前段时间又有一朋友私信小编，想要了解下超声导管（指的应该就是血管内超声诊断导管吧）！但这个产品也是这几年刚兴起的有源介入产品（目前市场很火爆，但临床应用不是很多，但后面据被科普，其已经在冠脉普遍使用了），上海医疗器械展也就现学现卖，抛砖引玉，如有介绍的不太正确的地方，请随时私信纠正啊！
小编在接触了内窥镜后，一直在想，要是在血管介入的时候也能使用“血管内窥镜”就好了，这样就不需要再介入造影导管打造影剂了，就能像在自然腔道内介入时一样，能边手术操作边实时观察血管内的现场情况。但也由于人体血管的孔径，“不透光”的浑浊血液状态以及“懒惰限制”的求知欲，束缚了那时脑洞大开的小编。而现在血管内超声导管的出现，也确实帮小编实现了血管内观察的设想（虽然目前还只是实时显示截面的影像，同时分辨率也没达到小编预期的目标）。
图片来源：Med Chat
血管内超声导管是一种集成了微型超声换能器的介入医疗器械，主要用于血管内成像（通过向血管壁发射和接收超声波信号，并由控制台中的成像引擎分析处理，转化为灰度横截面图像），其核心功能是提供实时、高分辨率的腔内横截面影像，如同将医生的“眼睛”通过导管送到了血管病灶的相应位置，能直接观察血管壁的结构和病变情况。看完这句话，大家是不是和小编一样，都对这里的微型超声换能器充满了困惑？微型超声换能器，作为超声导管的核心部件，位于超声导管的尖端，通过其就能完成对血管内的全方面扫描，并将数据传输至外部的主机控制系统，经过计算处理后形成相应的影像。目前，已上市的血管内超声导管，其微型超声换能器类型主要分为2类。
①机械旋转式：通过旋转机构带动一个单阵元超声换能器在血管内旋转成像（其可通过1800转以上的360°旋转获得图像，因此只需单个换能器组件，导管外径可控制在2mm内，便可通过狭窄部位以获得血管图像）。超声换能器旋转一圈即可得到完整的血管横切面图像，再通过回撤马达带动超声换能器在血管内边旋转边回撤地进行螺旋式扫描，就可以得到连续的血管内超声图像。但如机械旋转式血管内超声导管在旋转过程遇到较大阻力时，可能会导致前端探头旋转速度不均匀，形成不均匀的旋转伪像。
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②电子相控阵式：将多个超声换能器呈环形排列在导管前端，主机通过控制每个换能器的发射和接收，再通过图像处理转为图像，同样可通过马达带动回撤成像。此外，相控阵型血管内超声导管的横向波束较窄，具有良好的横向分辨率，且没有旋转运动引起的图像失真现象，但其缺点是头端设计存在一个较长的硬段（常设为7mm），且由于需设计控制每个组件的复杂系统，制造成本也较高。
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此外，由于图像分辨率和成像深度与血管内超声导管的中心频率和频率带宽有关，中心频率越高，带宽越大，超声波的波长越短，系统分辨率越高，但高频信号在介质中的衰减快，导致穿透深度越低。相控阵式血管内超声受探头组件工艺复杂度以及导管尺寸的限制，难以实现高中心频率，已上市产品最高中心频率为20MHz。而机械旋转式血管内超声的探头只需要一个换能器，中心频率可以做到更高，已上市产品最高达到60MHz，且有更高中心频率的机械旋转式血管内超声探头正在设计开发当中。
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看到这，是不是还被这机械旋转式和电子相控阵式搞得有点晕乎了，小编这边也汇总了这两种微型超声换能器的差异，如下表所示：
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介绍完了这两种血管内超声导管的性能差异及相应的优缺点后，小编这边再来介绍下血管内超声导管的工作原理—基于超声波的发射和接收。
① 发射超声波：超声导管尖端的超声换能器中的压电晶体在电脉冲的激励下，产生高频的超声波（通常为20 MHz-60 MHz）。这其中的压电晶体，作为超声换能器中的核心部件，是实现电信号与超声波相互转换的关键元件，其工作原理基于逆压电效应（施加电场产生机械振动发射超声波）和正压电效应（即接收声波压力产生电信号），以完成声-电和电-声的转换工作；
② 声波传播与反射：这些声波以扇形或旋转的方式向周围组织辐射。当声波遇到不同声阻抗的组织界面（如血管内膜、中膜、外膜或斑块）时，会发生反射；
③ 接收回声：同一个（或同一组）压电晶体接收到反射回来的回声信号，并将其转化为电信号；
④ 信号处理与图像重建：主机系统根据回声的返回时间和强度，通过复杂的算法计算出每个点的空间位置和亮度，最终在屏幕上实时重建出一个360°的血管横截面灰度图像。
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与传统影像学技术（如冠脉造影）相比，血管内超声导管具有下述的显著特点和优势：
① 高分辨率：由于血管内超声导管的超声换能器能紧贴病变位置，并使用高频超声波，其轴向分辨率可达50微米-150微米，能清晰显示血管壁的细微结构。
② 管腔与管壁的精确评估：血管内超声导管能完成定量分析和定性分析。其中，定量分析能精确测量血管直径、管腔面积、狭窄程度，而定性分析能识别斑块性质（如脂质、纤维、钙化），评估易损斑块（薄纤维帽、大脂质核）。
③ 指导介入治疗：支架置入前，血管内超声导管精确测量血管尺寸，以指导选择合适大小和长度的支架。而在支架置入后，又可使用血管内超声导管，即时评估支架的贴壁情况（支架梁是否完全贴合血管壁）、扩张是否充分，这是造影无法可靠做到的，能显著降低支架内再狭窄和血栓风险。
④ 三维重建能力：根据血管内超声导管尖端的压电晶体传回的回声，主机系统可以采集连续的横断面图像，并自动重建出血管的三维立体模型，提供更全面的解剖信息。
⑤ 不受角度影响：血管内超声导管能提供横截面影像，不受X射线造影投照角度的影响，能准确评估开口、分叉等复杂病变。⑥ 零造影剂：在血管内超声导管出现后，医生在介入手术过程中便具有了实现“零造影剂”的可能性，尤其适用于对造影剂过敏的患者以及肾功能严重受损的患者。
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虽然，目前多款国内厂家的血管内超声导管已先后获得了国药药监局的批准，但国内血管内超声（IVUS）的市场仍由进口产品所主导，包括波士顿科学、飞利浦，其中波士顿科学还是率先将血管内超声技术推向市场的企业。但小编相信，随着国内产品的广泛应用，也必将逐步缩小与国外产品的差距，并为更多的患者提供帮助。
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