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1、超声诊断新进展,1,超声诊断基础-物理基础 子工程学基础 医学基础 超声物理 超声仪器/解剖学 换能器/病理学/临床医学 超声成像原理,常规(体表)超声,二维(2D)M型Doppler 彩色 二维 频谱 连续波(CWD)脉冲波(PWD),二维(2D),线 阵,扇形扫描,2D,实性肿物(肝、膀胱),血管内斑块,M-mode,正常与异常二尖瓣曲线,2D+CDFI+CWD,AP4C,MI,TI,CDFI-MI,CWD-MI,超声造影 Contrast Echo(CE),超声造影,注射造影剂 增加回声信号,CE,2,超声造影的发展1968年1968-1980 外周静脉注射右心、肺动脉 CO2、H2O2
2、1980-1994 动脉导管主动脉根部或冠脉内注射 心肌造影1985-1994 外周静脉注射肺毛细血管左心腔(Albunex)1994-1998 外周静脉注射肺毛细血管左心腔 动脉及全身脏器,CE,超声造影原理微气泡是超声造影的反射源散射回声强度与造影剂截面积成正比截面积大小与超声频率高低、造影剂 压缩系数呈正比,CE,微气泡遇到超声波产生振动爆破,CE,超声造影剂 理想的造影剂 T=r2p/2DCs T 微气泡在血循环中的持久性，p 气体密度，D 气体弥散性，Cs 饱和浓度 特点 安全性高、散射性好、稳定性好、溶解度低、弥散性低、微气泡直径红细胞，大小均匀.,CE,典型结构:以基质作为薄膜，
3、包裹微气泡.以基质微颗粒作为核心，吸附微气泡.分类:按微气泡分类 按基质分类,CE,按微气泡分类含二氧化碳气体超声造影剂：右心造影含氧化碳气体超声造影剂：双氧水溶液含空气超声造影剂：如声振白蛋白溶液、Levovist 含氟碳气体造影剂：常用的有C3F8、C3F12等 微气泡小于5m，能用于心肌造影,CE,按基质分类糖类：半乳糖作为微颗粒吸附微气泡，如Levovist 人体白蛋白：作为薄膜包裹微气泡，如Albunex脂类：作为包膜包裹微气泡，如SonoVue聚合物：作为包膜包裹微气泡，如SHU 563A,CE,市售超声造影剂,CE,CE显像技术,二次谐波显像 能量多普勒心肌显像间歇触发:心肌内回
4、声增强来自发射超声 击破微泡，间歇期微泡积聚。实时心肌造影:高MI触发，后用低MI造影，同时显示心肌造影与室壁运动。,CE,3,显像技术,二次谐波显像 频率比基波高1倍，分辨力高，测低速能力高，信噪比高，减少伪像，能清晰显示微气泡的分布及运动能量多普勒心肌显像 敏感性髙,CUS,Low PowerReal-timeMI 0.2,High PowerReal-time BurstMI 0.7,1-exp rate of Reperfusion,造影剂破坏-再灌注曲线,CE,B,A,A 平台期 强度表示局部毛细血管橫截面之和B 曲线上升 斜率反映局部心肌血流速度AB代表心肌血流量,Low Powe
5、rReal-timeMI 0.2,分析方法,目测或视频密度分析法，声学密度(AD)分析系统，动态范围60db.记录正常区与损伤区灰阶变化双曲线,CE,声学密度定量,CE,腹部超声造影,临床应用增强血流多普勒信号增强局灶性病变边界监测出血及活动性出血,CE,肝肿瘤造影前后,CE,肝肿瘤,基础 血管相 Late Phase,CE,肝脏血管瘤,传统超声,脉冲反相谐波,CE,肝肿瘤,CE,基础,动脉相,静脉相,肾造影前后,CE,闪烁造影成像-再灌注定量研究奠定基础,CE,脑动脉环造影前后,CE,微血管造影成像技术MVI,唯一直接观察微循环的方法观察小血管及特别低速血供用于较浅表肿瘤,尤其是乳腺肿瘤.对
6、化疗疗效评估有重要意义微气泡轨迹显示对介入的意义早期发现恶性倾向,CE,乳腺良性病变,2D,CDFI,CPD,CSI,MVI,CE,直接观察微循环的方法,明显提高微血管显示率.新的观察小血管及特别低速血供.用于较浅表的肿瘤,尤其是乳腺肿瘤.,CE,实时模式及叠加处理模式同时显示,实时模式,CE,MVI对良恶性肿瘤的鉴别诊断,良 性供血少血管分布平滑没有动静脉分流造影剂进入瘤体慢,消散慢 没有疤痕状滋养血管,恶 性供血较多,密集血管分布混乱有动静脉分流造影剂进入瘤体慢,消散快 明显的滋养血管,心脏超声造影,心腔造影右心 左心心肌造影,CE,左室腔内膜边界检测,CE,右心腔超声造影 造影剂：双氧水
7、、二氧化碳气体等 微气泡直径红细胞直径(10m)以上 不能通过肺循环临床应用：测定臂肺循环时 检测心内右向左分流,CE,左心腔超声造影 造影剂：声振白蛋白溶液，利声显(Levovist)等 微气泡直径6m(红细胞直径)肺毛细血管网左心全身动脉,CE,目的检测室腔内膜边界放大Doppler信号冠状动脉血流储备,CE,CE,价值评价心室壁运动与室壁增厚率准确测量左心室射血分数明确诊断心尖肥厚性心肌病协助诊断附壁血栓协助诊断左心室致密化不全,左心腔造影临床应用,心肌超声造影 MCE,评价心肌血流灌注 心肌血容量(MBV):某瞬间心肌内的血容量。心肌血流量:单位时间内供应单位重量心肌 的血容量。冠状动
8、脉狭窄影响心肌血流量,也影响灌注区 内的心肌血容量。鉴别心肌缺血与梗死.,MCE,MCE,毛细血管床血流,MCE,心肌内的血容量 90%位于毛细血管网,10%位于小动脉及小 静脉内，正常心肌内血液分布不 均匀,心内膜下心肌内血 管密度最高。,心肌超声造影原理 静注造影剂右心肺毛细血管床 左心5%冠状动脉心肌的小分支造影剂 Optison、SHU 563A、SonoVue等,MCE,实时心肌造影,先发射强功率超声(MI 1.0)，打破微泡，图像闪烁，继而发射低功率超声（MI 0.1)，不破坏 微泡，使微泡在心肌内逐渐积聚，观察心 肌血流灌注，同时实时显示二维图，可现 察室壁运动,MCE,MCE,
9、闪烁造影成像,实时(闪烁)造影成像,MCE,MCE的临床应用,定量评定局部心肌血流量评价心肌存活及预后急性心梗溶栓前后估测危险区或梗塞区评价介入治疗或搭桥后再灌注效果 估测侧支循环血流评价慢性冠脉疾病无创检测冠脉血流储备,MCE,不同程度冠脉狭窄MCE,MCE,A.基础状态B.轻度缺血C.中度缺血D.重度缺血,Real time MCE,MCE,MCE+DSE,MCE,梗死心肌周围存在无灌注心肌:结扎1与3小时充盈缺损区均病理染色梗塞区 2DE室壁变薄区室壁变薄发生于明显缺血；室壁运动异常区充盈缺损区，说明无灌注区周围有低灌注区。,梗死心肌灌注特点,MCE,急性心肌梗死,MCE,MCE DSE
10、,MCE,Qian Yunqiu:,定量负荷超声,MCE,分析心肌内造影剂密度 用易识别的彩色方式显示 快速心内膜边缘的描记 显示基于峰值密度,造影 剂充盈速度及造影剂的密 度速度灌注曲线,心肌灌注彩色编码分析(PQ)Parametric Quantification,MCE,评 价,心肌造影检测心肌内血流灌注,诊断 心肌缺血的范围、程度的直接征象。实验与临床研究表明目前已有的造 影剂与显像技术效果较好、安全、易行，可在床边检查。,MCE,冠脉血流储备(Coronary Flow Reserve,CFR),Excercise/Adenosine/DipyridamoleHyperemia,bl
11、unted,标准：用扩血管药后血流量/静息血流量 之比，正常值2.0(2.73.5)。血流速度方法：经胸或血管内超声-心外膜或心肌内冠脉频谱。-心肌造影同时用腺苷,测局部心肌血流.-测冠状静脉窦血流储备。计算用药前、后冠脉血流平均峰值速度 之比.,CFR,观察LAD远端血流测流速,CFR,Give Adenosine or Dipyridamole to reduce the vascular bed resistanceMeasure flow velocity,CFR,CFR,冠脉血流储备研究,了解病情程度,选择治疗方案选择PTCA手术的适应征。,CFR,临床价值,心 脏声新技术,1.检测
12、室壁运动新技术2.检测心肌血流灌注新技术3.检测心脏血流储备能力技术4.检测心肌存活性的技术,检测室壁运动的新方法1.组织多普勒法(DTI)2.彩色室壁运动法(CK)3.全方位M型,全方位M型法,原理 同传统M型 旋转或有2-3条线同时取样方法 取样线可作3600并显 示曲线,全方位M型,冠心病,彩色室壁运动(CK),原理 声学定量显示 不同彩色显示收缩或舒张期同时 间的室壁运动幅度，叠加于一 帧 图像,心脏,正常人心尖四腔切面CK图(收缩期),冠心病,正常人心尖水平短轴切面CK图,冠心病,冠心病,彩色色带变窄或某色带消失，橙色消失表示收缩早期运动丧失，兰色消失表示收缩晚期运动丧失。,CK,短
13、轴切面腱索水平 左室后下壁矛盾运动呈红色,CK,心尖两腔切面CK显示前壁、心尖部下壁不运动,冠心病,组织多普勒超声 新进展,原 理 多普勒效应，显示低速运动显 示 速度、加速度、能量、(二维彩色.M型彩色.PW-DTI)。测 量 局部室壁运动速度、加速度。各室壁心肌纵向运动,.瓣环局 限 室壁运动的方必须与声束方向,多普勒组织成像技术(DTI),心脏病,能量,速度,加速度,DTI 显示形式,仪器进展,超高帧频的实时显像：70帧/秒(30-40帧/秒)，可达200300帧/秒，时间分辨率可达5ms(20-30ms)，图像信息容量增加，多部位同步定量分析功能：多种参数分析模式：定量分析(室壁)心肌
14、运动速度、加速度，位移、应变、应变率和协调性等指标，定量评价心脏功能的有力工具。,显示形式,组织速度成像（tissue velocity imaging，TVI)组织追踪成像（tissue tracking，TT）,位移(distance)应变成像(strain imaging,SI）应变率成像(strain rate imaging,SRI)组织同步成像（tissue synchronization imaging，TSI)收缩期后收缩或缩短(post-systolic contraction,(shortening,PSC or PSS),1.彩色二维TVI（color 2D TVI）主要
15、用于识别心肌 组织运动的方向和速度，提高目测诊断的敏感性.2.M-TVI3.脉冲多普勒速度频谱（PW-TVI）和定量组织速度 成像（quantitative tissue velocity imaging，QTVI）,组织速度成像（tissue velocity imaging，TVI）,DTI不同部位取样,SRI 2D、M型、曲线显示,正常人左室前间隔纵径向SRI图像,DTI几种显示方式,TT,QTVI,TT,SI,组织追踪成像（tissue tracking，TT）,位移-时间曲线(TT)正常人,基底部,中部,心尖部,TT显示室间隔不运动及侧壁位移极低(HCM),心肌应变与应变率,=L/L
16、=(L-L0)/L0 SR=/=L/L0/t=V/L0=(1-2)/L0,心肌应变、应变率与组织速度的关系,应变率(Strain Rate),HF patient#14CRT:RV pacing,HF patient#14CRT:LV pacing,定义:局部心肌应变率指单位时间的应变(单位1/s)能从相怜两点组织间的速度梯度计算,HF patient#14CRT:OFF,HF patient#14CRT:Bi-V pacing,正常人,组织同步成像（tissue synchronization imaging，TSI）,TSI是TR-心肌收缩期峰值速率的时间间期，1.彩色-2D 正常-绿色，
17、运动延迟-黄色、红色。2.定量分析：速率时间曲线。心肌的传导时间和 收缩速度进行定量分析，TSI主要用于检测左室壁收缩运动的协调性，,组织同步成像(TSI),绿色-正常,黄、红-运动延迟-,协调性(从R至收缩期峰值速度的时间)The time from QRS to peak systolic velocity,速率时间曲线,位移时间曲线,正常人,左束支传导阻滞病人,收缩期后收缩或缩短(post-systolic contraction or shortening,PSC or PSS)：,即收缩末期后的收缩，指发生在等容舒张 期的收缩波。等容舒张期SR与收缩期SR的比值也是检测 心肌缺血的敏
18、感指标。,图 VIVR/Ve1节段的TVI曲线A图57岁男性高血压病患者侧壁三个取样点TVI曲线均显示VIVR/Ve1，其中瓣环水平VIVR（也是舒张早期的峰值速率）出现于等容舒张期末，基底和中部水平VIVR出现于等容舒张期内，而对侧后间隔同水平的三个取样点等容舒张期均呈收缩运动，即PSS，在这一心动时相内后间隔与侧壁运动是矛盾的，将会影响等容舒张期左室压的快速下降，而侧壁显著的IVR可能是对其PSS的代偿；B图示63岁男性高血压病患者基底水平侧壁VIVR/Ve1，VIVR出现等容舒张期内，对侧同水平的后间隔同样出现PSS。图中垂直线示二尖瓣开放时刻，等容舒张期结束,A图57岁男性高血压病,B
19、图示63岁男性高血压病,动脉血管形态与功能,正常人股动脉后壁IMT,正常人颈动脉后壁IMT,左侧颈总动脉硬斑形成,ICAS CDFI,股总动脉前、后壁硬斑,预测血管内中膜自动测量,IMT=.44 mm(.40-.50)IMT=.88 mm(.50-.70)IMT=1.22 mm(.70-.90)20 year old60 year old 75 year old,IMT分析,无彩色覆盖 无角度依赖 提高彩色和组织 的图象分辨率,灰阶血流成像(B-Flow),同时显示组织、血流和斑点信息 显示流动的官腔中的血液散射信号,血管中内膜快速自动测量准确可靠重复性好理想的动脉粥样硬 化危险因子的评价 工
20、具,IMT的应用,M模式下测量血管径,eTRACKING 示意图,追踪门,后壁追踪波形,前壁追踪波形,血管直径变化波形,同步测量血压和血管直径的变化僵硬度(硬化指数):=Ln(Ps/PD)/(Ds-DD)/DD扩张性(压力应变弹性系数):Ep=(Ps-PD)/(Ds-DD)/DD 参数的大小表示血管的硬度，数值越大表明越僵硬。动脉的顺应性(arterial compliance);AC=(Ds Ds-DdDd)/4(Ps Pd)Ps收缩压，Pd为舒张压，PP为脉压,动脉硬化的指标及计算公式,僵硬度ln(Ps/Pd)/(DsDd)/Dd,扩张性=2(DsDd)/Dd/(PP0.133),顺应性=
21、Dd(DsDd)/2/(PP0.133),Ps收缩压，Pd为舒张压，PP为脉压,1mmHg=0.133KPa,功能测定,早期检测动脉硬化可以在动脉壁增厚和出现斑块前评价动脉硬化。,脑血管病形成的普查值 对于脑血管病的风险预测非常有效的。,临床应用,从值判断血管年龄在查体中健康人群获取到血管的估测年龄后，可以指导饮食习惯，体育锻炼等,帮助健康人避免动脉硬化的发生。,评价治疗后效果很有效,腹部实时造影,超宽视野Sono CT成像原理,肾脏.肾动脉.肾静脉及下腔静脉全貌,全景超声 显示30cm的肱动脉.桡动脉.血流灌注及速度分布,29周胎儿耳部,3D SonoCT成像多平面切割,高分辩率 3D SonoCT成像,实时三维,冠心病,放大的矩阵显示每个晶片的大小与人头发相比,ECHO进展,探头中有3000个小晶片排列成矩形,实时三维成像,实时双平面,心,心梗后室壁瘤实时三维图像,冠心病,先心病ASD10二尖瓣前叶裂,冠心病,全容积定量,心腔容量3D测定,节段性心功能显示,评 价,1.实时三维成像(live 3D)是真正的三维图像有 别于三维重建图.2.可在不同方位截取图像看到2DE无法看到的切 面，对先心病、瓣膜病外科医师术前手术设计 特别有用.3.冠心病有助于受损心肌范围的定量测定、心功 能测定、心梗后各种并发症的检出及定量等很 有潜力.,冠心病,
