超聲心動圖評價心臟功能00001

1、超聲心動圖評價心臟功能超聲心動圖評價心臟功能心功能的血液動力學(xué)監(jiān)測，對于心臟病患者的早期診斷、治療決策、評價療效、指示預(yù)后有重要的意義。超聲心動圖測定心功能有很多重要的特點：首先它是一種無創(chuàng)安全的診斷方法，不需要注射造影劑、同位素或其它染料，病人和醫(yī)生不受放射性物質(zhì)輻射，方法簡便、可多次重復(fù)、可在床旁進(jìn)行；第二，超聲成像通過心內(nèi)的解剖標(biāo)志定位，即使心腔擴大、先天性畸形或心臟移位引起心臟位置改變，仍可識別成像平面，有利于反復(fù)隨訪；第三，通過多平面、多方位超聲成像可對每個心腔檢查，完整評價整個心臟的解剖結(jié)構(gòu)和功能；第四，能區(qū)別心壁的內(nèi)外膜和心腔，通過評價室壁的收縮期增厚率和內(nèi)膜移動幅度，可估計心肌

2、收縮力；最后，應(yīng)用連續(xù)波多普勒可測定心室和心房之間、心室和心室之間、主動脈和肺動脈之間的壓差，推算心內(nèi)壓力。隨著超聲心動圖技術(shù)的不斷發(fā)展，超聲心動圖對心功能的評價內(nèi)容已由過去單純評價左室功能拓展到右室、心房等其他腔室的功能，由收縮功能拓展到舒張功能，由整體功能拓展到局部功能，由靜息狀態(tài)的功能評價發(fā)展到對負(fù)荷狀態(tài)下的心肌灌注、心功能儲備、冠脈儲備、心肌存活性等功能進(jìn)行評價。各種新技術(shù)的應(yīng)用不僅可以測量心腔整體及各個節(jié)段的實時容積變化，還可以對心肌在各個方向上的運動、位移、變形、以及運動的時相和順序進(jìn)行定量分析，從而更充分地了解心肌的運動特點及其生物力學(xué)特性。左室容積和收縮功能的測定一、左室容積的

3、測定包括M性、二維、三維重建、實時三維超聲心動圖等多種方法。前兩者將左室假定為某一幾何模型，或多種幾何模型的復(fù)合體，運用數(shù)學(xué)公式計算左室容積。M型超聲心動圖測量左室的短軸徑，此法采用單平面面積長度公式來判斷左室的容積，通常簡化為立方公式：V=D3o該方法評價左室容積與X線造影的相關(guān)性不很高，也不能用于有室壁節(jié)段運動異常者，但是方法簡單，僅需測量一條徑線。二維超聲心動圖較M型超聲更加準(zhǔn)確，采用Simpsons公式、單平面和雙平面面積長度法，在無室壁節(jié)段運動異常者中二維超聲心動圖測量的左室容積與造影結(jié)果的相關(guān)系數(shù)可提高到0.80-0.90。三維方法見下文。二、心室收縮功能測定1 .二維超聲心動圖測

4、定左室收縮功能的指標(biāo)為：每搏量(SV)=收縮末期容積EDg舒張末期容積ESV(ml)在無返流的患者，有效心輸出量(CO)=每搏量SVOL率HR(L/min)心指數(shù)(CI)=CO體表面積BSA(L/min/m2)射血分?jǐn)?shù)(EF)=每搏量SV/舒張末期容積EDV92m30-50歲100m50歲以上105ms)提示左室舒張功能受損，而左房壓正常或近乎正常；而明顯縮短的IVRT是左房壓升高的重要指到心率，左室負(fù)荷等多因素的影響，其臨床應(yīng)用有一定的限制，必須綜合其他指標(biāo)進(jìn)行分析。征，當(dāng)LAP30mm對,IVRT可以為0。IVRT受二二尖瓣血流圖正常的二尖瓣血流圖由代表早期充盈的E峰和晚期充盈的A峰組成。

5、舒張功能正常時，E峰大于A峰，E/A1。二尖瓣血流圖各參數(shù)的正常值為：E峰E/A比值DT30歲以下：0.690.12m/s2.70.717920ms30-50歲：0.620.14m/s2.00.50歲以上:0.520.14m/s1.20.421036ms隨嚴(yán)重程度不斷遞增，舒張功能異常在二尖瓣血流圖上可表現(xiàn)為三個階段：病變早期，左室馳張功能減退，舒張早期左房左室間壓力階差減小，左室弛張減緩，舒張晚期心房收縮射血代償性地增多。表現(xiàn)為：E峰減小、A峰增大，E/A1,減速時間（DT）延長；病變進(jìn)一步發(fā)展，左室順應(yīng)性也下降，左室的充盈壓開始增高，二尖瓣血流圖表現(xiàn)為假性正?；?。識別二尖瓣血流圖假性正?；?/p>

6、，其意義不僅在于從表現(xiàn)正常的二尖瓣血流圖中擇出左室舒張功能受損的病例，更重要的是進(jìn)一步表明患者的左室舒張功能受損已經(jīng)到了中晚期，需要引起足夠重視。二尖瓣血流圖對心臟負(fù)荷的反應(yīng)可用于鑒別正常二尖瓣血流和假性正?；?。對于正常個體，給予硝酸甘油或Valsalva動作時，前負(fù)荷降低，二尖瓣血流圖E波和A波的速度同步降低，E/A比值仍屬正常。對于假性正?；?，降低前負(fù)荷可導(dǎo)致二尖瓣血流圖E峰降低，A峰升高,E/A比值降低，被掩蓋的弛張受損的圖形得以顯現(xiàn)；當(dāng)病變相當(dāng)嚴(yán)重，即所謂限制性生理期時，左室順應(yīng)性明顯下降、左房壓力也明顯增高，此時反而出現(xiàn)舒張早期顯著充盈，其二尖瓣血流圖表現(xiàn)為：E峰上升支較陡，減速也迅

7、速（DT時間明顯減少，2。根據(jù)其對前負(fù)荷降低（Valsalva動作）的反應(yīng)，及二尖瓣瓣環(huán)TDI頻譜，又可將其分為可逆和不可逆兩個亞組，其長期預(yù)后有著明顯的差別。當(dāng)進(jìn)行Valsalva動作時，二尖瓣血流圖由基礎(chǔ)狀態(tài)下的限制性生理（E/A2）轉(zhuǎn)變?yōu)槌趶埵軗p（E/A0.05m/s有助于識別可逆性限制性生理。DT時間在估測左室充盈壓，評價左室腔的僵硬度方面較E/A比值更為敏感和特異，即使E/A比值正常，DT明顯縮短（w140ms通提示LVED班高（LVED由20mmHg）DT25mmHg此外DT還具有重要的預(yù)后價值，且不依賴于收縮功能受損的程度。在急性心梗病人中，DT明顯縮短（W130ms）是左室重構(gòu)

8、最有力的預(yù)測因子。DT明顯縮短者（130ms者惡性事件（死亡，再梗，充血性心衰）的發(fā)生明顯增多（56%比7%）。但也有研究顯示，心梗后早期一過性的限制性生理表現(xiàn)，如果同時左室收縮功能相對代償（LVEF40%）其長期預(yù)后相對良好。因此對于二尖瓣血流圖為限制性生理表現(xiàn)的患者，還應(yīng)結(jié)合左室收縮功能進(jìn)一步評價其臨床意義。二尖瓣血流圖中的各項指標(biāo)受年齡、性別、心率、左室負(fù)荷、二尖瓣反流等多種因素的影響，而且存在假性正?；虼嗽诜治龆獍暄鲌D時應(yīng)考慮到患者的年齡、性別和臨床情況等個體化信息，并結(jié)合其他超聲方法和指標(biāo)進(jìn)行綜合分析。三、肺靜脈血流圖肺靜脈血流圖記錄的是左房充盈情況，取決于左室舒張、右室收縮

9、、左房壓力及左房舒縮力等眾多因素。正常的肺靜脈血流圖包括收縮期S波、舒張期D波和心房收縮期的逆向AR波。S波的改變主要取決于心房舒張、二尖瓣環(huán)收縮期下移、左房壓及左室的收縮；在舒張期，二尖瓣開放，左房僅起血流通道的作用，故D波的大小取決于二尖瓣的早期充盈，其變化與二尖瓣的E波變化相一致。AR波則主要取決于左房、肺血管、左室順應(yīng)性及其相互之間的關(guān)系。正常時，S波與D波大致相似（S/D的正常值為50歲以下1.00.3;50歲以上1.70.4）;AR波流速較低，持續(xù)時間短。單獨的弛張損害可導(dǎo)致S/D增高；限制性生理時，明顯增高的左房壓導(dǎo)致S/D比值降低。二尖瓣血流圖假性正常時，由于左房壓力升高，左房

10、收縮時更多的血流反流入肺靜脈（AR波），而不是向前經(jīng)二尖瓣進(jìn)入左室（二尖瓣血流圖A波），因此AR波流速大于35cm/s,持續(xù)時間超過二尖瓣血流圖A波持續(xù)時間30msAR波的持續(xù)時間超過A波的時間，提示左室舒張末壓增高。兩者的差值是識別二尖瓣血流圖假性正常（E/A1，而LVEDP18mmbA二尖瓣環(huán)運動頻譜中EaAq則表明左室舒張功能正常；若EA且EaA而EaAq則為左室舒張功能減退的假性正?；６獍暄鲌DE峰的峰值速度與TDI中Ea峰值速度的比值(E/Ea)與平均肺毛細(xì)血管楔壓相關(guān)良好，被來估測平均左室舒張壓。小于8可視為平均左室舒張壓正常，大于15為左室充盈壓升高，8-15則不能診斷，需要

11、其它參數(shù)提供更多的信息。六、二尖瓣血流的傳播速度(propagationrate,Vp)最早由PaiRG于1993年提出，其原理是用彩色M型多普勒記錄二尖瓣彩色血流，來識別舒張早期和心房收縮產(chǎn)生的血流，及在心室腔內(nèi)的空間時間分布，它們的斜率代表了血流在心室腔內(nèi)的傳播速度，反映了左室的充盈功能。當(dāng)舒張功能不全時，舒張早期血流進(jìn)入左室的傳播速度降低，VpII的患者，其陽性預(yù)測值和陰性預(yù)測值分別達(dá)到90%口92%E/Vp比值）1.5提示預(yù)后不良（35天的生存率為58%匕98%正常彩色M型二尖瓣血流圖急性心梗的彩色M型二尖瓣血流圖超聲評價心功能的新方法一、聲學(xué)定量（AQ）技術(shù)也稱為心內(nèi)膜自動邊緣檢測（

12、automatedborderdetection,ABD技術(shù)，主要特點是在聲學(xué)圖象處理中，將未經(jīng)濾波的超聲數(shù)據(jù)分成血液與組織兩部分，當(dāng)計算機自動檢測血液和組織的臨界點，所有的臨界點連接起來，就能自動顯示血液/組織界面，即心內(nèi)膜的輪廓。在確定感興趣區(qū)后，系統(tǒng)可實時地計算心臟每次搏動的面積、容積及其變化率，或?qū)ο噜彽?個穩(wěn)定的心動周期自動取平均值，從而得到心臟的泵功能和心肌收縮力各項指標(biāo)，并以曲線和數(shù)值的形式顯示。ABD勺主要測量指標(biāo)包括面積指標(biāo)和容積指標(biāo)。大量研究表明ABD測量的心功能指標(biāo)與X線造影、MRk電影CK核素顯象和心導(dǎo)管等一系列傳統(tǒng)的方法測量的結(jié)果均相關(guān)，相關(guān)系數(shù)在0.67-0.99之

13、間。二、彩色室壁運動分析技術(shù)（CK）評價左室節(jié)段運動功能CK是根據(jù)心內(nèi)膜自動邊緣檢測技術(shù)的原理，將心內(nèi)膜運動的軌跡按照時間順序彩色編碼，實時地逐幀地展現(xiàn)在屏幕上。每幀圖像用一種色彩來表示，順序顯示心臟收縮或舒張期開始到結(jié)束時心內(nèi)膜運動的全部過程。CK可提供3種不同的工作方式，即收縮方式、特定的收縮方式和舒張方式。CK能夠客觀地分析室壁運動的軌跡，不受心臟的抬舉性搏動和心率的影響，為室壁運動的定量分析開辟了新途徑。CK直觀心臟各室壁節(jié)段的運動，提高識別心肌缺血的能力。同AQ技術(shù)一樣，CKM透聲條件和圖像質(zhì)量有較高的要求。三、心肌組織多普勒成像技術(shù)評價左室功能（見其他章節(jié)）心肌的組織多普勒成像(T

14、issueDopplerImaging,簡稱TDI)技術(shù)是根據(jù)多普勒原理將高速運動的血流信息濾掉，保留低速的室壁運動信息，并通過自相關(guān)信號處理技術(shù)，對代表心肌運動的多普勒頻移信息進(jìn)行彩色編碼，以彩色二維，M型或多普勒頻譜的形式顯示，實時展現(xiàn)在熒光屏上，在此基礎(chǔ)上，還可進(jìn)一步進(jìn)行組織追蹤顯像，應(yīng)變(率)顯像、以及組織同步化顯像。TDI在評價心臟功能上的應(yīng)用主要包括以下幾個方面：評價左室整體收縮功能評價左室舒張功能評價心肌局部功能及心肌活性定量評價負(fù)荷超聲評價心肌運動同步性四、三維超聲心動圖評價心功能傳統(tǒng)的二維超聲心動圖定量心室容量需要對心室腔作幾何學(xué)假設(shè)，然后根據(jù)公式計算獲得。事實上心腔的形態(tài)并

15、不規(guī)則，特別當(dāng)心腔擴大或有室壁瘤存在時，二維法就難以對心室容量作出精確的評價。此外二維超聲檢查高度依賴于操作者的手法和經(jīng)驗，操作者必須從多切面圖像中推想心臟結(jié)構(gòu)的空間三維形態(tài)，因此診斷結(jié)果的操作者間變異較大。與二維超聲心動圖相比，三維超聲心動圖提供了更詳細(xì)的有關(guān)心臟解剖、病理和心功能方面的空間信息，臨床應(yīng)用范圍日益擴大。三維超聲心動圖能直接顯示心臟的立體空間形態(tài)結(jié)構(gòu)，并可從任意角度進(jìn)行觀察，它能精確測定左室容積及心輸出量，無需進(jìn)行任何幾何學(xué)假設(shè)，即使在心腔變形、節(jié)段室壁運動異常等病理狀態(tài)下也可獲得直觀、精確的定量信息，因此更加客觀可靠，準(zhǔn)確性和可重復(fù)性強。三維超聲心動圖經(jīng)歷了由早期三維重建到目

16、前的實時三維超聲心動圖(real-timethree-dimensionalechocardiography,RT-3DE)的發(fā)展過程。RT-3DE克服了以往三維重建技術(shù)方法繁瑣，耗時長，不能床旁進(jìn)行，受心律和呼吸影響等技術(shù)上的不足，是超聲心動圖成像技術(shù)上的一次重大突破。其圖像的采集以經(jīng)胸超聲為基礎(chǔ)，操作簡便，迅速高效，無須脫機處理，成像速度明顯加快，可根據(jù)臨床需要，在冠狀面、矢狀面及水平面進(jìn)行任意切割，旋轉(zhuǎn)，得到所需心臟結(jié)構(gòu)的立體圖像；RT-3D斑克服了三維重建可能造成的失真和偏倚，提高了分辨率，更加真實精確地反映了心臟空間立體結(jié)構(gòu)和室壁運動的情況。它能自動識別心內(nèi)膜邊緣，快速勾畫心腔輪廓，

17、提取并建立“薄殼樣”室壁表面的動態(tài)立體圖像，能快速計算完整心動周期內(nèi)任意時刻的心腔瞬時容積，進(jìn)而計算出心搏量，心輸出量和射血分?jǐn)?shù)，描記心室整體的容積-時間曲線；通過對心室立體構(gòu)型的表面進(jìn)行節(jié)段劃分及彩色編碼，可以進(jìn)一步評價和定量心室各節(jié)段的運動，顯示局部容積-時間曲線；止匕外，還可提取出心肌層，測量心肌厚度和質(zhì)量。這些技術(shù)和指標(biāo)對準(zhǔn)確評價左室形態(tài)大小、左室重構(gòu)、評價室壁節(jié)段運動，具有重要的實用價值。止匕外，實時三維彩色多普勒血流顯像可以更好地評價心內(nèi)異常血流（反流、分流等）的空間分布，定量分析反流/分流量；而實時三維經(jīng)食道探頭的推出進(jìn)一步推廣了RT-3DE的應(yīng)用領(lǐng)域。目前的實時三維超聲還存在一

18、定的局限性，例如受二維圖像質(zhì)量和患者透聲條件的影響較大，三維圖像視野不夠大等。相信在不久的將來，隨著該技術(shù)的進(jìn)一步完善，研究工作的進(jìn)一步推廣和深入，新的應(yīng)用領(lǐng)域的不斷開發(fā)，它在臨床診斷和預(yù)后評價的潛力將會得到進(jìn)一步體現(xiàn)。五、實時經(jīng)胸雙平面成像技術(shù)(Biplane)評價心功能傳統(tǒng)的二維超聲心動圖評價左室整體和局部功能時只能對當(dāng)前的切面進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)的測量，當(dāng)存在節(jié)段運動異?；蛐氖易冃螘r，一個切面并不能代表心臟的整體情況。為了全面地評價心臟功能，就必須依賴于操作員的經(jīng)驗進(jìn)行空間推想，或進(jìn)行多切面的重復(fù)測量，然后取平均值，費時耗力，敏感性和重復(fù)性差。在這種情況下，增加一個平面可以提供更多更完整的信息，

19、有利于更全面地評價局部形態(tài)和運動的異常，及心臟功能。通過調(diào)整切割平面和旋轉(zhuǎn)切割角度，實時經(jīng)胸雙平面成像技術(shù)可同時顯示兩幅高分辨率的動態(tài)心臟圖像，從而提供更多診斷所需的信息，有助于節(jié)約時間，提高效率，減少操作人員的個體差異。六、左室造影在評價心臟功能中的應(yīng)用超聲評價心臟功能受到二維圖像的限制，肥胖或肺氣腫的患者由于透聲條件較差，無法得到滿意的圖像質(zhì)量，心內(nèi)膜顯示不清，限制了對整體和局部心臟功能的評價。在這種情況下，如果給予少量造影劑，使心腔顯影(leftventricleopacification,LVO),增可以更清楚的識別心內(nèi)膜，減少偽像，有利于提高左室心內(nèi)膜邊界的檢測，更精確地觀察左室整體

20、功能和局部運動。左室造影還可以加強多普勒超聲對血流信號的檢測，提高對二尖瓣血流圖，肺靜脈血流圖等多種指標(biāo)的測量精確度。最近，造影劑還被用于經(jīng)胸或經(jīng)食道超聲評價冠脈儲備功能，并已成為超聲領(lǐng)域的研究熱點。七、Tei指數(shù)在超聲評價心功能中的作用Tei指數(shù)最早由ChuwaTei提出，也稱為心肌性能指數(shù)（myocardialperformanceindex,MPI）,是由多普勒超聲衍生而出的時間間期指數(shù)，定義為等容收縮時間（ICT）與等容舒張期（IRT）之和除以射血時間（ET）。通過描記二尖瓣血流圖和左室流出道的多普勒頻譜圖，可以分別測量二尖瓣血流的A峰結(jié)束至下一個E峰開始的間期a,以及左室流出道射血時

21、間b,TEI指數(shù)可按（a-b）/b來進(jìn)行計算，該方法無創(chuàng)而且簡便，不依賴于心臟的幾何形態(tài)，重復(fù)性高，不受心率和前負(fù)荷的影響。與導(dǎo)管測量的收縮期+dP/dt峰值、舒張期-dP/dt峰值、左室弛張時間常數(shù)、左室舒張末壓（LVEDP待指標(biāo)密切相關(guān)。Tei指數(shù)綜合心室收縮和舒張功能，因此能夠全面反映心臟整體功能，是識別正常心功能和心功能異常的最佳指標(biāo)，其臨床應(yīng)用價值優(yōu)于射血分?jǐn)?shù)、二尖瓣血流圖E/A比值、DT時間等傳統(tǒng)的指標(biāo)。與正常人相比，心臟功能異常時TEI指數(shù)明顯延長，以0.47作為臨界，TEI指數(shù)識別充血性心衰的敏感性和特異性分別為86%口82%即使是對于那些輕到中度心功能不全，LVEF近乎正常的

22、病人，TEI指數(shù)也能為臨床診斷提供有用的信息。在各種病理情況下，包括不同程度的充血性心衰，心肌淀粉樣變性，擴張型心肌病，冠心病急性心梗，原發(fā)性或繼發(fā)性肺動脈高壓，主動脈瓣狹窄等，Tei指數(shù)均能準(zhǔn)確有效評價心臟功能，并與臨床癥狀，預(yù)后密切相關(guān)。右室功能右室包括3個組成部分一一流入道部、小梁部和流出道（漏斗）部，是一個形態(tài)既不對稱又極不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，不能以簡單的幾何模型來描述，因此二維超聲不能很好地解決右室容積的測量問題，限制了其實驗和臨床研究的進(jìn)展。近年來，一些新的超聲診斷技術(shù)得到了開發(fā)和應(yīng)用，給右室功能的研究提供了新的、更為準(zhǔn)確有效的方法。Tei指數(shù)是一項評價右室整體功能的指標(biāo)，是利用三尖瓣和肺動脈瓣血流頻譜計算（方法同前）。Tei計算簡便，測量時技術(shù)要求較低，不依賴心腔幾何結(jié)構(gòu)，重復(fù)性好，不受年齡、心率及右室前后負(fù)荷影響，更直接地反映心肌本身的功能，它最大的缺點在于不能應(yīng)用于房顫、心室起搏等有明顯心律失常的病人三尖瓣環(huán)運動既能評價右室收縮功能，又能評價舒張功能，三尖瓣環(huán)收縮期位移（TAPSE還具有預(yù)后價值。三尖瓣環(huán)向下的運動速度不隨年齡改變，而向上運動速度則隨年齡增加而降低。三尖瓣舒張期血流頻譜評價右室舒張功能與二尖瓣血流頻譜相似，三尖瓣口舒張期血流頻譜E/A比值降低提示右室舒