз отверстия артерии очень незначителен. [7] Диапазон мест стеноза просвета, в которых возникал инфаркт миокарда, варьировался от областей легкой дилатации до областей стеноза более 95%. Однако было обнаружено, что средний или типичный стеноз, при котором возникает инфаркт миокарда, составляет менее 50% [8], описывая бляшки, которые многие долгое время считали незначительными. Только 14% сердечных приступов произошли в местах со стенозом 75% и более , тяжелыми стенозами , которые ранее считались многими представляющими наибольшую опасность для человека. Это исследование изменило основной фокус профилактики сердечного приступа с серьезного сужения на уязвимые бляшки .
Текущее клиническое использование технологии IVUS включает проверку того, как лечить сложные поражения перед ангиопластикой, и проверку того, насколько хорошо интракоронарный стент был установлен в коронарной артерии после ангиопластики . Если стент не расширен заподлицо со стенкой сосуда, между стентом и стенкой сосуда может возникнуть турбулентный поток; некоторые опасаются, что это может создать очаг острого тромбоза артерии.
Основными недостатками ВСУЗИ, рутинного использования в лаборатории катетеризации сердца, являются его стоимость, увеличение времени процедуры и тот факт, что она считается интервенционной процедурой и должна выполняться только ангиографами, прошедшими подготовку в области интервенционной кардиологии. техники. Кроме того, может возникнуть дополнительный риск, связанный с использованием катетера ВСУЗИ.
Компьютеризированные системы эхокардиографической визуализации IVUS стоят 120 000 долларов США в 2007 году за систему на тележке и ~ 70 000 долларов США за установленное или интегрированное решение. Одноразовые катетеры, используемые для каждого обследования, обычно стоят около 600 долларов США в 2007 году. Во многих больницах система ВСУЗИ входит в комплексную сделку, основанную на минимальных одноразовых объемах продаж. Другими словами, стоимость консоли окупается за счет скидок на другие приобретенные товары, включая катетеры для внутривенного УЗИ. Поскольку стандарта не существует, катетеры для внутривенного УЗИ не могут быть заменены разными производителями.
Кроме того, ВСУЗИ увеличивает значительное дополнительное время обследования и увеличивает риск для пациента, помимо выполнения стандартного диагностического ангиографического исследования. Это увеличение значительно меньше, когда ВСУЗИ является частью чрескожного коронарного вмешательства , поскольку большая часть настроек для вмешательства такая же, как и для ВСУЗИ.
ВСУЗИ продолжает совершенствоваться, и некоторые производители предложили внедрить технологию ВСУЗИ в катетеры для ангиопластики и стент- баллоны, что является потенциальным крупным достижением, но ограниченным сложностью, стоимостью и увеличением объема катетеров.
По сравнению с ВСУЗИ внутрисосудистая ОКТ обеспечивает на порядок лучшее разрешение для лучшей визуализации просвета сосуда, микроструктуры тканей и устройств (например, интракоронарных стентов). [9] ВСУЗИ обеспечивает улучшенную глубину визуализации для оценки липидных или некротических бляшек, тогда как внутрисосудистая ОКТ обеспечивает лучшее проникновение и улучшенную визуализацию кальцинированной ткани. Внутрисосудистая ОКТ требует короткой инъекции контраста (например, 2–3 секунды) аналогичным образом для получения ангиографического изображения. ВСУЗИ не требует введения контрастного вещества, поскольку ультразвук может проникать через кровь.
Для визуализации артерии или вены используются ангиографические методы , и врач позиционирует кончик проводника, обычно диаметром 0,36 мм (0,014 дюйма), с очень мягким и податливым кончиком и длиной около 200 см. Врач направляет проводник снаружи тела, через ангиографические катетеры и в ветвь кровеносного сосуда, подлежащую визуализации.
Кончик ультразвукового катетера надевается на проводник и позиционируется с помощью методов ангиографии так, чтобы кончик находился в самом дальнем положении для визуализации. Звуковые волны, излучаемые кончиком катетера, обычно находятся в диапазоне 20–40 МГц, а катетер также принимает и передает информацию обратного эха на внешнее компьютеризированное ультразвуковое оборудование, которое создает и отображает ультразвуковое изображение тонкой ткани в реальном времени. участок кровеносного сосуда, окружающий в данный момент кончик катетера, обычно отображается со скоростью 30 кадров в секунду.
Направляющий провод удерживается неподвижно, а кончик ультразвукового катетера скользит назад, обычно под моторизованным контролем, со скоростью отвода 0,5 мм/с. (Моторизованный откат обычно происходит более плавно, чем движение руки врача.)
(а) внутренняя оболочка стенки кровеносного сосуда , (б) атероматозное заболевание внутри стенки и (в) соединительные ткани, покрывающие внешнюю поверхность кровеносного сосуда, являются эхогенными , то есть они отражают эхо, что делает их видимыми на ультразвуковом дисплее.
Напротив, сама кровь и здоровая часть мышечной ткани стенки кровеносного сосуда на изображениях относительно эхогенны и представляют собой просто черные круглые пространства.
Тяжелые отложения кальция в стенках кровеносных сосудов сильно отражают звук, т. е. очень эхогенны, но также различимы по затенению. Тяжелая кальцификация блокирует передачу звука за пределы, поэтому на эхо-изображениях они видны как очень яркие области, но с черными тенями позади (с точки зрения кончика катетера, излучающего ультразвуковые волны).
ВСУЗИ, как указано выше, на сегодняшний день является лучшей технологией, позволяющей продемонстрировать анатомию стенки артерии у живых животных и людей. Это привело к взрывному росту понимания и исследований как (а) поведения процесса атеросклероза , так и (б) влияния различных стратегий лечения на изменение развития процесса атеросклероза. Это важно, учитывая, что атеросклероз является наиболее частым заболеванием для наибольшего процента людей, живущих в странах первого мира.
Хотя рутинное использование ВСУЗИ во время чрескожного коронарного вмешательства не улучшает краткосрочные результаты, [10] существует ряд ситуаций, в которых ВСУЗИ особенно полезно при лечении ишемической болезни сердца . В частности, в случаях, когда степень стеноза коронарной артерии неясна, ВСУЗИ может напрямую определить процент стеноза и дать представление об анатомии бляшки.
Одним из конкретных применений ВСУЗИ в анатомии коронарных артерий является количественная оценка основного заболевания левой руки в тех случаях, когда рутинная коронарография дает сомнительные результаты. Многие исследования в прошлом показали, что значительное заболевание левой главной артерии может увеличить смертность [ 11] и что вмешательство (либо аортокоронарное шунтирование , либо чрескожное коронарное вмешательство ) для снижения смертности необходимо, когда стеноз левой главной артерии значителен.
При использовании ВСУЗИ для определения того, является ли основное заболевание левого глаза у человека клинически значимым с точки зрения желательности физического вмешательства, двумя наиболее широко используемыми параметрами являются степень стеноза и минимальная площадь просвета. [12] Площадь поперечного сечения ≤7 мм² у человека с симптомами [ нужна ссылка ] или ≤6 мм² у человека без симптомов [13] считается клинически значимой и требует вмешательства для снижения смертности в течение одного года. Однако эти точные пороговые значения являются предметом обсуждения, и на практике могут использоваться разные площади поперечного сечения в зависимости от различных интерпретаций данных испытаний.
Поскольку ВСУЗИ широко доступно в лабораториях коронарной катетеризации по всему миру и позволяет точно определить количество артериальных бляшек , особенно в коронарных артериях, его все чаще используют для оценки новых и развивающихся стратегий лечения ишемической болезни сердца, включая статины [14] и другие методы лечения. подходы. [15] [16]
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )