二维超声心动图
二维超声心动图又称切面超声心动图(cross-sectional echocardiography),将从人体组织反射回来的回波信号以光、点的形式组成切面图像。一幅二维图像以每秒30~60次的速度扫描心脏从而获取实时生动的心脏图像,能清晰、直观、实时显示心脏大血管的结构与形态、空间位置、连续关系等。
二维超声心动图可显示心腔的形态结构,便于测量心腔大小。美国超声心动图学会(ASE)推荐应用二维断层切面测量左心室大小等。我国目前大部分单位尚采用M型测量左心室大小和室壁厚度,实际工作中由于操作者技能熟练程度以及患者个体差异、呼吸影响等因素,存在M型取样线无法准确穿过左心室中央部的情况,如果M型取样线倾斜就无法保证测量的正确性(图2-18)。M型超声心动图测量不满意或不可靠时就应选用二维超声心动图测量(图2-19)。目前二维超声心动图广泛应用于测定:①心腔大小(心房和心室)。②主动脉内径、肺动脉内径、下腔静脉等腔径。③二尖瓣瓣口面积、二尖瓣瓣环大小等。④左心室容积和射血分数等。二维超声心动图心腔管径的正常参考值如表2-2。
图2-18 倾斜的M型取样线图例
A为胸骨旁左心室长轴,该例M型取样线倾斜无法提供正确的左心室内径测量;B为胸骨旁左心室短轴,该例M型取样线同样倾斜,容易导致测量误差,可致操作者自身和操作者之间的测量再现性不良。
图2-19 二维超声心动图测量左心室内径图例
A为舒张末期;B为收缩末期的胸骨旁左心室长轴,通常取左心室心尖部与二尖瓣瓣环处1/3等分处测量。
表2-2 二维超声心动图测定的心腔正常值
续表
1.心腔大小测量 心腔大小的二维测定的模式图如图2-20。通常取心尖四腔心切面,心室长径和横径在舒张末期测量,心房的上下径和左右径在收缩末期测量。
2.心腔管径测量 主动脉内径、肺动脉内径、下腔静脉等腔径也是二维超声的常规测量项目。主动脉内径测量时需标明测量的部位以利于随访比较(图2-21);肺动脉内径通常取胸骨旁大动脉短轴以及主肺动脉长轴测量(图2-22);下腔静脉内径取剑突下下腔静脉长轴测量(图2-23)。
3.二尖瓣瓣环测量 二尖瓣瓣环并非为一平面而呈鞍马形,通常取胸骨旁左心室长轴和心尖四腔心切面测量二尖瓣瓣环大小(图2-24),了解二尖瓣瓣环大小对二尖瓣瓣膜成形或置换等手术有重要的实用价值。
图2-20 心腔大小的二维超声心动图测量模式图
左图为左心室和右心室的测量,通常于舒张末期测量左心室和右心室内径,1为左心室长径,2为左心室横径(左心室三等分处),3为右心室长径,4为右心室横径(右心室三等分处)。右图为左心房和右心房的测量,通常于收缩末期测量左心房和右心房内径,5为左心房上下径,6为左心房左右径(左心房二等分处),7为右心房上下径,8为右心房左右径(右心房二等分处)。
图2-21 主动脉内径测量示意图
主动脉内径的测量需要标明测定的位置。a为胸骨旁左心室长轴,该切面可测定主动脉瓣环、主动脉窦部和ST交界(主动脉窦和升主动脉移行处)内径;b为升主动脉长轴(胸骨旁左心室长轴基础上约移一肋间)测定升主动脉内径;c为胸骨上窝主动脉弓长轴切面,该切面可测定主动脉弓和降主动脉起始段内径;d为胸骨旁左心室长轴调整切面(略下移一肋间从降主动脉短轴顺时针90°),该切面测定降主动脉中段内径;e为剑突下腹主动脉长轴切面,该切面可测定腹主动脉内径。(日本国立循环器中心增田喜一技师提供)。
图2-22 肺动脉内径测量
A为胸骨旁大动脉短轴切面,该切面可测定左心室流出道内径(1)和肺动脉瓣环内径(2);B为胸骨旁主肺动脉长轴切面,该切面可测定肺动脉瓣环内径(2)、主肺动脉内径(3)以及右肺动脉(4)和左肺动脉(5)内径。
图2-23 下腔静脉内径测定
A为剑突下下腔静脉长轴切面,该切面可测定下腔静脉前后径;B为剑突下下腔静脉短轴切面(A基础上顺时针旋转90°),该切面可测定下腔静脉前后径和左右径。由于下腔静脉内径与呼吸关系密切,必要时可在二维切面引导下了解下腔静脉呼吸相改变。
图2-24 二尖瓣瓣环的测定
A为胸骨旁左心室长轴切面,该切面可测定二尖瓣瓣环前后径(瓣环前点为二尖瓣前叶与主动脉瓣下瓣环无运动回声移行处,瓣环后点为房室沟处二尖瓣后叶与左心室后壁移行处);B为心尖四腔心切面,可测定二尖瓣瓣环左右径。
4.左心室容积和射血分数测量 二维超声心动图亦可测量左心室容积和射血分数,根据心动周期左心室运动可粗略判断左心室收缩功能的正常与否(图2-25),而具体的定量测量请参阅本书左心室收缩功能测定章节。临床上M型超声心动图广泛用于左心室内径的测量,但也存在不能正确反映左心室大小的情况,例如左心室腔变形(图2-26)、显著左心室壁运动异常(图2-27)以及左心室显著扩大(图2-28)等。因此在这些情况时建议应用二维超声心动图切面采用简化Simpson法或面积-长度法测量左心室容积和射血分数。目前的超声诊断仪均配备有计算心腔容积的公式模式,Simpson法和面积-长度法是常用的容积计算模式(图2-29)。
图2-25 左心室收缩功能的定性判断
左心室腱索水平左心室短轴。左图为舒张末期,右图为收缩末期。
图2-26 特发性肺动脉高压患者的超声心动图
左图为胸骨旁左心室短轴,显示舒张末期左心室呈圆球形,收缩末期左心室受压变为扁圆形(箭头所指),该图为典型右心室压力负荷过重表现。右图为左心室M型超声曲线,左心室变形缘故,M型超声测定的左心室内径不能准确反映左心室大小和左心室收缩功能。LVDd:左心室舒张末期内径,LVDs:左心室收缩末期内径。
图2-27 心肌梗死患者的左心室容积和收缩功能测定超声心动图
A、B分别为舒张末期和收缩末期心尖四腔心切面,C、D分别为舒张末期和收缩末期心尖二腔心切面。沿着心内膜界面描绘可测定左心室舒张末期容积和收缩末期容积。
图2-28 扩张型心肌病患者的左心室容积测定超声心动图
A为舒张末期,B为收缩末期,简化Simpson法沿着心内膜面轨迹描绘计算的左心室舒张末期容积、左心室收缩末期容积分别为425ml、313ml。通常假定椭圆体公式计算左心室大小,而对左心室腔显著扩大患者,左心室腔倾向于圆球形;此时用椭圆体公式计算就有可能高估左心室容积。
图2-29 简化Simpson法和面积-长度法计算左心室容积模式图
简化Simpson法将左心室腔分成一定数目的圆片,各圆片的容积相加即为整个左心室腔的容积;而面积-长度法则根据心腔面积和长轴长度计算左心室容积。通常可应用心尖正交双平面测定左心室容积,而利用单一平面也可计算出左心室容积。