血管內(nèi)超聲是一種使用超聲波技術(shù)在血管內(nèi)部進(jìn)行成像的方法,而光學(xué)相干斷層掃描是一種使用光學(xué)技術(shù)進(jìn)行高分辨率斷層掃描成像的方法。隨著技術(shù)的發(fā)展,研究人員開始將血管內(nèi)超聲和光學(xué)相干斷層掃描結(jié)合起來,形成血管內(nèi)超聲-光學(xué)雙模(IVUS-OCT)成像技術(shù)。
這種技術(shù)結(jié)合了超聲和光學(xué)的優(yōu)勢(shì),能夠同時(shí)提供高分辨率的結(jié)構(gòu)信息和光學(xué)的顯像能力。通過血管內(nèi)超聲-光學(xué)雙模成像,醫(yī)生可以更準(zhǔn)確地定位血管狹窄、斑塊、血栓等異常,并評(píng)估血管壁的組織特征,對(duì)心血管疾病進(jìn)行早期診斷和治療。
2023年5月6日,國(guó)家藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)了Conavi?。停澹洌椋悖幔臁。桑睿悖a(chǎn)的“血管內(nèi)成像設(shè)備”創(chuàng)新產(chǎn)品注冊(cè)申請(qǐng)。該產(chǎn)品由控制臺(tái)(ADM)和患者接口模塊(PIM)組成,與一次性使用血管內(nèi)成像導(dǎo)管連接配合使用,同步滿足醫(yī)生對(duì)分辨力和穿透力的要求,用于經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入手術(shù)時(shí)對(duì)冠狀動(dòng)脈進(jìn)行血管內(nèi)成像。
01
初識(shí)IVUS-OCT成像系統(tǒng)
血管內(nèi)超聲-光學(xué)雙模成像系統(tǒng)(IVUS-OCT)是一種結(jié)合了血管內(nèi)超聲成像(Intravascular Ultrasound,IVUS)和光學(xué)相干斷層掃描(Optical?。茫铮瑁澹颍澹睿悖濉。裕铮恚铮纾颍幔穑瑁?,OCT)兩種顯像技術(shù)的醫(yī)療設(shè)備,用于血管內(nèi)的影像采集和診斷。
(來源:Panovision)
IVUS和OCT是兩種常用的血管成像技術(shù),它們可以提供高分辨率的血管結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)圖像,有助于醫(yī)生評(píng)估血管病變、狹窄程度以及支架放置等操作。將IVUS和OCT結(jié)合在一臺(tái)設(shè)備中,可以同時(shí)獲得兩種成像模式的優(yōu)勢(shì),提供更全面的血管評(píng)估和診斷能力。
根據(jù)設(shè)備的特點(diǎn)和用途,IVUS-OCT一體機(jī)可以進(jìn)行以下分類:
(一)根據(jù)成像技術(shù)
IVUS-OCT混合模式:設(shè)備中同時(shí)集成了IVUS和OCT成像探頭,可以在同一血管位置進(jìn)行IVUS和OCT成像,醫(yī)生可根據(jù)需要切換不同的成像模式進(jìn)行評(píng)估和分析。
(二)根據(jù)應(yīng)用范圍
1. 冠狀動(dòng)脈應(yīng)用:該類型的IVUS-OCT一體機(jī)主要用于評(píng)估冠狀動(dòng)脈病變、冠脈支架放置等相關(guān)應(yīng)用,這是臨床上較常見的應(yīng)用之一。
2. 外周動(dòng)脈應(yīng)用:一些IVUS-OCT一體機(jī)還適用于外周動(dòng)脈病變的評(píng)估,如下肢動(dòng)脈或其他部位的血管狹窄和血管成形術(shù)前評(píng)估。
02
IVUS-OCT成像系統(tǒng)的發(fā)展史
IVUS-OCT一體機(jī)的發(fā)展得益于血管成像技術(shù)的不斷進(jìn)步和成熟。以下是IVUS和OCT各自的發(fā)展歷程以及IVUS-OCT一體機(jī)的整合:
IVUS(血管內(nèi)超聲成像)的發(fā)展:
1969年:IVUS的概念首次被提出,最早用于研究動(dòng)物的血管成像。
1984年:起初的IVUS設(shè)備開始應(yīng)用于人類冠狀動(dòng)脈成像,并取得了一定的成果。
1990年代:IVUS技術(shù)得到了進(jìn)一步改進(jìn)和推廣,成為評(píng)估冠狀動(dòng)脈病變的重要工具,提供了血管內(nèi)部的高分辨率圖像。
OCT(光學(xué)相干斷層掃描)的發(fā)展:
1991年:OCT的概念首次被提出,用于成像透明組織,例如視網(wǎng)膜。
2000年:OCT技術(shù)開始在冠狀動(dòng)脈成像中應(yīng)用,為血管內(nèi)的高分辨率成像提供了新的選擇。
2010年代:OCT技術(shù)獲得了更高的分辨率和更快的成像速度,使其在臨床上的應(yīng)用更加廣泛。
IVUS-OCT一體機(jī)的整合:
2000年代:隨著IVUS和OCT技術(shù)的成熟,一些研究開始將兩種成像模式相結(jié)合,探索一種同時(shí)獲得IVUS和OCT圖像的設(shè)備。
2010年:首批IVUS-OCT一體機(jī)開始出現(xiàn),并獲得了臨床試驗(yàn)的支持,證明了其在冠狀動(dòng)脈評(píng)估和介入手術(shù)中的應(yīng)用潛力。
目前:IVUS-OCT一體機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛,不斷有新的設(shè)備推出,提供更高的分辨率、更強(qiáng)大的功能和更簡(jiǎn)化的操作。通過結(jié)合IVUS和OCT的優(yōu)勢(shì),IVUS-OCT一體機(jī)能夠提供更全面、靈敏的血管成像,幫助醫(yī)生更好地評(píng)估血管病變、指導(dǎo)治療決策和手術(shù)操作。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,IVUS-OCT一體機(jī)將進(jìn)一步完善,并在臨床實(shí)踐中發(fā)揮更大作用。
03
IVUS-OCT成像系統(tǒng)的市場(chǎng)規(guī)模
當(dāng)前,人口老齡化也成了影響健康的主要因素。預(yù)計(jì)到2030年,65歲以上人口的比例將達(dá)到世界總?cè)丝诮保保?,且隨著過去數(shù)年計(jì)劃生育政策的實(shí)施及預(yù)期壽命的提高,中國(guó)也進(jìn)入了老齡化社會(huì)。
國(guó)家心血管病中心發(fā)布的《中國(guó)心血管健康與疾病報(bào)告2022》中指出,由于我國(guó)居民不健康生活方式的流行,有心血管病危險(xiǎn)因素的人群巨大,人口老齡化加速,我國(guó)心血管病發(fā)病率和死亡率仍在升高,疾病負(fù)擔(dān)下降的拐點(diǎn)尚未出現(xiàn)。
報(bào)告顯示,我國(guó)心血管病現(xiàn)患人數(shù)3.3億,其中腦卒中1300萬,冠心病1139萬,心力衰竭890萬,肺原性心臟?。担埃叭f,心房顫動(dòng)487萬,風(fēng)濕性心臟?。玻担叭f,先天性心臟?。玻埃叭f,外周動(dòng)脈疾病4530萬,高血壓2.45億。預(yù)計(jì)未來心血管疾病的患病率將不斷上升,將為心血管醫(yī)療器械市場(chǎng)提供巨大機(jī)會(huì)。
(我國(guó)城鄉(xiāng)居民疾病死亡構(gòu)成比)
(來源:《中國(guó)心血管健康與疾病報(bào)告2022》
冠心病是我國(guó)常見的心血管疾病之一,PCI手術(shù)是目前主流的治療手段。2022年,中國(guó)冠心病患者超過1100萬人,實(shí)施的PCI手術(shù)接近130萬例。隨著人口老齡化進(jìn)程加快,PCI手術(shù)量將以超10%的增長(zhǎng)率快速增長(zhǎng)。全球PCI手術(shù)器械市場(chǎng)規(guī)模整體呈增長(zhǎng)趨勢(shì),2020年出現(xiàn)下降,2021年恢復(fù)增長(zhǎng)。2021年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)62.28億美元,同比增長(zhǎng)13.22%,預(yù)計(jì)2023年將達(dá)80.17億美元。
(來源:中商情報(bào)網(wǎng))
PCI手術(shù)量的快速增長(zhǎng)將為IVUS和OCT技術(shù)的應(yīng)用帶來巨大增量。IVUS能夠穿透血液,具有更深的成像深度,但其空間分辨率較差,影響圖像質(zhì)量;OCT具有更好的分辨率,能對(duì)比斑塊成分,如脂質(zhì)、鈣化、纖維組織和血栓等,但其成像深度有限,且易受紅細(xì)胞散射干擾。因此,IVUS-?。希茫远嗄3上裣到y(tǒng)有望成為血管腔內(nèi)影像技術(shù)的新趨勢(shì)。
2022年5月18日,全景恒升(Panovision)和哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院于波教授團(tuán)隊(duì)共同研發(fā)的血管內(nèi)成像設(shè)備獲中國(guó)國(guó)家藥監(jiān)局(NMPA)批準(zhǔn)上市,這是一款將現(xiàn)有IVUS,OCT兩項(xiàng)技術(shù)融合的血管內(nèi)成像設(shè)備。
(來源:國(guó)家藥品監(jiān)督管理局官網(wǎng))
2023年5月16日,遠(yuǎn)大醫(yī)藥宣布其創(chuàng)新血管內(nèi)雙模成像設(shè)備Novasight獲中國(guó)國(guó)家藥監(jiān)局(NMPA)批準(zhǔn)上市。該產(chǎn)品由遠(yuǎn)大醫(yī)藥控股的加拿大科納維醫(yī)療有限公司研發(fā),用于冠狀動(dòng)脈成像,融合了血管內(nèi)超聲(IVUS)和光學(xué)相干斷層成像(OCT)兩種成像技術(shù),可以同時(shí)、同向、同軸、同位展示血管內(nèi)的超聲及光學(xué)圖像。
?。▉碓矗簢?guó)家藥品監(jiān)督管理局官網(wǎng))
04
IVUS和OCT成像系統(tǒng)的主要玩家
(一)Philips
(來源:Philips官網(wǎng))
Philips(飛利浦)于1891年成立于荷蘭,總部位于阿姆斯特丹。2014年底,飛利浦以12億美元的價(jià)格收購Volcano,正式入局IVUS領(lǐng)域。被飛利浦收購的Volcano曾是一家在血管超聲和冠脈血流儲(chǔ)備分?jǐn)?shù)測(cè)量(FFR)兩個(gè)領(lǐng)域同時(shí)領(lǐng)先的企業(yè),其產(chǎn)品有助于進(jìn)行微創(chuàng)診斷和治療冠狀動(dòng)脈疾病和周圍性血管疾病。
目前,飛利浦的IVUS系統(tǒng)還提供了類似于多普勒超聲的ChromaFlow功能,使其能夠在血管腔中以紅色標(biāo)識(shí)血液流動(dòng)信息,從而清晰地顯示血管管腔和分叉血管的交界處。此外,飛利浦還提供七種不同功能的系列化IVUS導(dǎo)管,用于針對(duì)不同結(jié)構(gòu)的冠脈和外周血管。
(二)Abbott
(來源:Abbott官網(wǎng))
Abbott(雅培)成立于1888年,總部位于伊利諾伊州的芝加哥市,其主要業(yè)務(wù)包括醫(yī)療設(shè)備、藥品及營(yíng)養(yǎng)品等。雅培旗下的人工智能光學(xué)相干斷層掃描(AI-OCT)成像平臺(tái)于2021年獲得了美國(guó)FDA許可。在Ultreon軟件的支持下,該成像平臺(tái)將OCT與人工智能(AI)相結(jié)合起來,為醫(yī)生提供了冠狀動(dòng)脈血流和堵塞物的強(qiáng)化綜合視圖,以幫助醫(yī)生決策。該軟件可與雅培的Dragonfly?。希穑樱簦幔虺上駥?dǎo)管和PressureWire?。貙?dǎo)絲集成,且Dragonfly?。希穑樱簦幔?qū)Ч芸稍谟鼗氐慕馄式Y(jié)構(gòu)中導(dǎo)航,以進(jìn)入遠(yuǎn)端病灶,提供明亮優(yōu)質(zhì)的圖像。
(三)Boston Scientific
(來源:Boston?。樱悖椋澹睿簦椋妫椋愎倬W(wǎng))
Boston Scientific(波士頓科學(xué))于1979年成立于美國(guó)波士頓市,是一家專注于生命科學(xué)和醫(yī)療研發(fā)的公司,致力于研究基因?qū)W、癌癥治療、藥物研發(fā)等領(lǐng)域。公司旗下Polaris血管內(nèi)超聲系統(tǒng)已獲得國(guó)家藥品監(jiān)督管理局(NMPA)頒發(fā)的注冊(cè)證,Polaris血管內(nèi)超聲系統(tǒng)采用機(jī)械旋轉(zhuǎn)式成像技術(shù),成像清晰,一站式整合FFR設(shè)計(jì),使得手術(shù)中可以自由切換功能學(xué)與影像學(xué),減少設(shè)備操作時(shí)間。
(四)Terumo?。茫铮颍穑铮颍幔簦椋铮?/p>
(來源:Terumo?。茫铮颍穑铮颍幔簦椋铮罟倬W(wǎng))
Terumo?。茫铮颍穑铮颍幔簦椋铮睿ㄌ柮晔綍?huì)社)成立于1921年,總部位于東京,是一家跨國(guó)醫(yī)療技術(shù)公司,其IVUS和OCT產(chǎn)品在血管成像和介入手術(shù)中得到廣泛使用。Terumo的產(chǎn)品結(jié)合了超聲和光學(xué)技術(shù),以提供高質(zhì)量的血管成像。
旗下的The Dual?。樱澹睿螅铮颉。希茫?IVUS多模態(tài)血管腔內(nèi)成像系統(tǒng)將IVUS和光學(xué)頻域成像系統(tǒng)(OFDI-OCT)探頭合并,獲得的OCT圖像和IVUS圖像可同步并排顯示,而且虛擬組織學(xué)成像將用于組織和斑塊特征的進(jìn)一步分析。此外,在這種多模態(tài)血管腔內(nèi)成像導(dǎo)管中,IVUS或OCT還可以分別單獨(dú)應(yīng)用。例如在左主干病變中,可以使用IVUS功能評(píng)估靶病變的嚴(yán)重性,使用OCT評(píng)估PCI的手術(shù)效果等。
(五)Conavi?。停澹洌椋悖幔?/p>
(來源:Conavi Medical官網(wǎng))
Conavi?。停澹洌椋悖幔焓且患覍W⒂谛难芗扒粌?nèi)影像技術(shù)創(chuàng)新的醫(yī)療器械公司,衍生自多倫多大學(xué)旗下綜合性教學(xué)醫(yī)院及醫(yī)療科研機(jī)構(gòu)Sunnybrook醫(yī)院。公司獲得的Novasight?。龋猓颍椋洹。樱螅簦澹恚ㄑ軆?nèi)超聲光學(xué)相干斷層同步成像系統(tǒng))為一款將IVUS和OCT相結(jié)合的心血管影像診斷設(shè)備,已先后在美國(guó)、加拿大、日本和中國(guó)醫(yī)藥市場(chǎng)獲批上市。
05
結(jié)語
腔內(nèi)影像學(xué)在指導(dǎo)優(yōu)化PCI和識(shí)別高危人群中發(fā)揮重要作用,然而各種影像學(xué)技術(shù),比如IVUS、OCT、NIRS、血管鏡以及熒光成像等,在臨床應(yīng)用中各有優(yōu)勢(shì),整合各項(xiàng)技術(shù)優(yōu)點(diǎn),提供更加準(zhǔn)確和全面的血管結(jié)構(gòu)信息,將有利于精準(zhǔn)識(shí)別高危人群。如今國(guó)產(chǎn)IVUS-OCT一體機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了光學(xué)成像和聲學(xué)成像的融合,同時(shí)兼顧了高分辨率和穿透力,可以預(yù)見,未來多模影像融合以及智能化分析將是腔內(nèi)影像學(xué)發(fā)展的重要方向。
(文章來源于互聯(lián)網(wǎng))