超声心动图新进展.ppt

超 声 心 动 图 新 进 展,心肌对比超声心动图 三维超声心动图 组织多普勒显像 冠状动脉内多普勒超声 负荷超声心动图 冠状动脉血流储备的超声测定 声学定量与彩色室壁运动动态显示 血管内超声 胎儿超声心动图,三维超声心动图 （Three Dimensional Echocardiography）,以往三维超声心动图成像的主要实现途径为对二维超声图像进行三维重建，包括二维图像采集、图像数据处理和三维图像显示。,三维超声心动图的基本成像技术,表面 成像技术,体元 成像技术,网格状成像,薄壳状成像,描迹结构边缘轮廓，二维图像的灰度信息不参与三维图像重建,利用二维图像提供的灰度信息，具有实质感,实时三维超声心动图,实时三维超声心动图使用特制的矩阵探头，其压电晶片成距阵排列，可实时获取和显示一个心动周期的金字塔形三维容积图像，并可同屏显示多个平面，包括与声速方向平行的、互相垂直的B平面及与声速垂直的多个C平面。,应 用,对左室容积和功能的评估 研究显示RT3DE可准确评估左室容积和功能，尤其是对非对称几何形态及伴室壁瘤的左室容积及收缩功能，较2DE 更为准确，且重复性好。 对右室容积及功能的评估 右室的几何形状和结构复杂，难以用数学模型模拟，其形状随负荷状态的不同变化也显著，而且右室流入道和流出道不在同一平面，使得2DE难以准确测量右室容积及功能,评估左室心肌重量 左室心肌重量是评价心功能的重要指标，其准确测定对心脏的病理和生理、心脏病的预后以及疗效的观察等具有十分重要的意义研究表明RT3DE较一维、二维测量更为准确，且重复性好 评价局部室壁运动 二维超声心动图切面有限，不能显示完整的左室心内膜面。RT3DE可显示整个左室，而且可电影回放，可以用于这一目的,负荷试验 2DE需从多个声窗才能获取完整左室各个节段的图像，不但费时，而且获取图像质量依赖于操作者。由于峰值负荷阶段可用于获取图像的时间有限，快速成像对于负荷超声准确分析十分重要。RT3DE成像速度快，RT3DE在一个容积图像数据库可获得数个二维标准切面。 心肌声学造影 2DE分析平面有限，不能完整显示左室各个节段。既往研究表明心肌声学造影三维成像可准确评价危险区心肌、梗死区心肌以及存活心肌。但以往的三维成像获取图像时间长，而造影剂注射后持续时间短，长时间给药又增加经济投入，RT3DE的快速成像有可能解决上述问题,房间隔封堵术中监测 球囊扩张术后评价 电极和三尖瓣反流 瓣膜病 先天性心脏病 瓣膜赘生物,心腔占位性病变 肥厚型心肌病,实时三维超声临床应用,介入：封堵,导管的位置,用球囊测量房间隔缺损大小,放置第一把伞并观察伞的位置,放置第二把伞,PCMB,观察术后二尖瓣开放幅度的变化,扩张前 扩张后,起搏器电极和三尖瓣反流,瓣 膜 病,MR,MR,TR,正常肺静脉血流,Aortic Insufficiency,主动脉瓣狭窄,MS,二尖瓣叶裂,二尖瓣叶裂,二尖瓣叶裂,二尖瓣叶裂,二尖瓣叶裂,Image Courtesy Dr M. Vannan,ASD,ASD, TR, MR,Note how the jet through the ASD displaces the TR during diastole,RV,LV,RA,LA,ASD, TR, MR,Note how the jet through the ASD displaces the TR during diastole,ASD, TR, MR,Note how the jet through the ASD displaces the TR during diastole,ASD, TR, MR,Note how the jet through the ASD displaces the TR during diastole,ASD, TR, MR,Note how the jet through the ASD displaces the TR during diastole,ASD, TR, MR,ASD, TR, MR,Note the changing dimension of the ASD,ASD, TR, MR,Note the changing dimension of the ASD,实时三维成像所示的ASD，箭头所指。 TV三尖瓣，PV肺静脉,TV，Cuspis septalis：三尖瓣隔瓣,同一患者实时三维成像及全容积成像所示的ASD，箭头所指,part 1.结果,Membranous VSD,Membranous VSD,Membranous VSD,Ao,LA,LVOT,MV,Membranous VSD,Membranous VSD,Mitral Vegetations (1),Mitral Vegetations (1),Mitral Vegetations (2),Mitral Vegetations (2),心脏占位性病变,Cardiac Masses,Cardiac Masses,Cardiac Masses,Myocardial Hypertrophy,实时三维超声心动图与心肌同步化治疗,评估患者是否适宜进行再同步化治疗，及术后调整获得最佳参数,三维评价局部时间容积曲线，可以通过测量真实的心室局部容积，为血流动力学评价更多的数据。收缩期不同步指数SDI，17节段的局部容积与时间曲线进行分析，得到达最小收缩容积（Tmsv）的时间。分别计算16个节段的Tmsv在一个心动周期中所占百分比。同步指数SI定义是这些时相的标准差。SDI增高表明心室内的不同步性增大,主要优点,考虑了全部心肌节段，考虑了半径、周长和长轴收缩引起的综合效应。 节段收缩达峰值的时间标准差，基于三维局部容积分析，可重复性好，变异小于10% 对正常收缩功能及不同程度收缩功能障碍的患者均有效，可敏感地发现左室收缩功能差异所导致的改变。,组织多普勒显像 （Tissue Doppler Imaging，TDI）,1992年苏格兰学者McDicken等人率先采用组织模拟模块检测并证实TDI可准确反应组织的时间和空间分辨能力。国内1994年开始引进这项技术。 不同命名 美国Doppler tissue imaging（美国超声心动图学会） 日本tissue Doppler imaging 或color code tissue Doppler imaging 欧洲Doppler myocardial imaging 或tissue velocity imaging,原 理,心腔内血流多普勒信号强度特点：低振幅，高频率 心肌运动多普勒信号强度特点：高振幅，低频率 组织多普勒显像技术的原理与多普勒血流显像技术原理大致相同，不同之处在于采用了不同的处理整体多普勒频移信号的滤波器。TDI采用低通滤波器。,TDI显示模式,速度模式（velocity mode） ：反应心肌运动速度在二维和M型显示格式上的分布、方向、测值和时间顺序的变化 加速度模式（acceleration mode） ：反应心肌运动加速度在二维显像格式上的分布、方向、测值和时间顺序变化。 能量模式（energy mode） ：可反映心肌运动能量在二维显示格式上分布、测值和时间顺序变化。 张力模式（strain mode） ：可反应心肌运动张力在二维和M型显示格式上的分布、测值和时间顺序变化。,显示格式,每种组织多普勒模式有三种显示格式： 二维:心肌断面上的速度、加速度和张力分布 M型：心肌组织在一维结构上的速度时相变化 脉冲多普勒频谱：定量检测局部心肌的运动 速度,2D,M型,M型,PW,应 用,组织结构的辨认和三维重建 对心脏血流动力学的评价 心脏整体运动的评价 心室壁运动能量与后散射 心室心肌收缩功能评价 心室心肌舒张功能评价 在评价心律失常中的应用,组织结构的辨认和三维重建,右室壁、血管内新鲜血栓的辨认：利用其特有的组织结构运动形式，与周围其它组织运动形式不同。,因此TDI图像较常规灰阶超声有更好的信噪比。研究表明在TDI图像基础上的三维重建较在灰阶图像基础上的三维重建在容量评价上更为准确。,TDI图像质量,超声反射信号强度,超声信号频移值,（与声衰减无关系）,常规灰阶超声质量,心脏整体运动的评价,心脏整体运动,在胸腔 运动,心室壁的向心和离心运动,心室壁的旋转运动,收缩早期左室基底部和中部逆时针扭转、收缩晚期顺时针扭转，心尖逆时针扭转小于5，忽略,研究表明：收缩期心室整体向上运动，舒张早期快速向后运动，舒张中晚期相对平稳前后波动,意 义,准确评价各种原因导致的心室壁运动障碍、心包疾病、胸部疾病和开胸手术对心脏运动的影响,对心脏血流动力学的评价,参照同步心电图，显示心室壁运动在舒张期各个时相和收缩期各个时相的变化，进一步定量评价各个时相心脏不同部位在正常和病理状态下的运动，以期准确评价心脏的血流动力学变化,评价心室心肌舒张功能,鉴别左室舒张功能伪正常化,心室舒张末期压力,研究结果：心室壁心肌舒张期运动速度与心室舒张末期压力有良好的相关性 PCWP1.24（E/a）+1.9 PCWP肺毛细血管碶嵌压 E二尖瓣舒张期血流频谱 aTDI频谱,评价心肌收缩功能,通常采用格式：M型、多普勒频谱 常用取样部位：房室环、心室中部、心尖 长轴收缩功能存在速度梯度：基地至心尖，高至低 收缩功能降低表现：速度降低 收缩时相可相对延长 速度频谱可表现为多峰,在冠心病诊断中的应用,心绞痛：若干类型 PW：e峰、a峰或 M型：某一时相的色温减低或缺如或异常增高 急性心肌梗死： PW： e峰 、a峰 ，S峰，可有方向异常 M型：某一时相的色温明显减低或缺如 陈旧性心肌梗死： 在心肌梗死区如有较高加速度值呈岛状分布，提示该处仍有存活心肌存在,辅助超声心动图负荷实验,提供客观、准确、量化手段 提高评价室壁运动异常的敏感性和准确性 正常心肌运动速度在负荷后增加，缺血心肌前后差别无显著意义；正常心内膜下心肌运动速度与药物负荷剂量之间没有确切关系,在评价心律失常中的应用,组织多普勒显像能够提供心肌运动的速度和加速度在瞬间心室切面上的分布、大小和方向，因此该技术可用于检测由于心肌细胞电兴奋而导致的心肌收缩运动在瞬间心室切面上的变化情况。 加速度速度/时间 加速度模式反应了速度在时间顺序上的变化，可以敏感地检测出局部心肌的及其轻微的运动。在速度模式上未能显示心肌的低速运动时，由于高帧频高分辨率技术的应用，加速度模式可以显示较高的加速度二维图像，以反应加速度在特定时相内的分布和大小，在心室肌尚未完全达到有序收缩之前，即能检出心室壁局部的心肌收缩运动。,研究结果,心室心肌电兴奋与机械收缩的偶联关系 研究表明局部电兴奋与机械收缩之间的延迟在20ms之内。 正常心室壁心肌收缩顺序的检测 正常心室电兴奋：房室结结希区希氏束左右束支浦肯野纤维系统 加速度模式研究表明正常人心室壁机械收缩所导致加速度的初始位置位于右冠瓣下方室间隔上份。,心室壁心肌加速度在传统舒张末期中具有以下变化过程：在P波终末有一轻微的心室心肌加速度发生，这由心房收缩造成，因此这一加速度分布为整个心室壁心肌。方向为离心性，以左室后壁最为明显。；在这一加速度后有一短暂时间心室壁心肌处于相对静止。在R波之前，室间隔上份出现局部心肌的加速度分布，方向为向心性。,室性心律失常异位起博点的检测 预激综合症旁路的检测 束支传导阻滞的评价 起博电极起博效果的评价,用于评价室壁运动的非同步性 评价CRT患者治疗的工具之一 在冠心病诊断中的应用 辅助超声心动图负荷试验 在高血压心脏病的评价 在心肌病诊断中的应用,发展前景,与其他高分辨率超声技术的结合（如ICUS，TEE） 自身定量技术的进一步完善 从一维到四维的进一步发展和完善 与其他检测技术的结合,应变与应变率,(Strain，; Strain Rate, SR ),应变率显像是在组织多普勒显像基础上发展起来的新技术.可测量局部心肌组织在外力作用下极小的变形。 20世纪70年代早期Mirsky和Parmley首先用公式表达了应变评价心肌应变力的概念 1998年,挪威一个研究发表应变和应变率的基本概念,指出彩色应变率超声成像在临床实践中的应用价值,应 变,应变（Strain，）也称应力或应变力, 是反映心肌变形的指标，反映心肌变形的程度，物理学上指相对变形。 根据Lagrangian公式:应力=L/L0,L 长度的变化,L0 初始长度。负值表示缩短, 正值表示拉长 为长轴方向的应力 与每搏输出量及射血分数呈线性关系，并受心率的影响。,应 变 率,SR是指单位时间的应变，即应变发生的速度，即也等于沿超声扫描线上两点间的组织速度差，等同于空间运动速度阶差。反映局部心肌的收缩能力，显示局部心肌纤维瞬时压缩（增厚）或伸展（变薄）的快慢，表达公式：SR=/t=L/L0 /t=V/L0 即dv/dr(/s) 相对不受心率的影响，在评价心肌收缩功能方面优于,应变率显像 （strain rate imaging, SRI）,将SR计算结果进行彩色编码显示即为SRI：指向心尖形变为负值，以黄到红色表示；背向心尖的形变为正值，以蓝色表示，形变减弱以绿色到黄色表示，无形变以绿色表示，色彩浓度表示形变率SR的绝对值大小。,优 点,SR度量心肌组织形变速率，代表力-速度-长度之间关系，反映心肌纤维内在机械力学特性，不易受临近组织的牵扯效应和整体心脏运动的影响。 由于纵行、环行心肌在心室各部位的分布和排列、血液供应及心电传导顺序等存在差异，不同心肌收缩期和舒张期峰值速度在不同的室壁节段和同一室壁的不同节段间不一致，而心肌内在形变却在局部纵行纤维方向保持相对一致，因此在理论上较速度指标更能敏感、准确地评价心肌局部功能,应 用,定量评价局部心肌的收缩功能：心肌应变和SR与左室收缩直接