虚拟组织成像技术简介

作为新的冠状动脉病变影像手段，IVUS除了可显示管腔形态外，还可清晰显示血管壁和粥样硬化斑块的组织形态学特征。同时，通过准确分析，测量血管直径、横截面积和狭窄程度，还可协助制定介入治疗方案。但是传统的灰阶IVUS显像主要是根据不同灰度的渐变显示血管和粥样硬化斑块图像，而在灰阶IVUS图像上不同粥样硬化组织的回声特征有时候是相近的，很难区分，导致IVUS成像对粥样硬化斑块成分的准确解读有一定的局限性，在与病理组织学对比的研究中，IVUS并不能完全准确预测粥样硬化斑块的组织成分。例如，有时很难区分富含脂质或是纤维的斑块；血管腔内的低回声信号有可能是血栓或斑块内出血，也有可能是脂质含量较高的软斑块；高回声信号而伴有声影的也不一定是钙化组织，也有可能是致密纤维，因为非常致密的纤维斑块甚至可以阻挡超声透过，而被误认为是钙化病变。此外，因为钙化后声影的存在，灰阶IVUS图像无法识别钙化病变的厚度，也无法确定钙化后斑块的成分和血管深层结构。

由于灰阶IVUS显像存在的局限性，对IVUS回声中的射频（Radio Frequency，RF）信号进行更深入的频谱处理有可能对不同的粥样硬化斑块组织进行更加详细的分析，从而对斑块进行更加准确的评估。VH是美国Volcano公司（Volcano Therapeutics，Rancho Cordova，CA，USA）开发的一项新型的斑块分析技术，它以血管内超声为基础，计算超声回波射频信号的背向散射积分，并在体外病理组织学研究的基础上将获得的射频信号与相应的病理组织学结果进行比对和相关性分析，计算出不同组织的光谱曲线和频率区信号特征参数，将斑块成分区分为四种不同类型，并加以彩色编码形成类似组织学切片的图像，如图3-103所示，使得IVUS能够更加直观和准确地对粥样硬化斑块进行定性和定量分析。

图3-103 最新一代的Volcano血管内超声仪可提供实时的IVUS-VH显像^［104］

目前VH-IVUS可以识别出四种主要的冠状动脉内粥样硬化斑块组织成分，分别是纤维斑块、纤维脂肪斑块、坏死核心和钙化。一帧IVUS-VH图像如图3-104所示，在VH-IVUS图像上，纤维斑块定义为深绿色区域；纤维脂肪斑块定义为浅绿色区域；坏死核心组织定义为红色区域，主要是由大量的死亡细胞和脂质所构成；钙化定义为白色区域，这种组织是由大量钙盐晶体沉积而成。VH-IVUS对这四种斑块组织的预测准确度分别是：纤维斑块为93.4％；纤维脂肪斑块为94.6％；坏死核心为95.1％；钙化斑块为96.8％［102，103］。(www.xing528.com)

目前来讲，VH-IVUS是唯一一个可以在活体

图3-104 一帧IVUS-VH图像

准确评估和分析冠状动脉内斑块的成分，并对斑块进行分类的技术。但是，目前只有美国Volcano公司生产的IVUS设备具有VH-IVUS的分析功能，也只有在它们的固态数字化技术的Eagle-eye 20 MHz IVUS导管上才可以作VH-IVUS的信息采集。同时，VH-IVUS的图像采集是通过ECG门控采集射频数据的，也就是说在回撤Eagle-eye 20 MHz IVUS导管时，通过IVUS机器的控制台和病人的ECG信号R-R波的波幅去采集射频数据，然后再通过IVUS机器上的VH-IVUS软件对采集到的射频信号进行VH-IVUS图像分析，从而虚拟出粥样硬化斑块的组织成分图像。因此如果没有接上病人的ECG信号，或者病人ECG信号的R波波幅太低就不可能作VH-IVUS的图像分析。