血管內超聲(IVUS)可以在體內對動脈腔和血管壁大小和形態進行量化評估，可顯示血管內膜、中膜和外膜內血栓(ICT)。UA病人中常觀察到灰白血栓，而急性心肌梗死為紅血栓。病理證實紅血栓富含纖維素、紅細胞；而灰白血栓富含血小板，纖維網緊密，比紅血栓陳舊，血小板對溶栓藥有抵抗，因此UA病人溶栓治療效果不佳。最近的研究發現冠脈造影難以區別穩定型和不穩定型心絞痛的病變，內窺鏡發現17%穩定型心絞痛及68%的UA有斑塊破裂和血栓形成，而IVUS不能區別穩定和不穩定性斑塊。
