超声心动图评价心脏功能00001

1、超声心动图评价心脏功能超声心动图评价心脏功能心功能的血液动力学监测，对于心脏病患者的早期诊断、治疗决策、评价疗效、指示预后有重要的意义。超声心动图测定心功能有很多重要的特点：首先它是一种无创安全的诊断方法，不需要注射造影剂、同位素或其它染料，病人和医生不受放射性物质辐射，方法简便、可多次重复、可在床旁进行；第二，超声成像通过心内的解剖标志定位，即使心腔扩大、先天性畸形或心脏移位引起心脏位置改变，仍可识别成像平面，有利于反复随访；第三，通过多平面、多方位超声成像可对每个心腔检查，完整评价整个心脏的解剖结构和功能；第四，能区别心壁的内外膜和心腔，通过评价室壁的收缩期增厚率和内膜移动幅度，可估计心肌

2、收缩力；最后，应用连续波多普勒可测定心室和心房之间、心室和心室之间、主动脉和肺动脉之间的压差，推算心内压力。随着超声心动图技术的不断发展，超声心动图对心功能的评价内容已由过去单纯评价左室功能拓展到右室、心房等其他腔室的功能，由收缩功能拓展到舒张功能，由整体功能拓展到局部功能，由静息状态的功能评价发展到对负荷状态下的心肌灌注、心功能储备、冠脉储备、心肌存活性等功能进行评价。各种新技术的应用不仅可以测量心腔整体及各个节段的实时容积变化，还可以对心肌在各个方向上的运动、位移、变形、以及运动的时相和顺序进行定量分析，从而更充分地了解心肌的运动特点及其生物力学特性。左室容积和收缩功能的测定一、左室容积的

3、测定包括M性、二维、三维重建、实时三维超声心动图等多种方法。前两者将左室假定为某一几何模型，或多种几何模型的复合体，运用数学公式计算左室容积。M型超声心动图测量左室的短轴径，此法采用单平面面积长度公式来判断左室的容积，通常简化为立方公式：V=D3o该方法评价左室容积与X线造影的相关性不很高，也不能用于有室壁节段运动异常者，但是方法简单，仅需测量一条径线。二维超声心动图较M型超声更加准确，采用Simpsons公式、单平面和双平面面积长度法，在无室壁节段运动异常者中二维超声心动图测量的左室容积与造影结果的相关系数可提高到0.80-0.90。三维方法见下文。二、心室收缩功能测定1 .二维超声心动图测

4、定左室收缩功能的指标为：每搏量(SV)=收缩末期容积EDg舒张末期容积ESV(ml)在无返流的患者，有效心输出量(CO)=每搏量SVOL率HR(L/min)心指数(CI)=CO体表面积BSA(L/min/m2)射血分数(EF)=每搏量SV/舒张末期容积EDV92m30-50岁100m50岁以上105ms)提示左室舒张功能受损，而左房压正常或近乎正常；而明显缩短的IVRT是左房压升高的重要指到心率，左室负荷等多因素的影响，其临床应用有一定的限制，必须综合其他指标进行分析。征，当LAP30mm对,IVRT可以为0。IVRT受二二尖瓣血流图正常的二尖瓣血流图由代表早期充盈的E峰和晚期充盈的A峰组成。

5、舒张功能正常时，E峰大于A峰，E/A1。二尖瓣血流图各参数的正常值为：E峰E/A比值DT30岁以下：0.690.12m/s2.70.717920ms30-50岁：0.620.14m/s2.00.50岁以上:0.520.14m/s1.20.421036ms随严重程度不断递增，舒张功能异常在二尖瓣血流图上可表现为三个阶段：病变早期，左室驰张功能减退，舒张早期左房左室间压力阶差减小，左室弛张减缓，舒张晚期心房收缩射血代偿性地增多。表现为：E峰减小、A峰增大，E/A1,减速时间（DT）延长；病变进一步发展，左室顺应性也下降，左室的充盈压开始增高，二尖瓣血流图表现为假性正常化。识别二尖瓣血流图假性正常化

6、，其意义不仅在于从表现正常的二尖瓣血流图中择出左室舒张功能受损的病例，更重要的是进一步表明患者的左室舒张功能受损已经到了中晚期，需要引起足够重视。二尖瓣血流图对心脏负荷的反应可用于鉴别正常二尖瓣血流和假性正常化。对于正常个体，给予硝酸甘油或Valsalva动作时，前负荷降低，二尖瓣血流图E波和A波的速度同步降低，E/A比值仍属正常。对于假性正常化，降低前负荷可导致二尖瓣血流图E峰降低，A峰升高,E/A比值降低，被掩盖的弛张受损的图形得以显现；当病变相当严重，即所谓限制性生理期时，左室顺应性明显下降、左房压力也明显增高，此时反而出现舒张早期显著充盈，其二尖瓣血流图表现为：E峰上升支较陡，减速也迅

7、速（DT时间明显减少，2。根据其对前负荷降低（Valsalva动作）的反应，及二尖瓣瓣环TDI频谱，又可将其分为可逆和不可逆两个亚组，其长期预后有着明显的差别。当进行Valsalva动作时，二尖瓣血流图由基础状态下的限制性生理（E/A2）转变为弛张受损（E/A0.05m/s有助于识别可逆性限制性生理。DT时间在估测左室充盈压，评价左室腔的僵硬度方面较E/A比值更为敏感和特异，即使E/A比值正常，DT明显缩短（w140ms通提示LVED班高（LVED由20mmHg）DT25mmHg此外DT还具有重要的预后价值，且不依赖于收缩功能受损的程度。在急性心梗病人中，DT明显缩短（W130ms）是左室重构

8、最有力的预测因子。DT明显缩短者（130ms者恶性事件（死亡，再梗，充血性心衰）的发生明显增多（56%比7%）。但也有研究显示，心梗后早期一过性的限制性生理表现，如果同时左室收缩功能相对代偿（LVEF40%）其长期预后相对良好。因此对于二尖瓣血流图为限制性生理表现的患者，还应结合左室收缩功能进一步评价其临床意义。二尖瓣血流图中的各项指标受年龄、性别、心率、左室负荷、二尖瓣反流等多种因素的影响，而且存在假性正常化，因此在分析二尖瓣血流图时应考虑到患者的年龄、性别和临床情况等个体化信息，并结合其他超声方法和指标进行综合分析。三、肺静脉血流图肺静脉血流图记录的是左房充盈情况，取决于左室舒张、右室收缩

9、、左房压力及左房舒缩力等众多因素。正常的肺静脉血流图包括收缩期S波、舒张期D波和心房收缩期的逆向AR波。S波的改变主要取决于心房舒张、二尖瓣环收缩期下移、左房压及左室的收缩；在舒张期，二尖瓣开放，左房仅起血流通道的作用，故D波的大小取决于二尖瓣的早期充盈，其变化与二尖瓣的E波变化相一致。AR波则主要取决于左房、肺血管、左室顺应性及其相互之间的关系。正常时，S波与D波大致相似（S/D的正常值为50岁以下1.00.3;50岁以上1.70.4）;AR波流速较低，持续时间短。单独的弛张损害可导致S/D增高；限制性生理时，明显增高的左房压导致S/D比值降低。二尖瓣血流图假性正常时，由于左房压力升高，左房

10、收缩时更多的血流反流入肺静脉（AR波），而不是向前经二尖瓣进入左室（二尖瓣血流图A波），因此AR波流速大于35cm/s,持续时间超过二尖瓣血流图A波持续时间30msAR波的持续时间超过A波的时间，提示左室舒张末压增高。两者的差值是识别二尖瓣血流图假性正常（E/A1，而LVEDP18mmbA二尖瓣环运动频谱中EaAq则表明左室舒张功能正常；若EA且EaA而EaAq则为左室舒张功能减退的假性正常化。二尖瓣血流图E峰的峰值速度与TDI中Ea峰值速度的比值(E/Ea)与平均肺毛细血管楔压相关良好，被来估测平均左室舒张压。小于8可视为平均左室舒张压正常，大于15为左室充盈压升高，8-15则不能诊断，需要

11、其它参数提供更多的信息。六、二尖瓣血流的传播速度(propagationrate,Vp)最早由PaiRG于1993年提出，其原理是用彩色M型多普勒记录二尖瓣彩色血流，来识别舒张早期和心房收缩产生的血流，及在心室腔内的空间时间分布，它们的斜率代表了血流在心室腔内的传播速度，反映了左室的充盈功能。当舒张功能不全时，舒张早期血流进入左室的传播速度降低，VpII的患者，其阳性预测值和阴性预测值分别达到90%口92%E/Vp比值）1.5提示预后不良（35天的生存率为58%匕98%正常彩色M型二尖瓣血流图急性心梗的彩色M型二尖瓣血流图超声评价心功能的新方法一、声学定量（AQ）技术也称为心内膜自动边缘检测（

12、automatedborderdetection,ABD技术，主要特点是在声学图象处理中，将未经滤波的超声数据分成血液与组织两部分，当计算机自动检测血液和组织的临界点，所有的临界点连接起来，就能自动显示血液/组织界面，即心内膜的轮廓。在确定感兴趣区后，系统可实时地计算心脏每次搏动的面积、容积及其变化率，或对相邻的5个稳定的心动周期自动取平均值，从而得到心脏的泵功能和心肌收缩力各项指标，并以曲线和数值的形式显示。ABD勺主要测量指标包括面积指标和容积指标。大量研究表明ABD测量的心功能指标与X线造影、MRk电影CK核素显象和心导管等一系列传统的方法测量的结果均相关，相关系数在0.67-0.99之

13、间。二、彩色室壁运动分析技术（CK）评价左室节段运动功能CK是根据心内膜自动边缘检测技术的原理，将心内膜运动的轨迹按照时间顺序彩色编码，实时地逐帧地展现在屏幕上。每帧图像用一种色彩来表示，顺序显示心脏收缩或舒张期开始到结束时心内膜运动的全部过程。CK可提供3种不同的工作方式，即收缩方式、特定的收缩方式和舒张方式。CK能够客观地分析室壁运动的轨迹，不受心脏的抬举性搏动和心率的影响，为室壁运动的定量分析开辟了新途径。CK直观心脏各室壁节段的运动，提高识别心肌缺血的能力。同AQ技术一样，CKM透声条件和图像质量有较高的要求。三、心肌组织多普勒成像技术评价左室功能（见其他章节）心肌的组织多普勒成像(T

14、issueDopplerImaging,简称TDI)技术是根据多普勒原理将高速运动的血流信息滤掉，保留低速的室壁运动信息，并通过自相关信号处理技术，对代表心肌运动的多普勒频移信息进行彩色编码，以彩色二维，M型或多普勒频谱的形式显示，实时展现在荧光屏上，在此基础上，还可进一步进行组织追踪显像，应变(率)显像、以及组织同步化显像。TDI在评价心脏功能上的应用主要包括以下几个方面：评价左室整体收缩功能评价左室舒张功能评价心肌局部功能及心肌活性定量评价负荷超声评价心肌运动同步性四、三维超声心动图评价心功能传统的二维超声心动图定量心室容量需要对心室腔作几何学假设，然后根据公式计算获得。事实上心腔的形态并

15、不规则，特别当心腔扩大或有室壁瘤存在时，二维法就难以对心室容量作出精确的评价。此外二维超声检查高度依赖于操作者的手法和经验，操作者必须从多切面图像中推想心脏结构的空间三维形态，因此诊断结果的操作者间变异较大。与二维超声心动图相比，三维超声心动图提供了更详细的有关心脏解剖、病理和心功能方面的空间信息，临床应用范围日益扩大。三维超声心动图能直接显示心脏的立体空间形态结构，并可从任意角度进行观察，它能精确测定左室容积及心输出量，无需进行任何几何学假设，即使在心腔变形、节段室壁运动异常等病理状态下也可获得直观、精确的定量信息，因此更加客观可靠，准确性和可重复性强。三维超声心动图经历了由早期三维重建到目

16、前的实时三维超声心动图(real-timethree-dimensionalechocardiography,RT-3DE)的发展过程。RT-3DE克服了以往三维重建技术方法繁琐，耗时长，不能床旁进行，受心律和呼吸影响等技术上的不足，是超声心动图成像技术上的一次重大突破。其图像的采集以经胸超声为基础，操作简便，迅速高效，无须脱机处理，成像速度明显加快，可根据临床需要，在冠状面、矢状面及水平面进行任意切割，旋转，得到所需心脏结构的立体图像；RT-3D斑克服了三维重建可能造成的失真和偏倚，提高了分辨率，更加真实精确地反映了心脏空间立体结构和室壁运动的情况。它能自动识别心内膜边缘，快速勾画心腔轮廓，

17、提取并建立“薄壳样”室壁表面的动态立体图像，能快速计算完整心动周期内任意时刻的心腔瞬时容积，进而计算出心搏量，心输出量和射血分数，描记心室整体的容积-时间曲线；通过对心室立体构型的表面进行节段划分及彩色编码，可以进一步评价和定量心室各节段的运动，显示局部容积-时间曲线；止匕外，还可提取出心肌层，测量心肌厚度和质量。这些技术和指标对准确评价左室形态大小、左室重构、评价室壁节段运动，具有重要的实用价值。止匕外，实时三维彩色多普勒血流显像可以更好地评价心内异常血流（反流、分流等）的空间分布，定量分析反流/分流量；而实时三维经食道探头的推出进一步推广了RT-3DE的应用领域。目前的实时三维超声还存在一

18、定的局限性，例如受二维图像质量和患者透声条件的影响较大，三维图像视野不够大等。相信在不久的将来，随着该技术的进一步完善，研究工作的进一步推广和深入，新的应用领域的不断开发，它在临床诊断和预后评价的潜力将会得到进一步体现。五、实时经胸双平面成像技术(Biplane)评价心功能传统的二维超声心动图评价左室整体和局部功能时只能对当前的切面进行相关指标的测量，当存在节段运动异常或心室变形时，一个切面并不能代表心脏的整体情况。为了全面地评价心脏功能，就必须依赖于操作员的经验进行空间推想，或进行多切面的重复测量，然后取平均值，费时耗力，敏感性和重复性差。在这种情况下，增加一个平面可以提供更多更完整的信息，

19、有利于更全面地评价局部形态和运动的异常，及心脏功能。通过调整切割平面和旋转切割角度，实时经胸双平面成像技术可同时显示两幅高分辨率的动态心脏图像，从而提供更多诊断所需的信息，有助于节约时间，提高效率，减少操作人员的个体差异。六、左室造影在评价心脏功能中的应用超声评价心脏功能受到二维图像的限制，肥胖或肺气肿的患者由于透声条件较差，无法得到满意的图像质量，心内膜显示不清，限制了对整体和局部心脏功能的评价。在这种情况下，如果给予少量造影剂，使心腔显影(leftventricleopacification,LVO),增可以更清楚的识别心内膜，减少伪像，有利于提高左室心内膜边界的检测，更精确地观察左室整体

20、功能和局部运动。左室造影还可以加强多普勒超声对血流信号的检测，提高对二尖瓣血流图，肺静脉血流图等多种指标的测量精确度。最近，造影剂还被用于经胸或经食道超声评价冠脉储备功能，并已成为超声领域的研究热点。七、Tei指数在超声评价心功能中的作用Tei指数最早由ChuwaTei提出，也称为心肌性能指数（myocardialperformanceindex,MPI）,是由多普勒超声衍生而出的时间间期指数，定义为等容收缩时间（ICT）与等容舒张期（IRT）之和除以射血时间（ET）。通过描记二尖瓣血流图和左室流出道的多普勒频谱图，可以分别测量二尖瓣血流的A峰结束至下一个E峰开始的间期a,以及左室流出道射血时

21、间b,TEI指数可按（a-b）/b来进行计算，该方法无创而且简便，不依赖于心脏的几何形态，重复性高，不受心率和前负荷的影响。与导管测量的收缩期+dP/dt峰值、舒张期-dP/dt峰值、左室弛张时间常数、左室舒张末压（LVEDP待指标密切相关。Tei指数综合心室收缩和舒张功能，因此能够全面反映心脏整体功能，是识别正常心功能和心功能异常的最佳指标，其临床应用价值优于射血分数、二尖瓣血流图E/A比值、DT时间等传统的指标。与正常人相比，心脏功能异常时TEI指数明显延长，以0.47作为临界，TEI指数识别充血性心衰的敏感性和特异性分别为86%口82%即使是对于那些轻到中度心功能不全，LVEF近乎正常的

22、病人，TEI指数也能为临床诊断提供有用的信息。在各种病理情况下，包括不同程度的充血性心衰，心肌淀粉样变性，扩张型心肌病，冠心病急性心梗，原发性或继发性肺动脉高压，主动脉瓣狭窄等，Tei指数均能准确有效评价心脏功能，并与临床症状，预后密切相关。右室功能右室包括3个组成部分一一流入道部、小梁部和流出道（漏斗）部，是一个形态既不对称又极不规则的结构，不能以简单的几何模型来描述，因此二维超声不能很好地解决右室容积的测量问题，限制了其实验和临床研究的进展。近年来，一些新的超声诊断技术得到了开发和应用，给右室功能的研究提供了新的、更为准确有效的方法。Tei指数是一项评价右室整体功能的指标，是利用三尖瓣和肺动脉瓣血流频谱计算（方法同前）。Tei计算简便，测量时技术要求较低，不依赖心腔几何结构，重复性好，不受年龄、心率及右室前后负荷影响，更直接地反映心肌本身的功能，它最大的缺点在于不能应用于房颤、心室起搏等有明显心律失常的病人三尖瓣环运动既能评价右室收缩功能，又能评价舒张功能，三尖瓣环收缩期位移（TAPSE还具有预后价值。三尖瓣环向下的运动速度不随年龄改变，而向上运动速度则随年龄增加而降低。三尖瓣舒张期血流频谱评价右室舒张功能与二尖瓣血流频谱相似，三尖瓣口舒张期血流频谱E/A比值降低提示右室舒