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1、影像学在心血管疾病中的应用,影像学方法,超声：经胸超声心动图（TTE）经食道超声心动图（TEE）超声造影（CEUS）血管内超声（IVUS）虚拟组织学血管内超声（VH-IVUS）光学相干断层成像术（OCT）X线冠脉造影（CAG）计算机断层扫描（CT）心脏磁共振（CMR）核素灌注显像（MPI）心肌代谢显像（PET）,心脏超声,经胸超声心动图（transthoracicechocardiography，TTE）,M型超声：二尖瓣狭窄-城墙样改变二维超声：测量各心腔、血管的大小多普勒超声：估测血流速度、瓣膜开闭状态、心功能等。,优点：无创、无辐射、简易、便宜缺点：易受患者体位、身材等影响，准确性与操作
2、者经验相关。,TTE的临床应用,先天性心脏病：房间隔缺损、室间隔缺损、动脉导管未闭、法洛氏四联症等心脏瓣膜病：二尖瓣、主动脉瓣、三尖瓣、肺动脉瓣关闭不全/狭窄等心包疾病：心包积液等缺血性心脏病：左室收缩不同步等主动脉夹层感染性心内膜炎,先天性心脏病-室间隔缺损,心包疾病-心包积液,主动脉夹层,经食管超声心动图（TransEsophageal Echocardiography，TEE）,将装有晶片的超声探头置于食管内，由于探头紧邻心脏和近心大血管，检查不受胸壁和肺影响从而获得清晰图像。它的出现弥补了经胸超声心动图(TTE)的不足，为心脏超声检查开辟了一个新窗口。,TEE优缺点,主动脉根部短轴切面
3、,四腔心切面,TEE临床应用,先天性心脏病大血管病变自然瓣膜疾病人工瓣膜评价 心内血栓、心内占位、赘生物心脏外科术中监测介入性心导管诊疗术中应用所有经胸探查图像不理想而又无检查禁忌者,左心房/左心耳血栓,左房血栓50%以上存在于左心耳内，TTE对左心耳探查较为困难，有报道TTE对左房和左心耳血栓诊断正确率为50%左右。TEE可清晰显示左心耳轮廓及其血流情况，了解血栓的部位、大小、形态、数目，尤其是新近形成的血栓(反射较弱)更显其优越性，血栓诊断正确率近达100%。对左房内云雾状回声（血栓前状态）检出率明显高于TTE。,左心耳切面,左心房/左心耳血栓,左心房/左心耳血栓,左心房及左心耳血栓的诊断
4、对临床治疗具有重大指导意义拟行二尖瓣球囊扩张术前房颤拟电复律前、介入消融术前指导临床溶栓治疗及观察疗效,超声造影（contrast-enhanced ultrasonography，CEUS）,在常规超声检查的基础上，通过静脉注射超声造影剂（ultrasound contrast agent ，UCA）来增强人体的血流散射信号，实时动态地观察组织的微血管灌注信息，以提高病变的检出率并对病变的良恶性进行鉴别，评价器官功能状态的影像学检查方法。 继实时二维超声、多普勒和彩色血流像之后的超声进展的第三次革命。,声诺维（SonoVue）造影剂,CEUS在心血管中的应用,血管内超声（Intravascu
5、lar ultrasound，IVUS）,成像原理,IVUS反映血管壁组织学情况,内膜病变斑块是致密的,所以表现为白色中膜由均匀的平滑肌细胞构成,不反射超声波,所以表现为圆型暗区外膜 由胶原组成,反射大量超声波,所以表现为白色,冠脉IVUS在冠心病中的应用,对易损斑块的识别,纤维帽,脂质核,对病变性质的诊断,对病变性质的确定斑块性质：脂质斑块、纤维斑块、钙化斑块、混合斑块特殊病变：斑块破裂、血栓、动脉夹层等对病变的定量分析斑块面积=外弹力膜面积管腔面积斑块负荷=斑块面/外弹力膜面积100,斑块性质,纤维斑块：中等回声,富含脂质斑块：低回声,钙化病变：声影,特殊病变,斑块破裂 血栓 动脉夹层,临
6、界病变诊断价值,左主干病变：最小管腔面积6.0mm2或面积狭窄率50%非左主干病变：最小管腔面积4.0mm2或面积狭窄率 60%,应当进行介入治疗！,CAG正常而IVUS有血管狭窄伴钙化斑块,冠脉介入中的应用,虚拟组织学血管内超声（Virtual Histology Intravascular ultrasound，VH-IVUS ）,以血管内超声为基础，对回声中的频谱信号进行分析，对斑块的组织成分进行模拟成像，分别对斑块内纤维、纤维脂质混合、坏死核和钙化进行绿、黄绿、红和白色四种颜色标示，形成类似组织学切片的图像。,VH-IVUS （虚拟组织学血管内超声）,VH-IVUS图像与组织病理学切片
7、对比,同一部位IVUS影像学与组织学对比（A）灰阶IVUS影像：混合性回声斑块区域（B）VH-IVUS影像：可以观察到大的坏死核心，内有钙化组织（C）离体病理组织学切片：大的坏死核心，薄的纤维帽,KNIG et al. Published online 26 February 2008 ,影像学方法,超声：经胸超声心动图（TTE）经食道超声心动图（TEE）超声造影（CEUS）血管内超声（IVUS）虚拟组织学血管内超声（VH-IVUS）光学相干断层成像术（OCT）X线冠脉造影（CAG）计算机断层扫描（CT）心脏磁共振（CMR）核素灌注显像（MPI）心肌代谢显像（PET）,光学相干断层成像术（Op
8、tical Coherence Tomography，OCT）,基本原理：通过测定红外光反射或散射回来的回波信号，并经计算机处理，从而获得样品的立体断层图像。是一种微米量级的高分辨率、横断面成像方法，不需要切除组织标本，成像可接近组织病理水平，分辨率可达4-10微米，是IVUS的10-20倍。可以精确显示粥样斑块的结构特征，同时能显示管壁结构及管腔结构，包括管腔直径、斑块、血栓、支架位置及对称性等,OCT,OCT常见病变举例,影像学方法,超声：经胸超声心动图（TTE）经食道超声心动图（TEE）超声造影（CEUS）血管内超声（IVUS）虚拟组织学血管内超声（VH-IVUS）光学相干断层成像术（O
9、CT）X线冠脉造影（CAG）计算机断层扫描（CT）心脏磁共振（CMR）核素灌注显像（MPI）心肌代谢显像（PET）,X线,采用X射线穿过人体成像，利用了X射线的组织穿透性、物理荧光和光电效应等，由于不同人体组织对光电信号的吸收不同，从而得以区分不同组织（如心脏和肺组织）和病变组织。,X线优缺点,临床应用价值心肺疾病的一线检查手段观察心肺病变及肺血改变简单、价格便宜、易操作适用于急症以及床旁检查,临床使用限度只能观察心肺轮廓和大小不能做出精细定量的诊断仅提示诊断，但不能定性,左前斜,后前位,正常胸部X片,左侧位,右前斜,正常胸部X片,二尖瓣型心脏,表现：“梨形”主动脉球较小肺动脉段凸出右和/或左
10、心缘不同程度向外膨突心尖上翘常见病变：二尖瓣狭窄房间隔缺损肺动脉瓣狭窄慢性肺源性心脏病,主动脉型心脏,表现：“靴形”主动脉球增大肺动脉段内凹左心室段延长心尖下移升主动脉右突常见病变：主动脉瓣病变,普大型心脏,表现：心影向两侧对称地增大肺动脉段平直主动脉球大致正常常见病变：全心衰竭风湿性心脏病多瓣膜损害时心包积液,胸主动脉瘤,X线在其他心血管疾病中的应用,冠心病和缺血性心肌病非特异性偶尔见冠状动脉钙化高血压心脏病非特异性左心室增大，合并心衰时有肺淤血改变心包积液少量时不能发现，大量积液时明显烧瓶样双肺门被遮盖,影像学方法,超声：经胸超声心动图（TTE）经食道超声心动图（TEE）超声造影（CEUS
11、）血管内超声（IVUS）虚拟组织学血管内超声（VH-IVUS）光学相干断层成像术（OCT）X线冠脉造影（CAG）计算机断层扫描（CT）心脏磁共振（CMR）核素灌注显像（MPI）心肌代谢显像（PET）,冠状动脉造影术（Coronary artery angiography，CAG）,原理：注入造影剂之前，先进行第一次成像，并用计算机将图像转换成数字信号储存起来；注入造影剂后，再次成像并转换成数字信号；两次数字相减，消除相同的信号，得知一个只有造影剂的血管图像。,DSA在冠脉中应用冠脉造影,1941年，Cournand 和 Richards 首先将心导管技术应用于临床诊断1950s，Sones、R
12、ickets、Abrams、Judkins等开始冠脉造影1964年，Dotter 和 Judkins 首次应用经皮穿刺血管成形术治疗股动脉病变1977年，Gruentzig等成功进行世界第一例经皮腔内冠状动脉成形术（PTCA）1984年，郑笑连教授成功进行我国第一例PTCA,正常前降支、回旋支,正常右冠状动脉,左主干局限性病变,治疗前,治疗后,成角病变,溃疡及偏心病变,迂曲病变,严重钙化病变,血栓病变,夹层病变,分叉病变,血流储备分数(Fractional Flow Reserve，FFR),冠脉造影及血管内超声均被认为是诊断冠心病的“金标准”，但它们只能对狭窄程度进行影像学评价，而狭窄到底对
13、远端血流产生了多大影响（功能评价）却不得而知。1993年Pijls提出了通过压力测定推算冠脉血流的新指标-血流储备分数(Fractional Flow Reserve, FFR)。经过长期的基础与临床研究，FFR已经成为冠脉狭窄功能性评价的公认指标。,FFR,FFR血流储备分数是一个冠脉狭窄功能性评价指标。FFR的定义: 指存在狭窄病变时，血管的最大血流量比上假设不存在狭窄病变时所能获得的最大血流量。,FFR,基于以下两个概念： 不是静息时的血流，而是能够负担的最大充血状态（运动负荷）下的血流； 在最大充血状态下（药物或最大运动负荷），到心肌的血流量和心肌灌注压成正比。,FFR-DSA临床意义
14、,是否具有临床意义？FFR 0.75 心肌缺血的可能性非常小 (敏感度 88%)是否行介入治疗？FFR 0.80 最佳的药物治疗0.75 FFR 0.80 加大血管扩张药物剂量，再重新测定FFR；结合其他指标及临床情况，综合判断,影像学方法,超声：经胸超声心动图（TTE）经食道超声心动图（TEE）超声造影（CEUS）血管内超声（IVUS）虚拟组织学血管内超声（VH-IVUS）光学相干断层成像术（OCT）X线冠脉造影（CAG）计算机断层扫描（CT）心脏磁共振（CMR）核素灌注显像（MPI）心肌代谢显像（PET）,电子计算机断层扫描(Computed Tomography，CT),普通CT：扫描速
15、度差，时间分辨率差，难以克服心脏和大血管搏动的影响多层面CT：单周扫描达亚秒级层数多，三维重建效果好CT angiography, CTA可显示主动脉及其一、二级血管既有断面像，又可行三维重建，显示空间解剖优于血管造影，有替代血管造影的趋势,冠脉CT应用优缺点,对以下患者具有较高的诊断价值：无症状或症状不典型的胸痛患者排除冠心病；冠状动脉功能显像不确定的患者；急性胸痛低危患者（心电图和心肌标志物正常）；心脏瓣膜或非心脏手术的术前评估；检查冠状动脉的解剖异常。目前存在主要问题：严重钙化对冠状动脉CT的准确度有显著影响；心律失常，特别是房颤患者是冠脉CT检查的一大盲区。,冠脉病变左前降支狭窄,双侧
16、冠脉多发斑块,冠脉支架术后随访,钙化积分,冠状动脉钙化斑块（CACP）的形成是一个动态过程，任何阶段都可见到。冠状动脉钙化斑块的存在即可认为是阳性结果，即使它尚未引起管腔狭窄，也是冠状动脉粥样硬化的标志。CACP可用于冠心病的早期诊断、高危人群的普查与筛选、冠心病治疗后的复查与随访。,钙化积分,CACP算法Agatston积分法 容积积分法 质量积分法1.CT值大于130HU；2.面积大于3个相邻像素（至少1mm2）;3.钙化积分=钙化钙化灶密度积分*钙化面积软件设定密度积分如下：1分=130-199HU 2分=200-299HU3分=300-399HU 4分400HU,钙化积分,FFR-CT
17、,FFR-CT数据源自CCTA，无需接受重复检查、额外射线或者药物处理,CT在胸部其它疾病中的应用,影像学方法,超声：经胸超声心动图（TTE）经食道超声心动图（TEE）超声造影（CEUS）血管内超声（IVUS）虚拟组织学血管内超声（VH-IVUS）光学相干断层成像术（OCT）X线冠脉造影（CAG）计算机断层扫描（CT）心脏磁共振（CMR）核素灌注显像（MPI）心肌代谢显像（PET）,心脏磁共振（Cardiac Magnetic Resonance，CMR),CMR 成像技术源于常规磁共振技术T1 加权序列：最有利于观察心脏及大血管的形态结构；T2 加权序列：可以将水肿或有炎症的心肌显示为高信号
18、；SSFP序列：可获得心脏同一扫描层面心动周期不同时相的图像，继而用电影方式连续显示，即心脏MRI 电影（cine MRI）。,Cardiac Magnetic Resonance (CMR)-心脏磁共振,优点：广角度任意层面可重复性准确评估：心脏解剖心功能心脏组织结构特征心肌活性,多方位成像,基本成像平面横断位冠状位矢状位,磁共振血管造影 MRA,磁共振血管造影 MRA,CMR 药物负荷试验,运用药物造成心肌氧耗增加或心肌盗血，潜在缺血心肌就会表现出缺血征象（如室壁运动异常、心肌灌注不均等）常用药物有多巴酚丁胺、腺苷及潘生丁常用于识别冠状动脉狭窄而暂无临床症状的疑似冠心病患者,CMR在心肌病
19、中应用,扩张型心肌病心脏长短轴增长，室壁厚度正常或变薄，心室存在收缩功能障碍；较严重者左侧房室内偶见附壁血栓，T2WI 上多表现为高信号；可有继发性二尖瓣关闭不全,致收缩期二尖瓣返流，返流血液在MRI 电影成像上表现为无信号区；静息心肌灌注扫描多无异常，约1/3DCM 病人出现心肌延迟增强，且延迟强化多位于中层室壁,CMR在心肌病中应用,肥厚型心肌病非负荷因素导致的左室舒张末期室壁增厚15 mm 或间隔壁与侧壁厚度比率大于1.3；Cine MRI 能清晰显示HCM 左室流出道和左室腔中部梗阻，以及二尖瓣关闭不全等改变；延迟强化典型者表现为室壁中间斑片状强化，常见部位为右室前后壁与左室交界处，反
20、映了局灶性心肌纤维化。,影像学方法,超声：经胸超声心动图（TTE）经食道超声心动图（TEE）超声造影（CEUS）血管内超声（IVUS）虚拟组织学血管内超声（VH-IVUS）光学相干断层成像术（OCT）X线冠脉造影（CAG）计算机断层扫描（CT）心脏磁共振（CMR）核素灌注显像（MPI）心肌代谢显像（PET）,心肌灌注显像(Myocardial perfusion imaging，MPI),显像原理：1、正常心肌细胞选择性摄取某些单价阳离子/放射性标记化合后可使心肌显影。2、示踪剂的摄取与心肌局部血流量呈正相关，与细胞功能状况密切相关(注射显像剂当时1min）。 3、正常心肌显像，而病变心肌（局
21、部缺血、坏死或疤痕心肌）呈现放射性稀疏或缺损“冷区”显像。,MPI,铊（Tl）201 早期心肌对201Tl的摄取量与心肌血流量成正比。（5-10m摄取达高峰） 随后在心肌被清除，其速度也与局部心肌血流量呈正相关。“再分布”(redistribution) 正常摄取多、清除快 缺血摄取少、清除慢 201Tl MPI早期显像（5-10m)出现灌注缺损，迟延显像(2-4h)灌注缺损恢复是诊断可逆性心肌缺血的特征性表现。,MPI图像分析初步肉眼,MPI图像分析定量法,极坐标靶心图,MPI图像分析定量法,影像学方法,超声：经胸超声心动图（TTE）经食道超声心动图（TEE）超声造影（CEUS）血管内超声（
22、IVUS）虚拟组织学血管内超声（VH-IVUS）光学相干断层成像术（OCT）X线冠脉造影（CAG）计算机断层扫描（CT）心脏磁共振（CMR）核素灌注显像（MPI）心肌代谢显像（PET）,心肌18F-FDG代谢显像（PET）,冬眠心肌(hibernating myocardium) 为适应长期的低血流灌注状态通过自身调节而减低心肌细胞代谢和收缩功能，减少能量消耗以保持心肌活力。顿抑心肌(stunning myocardium) 心肌在短暂的急性缺血再灌注后，心肌细胞并未发生坏死，但其结构、功能及代谢发生了变化，处于“晕厥”状态。活力心肌的标志 细胞膜的完整性和代谢功能,心肌18F-FDG代谢显像（PET）,显像原理： 脂肪酸和葡萄糖都是心肌细胞的能量代谢底物，心肌在空腹时主要利用脂肪酸，在进餐（葡萄糖负荷）后主要利用葡萄糖。,PET图像分析,正常图像：心肌各壁放射性分布均匀异常类型（与血流显像分析） 正常摄取：血流与代谢显像放射性分布均匀正常 不匹配：血流灌注减低，葡萄糖摄取正常或相对增加心 肌缺血但仍存活 匹配：血流灌注与葡萄糖摄取一致性减低心肌坏死,小结,影像学快速发展，为心血管疾病的诊断、治疗、预后评估等提供了更多依据。影像学方法多种多样，在临床中要根据具体情况选用。优先选用无创、简便、便宜、准确度高的检查手段。,谢谢！,
