1、冠心病超声诊断进展 武 汉 大学人民医院 超声影像科 湖北省人民医院 郭瑞 强 冠心病 ( Coronary Heart Disease ) 定 义 v冠心病系冠状动脉粥样硬化性心脏病的简 称,是指由于冠状动脉粥样硬化,使血管腔 阻塞导致心肌缺血缺氧而引起的心脏病,它 和冠状动脉功能性改变一起,统称为冠状动 脉性心脏病,亦称缺血性心脏病 临床基础 超声心动图检查 (Echocardiography ) 1冠状动脉的超声检查 v常规二维及经食管超声心动图 检查,能实时显 示左、右冠状动脉起始及近心端的空间方位与形 态结构特征 v血管内超声 可清晰测量血管内径、管壁厚度、 粥样斑块与血栓形成及其所
2、致管腔狭窄等,为冠 状动脉的生理与病理变化提供最直观的影像学诊 断 v多普勒彩色血流与频谱 显示更近一步佐证冠脉 内血流状态 v正常左冠状动脉起自主动脉根部短轴切面 3 4点钟 位置,内径 3 6mm, 管壁厚约 1.4 2.0mm, 并可见主干分支为前降支和左旋 支 v将探查切面改变为左心两腔切面并略作倾 斜即可探及沿前室间沟下行的前降支中下段 v右冠状动脉开口在主动脉根部短轴切 面约 10 11点钟 位置,内径 2 4mm v将左心室两腔切面稍作旋转,即可显 示左心室下壁与隔肌之间沿后室间沟下 行的后降支中下段 冠状动脉血流显像 v双期灌注以 舒张期 为主 v收缩期冠脉内灌注的血流量约占心
3、动周期搏出 量的 1/3,而舒张期则占 2/3 v血流方向由心底流向心尖 v舒张期冠状动脉内血流持续时间长,峰值血流 速度快,流速为 30-80cm/s, 收缩期血流速度为 12 20cm/s 2缺血心肌的检测 v检测心肌缺血的原则之一是 发现心肌缺 血段的异常运动 v收缩期室壁增厚异常 也被认为是缺血心 肌的另一种形式的重要表现 v反映室壁运动的 CK技术 ( Color Kinesis ) 有助于评价室壁运动状态 3负荷超声心动图 ( Stress Echocardiography ) v运动负荷:坐位踏车、仰卧位蹬车和活 动平板 v静态负荷:冷加压试验、握力试验和心 房调搏 v药物负荷:
4、使用药物包括交感神经兴奋 剂,如多巴酚丁胺、肾上腺 素、异丙肾上腺素和血管扩 张剂如潘生丁、腺苷 多巴酚丁胺负荷超声心动图原理 v 心肌氧耗取决于 室壁张力 、 血压 、 心肌收缩力 、 心率 v 多巴酚丁胺负荷试验时狭窄冠脉不能相应增加血供,使 该部位心肌缺血、缺氧,发生室壁运动异常 v 小剂量用于检测存活心肌,大剂量用于诊断冠心病 分析方法 v运动加强 hyperkinetic v运动正常 normal v运动减弱 hypokinetic v无运动 akinetic v反常运动 dyskinetic 多巴酚丁胺负荷超声心动图临床应用 v诊断冠心病心肌缺血 v识别心肌梗死后存活心肌 v对心肌
5、梗死患者进行危险分层 v评价冠心病治疗疗效及预后 v冠心病非心脏手术术前危险分层 v评价心脏移植后患者心脏功能 诊断冠心病心肌缺血 识别心肌梗死后存活心肌 鉴别冬眠心肌与顿抑心肌 v冬眠心肌 :小剂量使其运动增强。随 着剂量增加室壁运动恶化 v顿抑心肌 :小剂量室壁运动增强,随 着剂量增加不出现室壁运动恶化 DSE优点、安全性 v优点 :费用低,方便易行,可同时评 价心脏局部与整体功能,识别其它心脏 疾病 v安全性 : DSE 是一种安全的负荷超声 心动图方法,绝大多数受试者对多巴酚 丁胺具有良好的耐受性 多巴酚丁胺负荷试验结合超声新技术 v DSE结合组织多普勒成像 v DSE结合背向散射积
6、分技术 v DSE结合 CK v DSE结合经食道超声心动图 v DSE结合心脏声学造影 v DSE结合实时三维超声心动图 v DSE结合应变及应变率成像 4心肌造影 原 理 v经静脉注射声学造影剂,经肺循环随冠脉循环 灌注至心肌组织细胞中,通过造影剂背向散射信 号增强引起心肌视频灰度增加,定量了解心肌血 流灌注及冠脉储备功能,籍以评价冠心病的一种 新的诊断方法 心肌声学造影的临床应用 v确定心肌灌注床的大小 v确定缺血心肌并测定危险区面积及梗塞区范围 v冠脉储备功能 v估价心肌梗塞区心肌存活性 v了解梗塞后侧支循环建立 心肌梗塞并发症 ( Complications of Myocardia
7、l Infarction) 室壁瘤形成 室间隔穿孔 乳头肌功能不全和乳头肌断裂 附壁血栓 心室游离壁破裂 心肌梗塞的扩展 右心室梗塞 超声心动图测定心功能 和心内压力 武汉大学人民医院 郭瑞强 第一节 心脏收缩功能测定 左室收缩功能 1. M型超声心动图测定左室收缩 功能 1.1 左室内径、室间隔厚度与左室后 壁厚度 v 1.2 左心室容量计算方法 立方体法 : V D3 Teichholz式法 : V 7.0 (2.4+D) D3 1.3 左室射血分数测量 EF =( LVDEV LVSEV) / LVDEV = LVSV / LVDEV 1.4 左室短轴缩短率 ( FS, %) FS =(
8、 LVIDd LVIDs) / LVIDd 1.5 左室周径缩短率 (左室舒张末周径左室收缩末周径 ) 左室舒张末周径 1.6 平均左室周径缩短率( meanVCF) = ( LVIDd LVIDs) /( LVIDd射血时间 ) 1.7 左室后壁运动速率 平均速率左室后壁心内膜运动幅度 (ENA) 射血时间( ET) 矫正速率 ENA /( LVIDdET) 1.8 左室壁增厚率 室间隔增厚率 =(室间隔收缩末期 最厚厚度舒张末室间隔厚度) /舒张 末室间隔厚度 左室后壁增厚率 =(收缩末期左室 厚度舒张末期左室厚度) /舒张末期 左室厚度 v1.9 二尖瓣前叶距室间隔距离( EPSS) 2
9、.二维超声心动图测量左心室收缩 功能 2.1 测量左心室射血分数,计算公 式如下: EF=EDV ESV/EDV=SV/EDV 2.2 测量左室容量的方法 2.2.1 改良的 Simpsons公式 V=(Am)L/3+ (Am+Ap)/2 L/3+( AP/3)L/3 V=L / 3 Am +( Am+Ap ) / 2 + Ap / 3 2.2.2 双平面椭圆公式: V L/6( 4Am D)( 4AL L) 2.2.3 单平面椭圆法: V 8(A)2 3L=0.85A2/L 2.2.4 半球圆柱法: V (Am)L 2 2 3(Am) L 2 5 L 6(Am) ( Am为二尖瓣水平短轴切面
10、面 积, L为左室长轴切面左心室长径 ) 2.2.5 测量左室腔面积变化分数 左室面积变化分数 (舒张末期面 积 收缩末期面积 )/舒张末期面积 2.3 二尖瓣前叶与室间隔夹角 ( Mitral-Septal Anger, MSA) 2.4 目测法观察室壁运动估价射 血分数 3. 多普勒超声心动图测量左室收缩功能 3.1 多普勒超声心动图结合二维超声心动图 测量左室每搏量与心舒出量 CSA (cm2) 3.14(D/2)2 D为直径。 每搏量 (Stroke Volume, SV) FVICSA 心舒出量 =SVHR 其他的多普勒参数估价左室收缩功能: 峰值流速、平均加速度 平均减速度、加速时
11、间 减速时间、射血时间 流速积分 第二节 心脏舒张功能测定 ( Measurement of Cardiac Diastolic Function) 1.心脏舒张的生理 2.舒张期二尖瓣口多普勒频谱曲线 2.舒张期二尖瓣口多普勒频谱曲线 左房室间的压力变化与通过二尖瓣血流速度间的关系如图所示 : 心脏舒张异常是疾病过程中的早期表现。常见于高血压、冠心病和老年人。 E 峰减低、 A峰增加、 E峰减速时间延长 3.舒张期经二尖瓣血流频谱类型 在正常成人,经二尖瓣血流频谱呈现 E/A 为 11.5、 E峰减速时间 160240 毫秒、肺静 脉 “a”波返流频谱 25cm/秒 舒张功能受损早期主要是左
12、心室松弛受损 ,舒张早期充盈降低,心房收缩时的充盈增 加。 E/A 1.1、 减速时间 240毫秒、肺静脉 “a”波 25cm/秒 随着有效顺应性的降低, E峰减 速时间缩短,呈现假性正常 , E/A=1.12.5、 E峰减速时间 160240毫 秒,由于左房压增高使肺静脉返流频 谱峰值速率 25cm/秒 在更严重的疾病,左房压进一步升 高,左室顺应性进一步下降,产生限制性 充盈类型。 E/A 2.5、 E峰减速时间 150毫秒、 肺静脉返流频谱峰值流速 25cm/秒 有研究显示当 E峰减速时间 140毫秒时表明患者预后差,而且这一 指标独立于左室收缩功能不全,即不 受左室收缩功能不全严重程度
13、的影响 4.评价左室充盈压 E峰峰值流速 与 E峰减速时间均与 左房平均压相关性良好。左心房平均压 升高的患者 E峰升高,减速时间缩短。 当 E峰减速时间 150ms时,则表明左房 平均压 25mmHg。 此外,在左室收缩 功能不全的患者 E/A 2.5亦表明存在高 的左房平均 压 鉴别正常的二尖瓣血流频谱与假性 正常的二尖瓣血流频谱,前者左室充盈压 正常,后者则左室充盈压增高,改变心脏 的负荷状态亦可用于鉴别正常与假性正常 。 在正常人,用降低前负荷的药 物例如硝酸脂类或 Valsalva动作使左心 室前负荷降低,此时, E、 A峰值均降 低。在假性正常患者则 E峰降低、 A峰 升高。 估价
14、左室舒张末压的最好指标为二尖瓣 血流频谱上的左房收缩时间( TAD) 与肺静 脉血流频谱上的左房收缩时间( PAD) 比值 。正常人的 PAD等于或小于 TAD PAD长于 TAD是估价左心室舒张末 压增高敏感性高、特异性强的指标。当 PAD/TAD 1时则表明左室舒张末压 15mmHg 5.影响因素 5.1心率的影响; 5.2年龄的影响; 5.3二尖瓣返流的影响; 5.4二尖瓣口面积的影响; 5.5心律的影响 第三节 心脏与血管内压力的测定 1.简化的 Bernoulli 方程 P1 P2 1/2(V22 V12) dv/dt R(V) P1 P2(mmHg) 3.97V224V22 2.左
15、室压力测定 2.1左室收缩压测定: 当存在主动脉瓣狭窄时, LVSP BPS 4(VmasAS)2 2.2 左室舒张末压测定: 当存在主动脉瓣返流,可推算出左室舒张末压 LVEDP Bpd 4(VmaxAR)2 3.左房压的测定 LAP Bps 4(VmaxMR)2 4.右室压测定 4.1右室收缩压测定: 当存在三尖瓣返流时,我们可利用 简化的 Bernoulli方程推算出右室收缩压 , RVSP 4(VmaxTR)2 RAP, RVSP为 右室收缩压 , VmaxTR为三尖瓣返流的 峰值流速 , RAP为右心房压 我们亦可推算室间隔缺损患者 的右室收缩压。 RVSP BPS 4(VmaxVS
16、D)2 动脉导管未闭患者 RVSP BPS 4(VmaxPDA)2 4.2右室舒张压测定: 右室舒张压与右房压几乎一致 通常用右房压表示 5.右房压的估价 二维超声心动图观察下腔静脉 下腔静脉内径正常,吸气时其内径减 少达 50%以上,右房压为 05mmHg 下腔静脉内径正常,但吸气时其内径 减小未达到 50%,右房压为 510mmHg 下腔静脉扩张,但吸气时其 内径 减小达 50%以上,右房压 1015 mmHg; 下腔静脉扩张,同时,吸气 时其 内径减小未达到 50%,右房压 为 1520mmHg 6.肺动脉压的测定 当无右室流出道与肺动脉口狭 窄时,肺动脉收缩压与右心室收缩压 几乎一致。
17、通过三尖瓣返流与简化的 Bernoulli方程就可推算出肺动脉收缩压 : PASP RVSP 4(VmaxTR)2 RAP 当存在肺动脉瓣返流时,可测 定肺动脉舒张压,公式为: PADP=4VmaxPR2 RAP 在无三尖瓣返流、肺动脉瓣返流的 情况下,估价肺动脉压力的方法包括: 射血前时间 心电图 QRS波起始部至肺动脉收 缩期血流的起始部 加速时间 肺动脉收缩期血流起始部至峰值流 速的时间 射血时间 肺动脉收缩期血流起始部至终止部 的时间 加速时间 /射血时间 其中加速时间最具有临床价值 肺动脉压 肺动脉血流加速时间(毫秒 ) 正常 120 轻度增高 80100 中度增高 6080 重度增
18、高 60 肺动脉压与肺动脉血流加速时间的关系 肺动脉血流频谱上的收缩中期 切迹是反映肺动脉高压的可靠指征。 这一指征尽管敏感性不高,但具有很 强的特异性,假阳性罕见 第四节 返流分数与肺循环 血流 /体循环血流的测定 1.返流分数的测定: 返流分数: (总的每搏量有效每搏量 )总的每搏量 Mistral RF%: (Mistral SV AorticSV) Mistral SV vAortic RF% =(Aortic SVMistralSV)Aortic SV vPulmonary RF%=(Pulmonary SVAorticSV) Pulmonary SV v Tricuspid RF%
19、=(Tricuspid SVAortic SV) Tricuspid SV 2.肺循环与体循环血流比值测定 存在心内分流的先天性心脏病如室间 隔缺损、房间隔缺损、动脉导管未闭患者, 测定肺循环血流量 (Qp)与体循环血流量 (Qs) 比值,能准确判断分流量的程度。在肺血管 阻力正常的情况下, Qp/Qs与缺损大小呈明 显正相关, Qp/Qs=SV QpSV Qs 返流程度 返流分数 微量返流 20% 轻度返流 2030% 中度返流 3050% 重度返流 50% 返流分数与返流程度的关系 SV Qp部位 SV Qs 部 位 VSD 肺动脉或二尖瓣 主动脉 ASD 肺动脉 二尖瓣或主动脉 PDA 主动脉或二尖瓣 三尖瓣或肺动脉瓣 下右室流出道 VSD、 ASD、 PDA测量肺循环与体循环血流量的部位