二、临床应用
1.M型超声心动图 M型超声采用换能器以固定的位置和方向对人体扫描,心脏各层次结构呈现为一条动态的活动曲线。在诊断过程中通过测量室壁运动的幅度、心室壁的厚度来反映心肌的运动状态。其有较好的空间及时间分辨率,能区分心脏各结构节律性运动时的细微差别。其局限性在于取样线需要与室壁心内膜保持垂直,当左心室发生重构以及心尖上翘时,往往造成取样线不能与室壁相垂直,从而不能得到标准切面,此时若用固定公式来计算左室腔容积,会产生较大误差。
2.二维超声心动图法(2DE) 2DE是一种无创性检查,操作简单、可重复强,其原理是人体反射回来的信号以光点的形式组成切面图像。目前临床上常用Simpsons法,它测量的原理是对心脏进行几何假设,显示心脏各切面结构及其动态变化,可直观、准确地显示各结构与病变区域的毗邻关系,为临床诊断提供更丰富的诊断依据。其局限性:2DE测量准确性受主观因素影响较大,也是建立在心室腔几何学假设的基础上,心室重构的患者左室具有不同的形状,评估心功能会存在较大误差。
3.四维超声心动图 最新推出的四维超声技术不依赖几何模型假设,可以得出真实的左室形状,能够更准确定量左室容量、评价心功能,尤其适用于心肌梗死等心脏形状不规则患者。该技术操作简单,成像速度快,能够实时显示心脏立体形态及其动态变化。对心肌梗死后左室重构、室壁瘤切除及预后的评估有重要的作用。(https://www.daowen.com)
4.斑点追踪技术 二维斑点追踪技术(2D-STI)在感兴趣区域逐帧斑点追踪从而获得速度、应变和应变率等参数,了解局部心肌的形变。它不受入射角度的影响,可以对感兴趣心肌任何方向进行定量测量。同MRI相比,2D-STE通过测量径向和环向应变诊断节段性心室功能异常的敏感性和特异性都很高,可以准确鉴别正常运动、运动减低或无运动的节段。三维斑点追踪技术(3D-STE)克服了角度依赖性及“跨平面失追踪”局限性,不受心肌运动方向限制,能够在三维容积内客观、准确地追踪心肌的运动轨迹,准确评估心肌在三维空间内的复杂形变,更好地评价心脏解剖结构和心脏功能。3D-STE可以得到左室17节段纵向、径向及圆周应变,对左室局部心肌功能进行量化分析。四维应变技术实现了真正意义上的四维心肌定量,提供了更真实的心肌运动全方位分析。根据现有的临床报道认为,四维应变有可能成为评估心肌功能,及早发现许多亚临床心肌受累疾病以及量化心肌缺血性心脏病和受损区域的有价值方法。四维应变随着时间的推移,在三个层面执行追踪,便于操作者观察感兴趣区放置合适与否并且更易评价追踪质量,操作简单,耗时短,在取得三维影像后,启用自动左心室定量软件,可以自动跟踪心内膜和心外膜,最终得到舒张末和收缩末容积、射血分数、左室重量以及左室纵向、径向、面积及整体应变等参数。
目前,评价心肌运动常用参数包括应变(strain)、应变率(strain rate)、旋转(rotation)、扭转(twist)等。心肌应变指心肌在心动周期中发生的形变,可分为法向应变(normal strain)和剪切应变(shear strain)两类。分析心肌的法向应变,可将心肌运动的综合向量分解为三个方向即纵向、径向及圆周上的分向量。正向应变表示心肌的延长或增厚,负向应变表示心肌的缩短或变薄。正常心肌收缩期纵向应变为负值,表示心肌在长轴切面上缩短;圆周应变为负值,表示短轴切面上心室的周长减小;径向应变为正值,表示室壁增厚。剪切应变是指物体在剪切力作用下形状发生改变时在各平面上产生的角度变化。心肌的剪切应变是由不同层次心肌纤维的排列方向不同造成的,逆时针方向排列的心外膜下心肌和顺时针方向排列的心内膜下心肌同时收缩,如同扭毛巾一般,引起左心室发生扭转。应用2D-STI可以获取心肌各节段相对于心室长轴的旋转角度,顺时针旋转为正值,逆时针旋转为负值。正常收缩时心尖部为逆时针旋转,心底部为顺时针旋转。计算心尖部和心底部旋转角度的代数和即为心室扭转角度(twist),而扭矩(torsion)等于扭转/两节段之间的距离。STI提供各种应变和旋转参数使得全面评价心肌机械运动成为可能。