《超声心动图原理与应用》课件

超声心动图原理与应用欢迎参加《超声心动图原理与应用》专业课程。本课程将系统介绍心脏超声的物理基础、检查技术、临床应用及最新发展趋势。超声心动图作为现代心脏病学不可或缺的诊断工具，具有无创、便捷、实时的特点，能够直观显示心脏结构、功能和血流状态。通过本课程，您将全面掌握从基础理论到临床实践的核心知识与技能。我们将通过理论讲解、图像展示、案例分析等多种方式，帮助您深入理解超声心动图的诊断价值及应用技巧，提升临床诊疗水平。超声心动图的发展历史11950年代超声心动图技术起源，Edler和Hertz首次记录到心脏结构的超声回声，被称为"超声心动描记术"21960-1970年代M型超声心动图广泛应用于临床，实现了对心脏结构运动的实时记录31980年代二维超声心动图和多普勒技术问世，显著提高了心脏结构和血流评估能力41990年代至今三维超声、组织多普勒、应变成像等新技术不断涌现，超声心动图进入精准量化评价阶段超声心动图从简单的M型发展到如今的四维实时成像，经历了多次技术革命。每一次重大技术突破都显著提升了心脏疾病的诊断能力，使临床医生能够更精确地评估心脏结构与功能。中国超声心动图技术的应用始于20世纪70年代末，随着国内医疗水平的提高，目前已全面融入国际发展潮流。超声心动图的基本定义基本定义超声心动图是利用超声波反射原理，对心脏及大血管结构形态、功能状态和血流动力学进行无创检查的影像学技术核心功能提供心脏各腔室大小、壁厚、瓣膜形态与功能、血流速度与方向等多方位信息，是心脏疾病诊断的"金标准"之一临床价值作为首选心脏影像学检查手段，具有无辐射、可床旁操作、实时动态观察、重复性好等独特优势超声心动图已成为现代心脏病学不可或缺的诊断工具，在各级医疗机构广泛应用。据统计，我国县级以上医院超声心动图设备配置率已达95%以上，年检查量超过2亿人次。与CT、MRI等检查相比，超声心动图具有便携、经济、无创伤等优势，特别适合心脏疾病的初筛和随访监测。随着技术的不断发展，其在精准量化心脏功能方面的作用愈发重要。心脏超声波学基础超声波特性超声波是频率高于20kHz的机械波，医用超声频率通常为2-15MHz，具有方向性、反射性和衰减性组织声阻抗不同心脏组织具有不同的声阻抗，界面处的声阻抗差异越大，反射回波越强，成像对比度越高回声生成超声波通过心脏时，在组织界面产生反射，接收反射信号并转换为电信号，通过计算机处理形成图像分辨率与穿透力频率越高，分辨率越好但穿透力越差；频率越低，穿透力越强但分辨率越低，需根据检查需求选择适当频率心脏超声检查主要依靠超声波在不同组织界面的反射原理。超声波通过探头发射，穿过胸壁组织后到达心脏，在心肌、心腔、瓣膜等不同结构间的界面产生反射回波。血液作为液态介质，回声较弱呈现为暗区；而心肌、瓣膜等实体组织回声较强呈现为亮区。这种声阻抗差异是心脏超声成像的物理基础，让我们能够清晰区分各种心脏结构。常用设备与仪器构成探头类型包括经胸探头(2.0-5.0MHz)、经食道探头(3.5-7.0MHz)、儿科探头及高频线阵探头等，根据患者体型和检查目的选择主机系统由发射及接收电路、信号处理器、显示器、控制面板、图像存储系统等组成，负责信号采集、处理和显示软件平台包括二维、M型、多普勒、三维重建等模块，以及各种测量和分析工具，支持不同检查方案现代超声心动图设备集成了多种成像技术，如组织谐波成像、组织多普勒、应变成像等，大大提高了图像质量和诊断价值。选择合适的探头和设置对获得理想的检查结果至关重要。2D二维超声心动图基本原理通过超声束在一个平面内扇形扫描，接收反射回波，实时显示心脏横断面的二维解剖结构及运动状态。扫描频率通常为20-80帧/秒，能够清晰显示心脏搏动过程。二维超声采用灰阶成像，不同回声强度以不同灰度显示：强回声呈白色(如心内膜、瓣膜)，弱回声呈灰色(如心肌)，无回声呈黑色(如血液)。常用切面标准切面包括胸骨旁长轴、短轴，心尖四腔、二腔、三腔心等视图，每个切面显示特定的心脏结构。通过调整探头位置、角度和方向，获取不同切面的心脏影像。临床应用二维超声是超声心动图检查的基础，用于评估心脏大小、壁厚、腔室、瓣膜形态及运动，是其他超声技术的基础和参照图像优化通过调整增益、深度、焦点位置、频率等参数，获得最佳的二维图像质量，提高诊断准确性M型超声心动图1954年首次应用最早应用于临床的超声心动图技术1000Hz采样频率远高于二维超声的时间分辨率1mm空间精度可精确测量心脏结构内径和壁厚M型（Motion模式）超声心动图是将单束超声波垂直通过心脏特定结构，记录该结构随时间变化的运动轨迹。横轴代表时间，纵轴代表深度，形成心脏结构随心动周期运动的时间-位移曲线。虽然M型超声只能显示超声束通过的单一直线上的结构，但其极高的时间分辨率使其在测量心腔内径、壁厚、瓣膜运动等方面具有优势。在二维引导下的M型超声成为精确量化分析的重要工具，尤其适用于快速运动结构（如二尖瓣、主动脉瓣）的检查。多普勒超声原理多普勒效应当声源和观察者之间存在相对运动时，观察到的频率与发射频率不同频率移动超声波遇到流动红细胞时产生频率偏移，偏移量与血流速度成正比血流分析通过计算频率偏移量，可测量心腔内血流速度、方向及压力梯度多普勒超声技术是心脏血流动力学分析的核心方法。当超声波遇到流动的血液时，反射波的频率会发生变化，这种变化与血流速度和方向密切相关。当血流靠近探头时，反射波频率增加；远离探头时，频率降低。临床上常用脉冲多普勒和连续多普勒两种技术。脉冲多普勒可在特定位置测量血流，但测速范围有限；连续多普勒可测量高速血流，但无法确定具体位置。多普勒血流测量是评估瓣膜疾病严重程度的重要手段。彩色多普勒超声正常血流显示正常情况下，血流以有序的层流方式通过心脏腔室和血管，在彩色多普勒显示中呈现均匀的颜色分布反流病变瓣膜反流时，异常方向的血流会以对比色显示，反流面积和范围可用于评估疾病严重程度异常分流心脏内异常分流（如房间隔缺损、室间隔缺损）会在彩色多普勒显示中呈现特征性的穿越血流图像彩色多普勒技术将血流信息以色彩方式叠加在二维灰阶图像上，使血流方向和速度可视化。通常，向探头方向流动的血流显示为红色，远离探头方向流动的血流显示为蓝色，速度越快颜色越亮，湍流区则显示为镶嵌的黄绿色。彩色多普勒技术极大地提高了心血管疾病的诊断效率，特别是在瓣膜反流、心内分流和狭窄性病变的发现和定位方面具有不可替代的作用。通过调整色彩增益、速度范围和滤波器等参数，可获得最佳的血流显示效果。组织多普勒成像（TDI）信号过滤滤除高速低幅血流信号，保留低速高幅心肌运动信号心肌速度直接测量心肌组织的运动速度、方向和幅度定量分析通过速度、应变和应变率分析心肌局部及整体功能临床应用评估局部心肌功能异常、舒张功能和同步性组织多普勒成像(TDI)技术通过特殊处理算法，选择性地显示心肌组织运动而非血流信号。与血流多普勒相比，心肌运动速度较慢(约1-20cm/s)但信号强度高，对评估心肌功能具有独特价值。TDI的主要优势在于能够早期发现心肌功能异常，特别是在心脏整体收缩功能仍正常的阶段。然而，TDI也存在一定局限性，如角度依赖性强、易受牵拉影响等。应变成像和应变率成像是TDI的延伸应用，可更精确地评估心肌局部变形能力。三维超声心动图技术立体成像提供心脏真实的三维解剖结构容积计算无需几何假设的精确心腔容积测量瓣膜分析全方位观察瓣膜形态与运动缺损评估直观显示先天性心脏病缺损位置与大小三维超声心动图通过特殊矩阵阵列探头采集完整的心脏容积数据，克服了传统二维超声需要在头脑中重建空间关系的局限。现代设备已实现实时三维成像(RT-3DE)，每秒可采集20-40个容积，接近生理性心动频率，能够动态显示心脏运动。三维超声在瓣膜病变（尤其是二尖瓣病变）评估中具有独特价值，可直观显示瓣环形态、瓣叶脱垂位置和反流口形状。在先天性心脏病诊断中，三维超声能够精确定位缺损位置、测量缺损大小，为介入或手术治疗提供重要参考。造影超声心动图造影剂原理超声造影剂是直径为1-10μm的微泡，包含惰性气体并被脂质或蛋白质外壳包裹。微泡在超声场中振动产生强烈回声，显著增强血池信号，改善心内膜边界显示。造影剂通过外周静脉注射，随血流进入右心，经肺循环后到达左心。微泡仅限于血管内腔，不进入组织间隙，是纯血管内造影剂。临床应用提高心内膜边界显示，改善左室功能评估检测室壁运动异常，评估缺血或梗死区域诊断左室心尖部血栓及异常肌小梁发现先天性心脏病分流和瓣膜反流造影超声心动图在常规超声图像不满意的患者（如肥胖、肺气肿患者）中尤为有价值。在特定超声机械指数(MI)设置下，可实现心肌灌注成像，评估冠状动脉血流，是无创检测心肌缺血的重要方法。临床应用中需注意造影剂的禁忌症，包括已知对造影剂过敏、严重心肺分流、不稳定心肺状态等。虽然安全性较高，但仍需监测可能的过敏反应。超声心动图检查前准备资料收集详细了解患者临床资料，包括主诉、病史、体检结果、心电图和既往检查报告，有助于针对性检查患者准备向患者解释检查目的和过程，取左侧卧位或仰卧位，充分暴露胸部，保持舒适呼吸和稳定心率设备调试检查前调试设备参数，包括深度、增益、焦点位置，确保图像质量最佳检查计划根据临床问题制定检查方案，确定重点检查部位和需要采集的特殊切面标准超声心动图检查通常不需要特殊准备，患者无需禁食。对于特殊检查如经食道超声心动图(TEE)，则需禁食6-8小时。若需进行负荷超声心动图，应停用β受体阻滞剂等可能影响心率反应的药物。检查前应向患者详细解释检查过程，消除紧张情绪，这有助于获得更佳的检查配合和图像质量。对不同体型患者，应选择适当频率的探头和调整最佳检查体位，以获得满意的声窗和图像。标准切面介绍：胸骨旁长轴1探头位置探头置于左胸骨旁第3-4肋间，标志物指向右肩，获取心脏前后方向的纵切面2显示结构可显示右室前壁、室间隔、左室腔、左室后壁、二尖瓣、主动脉瓣、升主动脉及左房3测量参数主要测量左室内径、室间隔厚度、左室后壁厚度、主动脉内径等4临床意义评估左室大小和收缩功能，观察室间隔运动，检查主动脉瓣和二尖瓣形态及运动胸骨旁长轴切面是最基本也是最常用的超声心动图切面之一，被称为超声心动图检查的"门户"。在该切面上，可以清晰观察到左心室的收缩功能，测量心脏各腔室大小和壁厚，评估瓣膜开放与关闭情况。正确获取该切面的关键是使超声束与心脏长轴平行，避免切面倾斜导致测量误差。在此切面上还可进行M型超声和彩色多普勒检查，评估主动脉瓣和二尖瓣的血流情况。标准切面：胸骨旁短轴二尖瓣水平显示二尖瓣前后叶及左室乳头肌，可评估二尖瓣形态及左室节段运动乳头肌水平展示左室中部及乳头肌，是评估左室整体和节段性收缩功能的关键切面心尖部水平观察左室心尖部结构和运动，检查心尖部血栓和室壁瘤等病变胸骨旁短轴切面是将探头从胸骨旁长轴位置顺时针旋转90度获得的，标志物指向左肩，显示心脏的横截面。根据超声束通过心脏的不同水平，可得到主动脉瓣、二尖瓣、乳头肌和心尖部等不同层面的短轴切面。短轴切面在评估左心室节段性运动异常方面具有独特价值，是冠心病诊断的重要工具。通过该切面可计算左室射血分数、心肌质量等参数，还可发现室间隔缺损、二尖瓣狭窄等病变。在此切面上进行彩色多普勒检查，可清晰显示室间隔缺损的分流血流。标准切面：心尖四腔心心尖四腔心切面是将探头置于心尖搏动最明显处，标志物指向左侧腋下，获得同时显示左、右心房和心室的四腔切面。这是评估心脏整体结构和功能的重要切面，可全面观察所有心腔大小、形态及运动。该切面显示二尖瓣和三尖瓣的开闭情况，是评估瓣膜反流严重程度的首选切面。通过该切面进行多普勒检查，可以测量二尖瓣、三尖瓣血流速度和压力梯度，评估左室舒张功能和肺动脉压力。此外，房间隔缺损等先天性心脏病的诊断也常在此切面进行。标准切面：心尖二腔心获取方法从心尖四腔心切面将探头逆时针旋转约60°，使超声束通过左房和左室，形成左心二腔心切面。正确的切面应包括左室全长，从心尖至二尖瓣环，并显示左室前壁和下壁。获取该切面时应注意避免切面倾斜和左室截短，确保测量的准确性。探头位置轻微的调整可能会显著改善图像质量。临床意义观察左室前壁和下壁的运动情况，评估前降支和右冠状动脉供血区域补充心尖四腔心进行左室容积和射血分数的测量评估左房大小和功能检查二尖瓣病变心尖二腔心切面与心尖四腔心切面相互补充，共同提供左室全部壁段的信息。通过这两个切面的容积测量，采用双平面Simpson法可精确计算左室射血分数，是评估左心功能的金标准。在该切面上还可进行组织多普勒成像，评估左室前壁和下壁的收缩和舒张功能。对于怀疑冠心病患者，心尖二腔心切面对于发现前壁和下壁的运动异常具有重要价值。标准切面：心尖三腔心切面获取从心尖二腔心切面继续逆时针旋转探头约30°，直到显示左室、左房和主动脉。正确的切面应显示左室流出道、主动脉瓣及升主动脉近端。显示结构该切面显示左室前间隔、左室后壁、主动脉瓣、左室流出道、主动脉根部及左房，相当于胸骨旁长轴切面的垂直视角。临床应用主要用于评估左室流出道、主动脉瓣形态及功能，测量左室流出道血流速度和压力梯度，检测主动脉瓣返流和左室流出道梗阻。心尖三腔心切面也称为心尖长轴切面，是评估左室流出道和主动脉瓣的重要切面。在该切面上可清晰显示二尖瓣后叶和主动脉瓣，有助于发现二尖瓣脱垂和主动脉瓣病变。通过该切面进行连续多普勒检查，可准确测量左室流出道和主动脉瓣的血流速度，计算主动脉瓣狭窄的压力梯度和瓣口面积。对于肥厚型梗阻性心肌病患者，该切面可显示左室流出道梗阻的部位和程度，指导临床治疗。超声心动图常用测量参数测量参数正常值范围临床意义左室舒张末内径(LVEDD)35-56mm评估左室大小，扩大提示心衰左室射血分数(LVEF)≥55%左心收缩功能的主要指标室间隔厚度(IVS)6-11mm评估心肌肥厚程度左房内径(LAD)27-40mm反映左房大小，扩大常见于二尖瓣病变主动脉内径(AOD)20-37mm评估主动脉扩张和狭窄肺动脉收缩压(PASP)15-30mmHg肺动脉高压的重要指标超声心动图测量是定量评价心脏结构和功能的基础。心脏各腔室大小、壁厚、瓣膜面积等解剖学参数主要通过二维超声和M型超声测量；血流速度、压力梯度等血流动力学参数则通过多普勒技术获取。准确测量的关键是获取标准切面，选择正确的测量时相和位置。M型测量应垂直于所测结构，多普勒测量应与血流方向平行，以减少角度误差。测量结果应结合患者的年龄、性别、体表面积等因素进行个体化分析。现代超声设备多配备自动化测量和人工智能辅助功能，提高了测量效率和准确性。心脏结构与形态评估左心室评估评估左室大小、形状、壁厚及壁运动，计算左室质量指数，观察是否存在局部室壁运动异常或瘤样改变右心室评估检查右室大小、形态及功能，测量右室基底部内径、右室流出道直径及右室游离壁厚度，应用三尖瓣环位移评估右室功能心房与瓣膜评估测量左、右心房大小，评估二尖瓣、三尖瓣、主动脉瓣及肺动脉瓣的形态、开放与关闭情况，检查是否存在瓣膜脱垂、钙化或粘连心泵功能的超声评估常用评估指标左室射血分数(LVEF)：最常用的收缩功能指标，通常采用双平面Simpson法计算分数缩短率(FS)：通过M型测量左室内径变化计算，可快速评估收缩功能心输出量(CO)和心指数(CI)：反映心脏的整体泵血能力每搏量(SV)：每次心跳射血量，可通过血流或体积法测量节段性壁运动评分(WMSI)：评估区域性心肌功能异常新兴技术组织多普勒成像：测量心肌速度，早期发现心肌运动异常应变和应变率成像：定量评估心肌局部变形能力心肌速度梯度：显示心内膜与心外膜之间的运动差异三维超声测量：无需几何假设，更准确评估左室容积心泵功能评估是超声心动图检查的核心内容。左室射血分数是评价心功能最常用的参数，正常值≥55%，轻度下降50-54%，中度下降40-49%，重度下降<40%。除整体功能外，区域性壁运动异常也是重要的评估内容，特别是在冠心病患者中。传统的收缩功能评价方法主要基于心室整体尺寸变化，而新兴技术如应变成像则提供了心肌变形能力的直接测量，可早期发现亚临床心功能异常。对于特殊患者（如肥胖、慢性肺病），造影超声心动图可提高心内膜显示清晰度，改善功能测量的准确性。心脏舒张功能分析二尖瓣血流评估通过脉冲多普勒测量舒张早期峰值速度(E峰)、心房收缩峰值速度(A峰)及E/A比值，计算减速时间(DT)和等容舒张时间(IVRT)组织多普勒测量测量二尖瓣环舒张早期速度(e')和心房收缩期速度(a')，计算E/e'比值评估左室充盈压力肺静脉血流分析记录肺静脉收缩期(S)、舒张期(D)和心房收缩期逆流(AR)波形，评估左房压力和顺应性左房容积测量计算左房容积指数(LAVI)，作为左房重构和长期舒张功能异常的指标心脏舒张功能障碍常早于收缩功能异常出现，是心力衰竭特别是射血分数保留的心力衰竭(HFpEF)的重要机制。根据二尖瓣血流E/A比值、E峰减速时间和组织多普勒e'速度等参数，舒张功能可分为正常、松弛障碍(I级)、假正常化(II级)和限制性充盈(III级)四种类型。E/e'比值是估计左室充盈压力的重要指标，E/e'＜8提示左室充盈压力正常，E/e'＞14提示左室充盈压力升高。对于E/e'值在8-14之间的"灰区"患者，需结合肺静脉血流、左房大小等多项指标综合判断。需要注意的是，心房颤动、二尖瓣病变等情况可能影响舒张功能的准确评估。心脏瓣膜病变评估瓣膜狭窄通过二维、三维超声测量瓣口面积，多普勒测量跨瓣压力阶差和平均压力梯度评估狭窄程度瓣膜反流利用彩色多普勒测量反流束宽度、深度和面积，通过反流束大小与腔室大小比例评估反流严重程度瓣膜形态评估瓣叶数量、厚度、活动度、脱垂程度及钙化情况，判断病变原因及瓣膜修复可能性瓣膜疾病轻度中度重度二尖瓣狭窄(瓣口面积)＞1.5cm²1.0-1.5cm²＜1.0cm²主动脉瓣狭窄(平均压差)＜20mmHg20-40mmHg＞40mmHg二尖瓣反流(反流面积)＜4cm²4-6cm²＞6cm²主动脉瓣反流(venacontracta)＜3mm3-6mm＞6mm先天性心脏病超声诊断缺损发现利用二维超声直接显示心脏结构缺损，彩色多普勒显示异常分流缺损测量精确测量缺损大小、位置和与周围结构的关系血流评估通过多普勒测量跨缺损血流方向、速度和压力差，评估分流量和性质血流动力学分析评估缺损对心脏负荷的影响，检测继发性肺动脉高压超声心动图是先天性心脏病诊断的首选方法，对常见先天性心脏病如房间隔缺损(ASD)、室间隔缺损(VSD)、动脉导管未闭(PDA)等具有较高的诊断准确性。二维超声可直接显示缺损的解剖特征，彩色多普勒则能显示穿越缺损的异常血流，连续多普勒可评估分流的压力梯度和方向。对于复杂先天性心脏病，如法洛四联症、大动脉转位等，经胸超声可能受到限制，此时需结合经食道超声、三维超声或其他影像学检查。近年来，胎儿超声心动图技术发展迅速，已能在胎儿期发现许多先天性心脏病，为早期干预和治疗规划提供重要信息。缺血性心脏病的超声表现急性期改变节段性壁运动异常、室壁变薄或增厚慢性期改变室壁瘢痕形成、室壁变薄、运动减弱或消失并发症表现乳头肌功能不全、室壁瘤形成、心室血栓缺血性心脏病的超声心动图诊断主要基于节段性壁运动异常的发现。急性心肌缺血早期表现为局部心肌运动减弱(轻度缺血)或消失(重度缺血)；若未及时血运重建，受累区域心肌可能变薄、纤维化，形成室壁瘢痕。根据16或17节段分析法，可将壁运动异常与冠状动脉供血区域相对应，初步判断责任血管。负荷超声心动图(运动或药物负荷)通过增加心肌耗氧量或模拟冠脉痉挛，可诱发潜在的心肌缺血，显示节段性壁运动异常，对冠心病的诊断和危险分层具有重要价值。对于声窗不佳的患者，造影超声可显著提高心内膜边界显示，提高壁运动异常的检出率。肌层内应变成像可进一步提高诊断敏感性，发现亚内膜下缺血。心肌疾病超声特点扩张型心肌病特征性表现为心腔扩大（尤其是左心室）伴心功能减低，射血分数显著降低。室壁厚度正常或略减，室壁运动弥漫性减弱。彩色多普勒常可见二尖瓣和三尖瓣功能性反流。超声诊断关键点：左室扩大(LVEDD>60mm)、球形重构(球形指数接近1)、全壁运动减弱、EF<40%、舒张功能障碍，排除冠心病和瓣膜病等。肥厚型心肌病主要特点是心肌不对称性肥厚，以室间隔肥厚最为常见(室间隔与左室后壁厚度比≥1.3)。约70%患者可见左室流出道梗阻，表现为收缩期前向运动(SAM)和左室流出道压力阶差增高。超声诊断关键点：室壁显著肥厚(≥15mm)、舒张功能障碍、左室舒张末期内腔正常或减小、左房扩大、SAM和左室流出道梗阻等。限制性心肌病的超声表现包括心腔大小正常或轻度扩大、心室壁厚度正常、收缩功能正常或轻度减低、舒张功能严重受损表现为限制性充盈方式(E/A>2)和心房显著扩大等。心包疾病如缩窄性心包炎需与之鉴别。右室心肌病变以右室扩大、功能减退为主要特征，如右室心肌发育不良。各种浸润性心肌病如淀粉样变性、血色病等，超声可显示心肌回声增强、颗粒样改变。应变成像技术可提供心肌变形能力的定量评估，有助于心肌病的早期诊断和鉴别诊断。心包疾病的超声发现心包积液表现为心包腔内无回声区域，可根据厚度分为少量(＜10mm)、中量(10-20mm)和大量(＞20mm)。积液性质可根据回声特点初步判断：浆液性无回声、纤维蛋白有丝状回声、脓液或血液有不均质回声心包填塞大量积液压迫心腔引起的血流动力学改变，表现为右心房和右心室舒张期塌陷、下腔静脉扩张并呼吸变异减弱、二尖瓣和三尖瓣血流随呼吸变化显著(＞25%)等缩窄性心包炎心包增厚(＞4mm)或钙化，室间隔舒张期跳动，左室舒张受限表现为限制性充盈模式，下腔静脉扩张，肝静脉舒张期反流，呼吸期间心室充盈明显互相依赖等心包肿物心包原发或继发肿瘤表现为心包腔内实性或囊实性肿块，需与心包血肿、纤维蛋白块鉴别，复杂病例可能需要CT或MRI进一步评估超声心动图是心包疾病诊断的首选方法，具有实时、无创、便捷的特点。心包积液的超声检出阈值约为15-35ml，远优于常规X线检查(需要150-250ml才能显示)。积液在各个心包窝分布不均，常从心尖后方、右室前方开始积聚，累积到一定程度形成环形积液。超声引导下心包穿刺已成为治疗心包填塞的标准方法，能够提高操作安全性，降低并发症风险。对于慢性心包疾病如缩窄性心包炎，超声诊断敏感性有限，可能需要CT、MRI或心导管检查确诊。肺动脉高压的超声评分三尖瓣反流峰值速度(m/s)估计肺动脉收缩压(mmHg)肺动脉高压(PAH)的超声心动图评估是临床最常用的无创筛查方法。最主要的参数是三尖瓣反流峰值速度(TRV)，通过修正伯努利方程计算右室与右房的压力差，再加上估计的右房压力(通常基于下腔静脉直径和呼吸变异)，得出肺动脉收缩压估计值。除压力测量外，超声还可评估右心结构和功能变化，如右房和右室扩大、右室肥厚、右室收缩功能下降(TAPSE<17mm)、肺动脉扩张、室间隔向左偏移等。右室功能评估指标包括三尖瓣环收缩期位移(TAPSE)、右室组织多普勒S'波速度、右室分数面积变化率(FAC)和右室应变等。肺动脉高压程度和右心功能状态是评估预后和指导治疗的重要依据。心脏肿瘤超声诊断粘液瘤最常见的原发性良性心脏肿瘤，多位于左房，呈蒂状附着于房间隔，形态多变，表面光滑，回声均匀或不均，可随心动周期摆动横纹肌瘤儿童最常见的原发性心脏肿瘤，多位于心室，呈强回声结节，可突入心腔或生长于心肌壁内，常伴有结节性硬化转移性肿瘤继发性恶性肿瘤，多呈多发性，回声不均，边界不规则，常侵犯心包引起积液，肿瘤栓子可见于上、下腔静脉及右心超声心动图是心脏肿瘤检出的主要方法，根据肿瘤的位置、大小、形态、附着点、活动度、回声特点等可初步判断肿瘤性质。原发性心脏肿瘤罕见，约75%为良性，其中粘液瘤最常见，主要发生在左房，其次是右房。恶性肿瘤如肉瘤较少见，而继发性转移瘤更为常见，多来源于肺癌、乳腺癌、黑色素瘤等。经胸超声对大多数心脏肿瘤具有较高的检出率，但对小肿瘤或特殊部位如左心耳、肺静脉等区域的肿瘤显示可能不佳，需经食道超声补充。造影超声可提高肿瘤与血栓的鉴别能力，三维超声则有助于准确评估肿瘤与周围结构的关系。对于复杂病例，CT和MRI可提供更多信息，特别是肿瘤组织特性和血供情况。血流动力学评价4v²压力梯度公式简化伯努利方程，v为血流速度(m/s)CO=SV×HR心输出量计算每搏量乘以心率得出心输出量SV=CSA×VTI每搏量测量血管横截面积乘以血流速度时间积分超声心动图血流动力学评价主要基于多普勒技术测量血流速度和计算相关参数。通过连续多普勒可测量心脏内各点的血流最高速度，利用简化伯努利方程计算压力梯度；通过脉冲多普勒可测量特定位置的血流速度和流量。心输出量测量是血流动力学评价的关键内容，通常在左室流出道进行。首先测量左室流出道内径计算横截面积(CSA=πr²)，然后在流出道处用脉冲多普勒测量速度时间积分(VTI)，两者乘积即为每搏量。心输出量除以体表面积可得心指数，正常值为2.5-4.0L/min/m²。血流动力学参数对心脏功能评价、疾病严重程度分级和治疗效果监测具有重要价值。术中与介入超声心动图1实时导航提供实时解剖和功能图像指导介入操作即时评估术中立即评价手术或介入结果动态监测持续监测心功能和并发症决策支持为术中调整治疗策略提供依据经食道超声心动图(TEE)是术中和介入超声的主要形式，通过将微型探头置入食道，减少胸壁和肺组织干扰，获得高质量心脏图像。TEE对左心耳、心房间隔、升主动脉和心脏后壁结构显示优于经胸超声(TTE)，是心脏瓣膜手术、先天性心脏病修补和左心耳封堵等操作的重要引导工具。在介入手术中，TEE可实时指导导管和装置的定位，如经导管主动脉瓣置换(TAVR)、二尖瓣夹合器植入(MitraClip)、房间隔缺损封堵等。术后即刻评估可发现漏分流、瓣周漏、血栓形成等并发症，及时调整治疗策略。此外，术中超声还可评估心功能变化，指导血流动力学管理和容量治疗。急诊超声心动图的应用心脏骤停与休克快速评估心脏收缩功能、容量状态和机械并发症，鉴别心脏骤停的可逆原因(如心包填塞、大量肺栓塞、严重低血容量等)，指导急救处理和后续治疗。急性胸痛鉴别诊断急性冠脉综合征、主动脉夹层、肺栓塞、心包炎等疾病，发现壁运动异常、主动脉扩张或夹层内膜瓣、右心负荷增加或心包积液等提示性改变。创伤评估检查心脏挫伤、瓣膜损伤、心包积血等，与快速创伤超声(FAST)结合，提高多发伤患者的评估效率和准确性，指导急诊处理和手术决策。急诊超声心动图(EmergencyEchocardiography)是危重症超声(CriticalCareUltrasonography)的重要组成部分，具有床旁操作、即时结果、可重复检查等优势。与常规超声相比，急诊超声更强调快速获取关键信息，解决紧急临床问题，而非全面详尽的评估。常用的急诊超声心动图检查方案包括聚焦超声心动图评估(FOCUS)和床旁目标超声(POCUS)，主要通过胸骨旁长轴、胸骨旁短轴、心尖四腔心和剑突下四腔心等基本切面，评估心脏大小、整体收缩功能、心包积液和容量状态等。对于不稳定患者，甚至可采用单一切面(如剑突下视图)进行快速筛查，为紧急治疗提供指导。重症监护中的心脏超声心功能监测评估左、右心室收缩和舒张功能，早期发现功能恶化，调整强心、扩血管等治疗容量评估通过下腔静脉直径及呼吸变异、左室舒张末容量等参数判断容量状态，指导液体治疗装置监测评估机械辅助装置(如ECMO、IABP)位置和功能，发现潜在并发症并发症筛查检测心包积液、瓣膜功能、肺栓塞等并发症，为多器官功能障碍提供心源性解释重症监护病房(ICU)中的超声心动图已成为危重患者管理的核心工具，提供了传统血流动力学监测所缺乏的直观形态和功能信息。在机械通气、容量复苏、休克和脓毒症等常见ICU情景中，超声心动图可提供快速且有价值的诊断和治疗指导。重症超声心动图强调床旁操作和序列评估，往往采用简化方案如功能性超声心动图评估(FATE)或危重症超声方案(CCUS)，以便在患者状态变化时能够及时重复检查。最新研究表明，将超声心动图纳入重症患者常规监测可改善预后、减少并发症，同时优化资源利用。重症医师参与超声培训和操作，有助于提高危重患者的救治水平。儿童与新生儿心脏超声解剖与生理特点儿童尤其是新生儿的心脏结构与成人存在显著差异，包括胎儿循环残留结构(如卵圆孔、动脉导管)、右心室优势、心脏位置相对较高等。新生儿期右室壁厚与左室相当，随着年龄增长逐渐变薄。由于儿童胸壁薄、肺气少，超声窗口通常优于成人，但心率快、不配合等因素增加了检查难度。需使用高频探头(5-12MHz)以提高分辨率，并根据体重选择适当频率。检查重点先天性心脏病筛查：包括房、室间隔缺损，动脉导管未闭，法洛四联症等胎儿循环过渡评估：监测卵圆孔、动脉导管闭合及肺循环建立情况心肌病和心功能评价：包括心肌炎、扩张型心肌病等川崎病冠状动脉并发症监测：评估冠脉扩张或瘤样改变儿童超声心动图检查需考虑年龄相关的正常值参考范围。测量指标通常需根据体表面积、体重或身高进行标准化，避免误判。对于复杂先天性心脏病，分段式诊断方法(心房位置、心室形态、大血管关系等)有助于系统性评估。胎儿超声心动图是产前诊断的重要手段，一般在孕20-24周进行筛查。高分辨率探头和先进的成像技术使得大多数复杂先天性心脏病可在胎儿期诊断，为产前咨询、分娩计划和出生后即刻治疗提供依据。老年人心脏超声特点年龄相关改变左室壁厚增加、舒张功能下降、左房扩大、主动脉根部扩张和瓣膜钙化是老年人常见的生理性改变。这些变化需与病理状态(如高血压性心脏病)区分。常见病变老年人超声心动图常见的病理发现包括：主动脉瓣钙化和狭窄(≥65岁人群中约25%)、二尖瓣环钙化、左室肥厚、舒张功能不全和射血分数保留的心力衰竭等。检查适应证老年患者常有多系统疾病和多种心血管危险因素，超声心动图对心脏症状评估、手术前风险评估、疾病严重程度分级和药物治疗反应监测均有重要价值。老年人超声心动图检查需考虑年龄相关的正常值变化和共存疾病的影响。例如，老年女性主动脉瓣狭窄的严重程度评估中，低流量低压差状态(LFLGAS)较为常见，需结合多参数综合判断。老年人舒张功能评估也需特别注意，与年轻人相比，E/A比值下降、减速时间延长等是正常的年龄相关变化。老年患者常因肺气肿、肥胖等导致声窗不佳，可考虑使用造影剂、经食道超声或其他影像学检查补充。随着人口老龄化，老年心脏病学越来越重要，超声心动图在老年心血管疾病诊疗中的价值也日益凸显。妊娠期心脏超声应用心输出量增加(%)心率增加(%)妊娠会导致女性心血管系统发生一系列生理性改变，包括血容量增加(30-50%)、心率增快(10-20%)、心输出量增加(30-50%)等。超声心动图可显示左心室容积和壁厚轻度增加、左房扩大、二尖瓣和三尖瓣生理性返流加重等变化。这些生理性改变需与病理状态区分，避免过度诊断。超声心动图在妊娠期心脏病管理中具有重要价值，包括评估先存心脏病患者的妊娠风险、诊断妊娠期出现的心脏病(如围产期心肌病)、监测妊娠期心功能变化等。对于高危孕妇，如已知心脏病史、多胎妊娠、高龄产妇等，应考虑进行基线和序列超声心动图评估。产前超声心动图评估可指导分娩方式选择、麻醉方案制定和产后监护计划。超声心动图常见误区切面不标准非标准切面可导致心脏结构测量偏差，如左室长轴切面倾斜会导致内径测量偏小多普勒角度误差多普勒束与血流方向不平行会导致血流速度测量偏低，严重低估压力梯度仪器设置不当增益、深度、比例尺等设置不当会影响图像质量和测量结果解读过度将正常变异或伪像误判为病理改变，如将心尖部肌小梁误认为血栓超声心动图检查的准确性高度依赖于操作者的技术和经验。常见的技术误区包括：探头位置不当导致切面不标准；增益设置过高或过低影响结构边界判断；M型取样线放置不垂直于结构导致测量误差；多普勒角度不正确低估血流速度等。解读误区则包括：未能区分生理性返流与病理性返流；将二尖瓣前叶全收缩运动误认为室间隔肥厚；将心外膜脂肪垫误认为心包积液；未考虑年龄、性别、体表面积等因素对正常值的影响等。避免这些误区需要规范化培训、系统学习解剖和病理知识，以及在有经验医师指导下进行足够病例实践。检查质量控制与标准化人员培训操作者需接受系统培训并定期更新知识，掌握标准检查流程和图像质量标准检查规范遵循标准检查流程和切面获取方法，确保检查全面且可比较2设备维护定期校准和维护设备，确保测量准确性和图像质量结果审核建立图像和报告质量审核机制，发现并纠正系统性问题标准化的超声心动图检查是保证诊断准确性和可比性的基础。美国超声心动图学会(ASE)和欧洲心血管影像学会(EACVI)等机构已制定详细的检查规范，包括必要的切面和测量参数。标准检查通常包括胸骨旁长/短轴、心尖四/二/三腔心和剑突下视图等，以及M型、二维、多普勒和必要的新技术成像。图像质量评价标准包括：结构显示清晰度、边界定义、切面标准化程度、多普勒质量等。质量控制措施包括定期培训和考核、随机抽查复核、设备维护记录等。建立实验室内部和实验室间的质量比对机制，可持续提高检查质量。随着人工智能技术的应用，自动识别图像质量和辅助标准切面获取也将提高检查标准化水平。报告书写与结果解读1基本信息包括患者基本资料、检查日期时间、检查设备型号、检查医师姓名等，确保检查可追溯2测量数据列出所有测量参数及其正常参考范围，包括心腔大小、壁厚、瓣膜面积、血流速度等，遵循统一的测量单位3描述内容系统描述各心腔和瓣膜的形态和功能状态，包括左右心室大小和功能、各瓣膜形态和功能、心包情况等4诊断结论概括主要异常发现，提出超声诊断意见，根据临床问题给出针对性解答，必要时提出进一步检查建议规范的超声心动图报告应客观描述检查发现，避免主观臆断。描述应使用标准术语，结构清晰，便于临床医师理解和决策。对于重要的病理发现，应在报告中明确指出并附相关图像。数字化存档系统应包含静态图像和动态循环，方便后续复查比对和远程会诊。结论部分应简明扼要地总结主要发现，并根据临床背景进行适当的解释。对于严重或危及生命的发现，应直接与临床医师沟通，确保及时处理。现代报告系统应支持自动生成结构化报告、集成电子病历和图像归档，提高报告效率和可读性。远程超声与人工智能远程超声技术远程超声心动图利用网络技术，将超声图像实时传输至远程专家中心进行分析和诊断。这种模式既可以是实时引导(专家远程指导现场技术人员操作)，也可以是离线会诊(将已获取的图像发送至专家进行诊断)。该技术特别适用于基层医院、偏远地区和紧急情况下的专家咨询，显著提高了优质医疗资源的可及性和利用效率。随着5G网络的普及，实时远程操控机器人超声探头的技术也在发展中。人工智能应用自动标准切面识别和获取，减少操作依赖性自动测量心腔大小、壁厚和瓣膜面积等参数自动分析室壁运动异常和节段功能辅助诊断常见心脏病，如瓣膜病、心肌病等预测心血管事件风险和预后人工智能在超声心动图中的应用正日益广泛。深度学习算法在图像分割、心腔边界识别和容积测量方面已达到接近专家水平的准确性。AI辅助系统可减少检查时间、降低操作者依赖性、提高测量一致性。特别是在基层医疗机构和心脏筛查项目中，AI辅助诊断可弥补专业人才不足。尽管AI技术发展迅速，但仍面临数据标准化、算法泛化能力和临床验证等挑战。目前AI主要作为辅助工具，与医生形成互补。随着技术进步和临床整合的深入，AI+超声的结合将重塑心脏影像学的未来格局，但人工经验和临床判断在可预见的未来仍将不可替代。超声心动图图像后处理数据存储检查数据以DICOM格式存储在医院PACS系统或专用工作站中，包含静态图像、动态循环和原始数据。标准化的存储格式确保数据可在不同系统间兼容和长期保存。图像处理通过专业软件对原始图像进行优化处理，包括对比度调整、噪声抑制、边缘增强等，提高图像清晰度和诊断价值。三维数据可进行多平面重建和容积渲染，更直观显示复杂结构。定量分析利用先进算法对图像进行深入分析，如心肌应变分析、心室同步性评估、血流动力学仿真等。这些后处理技术可提取常规检查难以获取的功能信息，发现亚临床异常。现代超声心动图后处理系统支持多种高级功能，如心肌应变分析(SpeckleTracking)，可定量评估心肌局部变形能力；三维容积定量，可准确测量心腔容积和射血分数而无需几何假设；矢量流成像(VFI)，可显示心腔内复杂的三维血流模式。后处理分析的主要优势在于可离线进行、不受检查时间限制、可反复分析同一数据集，并支持多专家会诊。然而，高质量的原始数据采集仍是有效后处理的前提。随着计算能力的提升和算法的进步，超声后处理正从简单的图像处理向功能仿真和预测性分析方向发展，为临床提供更多有价值的信息。国际超声心动图规范指南指南名称发布机构主要内容心腔定量指南ASE/EACVI心腔大小和功能测量标准瓣膜病评估指南ASE/EACVI各种瓣膜病变的超声诊断标准舒张功能评估指南ASE/EACVI左室舒张功能评估方法应变成像指南EACVI/ASE心肌应变成像标准化方法先天性心脏病超声指南ASE先心病诊断流程与标准美国超声心动图学会(ASE)和欧洲心血管影像学会(EACVI)是制定国际超声心动图规范的主要机构，其指南被全球广泛采用。这些指南涵盖了从基本测量到疾病诊断的各个方面，为临床实践提供了标准化的参考。指南定期更新，以纳入新技术和最新证据。中国超声医学工程学会心脏超声专业委员会也基于国际指南并结合国内实际，制定了中国人群的相关标准。国内外指南在测量方法上基本一致，但正常值参考范围存在一定差异，这与种族、体型等因素有关。临床实践中应结合本地人群特点和当地医疗条件，合理应用指南，避免机械照搬国际标准而忽视个体化差异。典型病例展示1：风心病二尖瓣狭窄形态特点二尖瓣叶增厚、钙化，瓣口呈漏斗状狭窄，瓣叶活动度减低，交界处粘连形成"鱼嘴"样开口瓣口面积测量二维平面测量法(MVA=1.1cm²)、压力半衰期法(PHT=220ms，MVA=0.9cm²)、连续方程法(MVA=1.0cm²)均提示重度狭窄血流动力学跨瓣口血流速度升高(Vmax=2.2m/s)，平均压力梯度增高(MPG=12mmHg)，左房压力负荷增加并发改变左房明显扩大(LA=50mm)，肺动脉压力升高(PASP=45mmHg)，伴轻度二尖瓣反流该病例展示了典型的风湿性二尖瓣狭窄超声表现。风湿热导致二尖瓣叶纤维化、钙化和交界处粘连，使瓣口面积减小，阻碍左房血液流入左室，引起左房压力增高和肺循环淤血。该患者瓣口面积小于1.0cm²，属于重度二尖瓣狭窄，需考虑介入或手术治疗。值得注意的是，在评估二尖瓣狭窄严重程度时，应综合多种测量方法，因为单一方法可能受到多种因素影响而不准确。例如，压力半衰期法会受左室顺应性和主动脉瓣反流的影响，平面测量法依赖于准确的瓣口最小开放切面。此外，还应评估二尖瓣反流程度、左房血栓风险和肺动脉高压程度，这些因素影响治疗决策和预后。典型病例展示2：老年性主动脉瓣钙化形态学改变二维超声显示三叶主动脉瓣叶明显增厚、钙化，开放受限，瓣环钙化延伸至主动脉-二尖瓣纤维连续区血流异常连续多普勒测得跨瓣血流最高速度4.5m/s，平均压力梯度52mmHg，暗示重度主动脉瓣狭窄继发改变左室壁显著肥厚(IVS=15mm)，舒张功能障碍(E/A=0.7)，射血分数正常(EF=60%)该病例为典型的退行性老年性主动脉瓣钙化性狭窄。退行性变是老年人主动脉瓣狭窄最常见的病因，与动脉粥样硬化有相似的病理生理机制。钙化始于瓣叶基底部，逐渐扩展至整个瓣叶，导致瓣叶增厚、开放受限，形成左室流出道梗阻。根据2020年ACC/AHA瓣膜病指南，重度主动脉瓣狭窄的超声诊断标准为：瓣口面积<1.0cm²，平均压力梯度≥40mmHg，最大血流速度≥4.0m/s。本例患者已达到手术干预指征。评估中还需排除低流量低压差主动脉瓣狭窄的可能，确定是否存在主动脉瓣反流等合并问题。对于老年患者，经导管主动脉瓣置换术(TAVR)是一个重要的治疗选择，术前超声需详细评估主动脉瓣环大小、钙化分布、左室流出道形态等参数。典型病例展示3：扩张型心肌病该病例展示了扩张型心肌病的典型超声表现。扩张型心肌病是一组以心室扩大和收缩功能障碍为特征的疾病，可由多种原因引起，包括特发性、遗传性、病毒感染后、酒精性、化疗药物相关等。超声心动图是诊断和随访的主要工具。超声表现的主要特征包括：左心室明显扩大，球形重构(长短轴比例接近1)，心室壁厚度正常或变薄，心肌收缩力明显下降表现为射血分数降低和整体壁运动减弱。常伴有功能性二尖瓣反流、左房扩大、右心功能不全等继发改变。鉴别诊断需考虑缺血性心肌病、心脏瓣膜病、先天性心脏病等。超声检查对指导药物治疗、评估心功能恢复情况、筛查家族成员和预测预后均有重要价值。典型病例展示4：急性心包积液病例介绍患者，男性，42岁，因胸痛、气促3天就诊，体温38.5℃，血压95/60mmHg，脉搏116次/分，颈静脉怒张，心音低钝，肺部听诊无异常。实验室检查：超敏肌钙蛋白正常，D-二聚体轻度升高，炎症指标升高。超声心动图检查显示环形大量心包积液，最宽处达25mm，心脏呈"摇摆状"运动，右房舒张期塌陷，下腔静脉扩张(直径25mm)且呼吸变异性小于50%，二尖瓣血流呼吸变异大于30%，提示心包填塞。快速处理立即超声引导下心包穿刺减压，抽出血性心包液300ml穿刺后血压上升至110/70mmHg，症状明显缓解心包引流管留置48小时，总引流量达800ml心包液病原学检查提示结核分枝杆菌DNA阳性抗结核治疗