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1、超声心动图量化分析方法学的合理选择与注意事项,北京大学人民医院 朱天刚,超声心动图的量化分析往往关系到临床决策，如何选择较为合理的方法进行测量和评价，使其结果更为准确，对临床有指导性意义，显得十分重要 。,超声心动图诊断报告,定性诊断确定心脏病的性质 定量诊断明确病变的程度 定位诊断确定病变的部位,瓣膜狭窄程度评价的方法选择与注意事项,二尖瓣狭窄,舒张期二尖瓣开口的面积正常范围大约为4-6cm2 。根据二尖瓣开口面积的大小可将其狭窄的严重程度分为轻度狭窄，中度狭窄和重度狭窄，二尖瓣开口面积在1.5但2.5 cm2 可诊断为轻度狭窄；1.5-1.0 cm2 为中度狭窄； 1.0 cm2 为重度狭
2、窄。,目前超声心动图评价二尖瓣狭窄的方法有二维测量和多普勒评估两种方法，二维测量由于受操作者经验和心脏收缩期旋转的影响，重复性较差，建议将二维测量作为参考测量方法，而采用压力减半时间计算二尖瓣口面积。,主动脉瓣狭窄,主动脉瓣狭窄的常见病因仍以风湿多见，但主动脉瓣先天性畸形，主动脉瓣二瓣化合并主动脉瓣炎所致的狭窄在老年人较为常见。 目前超声心动图评价二尖瓣狭窄的方法有二维测量和多普勒评估两种方法，二维测量由于受操作者经验的影响，重复性较差，建议将二维测量作为参考测量方法。,A主动脉瓣V主动脉瓣 ALVOTVLVOT A主动脉瓣 ALVOTVLVOT V主动脉瓣,如何计算主动脉瓣口面积？,瓣口面积
3、（cm2） 正常 2.5-3.5 轻度 1.5-2.5 中度 0.8-1.5 重度 2.5 ，30，25，60，50，4.5 90 75,注意事项,压力减半时间评价二尖瓣狭窄严重程度的条件为窦性心律伴有或不伴有主动脉瓣和二尖瓣轻度反流患者。 如果患者合并有心房纤颤，建议采用测量三个长R-R间期的压力减半时间进行平均或测量二尖瓣前向血流的平均压差（612mmHg）。 当狭窄主动脉瓣口流速低于2m/s时，该公式无意义。 心力衰竭时可低估主动脉瓣面积。,房颤时评估主动脉瓣狭窄的误差较大，建议测量多个心动周期的平均值。 评估三尖瓣狭窄的方法与二尖瓣相同，评估肺动脉瓣狭窄的方法与主动脉瓣相同。 评价二尖
4、瓣狭窄选用标准心尖四腔切面；评价三尖瓣狭窄选择标准心尖四腔切面或右室流入道切面；评价主动脉瓣狭窄选择心尖五腔切面；评价肺动脉瓣狭窄选择右室流出道长轴切面。 左室流出道横截面积应选择标准的胸骨旁长轴切面。,瓣膜反流程度的方法学选择与注意事项,房室瓣反流,二尖瓣或三尖瓣的反流主要与房室瓣的装置即瓣膜，腱索，乳头肌，心房，心室和瓣环有关，它们之中的任何部分出现变化都可以引起房室瓣关闭不全。由于彩色多普勒的出现，使房室瓣反流的定性和半定量诊断变得极为简便和快捷。目前应用彩色多普勒评价房室瓣反流程度主要包括反流束长度法，反流面积法和反流面积/左房面积三种方法。,当返流面积大于8cm2时，则提示是重度二尖
5、瓣返流，小于4cm2提示轻度返流。在评价房室瓣反流程度时，建议采用较为准确和客观的反流面积/左房面积法。反流面积/左房面积如果小于20提示为轻度反流，20，但40提示为中度反流，40提示为重度反流。,主动脉瓣反流,所有的超声呈现手段在诊断和评价主动脉瓣反流中都很重要。连续多普勒和彩色血流图尤为关键。M型和二维超声心动图不能直接诊断主动脉瓣返流，但是可以提示潜在的病因（如主动脉根部扩张，主动脉瓣二叶化），帮助评价主动脉瓣返流的意义（如左室扩大）。,通过彩色多普勒判断返流的距离和速度半定量评价返流程度。轻度主动脉瓣返流，返流束在主动脉瓣周围，中度返流返流束在左室流出道和二尖瓣乳头肌水平之间，重度返
6、流可达左室心尖部。,利用彩色血流频谱，根据返流束的宽度与主动脉瓣根部内径的比值用于判断返流的程度。如果比值小于30提示轻度反流，在3060之间提示中度反流，返流宽度大于主动脉瓣根部内径的60提示重度返流。,主动脉瓣返流的连续波多普勒的斜率和信号强度反映返流的程度。斜率越大，返流越重。舒张期返流信号的斜率越大，提示舒张期主动脉与左室之间的压力阶差越小。 另一种评价方法就是从主动脉瓣最大峰值压力降低到一半时的时间。压力降低的速度越快（压力减半时间越短），提示返流的程度越重。,主动脉瓣返流程度 主动脉瓣返流的减速度(m/s2) 压力减半时间（ms） 轻度 400 中度 2-3 300-400 重度
7、3 300,肺动脉瓣反流,肺动脉瓣反流的程度主要通过观察其反流束的长度来评价，反流束局限于又是流出道内提示轻度反流，反流束到达右室腔提示中度反流，如果反流束靠近心尖部提示重度反流。肺动脉瓣反流的重要意义是应用其反流压差评价肺动脉舒张压。,方法学的选择与注意事项,常规应用心尖四腔切面评价房室瓣反流。 主动脉瓣反流建议采用心尖五腔切面评估反流程度。 肺动脉瓣反流建议采用右室流出道长轴评价反流程度。 窦性心律较为可靠和准确。 彩色标尺的设置适中。 偏心反流可以低估反流程度，二尖瓣前瓣所致反流可选择心尖长轴切面，后瓣的反流可选择心尖二腔切面。 心力衰竭时可以低估反流程度。,心室内压力的故测,三尖瓣返流
8、时评价肺动脉收缩压,多普勒血流探测技术可以无创性评价肺动脉收缩压（PASP）。即使正常的心脏，三尖瓣返流量很少，该技术也能够评价肺动脉收缩压。通过简化伯努力方程，由三尖瓣返流估测肺动脉收缩压。如果无肺动脉瓣狭窄，应用连续多普勒测得的肺动脉收缩压（PASP）就等于右室收缩压（RVSP）。,右房和右室之间的压力阶差可以通过三尖瓣口（RVSP-RVP）最大返流速度（VTR），利用简化伯努力方程计算： RVSP-RVP=4 VTR 2 右房压力等于颈静脉压（JVP），而后者可通过临床检查获得（健康人颈静脉在锁骨上0-5cm，每升高1cm等于1mmHg）。,PASP=RVSP=4 VTR 2+JVP 倘
9、若VTR等于2m/s，颈静脉压等于0，那么PASP就近似等于16mmHg。肺动脉收缩压的正常高限是25mmHg。,肺动脉舒张压的评估,利用肺动脉瓣反流，应用多普勒技术根据简化伯努力方程可以评价肺动脉舒张早期和晚期压力。 PADP=4VPA2,左室舒张末压的评价,当存在主动脉瓣反流时，应用连续多普勒得到主动脉瓣反流频谱，测量主动脉瓣舒张末期的反流压差，此时的压差近似于左室舒张末压。,左室收缩压的评价,二尖瓣对合不良出现二尖瓣反流时，可以应用连续多普勒技术测量二尖瓣反流压差，此时的压差近似于左室收缩压。它反映左室的收缩功能。,方法学的选择与注意事项,应用瓣膜反流评价心内压力，尽量使连续多普勒的取样
10、线与反流束的长轴方向平行。 偏心反流均会低估反流压差，可以使用角度校正。 只要出现三尖瓣反流，均应进行肺动脉收缩压的评估，因为肺动脉收缩压的高低与三尖瓣反流束的大小无明显相关，换句话讲，也就是三尖瓣反流束或反流面积大，肺动脉收缩压不一定就相应的高，在肺动脉栓塞的病人，即使很少的三尖瓣反流，测得的肺动脉压可能相当的高。,左室流出道梗阻程度的评价,肥厚性梗阻型心肌病由于主动脉瓣下的肌性肥厚可使左室流出道变窄，并导致左室流出道梗阻，其梗阻程度的评估对于临床治疗决策有重要的指导意义。评价左室流出道梗阻的方法包括心导管和超声心动图。,超声心动图可以应用M型超声心动图，二维超声心动图和多普勒超声心动图对左
11、室流出道的梗阻程度进行综合评价。 M型超声评估SAM征的程度，二维超声心动图评估流出道的大小，多普勒超声心动图评估梗阻的程度。,M型超声心动图,二维图像评价流出道大小,二维超声心动图评价室壁厚度,室间隔非对称性肥厚，舒张期室间隔厚度/左室后壁1.3 心尖部肥厚型心肌肥厚局限于心尖部,多普勒超声心动图评价梗阻程度,梗阻性：室间隔流出道部分向左心室突出，二尖瓣前叶在收缩期前移(SAM征), 左室流出道流速加快。,超声心动图评价左室流出道狭窄程度,方法学选择与注意事项,M型超声心动图评价SAM征，取样线的部位通常放置在二尖瓣前叶的中部，如果左室弥漫性肥厚的患者，由于左室腔的变小，二尖瓣前叶腱索相对甬
12、长，致使二尖瓣前叶瓣尖收缩期翻转，阻塞左室流出道，形成左室流出道梗阻，此时瓣体的SAM征不严重，而是瓣尖的SAM征严重，因此应将取样线移至前叶的瓣尖进行测量。,左室流出道的入口和出口内径的测量应选择标准的胸骨旁长轴切面进行测量，在有前叶瓣尖翻转时，应测量二尖瓣瓣尖至室间隔的距离。 选择心尖五腔切面，应用连续多普勒技术进行左室流出道的压差评估，取样线的部位应放置在左室流出道内狭窄处。,当左室流出道严重狭窄，二尖瓣前叶出现严重的SAM征，可以引起二尖瓣前后叶对和不良，导致二尖瓣反流，部分患者很难直接测量到左室流出道内狭窄处的血流速度，往往测到的是二尖瓣反流压差，此时根据下列公式可以估测左室流出道压
13、差。 左室收缩压左室流出道压力主动脉压 左室流出道峰值压差二尖瓣反流压差 肱动脉收缩压,整体收缩功能左室射血分数,（一）M型超声心动图： 1 测量方法：在二维超声心动图的指导下，选择胸骨旁左心长轴切面，使二尖瓣前叶与声束垂直，其取样线通过二尖瓣瓣尖水平，测量左室的收缩末径和舒张末径，计算出左室的射血分数。,2、计算公式：M型超声心动图测量收缩功能是对左室腔进行几何形态的假设，其中长椭球形是最常用的几何假设。 (1)立方体公式：假设左室的短轴为一圆形（即D1=D2），左室长径为左室短径的两倍。 V（容积） D3,(2)Teichholtz公式：为了克服立方体公式高估左室容量的缺点，Teichho
14、ltz等人提出了下列公式： V= 7.0/(2.4+D) D3,3 临床价值： M型超声心动图评估左室收缩功能是一种非常简单、实用的无创方法。只适用于心脏结构和形态正常的情况。,在心脏室壁运动正常时，M型超声心动图评估左室整体功能与左心室造影有良好的相关性，由于M型超声心动图是将局部的心功能代替整体心功能，也就是将左室室间隔基底段与左室后壁基底段的收缩功能代替左室整体心功能。,当左室心肌缺血，局部心肌收缩功能降低时，尤其是非测量部位的室壁运动减低或消失时，测量部位的心肌出现代偿性收缩增强，因此，M型超声心动图所测的左室收缩功能，即射血分数，往往是高估的。,如果是下、后壁心肌缺血导致运动减低或消
15、失，M型超声心动图常常低估左室射血分数,（二）二维超声心动图： 测量方法：二维超声心动图可以显示心脏的剖面结构，清晰地显示心室腔大小的变化，根据收缩期和舒张期心室腔大小的变化，可以算出射血分数，即对心脏的整体收缩功能进行评估，标准的测量方法，即在心尖四腔切面选择面积长轴法或Simpsons法。,2、计算公式：心尖切面是测量心室容积所必需的。已有许多方法可供计算容积，简化的Simpson法可能最精确，因为它使几何形态对容积的影响降低到最小程度。 计算容积的简单公式即“子弹头”法，左室容量=短轴面积5/6乘以左心室的长度（V=5/6AL）。,3、临床价值： 二维超声心动图评估左室整体收缩功能，其前
16、提到的是假设左室腔是一个规则的立体几何形态，根据这种假设而采用上述计算公式，计算出左室舒张末期和收缩末期容量。因此也可以计算出左室的射血分数。,目前公认为simpsons法测量LVEF较为理想的方法， simpsons法是将左室腔从基底到心尖进行等距离横切，然后计算每一层的容量，并将其叠加，形成一立体容积。,但是也存在不足之处，主要是超声心动图测量LVEF时所采用的切面为心尖四腔图，观察到的室壁运动为左室侧壁和室间隔，左室侧壁和室间隔的运动对左室整体收缩功能影响较大。,如果在左室侧壁和室间隔运动消失或减低时， simpsons法可能低估LVEF。如果其他室壁运动减低或消失时，例如，下、后壁，左
17、室侧壁和室间隔则出现代偿性运动增强，可能高估LVEF。,改良Simpsons法是在心尖四腔图上测量心尖至二尖瓣环收缩期和舒张期的长径，然后在二尖瓣口短轴水平和乳头肌短轴水平测量收缩期和舒张期的面积，仪器可以自动计算出心脏容量和射血分数。此方法在很大程度上弥补了simpsons法的不足，是超声心动图评估左室整体收缩功能的理想方法。,改良simpson法,（三）多普勒超声心动图： 多普勒超声心动图是根据多普勒频移的原理，测量血液中红细胞的移行速度。得知血液通过心腔内某一点的血流速度，也就可以计算出通过此点的血流量，它是目前主要用于获取血流动力学资料的超声技术。,评估左室整体收缩功能通常选择主动脉瓣
18、，在胸骨旁长轴测量主动脉瓣环的直径和心尖五腔切面测量左室流出道流速，计算每搏量、心输出量和心脏指数等。升主动脉血流常被用于计算心输出量。通过升主动脉速度积分结合以下三个部位中任何一个截面积计算：主动脉环、主动脉瓣叶的分离处或刚过主动脉窦处。,2 计算公式：按照测量出心脏瓣口或管腔的横截面积(A)和流速积分(VTI)后，即可按下列公式计算出心搏量： SV= AVTI 心输出量(CO)为心搏量与心率(HR)的乘积： CO= AVTIHR,3 临床价值：多普勒超声心动图能够精确测量每搏量、心输出量和心脏指数等心脏整体收缩功能的作功情况。,在二尖瓣关闭不全时，心脏收缩部分血流通过主动脉瓣进入体循环，另
19、一部分血流则通过二尖瓣口返流至左房。此时，应用M型和二维方法测量LVEF都将高估左室收缩功能，但实际每搏量和心输出量均下降。,应用多普勒超声心动图测量二尖瓣口的血流量和主动脉的血流量，将 （MV血流量 Ao血流量） / MV血流量 即：返流分数。可计算出返流量及心输出量。 因此，在二尖瓣关闭不全时，尤其是严重关闭不全时，选择多普勒超声心动图评估左室整体收缩功能更为合理。,（四）三维超声心动图： 在二维超声心动图的基础上，根据需要选择一定的二维超声心动图图像对其心内膜进行勾边，三维重建。应用三维容量计算软件，计算出收缩末期和舒张末期容量。,2、计算公式：在完成左室构边后，采用三维体元 法计算左室
20、腔内三维体元的总和。,3、临床价值： 三维超声心动图是在二维超声心动图的基础上对获取的图像进行结构和容量的三维重建。左室容量三维重建可精确计算左室的容量，因此可以评价左室整体收缩功能，尤其是当左室存在节段性室壁运动异常时，三维容量测定能精确地反映左室整体收缩功能。,多切面三维成像,左室形态正常者可以应用M型计算左室射血分数，如正常人，高血压，糖尿病和冠心病早期病人。 心脏扩大或严重节段性室壁运动异常病人建议采用二维超声心动图计算左室射血分数。 需要精确计算射血分数建议采用改良Simpsons法。,二维图像的心内膜尽量显示清晰，必要时可以使用伪彩色增加图像的对比度，便于心内膜的勾画。 应用二维图像测量心功能，应连接心电图停帧测量时舒张期选择在R波上升支，收缩期选择在T波终止处。,局部心肌功能评价,组织多普勒超声心动图 二维应变超声心动图,组织多普勒超声心动图,二维应变超声心动图,整体收缩功能评价是临床诊断基本需要，局部心肌功能的评价是未来研究的方向。 局部心肌功能的损害是心脏整体功能损害的早期表现，同时也是心血管危险因素对心脏损害的早期表现。 局部心肌功能的损害可以为临床治疗提供客观的依据。,谢谢大家！,