Detection of vascular morphology by high frequency intravascular ultrasonic imaging

Abstract

This study was designed to validate the potential clinical utility of intravascular ultrasonic imaging in vitro and in vivo. In vitro studies were performed to assess the accuracy of dimensional and morphological information. In vitro images of human vessels (n = 75) demonstrated that lesion thickness determined echographically closely related with histological samples (r = 0.83). Morphologically, muscular and elastic arteries could be distinguished echographically based on the echogenicity of the arterial media. Close relation was also found in the morphological subtypes of atherosclerosis. Subsequently, intravascular ultrasound was used percutaneously in vivo in 20 patients to obtain images of the iliac and superficial femoral artery. High quality real-time images were obtained. Normal vessels were seen showing pulsatile circular images with a hypoechoic muscular media resulting in a typical three-layered appearance. Diseased arteries revealed non-obstructive and obstructive lumen. At the site of obstruction thinning of the muscular media was evident. Pulsation was not always present. Following dilatation of the obstructive lesion using balloon angioplasty the ultrasonic cross-sections changed drastically revealing plaque rupture, dissection, plaque-free wall rupture, rest stenosis and oedema. We conclude that intravascular ultrasonic imaging is a promising technique to document accurate dimensional and morphological characteristics of human vascular disease for guidance of therapeutic interventions.

Estimating coronary artery lumen area with optimization-based contour detection

“…Intravascular ultrasound (IVUS) imaging technology provides crosssectional images of arteries in real-time [1], [2], from which arterial dimensions can be accurately measured [3], [4]. In clinical practice, this technique has led to quantitative assessment of severity, extent and restenosis of arterial atherosclerotic disease, and effective guidance and evaluation for the catheter-based intravascular therapy [2], [5], [6].…”

Μελέτη Ιδιοτήτων Φθορισμού Αρτηριών

“…Μέχρι σήμερα η διάγνωση της αθηροσκλήρωσης των στεφανιαίων αρτηριών γίνεται με αγγειογραφία και με τη χρήση υπερήχων υψηλής συχνότητας σε ενδοκαθετηριακές υπερηχητικές απεικονιστικές διατάξεις, δεν υπάρχει όμως δυνατότητα αναγνώρισης των διαφόρων συστατικών της αθηρωματικής πλάκας η της λεπτομερούς τοπολογίας της (19,21,22).…”

“…Ο. υπέρηχοι τα τελευταία χρόνια αναδεικνύονται ιδιαίτερα χρήσιμοι στη διάγνωση καρδιαγγειακών παθήσεων. Μέχρι σήμερα ο εντοπισμός αθηροσκληρωτικών αλλοιώσεων με τη βοήθεια υπερήχων γινόταν στο πλαίσιο καρδιαγγειακών εξετάσεων, χρησιμοποιώντας γενικής φύσεως απεικονιστικά συστήματα (υπερηχοτομογράφους).Από την εμπειρία που έχει συγκεντρωθεί, προκύπτει ότι η ηχογένεια και κατ* επέκταση η εμφάνιση στο υπερηχογράφημα, εξαρτάται από τη σύσταση της πλάκας (21). Μεγάλη περιεκτικότητα σε λιπίδια προκαλεί χαμηλή ηχογένεια, παραπλήσια αυτής του σήματος και κατά συνέπεια ο εντοπισμός της πλάκας είναι ιδαίτερα δύσκολος.…”

“…(5,6,76) Μέχρι σήμερα η διάγνωση της αθηροσκλήρωσης των στεφανιαίων αρτηριών γίνεται κυρίως με αγγειογραφία, χωρίς να υπάρχει δυνατότητα αναγνώρισης των διαφόρων συστατικών της αθηρωματικής πλάκας η της λεπτομερούς τοπολογίας της. Πρόσφατα με τη , χρήση υπερήχων υψηλής συχνότητας σε ενδοκαθετηριακές υπερηχητικές απεικονιστικές διατάξεις, έχει αυξηθεί σημαντικά η διακριτική ικανότητα του αρτηριακού τοιχώματος, αλλά παραμένουν αναπάντητα τα προαναφερθέντα αιτήματα (21,22). Επομένως είναι ιδιαίτερα σημαντικό να αναπτυχθεί μία ευαίσθητη ενδοαρτηριακή μέθοδος, η οποία να δίνει ταυτόχρονα πληροφορίες για τη βιοχημική σύσταση και τη μορφολογία των αθηρωματικών πλακών.…”