組織多普勒超聲心動圖的方法學(xué)及臨床應(yīng)用

組織多普勒超聲心動圖的方法學(xué)及臨床應(yīng)用河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院武彩娥第一頁，共六十四頁。多普勒超聲心動圖頻移的原理F0F1頻移(Fd)＝F1－F0Fd>0Fd<0Fd=0第二頁，共六十四頁。組織多普勒超聲心動圖（TissueDopplerEchocardiography）的概念應(yīng)用多普勒超聲頻移原理心肌組織作為二次聲源對局部組織頻移進(jìn)行數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換定性或定量觀測局部組織運(yùn)動狀態(tài)第三頁，共六十四頁。組織多普勒超聲心動圖的別稱

組織速度成像

TissuevelocityImagingTVI

多普勒心肌顯像

DopplerMyocardialImagingDMITDE組織多普勒成像

TissueDopplerImagingTDI第四頁，共六十四頁。一、組織多普勒超聲心動圖成像原理探頭發(fā)出超聲波（F0）靶器官心臟產(chǎn)生多普勒信號（F1）:血流和心肌心臟運(yùn)動F1－F0產(chǎn)生差值Fd（頻移）血流的速度40－150cm/s，心肌的速度4－15cm/s，血流運(yùn)動振幅比心肌振幅低血流為高頻低振幅,心肌為低頻高振幅第五頁，共六十四頁。度速0

B

T速度濾過信號幅度濾過界線標(biāo)準(zhǔn)濾波分離組織和血流信號第六頁，共六十四頁。用低通濾波器和降低系統(tǒng)增益檢測心肌反射回來的頻移信號用高通濾波器和增加系統(tǒng)增益檢測血流反射回來的頻移信號通過改變多普勒濾波系統(tǒng)的閾值，可分別獲得血流或心肌的頻移信號組織多普勒血流多普勒第七頁，共六十四頁。信號處理系統(tǒng)流程自相關(guān)處理數(shù)字轉(zhuǎn)換彩色編碼數(shù)模轉(zhuǎn)換

心肌運(yùn)動的不同模式的成像第八頁，共六十四頁。心肌的解剖結(jié)構(gòu)心肌分為三層內(nèi)外層為縱向螺旋肌中層為環(huán)狀肌外層中層內(nèi)層第九頁，共六十四頁。心臟運(yùn)動有三個方向橫向、縱向、空間位移心臟運(yùn)動時，心尖位置固定收縮期心基部向心尖部移動心室基部至心尖部速度逐漸降低心肌內(nèi)層運(yùn)動速度高于外層心肌的運(yùn)動特點第十頁，共六十四頁。心動周期等容收縮期快速射血期慢速射血期等容舒張期快速充盈期緩慢充盈期心房收縮期第十一頁，共六十四頁。組織多普勒超聲心動圖成像影響因素幀頻聲束角度增益第十二頁，共六十四頁。幀頻高幀頻>70低幀頻<70單位FPS\HZ理論高幀頻>240幀頻就是單位時間內(nèi)成像的幀數(shù)概念作用影響所測速度的準(zhǔn)確性第十三頁，共六十四頁。二、組織多普勒超聲心動圖的成像

模式及觀測方法第十四頁，共六十四頁。TDE實時成像

彩色二維組織速度圖多普勒組織能量圖多普勒組織加速度圖變應(yīng)率成像彩色M型組織多普勒成像脈沖組織多普勒超聲心動圖TDE非實時成像解剖M型曲線化解剖M型技術(shù)組織多普勒三維成像TDE成像模式第十五頁，共六十四頁。彩色二維組織速度圖（Colour-TVIorcolourDopplerMyocardialImagingCDMI）對心肌組織反射回來的頻移信號進(jìn)行與CDFI編碼原則相同的彩色編碼顏色和亮度代表心肌運(yùn)動的方向和速度第十六頁，共六十四頁。背離探頭由高至低依次編碼為藍(lán)色、淺藍(lán)色、白色朝向探頭由低至高編碼為紅色、黃色、白色第十七頁，共六十四頁。C－TVI圖像的獲取條件選擇C－TVI模式心電信號的同步獲取設(shè)置幀頻70HZ以上調(diào)節(jié)取樣框角度減低增益在呼氣末獲取第十八頁，共六十四頁。C－TVI圖像的觀測切面心肌環(huán)向運(yùn)動觀測切面胸骨旁左室長軸切面胸骨旁左室短軸切面（乳頭肌水平）心肌縱向運(yùn)動觀測切面心尖四腔切面心尖兩腔切面左室長軸矢狀面第十九頁，共六十四頁。各切面C－TVI的特征胸骨旁左室長軸切面收縮期－－－舒張期胸骨旁左室短軸切面（乳頭肌水平）收縮期－－－舒張期心尖四腔及兩腔切面心尖色彩較暗收縮期－－－舒張期內(nèi)膜下心肌色彩最亮，其次為中層、再之外層第二十頁，共六十四頁。C－TVI觀測注意事項

沿超聲束所測速度是心肌各方向運(yùn)動與聲束平行的速度矢量和，導(dǎo)致C－TVI的平面速度成像色彩與真實速度的不同第二十一頁，共六十四頁。多普勒組織能量圖基于二維多普勒組織速度圖以能量圖的二維或M型方式展現(xiàn)心肌的多普勒信號強(qiáng)弱，無方向性反應(yīng)心肌組織結(jié)構(gòu)的變化第二十二頁，共六十四頁。多普勒組織加速度圖DTA對心肌運(yùn)動加速度的大小進(jìn)行彩色編碼心電傳導(dǎo)、激動順序和心肌活力的研究第二十三頁，共六十四頁。多普勒組織變應(yīng)率成像評價心動周期中心肌的長度隨時間的變化據(jù)變應(yīng)率的大小和正負(fù)而成像SR＝dL/L0/dT［s-1］dLL0L1負(fù)向SR室壁增厚正向SR室壁變薄第二十四頁，共六十四頁。彩色M型組織多普勒超聲心動圖M型連續(xù)展示聲束方向彩色編碼的心肌運(yùn)動（幀頻500HZ）定性及定量觀測心肌的電和機(jī)械活動第二十五頁，共六十四頁。M型TDE如何定性及定量觀測心肌電和機(jī)械活動？運(yùn)動方向與速度相位速度變化各時相跨壁速度梯度判斷局部心肌的激動時間及順序二尖瓣環(huán)或三尖瓣環(huán)的運(yùn)動峰值以及與血流峰值的間隔二或三尖瓣環(huán)移動振幅第二十六頁，共六十四頁。脈沖組織多普勒超聲心動圖

PW-TDE

頻譜多普勒組織顯像用頻譜圖顯示聲束方向上取樣容積范圍內(nèi)的組織運(yùn)動橫坐標(biāo)表示時間、縱坐標(biāo)表示頻移或速度朝向或背離探頭分別用正值或負(fù)值表示高幀頻(500HZ)顯示平面瞬時速度變化第二十七頁，共六十四頁。心肌及房室瓣環(huán)運(yùn)動頻譜的特征收縮波Sm早期舒張波Em晚期舒張波AmEm/Am>1第二十八頁，共六十四頁。PW-TDE測量室壁運(yùn)動參數(shù)速度峰值、加、減速度時間間期、跨壁速度階差（MVG）MVG=Vp–Ve/L消除心臟空間位移的影響第二十九頁，共六十四頁。PPT內(nèi)容概述組織多普勒超聲心動圖的方法學(xué)及臨床應(yīng)用。血流為高頻低振幅,心肌為低頻高振幅。通過改變多普勒濾波系統(tǒng)的閾值，可分別獲得血流或心肌的頻移信號。顏色和亮度代表心肌運(yùn)動的方向和速度。心尖四腔及兩腔切面心尖色彩較暗。以能量圖的二維或M型方式展現(xiàn)心肌的多普勒信號強(qiáng)弱，。SR＝dL/L0/dT［s-1］。橫坐標(biāo)表示時間、縱坐標(biāo)表示頻移或速度。朝向或背離探頭分別用正值或負(fù)值表示。高幀頻(500HZ)顯示平面瞬時速度變化。彩色M型TDE二尖瓣環(huán)S期下移距離<4.8mm，預(yù)測左室射血分?jǐn)?shù)≤30％的敏感性90％、特異性78％。Em<8.5cm/s評價左室舒張功能降低的敏感性是88％，特異性是67％。局部心肌收縮功能異常與整體收縮功能異常有明確關(guān)系:當(dāng)異常節(jié)段超過10％時，EF降低。三尖瓣環(huán)的運(yùn)動幅度和速度評價右室整體收縮功能:Sm與右室射血面積變化顯著相關(guān)。隨年齡增長右室長軸方向的收縮及舒張功能逐漸減低，而短軸功能相對增強(qiáng)第三十頁，共六十四頁。TDE非實時成像在獲取高幀頻二維速度成像基礎(chǔ)上的合成重建，即經(jīng)后處理而得到的成像第三十一頁，共六十四頁。解剖M型（基于二維灰階成像）第三十二頁，共六十四頁。解剖M型（基于CDMI）第三十三頁，共六十四頁。曲線化解剖M型技術(shù)

（CurvedanatomicM-Mode）

將基于已獲得的高幀頻C-TVI基礎(chǔ)上經(jīng)過后處理技術(shù)所獲得的解剖M型資料曲線化，多部位、多參數(shù)定量分析局部心肌運(yùn)動的方法第三十四頁，共六十四頁。曲線化解剖M型第三十五頁，共六十四頁。曲線化解剖M型第三十六頁，共六十四頁。如何獲得

解剖M型及曲線化解剖M型規(guī)范資料？三至五個連續(xù)心動周期的圖像幀頻達(dá)到170Hz心電圖的同步獲取第三十七頁，共六十四頁。曲線化解剖M型的優(yōu)點多部位測量多參數(shù)測量多時相測量

整個二維扇窗可被同時測量，二維扇窗內(nèi)任何點及點之間的時間延遲、速度、加速度、能量、變應(yīng)率均可比較第三十八頁，共六十四頁。三、組織多普勒超聲心動圖的

臨床應(yīng)用

臨床應(yīng)用心臟功能的研究缺血性心臟病原發(fā)性心肌病負(fù)荷超聲心動圖心臟電生理研究其它第三十九頁，共六十四頁。心臟功能左室整體右室局部收縮功能舒張功能心臟功能的研究

第四十頁，共六十四頁。左室整體收縮功能

C－TVI增加二維測量左心收縮功能的精確性彩色M型TDE二尖瓣環(huán)S期下移距離<4.8mm，預(yù)測左室射血分?jǐn)?shù)≤30％的敏感性90％、特異性78％PW-TDE１、測量二尖瓣環(huán)六個節(jié)段（二尖瓣環(huán)后間隔、側(cè)壁、下壁、前壁、前間隔、后壁）的Sm２、二尖瓣環(huán)Sm平均值與Simpson法測EF高度相關(guān)３、當(dāng)Sm≥5.4cm/s時，預(yù)測射血分?jǐn)?shù)EF≥50％的特異性為97％，敏感性為88％第四十一頁，共六十四頁。左室整體舒張功能

二尖瓣環(huán)Em是評價左室舒張功能一個獨立指標(biāo)Em<8.5cm/s評價左室舒張功能降低的敏感性是88％，特異性是67％Em／Am較血流E/A更早反應(yīng)舒張功能的異常第四十二頁，共六十四頁。識別二尖瓣口血流造成的左室舒張功能假正常第四十三頁，共六十四頁。左室局部收縮功能和舒張功能

C－TVI和彩色－M型定性觀察局部收縮和舒張功能PW-TDE和曲線化解剖M型定量觀察局部收縮舒張功能PW-TDE對局部心肌速度實時追蹤

曲線化解剖M型的同一切面、多點位、同時測量的特點使異常心肌更易定位、定性第四十四頁，共六十四頁。局部收縮功能的異常表現(xiàn)：收縮期色彩異常、心肌Sm、MVG減低，基部至心尖速度降低趨勢被打亂、心肌變應(yīng)率改變等

局部舒張功能異常表現(xiàn)：早期舒張速度的降低及Em／Am的降低或倒置局部收縮與舒張功能有密切的關(guān):Sm與局部IVRT有明顯負(fù)相關(guān)局部心肌收縮功能異常與整體收縮功能異常有明確關(guān)系:當(dāng)異常節(jié)段超過10％時，EF降低第四十五頁，共六十四頁。右室收縮及舒張功能功能

三尖瓣環(huán)的運(yùn)動幅度和速度評價右室整體收縮功能:Sm與右室射血面積變化顯著相關(guān)三尖瓣環(huán)Em、Am及其比值與血流法所測舒張功能的指標(biāo)相關(guān)性良好收縮期長軸方向運(yùn)動速度右室MSV較左室相應(yīng)階段高、乳頭肌水平右室環(huán)狀收縮速度低于左室隨年齡增長右室長軸方向的收縮及舒張功能逐漸減低，而短軸功能相對增強(qiáng)第四十六頁，共六十四頁。缺血性心臟病

心肌運(yùn)動速度的減低、消失和運(yùn)動方向的紊亂等第四十七頁，共六十四頁。缺血心肌的TDE改變C－TVI顯示：色彩暗淡，或無色彩，正常的內(nèi)外膜下心肌的顏色差異減低彩色M型TDE顯示:當(dāng)左前降支狹窄>70%時,中段室間隔RF期高速負(fù)向運(yùn)動，在正常情況下呈低速向外運(yùn)動，局部收縮延遲至二尖瓣開放后加速度成像顯示:主動收縮與被動牽拉的缺血心肌的交界處有異常加速區(qū)第四十八頁，共六十四頁。TDE-PW表現(xiàn)：1.Em/Am比值的降低Em/Am<1時，診為缺血心肌的特異71.6％，敏感性61.9%2.Sm、Em、Am減低，嚴(yán)重缺血可見Smax變鈍MVG的減低局部IVRT延長(正常59±22ms)動物實驗證實IVRT延遲30ms，供此節(jié)段的血管有70％的狹窄第四十九頁，共六十四頁。梗塞區(qū)心肌的TDE改變1.無顏色、無能量顯示或能量色彩暗淡2.Sm、Em、Am明顯降低，MVG也明顯減低3.后壁梗塞時，前間隔MVG低于后壁MVG現(xiàn)象消失4.右室及下壁心梗時，三尖瓣環(huán)運(yùn)動幅度減低5.室壁瘤時，與收縮運(yùn)動相反的顏色顯示第五十頁，共六十四頁。原發(fā)性心肌病

肥厚性心肌病非梗阻型：長軸方向的波峰高于短軸，收縮期峰值時間延長、基部、中間段的Sm、Em顯著降低,Em/Am比值下降,室間隔MVG降低基于心尖的收縮運(yùn)動速度梯度變緩2.無論有無梗阻室間隔舒張功能減退的發(fā)生早于經(jīng)二尖瓣口血流所測舒張功能異常第五十一頁，共六十四頁。擴(kuò)張性心肌病Sm、Em、Am胸骨旁左室短軸平均MVG，正常值3.28+0.67s二尖瓣環(huán)振幅及速度降低限制性心肌病Em嚴(yán)重AmEm8cm/s為界鑒別限制性心肌病與縮窄性心包炎可有100%的敏感性和特異性。第五十二頁，共六十四頁。TDE在超聲負(fù)荷試驗中的應(yīng)用超聲負(fù)荷試驗運(yùn)動試驗藥物試驗多巴酚丁胺試驗其它第五十三頁，共六十四頁。組織多普勒DSE的實驗及臨床研究早期發(fā)現(xiàn)由低劑量DBA誘導(dǎo)的微小收縮變化缺血心肌的定位存活心肌與死亡心肌的鑒別間接判斷冠脈狹窄程度第五十四頁，共六十四頁。TDE超聲負(fù)荷試驗的局限性同傳統(tǒng)灰階比較，診斷缺血心肌的敏感性增加，特異性未增加，部分卻有所降低

原因：心肌肥厚，心功能不全，心肌纖維化以及左室負(fù)荷狀態(tài)影響心肌的局部動力學(xué)改變各儀器及各模式幀頻的不同使速度變異增加TDI-DSE定量標(biāo)準(zhǔn)化、儀器的設(shè)置及使用標(biāo)準(zhǔn)尚有待進(jìn)一步完善第五十五頁，共六十四頁。TDI技術(shù)已將DSE帶入了定量時代是DSE的未來發(fā)展方向第五十六頁，共六十四頁。心臟電生理的研究

C－TVI、DTA和M-TDE實時觀察心肌的正常及異常激動順序、起始部位、和激動時間，也可對室性期前激動、室內(nèi)傳導(dǎo)阻滯、WPW的旁路進(jìn)行判斷曲線化解剖Ｍ－型可以非實時觀察心肌的激動順序等第五十七頁，共六十四頁。C－TVI、DTA中與心電圖QRS波Q波起點同時出現(xiàn)的紅色黃色亮點區(qū)，確定竇性激動的心室首先除極的位置及異位起搏點正常心室激動順序：從IVS基部及中部延至IVS心尖，再至左右室心尖部、右室前壁及前部