心脏超声显像总论课件

心脏超声显像总论 general introdution of echocardiography,川北医学院影像系 主讲人 顾鹏,第一章 概述,心脏超声检查技术的历史和现状 心脏超声检查的常规、步骤 超声心动图在心脏疾病诊断中的价值 定性诊断 肯定性诊断 推论性诊断 定量诊断,自20世纪70年代以来，超声心动技术发展迅猛，目前的超声心动图(echocardiogram)有： M型超声心动图法（motion ) 二维超声心动图法(two dimensional) 多普勒超声心动图法(Doppler) 多普勒彩色血流显像（color Doppler flow imaging） 超声心动图已成为诊断各种心脏病不可缺少的重要手段，故被誉为80年代的非侵入性心血管造影。,心脏超声检查技术的历史和现状,显像形式：A M BM M+B+D 三维 图像质量：从低分辨力向高分辨力 探头形式：从机械扇扫到电子相控阵， 腔内探头、宽频变频等探头 新 技 术：血管内超声显像、心肌声学造 影、多谱勒组织成像、CK技术,几个常用名词：,超声心动图：echocardiography,B型超声心动图：brightness modulated display,M型超声心动图：time-motion display,灰 阶 显 像：gray scale display,二维超声心动图：two dimensional echocardiography,D型超声心动: Doppler echocardiography,心脏检查的常规、步骤,了解病史及相关实验室、影像学的检查,进行相关必要的物理检查，如听诊、触诊等,患者的准备：常规检查 经食道超声,仪器的准备：探头频率的选择 探头消毒,检查的步骤：,临床诊断价值,定性诊断 确定性诊断：瓣膜病、先心病、心包积液、心脏肿瘤、肥 厚性心肌病、心肌梗塞、室壁瘤 推论性诊断：须结合病史及其他相关检查才能作出诊断 冠心病、高心病、肺心病、心肌病,定量判断 房室大小、瓣膜开放、心肌厚度、血管内径； 血流速度、流量；心功能测定,病因提示 先天性、风湿性、肿瘤,第二章 心脏解剖及生理 cardiac dissect and physiology,心脏位置、形态及方位 心脏解剖结构 心脏的生理活动,一、心脏的解剖,心脏形态、位置、比邻及表面结构 心腔的解剖 心瓣膜的解剖 心肌的解剖 心脏大血管的解剖 心脏冠状循环系统,心脏位于胸腔前纵隔的前下部，其前方是胸骨体及第26肋软骨。两侧是肺与胸膜，前方大部分被肺与胸膜遮盖，仅下部有一三角形区与胸骨体下半部和左45肋软骨相邻。,心脏的位置,心脏的位置及体表投影,前面观,后面观,心 脏 的 外 形,心脏前面大部由右心室和右心房构成，左侧一小部分由左心耳和左心室构成。 心脏的长轴由右上指向左下，短轴则由左上指向右下。,心脏的表面结构及出入的大血管,主动脉发自左心室，向右前上方行走。肺动脉起至右心室，向左后上行，位于肺动脉的前方，发出5cm处，在主动脉弓上方分叉为左右肺动脉。,心脏的冠状剖面结构,心室的解剖,左心室,右心室,心房的解剖,左心房,右心房,主动脉,右心房后面观,房室口,二尖瓣 三尖瓣的结构,主动脉瓣 肺动脉瓣,主动脉、肺动脉,冠状动静脉,前面观,后面观,心包是包裹心脏和大血管根部的锥形囊，分为纤维性心包和浆膜性心包，后者又分为脏、壁两层，其间的狭窄腔隙为心包腔，内含2030ml浆液起润滑作用。,心包的结构,血流动力学： 肺循环 体循环,心动周期： 收缩期 舒张期,二、心脏的生理活动,肺循环、体循环,第三章 心脏超声检查技术及正常声像图,二维超声心动图（two dimensional echocardiography，2DE） M型超声心动图（motion echocardiography，M-mode） 多谱勒超声心动图（Doppler echocardiography，D-mode） 心脏声学造影（cardiac acoustic contrast） 经食道超声心动图（transesophageal echocardiography，TEE） 三维超声心动图（three dimensional echocardiography，3DE） 血管内超声心动图（intravascular echocardiography，IVE）,二维超声心动图 two dimensional echocardiography，2DE,显像原理：实时动态B型切面显像 应用价值：显示心腔、大血管、瓣膜、心肌结构， 测量心脏的运动功能 仪器类型：相控阵扇形探头、频率2.5-12Mhz 检查方法：经胸壁探查、经食道探查 常规切面：,探头的类型,实时动态B型切面显像是应用多晶体发出的多声束或单晶体声束加快机械扫描器对心脏与大血管进行多切面探查所取得的实时切面声象图，对观察心脏结构与心壁各部分的运动功能更为直观。,显像原理：,常用切面及探查部位,胸骨旁左室长轴切面：胸骨左缘3、4肋间隙斜切 心尖四腔心切面：心尖区探头向右上方冠状切面 胸骨旁大动脉短轴切面：胸骨左缘2肋间隙 胸骨旁心室短轴切面：胸骨左缘3、4肋间隙 剑下四腔心切面：剑突下探头朝向左上方 胸骨上窝主动脉切面：胸骨上窝冠状前面,探头的放置部位通常有：胸骨旁位、心尖位、剑突下位和胸骨上窝位，其中以前两者多用。,心脏检查探头放置的位置,透声窗及扫查方式,胸骨旁左室长轴切面探查方法及显像内容,胸骨旁左室长轴切面,自前向后依次为右室前壁、右窒腔、前室间隔(室间隔的前部)、左室流出道和左室腔、二尖瓣前后叶及其腱索与乳头肌和左室后壁。于心底部分则为右室流出道、主动脉根部、主动脉辩和左心房。,胸骨旁左室长轴切面显像内容,超声束由心尖向右上心底方向作额面扫查时，可显示左右心室、左右心房、后室间隔与房间隔和二组房室瓣即二尖瓣与三尖瓣。,心尖四腔切面的探查方法及显像内容,心尖四腔心切面,心尖四腔观 声束由心尖向右上心底方向对四个心腔作额面实时显像，同时显示左右心室、左右心房、室间隔与房间隔和二尖瓣、 三尖瓣。在图像的下方，可显示肺静脉引流入左心房。,剑下四腔心切面,系超声束与心脏长轴垂直所作的横切面。根据探查平面的不同高度，由心底向心尖可分别探到以下切面。,胸骨旁短轴观 (Parasternal，short axis view),显示主动脉根部横切面，其中有三个随心动周期开放与关闭的半月瓣，舒张期瓣膜关闭呈“Y”字型关闭线，主动脉根部后方为左右心房，中间有房间隔 。,主动脉瓣短轴观,胸骨旁大动脉短轴切面,心底大动脉短轴观 显示主动脉根部及其瓣叶，左房、 右房、三 尖瓣，右室及其流出道，肺动脉瓣、肺动脉主干及左右分支、肺动脉近端、肺房沟及左冠状动脉主干等。,右室流出道,三尖瓣,肺动脉瓣,肺动脉,左房,右房,主动脉瓣,大血管根部短轴切面,可见二尖瓣菲薄纤细，前后叶镜向运动，于舒张朋呈鱼口样张开，有足够的开放面积，收缩期关闭。左室呈圆形，于收缩期呈一致性向心性收缩。,二尖辨口短轴观,胸骨旁心室短轴切面 二尖瓣口短轴,右室,左室流出道,二尖瓣,二尖辨口短轴观,可显示左室腔内约在时钟3和8点的位置上二个突起的前外侧与后内侧乳头肌，于收缩期随心壁增厚而增厚。,乳头肌短轴观,右室,左室,乳头肌,乳头肌短轴观,一般可探及规则协调的向心性收缩与舒张的圆形图像即左室心尖部。,心尖短轴观,左室,心尖短轴观,胸骨上窝主动脉长轴,M型超声心动图 motion echocardiography，M-mode,显像原理：在二维显像的基础上，通过单声束取样线获取 心脏各层结构在某一条线上的时间-运动曲线 应用价值：观察心腔及血管内径、心肌厚度；瓣膜运动曲 线；测量心脏功能 检查方法：二维显像的基础上，将M型超声显像的取样线 放置于不同的部位 常用波群：,是指超声以光点辉度显示心脏与大血管各界面的反射，为一维动态超声。 在其X轴偏转板上加慢扫描系统，使代表界面反射的前后跳动的光点顺时间而展开，其轨迹在示波屏上形成曲线，称超声心动图曲线。 可取得心脏大血管的径线、搏动幅度、瓣膜活动度及心功能或血流动力学数据。,M型超声心动图的工作原理,于胸骨旁34肋间，超声束在二维超声心动图胸骨旁左室长轴观的引导下,由心尖向心底作弧形扫描可获得以下5个标准曲线。, 心尖波群(1区) 腱索水平波群(2a区) 二尖瓣前后叶波群(2b区) 二尖瓣前叶波群(3区) 心底波群(4区),标准测量区,曲线依次代表右室前壁、右室腔、空间隔、左室腔、后乳头肌及左室后壁。此区通常作为观察心肌节段性运动的部位。,M型超声心动图心尖波群1区,此区由上向下依次显示右室前壁、右室腔、室间隔、左室腔与左室后壁。该区系测量左室腔内径，室间隔与左室后壁厚度与搏的标准区。此外还用于观察心肌和腱索的运动。,二尖瓣腱索水平2A区,心室波群,二尖瓣腱索水平的M型曲线2A区,二尖瓣收缩期略向前斜的关闭线称CD段；舒张期呈双峰状样活动曲线。第一峰称峰，代表舒张期快速充盈期；第二峰称峰，代表舒张期缓慢充盈期。,二尖瓣前后叶波群（2b区）,左室腔内有二尖瓣前后叶曲线，舒张期前叶曲线为双峰呈“M”样，后叶似“w”样曲线，与前叶呈镜向运动。收缩期前后叶关闭呈一直线。此区主要用于测量左心室内径及观察二尖瓣前后叶的运动关系。,二尖瓣前后叶波群（2b区）,E峰为二尖瓣前叶在舒张期左房亚明显高于左室压的瓣口快速开放所致。 EF段为二尖瓣口快速血流负压吸吮二尖瓣、左室内血流反冲二尖瓣前叶。 FD二舒张期二尖瓣前叶处于半关闭状态。 A峰为左房收缩，二尖瓣再开放有关。 B点为二尖瓣恢复原位，再处于半关闭状态。 C点为左室收缩，二尖瓣关闭所致。 CD 段为二尖瓣在收缩期的关闭期。,二尖瓣前叶波形形成的原理,二尖瓣前后叶波群（2b区）,声束依次通过右室前壁、右室腔、室间隔、左室流出道、二尖瓣前叶与左房后壁。此区主要测量二尖瓣前叶瓣体的搏幅及左室流出道的宽度。,二尖瓣前叶瓣体波群（3区）,二尖瓣波群,二尖瓣前叶瓣体波群（3区）,由前至后声束依次通过右室流出道、主动脉根部前壁、主动脉瓣右冠瓣、无冠瓣主动脉根部后壁和左心房。此区主要测量主动脉壁搏幅、主动脉根部和左房的宽度。,心底大血管及主动脉瓣波群4区,心底波群4区,主动脉瓣波群,多谱勒超声心动图 Doppler echocardiography，D-mode,显像原理：利用多谱勒效应反映血流动力学 应用价值：主要用于心腔、瓣口、大血管内血 流的观察，有无异常分流、返流等 检查方法：在心脏切面显像的基础上将取样容积 （sample）放置于观察部位，获取瓣 口、血管内、心腔的血流信号。 正常频谱：,多谱勒显像原理,多谱勒效应： Doppler一般方程式： Fd=2FoVcos/C Fd ： frequency shift Fo ： 发射频率 v： 物体运动速度 c： 声波转播速度 ： 声束与被测物体运动方向夹角,v,c,多谱勒显像的分类,频谱多普勒,脉冲多普勒（PW）,连续多普勒（CW）,彩色多普勒,距离选通、混叠,无距离选通、高流速,用彩色显像的形式反映血流状态,频谱多普勒的表现形式： 纵坐标：血流速度 横坐标：血流出现时间 零基线：基线上方为正向血流、基线下方为负向血流,彩色多普勒的表现形式： 颜色：血流方向，红色正向血流、蓝色负向血流 亮度：血流速度，越亮速度越高、越暗速度越低 颜色混叠：涡流、湍流、或正常。彩色宽度管腔径,多谱勒超声心动图应用价值,脉冲多谱勒,彩色多谱勒,血流时相,血流方向与彩色类别,血流速度与彩色辉度,频谱离散度与五彩镶嵌图像,血流范围,血流时相,血流方向,定量血流速度,观察血流性质,测量流量、估测压差,多普勒超声心动图的应用价值 1、探测血流速度、血流方向、时相,2、探测血流状态、性质 层流 laminal flow 频谱窄 、空窗、乐感、色彩单纯 湍流 turbulent flow 频谱宽 、充填、刺耳、 色彩明亮 涡流 whirled flow 频谱宽 、双向充填、 多彩镶嵌 3、测量血流容量 Q=AVT A：管径面积 V：血流速度 T：血流时间 4、估测跨瓣压差 简化Bermoulli方程 P=4V2 5、测量瓣口面积 A1VTI1=A2VTI2,正常管腔中血液的流动,速度,边缘距离,管腔中正常层流血流速度变化,速度与距离关系,管腔中心,正常二尖瓣口层流脉冲多普勒频谱图,狭窄管腔中血液的湍流,彩色多普勒及频谱多普勒显像,心腔内正常,由肺静脉、左心房、二尖瓣和左室流入道组成左室流入道血流。主要在心尖四腔、五腔和二腔观切面中观察。亦称二尖瓣口彩色血流显像。,左室流入道血流(一),正常二、三尖瓣口彩色血流显像,因声束与二、三尖瓣和主动脉瓣口的血流几乎平行，血流显像较好，舒张期血流经二、三尖瓣流向心室，朝向探头呈红色.收缩期则有一股蓝色血流背离心脏流向主动脉。,左室流出道血流(一),正常左室流出道彩色血流显像,正常肺动脉内彩色血流显像,心尖四腔心切面：右室流入道血流与左室流入道相似，呈红色血流，只是三尖瓣口血流较二尖瓣口暗淡。,右室流入道血流,二尖瓣口血流呈双峰图形，前峰E峰出现于舒张早期的左室快速充盈期，以后逐渐减慢。至舒张期心房收缩而产生第二峰后峰亦称A峰，与二尖瓣前叶M型曲线一致。,左室流入道血流(三),正常二尖瓣口血流频谱,正常三尖瓣口血流频谱,正常肺动脉瓣口血流频谱,正常主动脉瓣口血流频谱,于心尖五腔心切面：血流背离探头、频谱位于基线下方呈单峰，收缩期出现，最大流速Vp小于1.5m/s,左室流出道血流(二),右室流出道于收缩期呈兰色血流，舒张期无血流信号。,第九章 正常超声心动图,六、多普勒超声心动图,右室流出道血流(一),肺动脉瓣口血流频谱与主动脉瓣口的血流显像很类似、因肺循环具有低压、低阻力的特点，所以曲线较圆钝，流速峰值较低，出现也较迟、加速度较缓慢。,肺动脉瓣口血流频谱,心脏声学造影 cardiac acoustic contrast,原理：造影剂在心腔或心肌内产生气-液声学界面，,分类：心腔造影、心肌造影,常用造影剂：双氧水、二氧化碳、利声显,方法：静脉注射；注意过敏反应,价值：部分先天性心脏病 冠心病心肌储备,心腔微气泡强回声,经食道超声心动图 transesophageal echocardiography，TEE,仪器与探头：探头频率较高，双平面、多平 面 探查方法：麻醉、插管 应用价值：瓣膜病、先天性心脏病、心脏 肿瘤血栓、术中监测、三维成像 常规切面：,探头的种类,单平面,双平面,多平面,常用标准切面,主动脉根部长轴切面,右室流出道长轴切面,上腔静脉长轴切面,左心矢状切面,第四章 超声心动图对心功能的评价,心脏的收缩功能（systolic function） 流量指标 时间指标（P81） 速度指标（P81） 泵功能指标 心脏的舒张功能（ diastolic function ） 时间指标 速度指标 充盈分数,流 量 指 标,M型超声心动图测量法：测量左室心腔直径用公式算容量,椭圆形体积法、立方体积法 V = /6 2D3 = 1.047D3=D3 Teichholz校正公式 V=7.0 D3 /（2.4+D）,每搏量SV=EDVESV EDV舒末容积 ESV收末容积,B型超声心动图测量法：测量左心室面积、计算出容量,单平面法、双平面法、三平面法,Doppler超声心动图流量法：用M或B型显像测量测量主 动脉根部内径换算成面积、用PW测量流速，用公式算SV SV=AVTI A面积 VTI流速积分,M型法测左室腔体积,立方体积法 V = /6 2D3 1.047D3=D3 Teichholz校正公式 V=7.0 D3 /（2.4+D）,分别测量Dd及Ds，仪器自动计算出EDV、ESV、 SV、EF、FS,B型法测左室腔体积,1、单平面法 （1）面积长度法 （2）椭圆公式法 （3）单平面Simpsons法 2、双平面法 （1）圆柱圆锥体法 （2）圆柱体法 （3）圆柱半椭圆体法 3、三平面法,Doppler测量主动脉根部VTI，B型显像测量根部内径、算出面积，再用公式计算出主动脉流量即为心输出量,利用二尖瓣、主动脉瓣口血流频谱曲线测量： 1、收缩期血流峰值速度 Vmax 2、加速时间ACT 3、平均加速度ACVm 4、速度积分VTI,速 度 指 标,泵功能指标,射血分数 EF =（Vd-Vs）/Vd,左室内径缩短率FS FS=（Dd-Ds）Ds100%,平均周径缩短率 mVCF= （Dd-Ds）/LVETDd,室壁增厚率 T% =（Td-Ts）/Td100%,心肌运动幅度,舒张功能指标,M型超声心动图测量 EPSS: ME上E点-IVS的距离 EF斜率 EFV：ME上AMV的EF斜率