近年来超声心动图的发展很快,有很多新技术诞生并应用于冠心病的诊断。
彩色室壁运动分析(color kinesis,CK)技术是一项实时、定量分析室壁运动的新技术,它是在声学定量的基础上,利用自动边缘检测(automatic border detection,ABD)技术原理对心内膜位移进行伪彩色显示,用不同颜色显示单位时间内心内膜位移的方向和距离,在心动周期末叠加显示同一心动周期内位移信息,为心内膜运动提供独特的彩色显示。国内外学者进行一系列的研究,认为除室间隔外,CK评价RWMA的准确性明显高于2-DE,采用CK技术定量评价左心室局部收缩功能,结论可靠。但CK有两大缺点,其一是成像质量依赖于二维图像的质量,其次CK显示的是心内膜运动而非心肌运动,使得CK的应用在一定程度上受到了限制。
心肌组织定征(myocardial ultrasonic tissue characterization,MUTC)技术是一种无创性评价心肌内在声学物理特性上的方法,反映了心肌结构与功能改变所引起的超声波(高频信号)与组织相互作用的变化,因此,MUTC能实现心肌的组织学变化。利用图像形成的不同原理可分为两种。一是利用现有模拟图像,分析心肌灰阶纹理、伪彩色编码及像素直方图等,虽然可以利用现有仪器采集的图像进行分析,但是原始信息大量丢失,临床应用受限。二是改变图像前处理分析法,使射频信号不经过处理直接提供数据做定量分析或构成射频成像。依据介质交界面大小不同发生反射和散射。散射能反映脏器的实质组织状态,因此,进行心肌组织的超声背向散射成像或用曲线计算背向散射积分(Integrated backscatter IBS)可定量分析心肌声学特性。
向量速度成像技术(AxiusTM velocity vector imaging,VVI)是一项比较新的技术。其技术特点是可以直接观察室壁的收缩和舒张运动、定量测量任何方向的组织运动速度以及对心动周期中的心脏同步性、速度和应变的标测。心肌纤维呈一种独特的螺旋状排列,这种螺旋排列的心肌纤维结构在心室扭转运动中起到关键作用,而这种心室的扭转运动对心脏功能有很大的影响。VVI提示的心脏扭转运动为从心尖部向心底部观察逆钟向扭转为正,顺钟向为负,通过不同短轴切面的室壁运动计算出扭转的角度。通过在二维超声上显示组织运动的方向、速度及向量的大小,可进行量化分析,评价左、右心室运动的同步性。VVI亦可对左室各节段的收缩功能进行定位分析、测量,对心肌缺血引起的心肌收缩功能的障碍进行明确定位。应用VVI 软件可对心脏的二维应变进行研究,有助于分析心脏的变形运动,可广泛用于心脏的收缩和舒张功能的分析。从心尖部观察二维应变可测定:长轴速度、长轴应变及应变率、长轴位移和横向位移。从短轴观察二维应变可测定:周径应变及应变率、径向应变及应变率、径向位移、扭转角度和扭转速率。目前VVI软件发展迅速,其重复性较好,无多普勒的角度依赖性,将为超声评价心脏运动及功能提供新方法。
实时三维超声(RT3DE)技术的成熟为评价左室整体收缩及节段性收缩运动提供了更多选择。三维技术是近十几年大家所努力的方向之一,但其发展与应用的高潮却是随着近几年计算机技术的进步而到来。国内外学者所做研究显示,对于心室形态不规则的患者,RT3DE较2DE更能准确地测量不规则的心腔容积,并且可以更加直观地表现节段性室壁运动减低的部位与程度。虽然实时三维超声的应用还有不少的问题需要解决,但其应用的日渐广泛是不争的现实。
声学造影剂发展迅速,至今为止,微泡直径已经小至4μm,其流变学特性非常接近人体红细胞,应用心肌声学造影技术,可以有效评价心肌微循环灌注。随着声学造影剂的发展与应用,MCE相关成像技术也不断拓展。最新的CPS contrast pulse sequencing(CPS)成像技术是由Seimens公司推出的超声造影剂成像技术,应用微泡产生的非线形基波信号进行心肌声学造影。在CPS模式下,可随意选择性实时单独显示造影剂和二维图像或两者同时显示,并可以同时观察室壁运动,而所需要的造影剂浓度低,超声机械指数低(MI:0.1~0.2),可显示心肌灌注、微循环及侧支循环状态。MCE可应用于多个方面:①确定危险心肌,直观地估测阻塞血管的部位、危险心肌的范围,表现为危险区面积超声反射强度的降低。②监测心肌再灌注,MCE可通过溶栓前后心肌显像的灰阶强度、范围等评价治疗的效果,具有简便易行、可床旁操作等优点,可对溶栓疗效做出及时评价。③识别无再流现象,MCE研究的对象主要针对心肌间的微血管,是理想的评估急性心肌梗死后微血管复流的手段。④评价侧支循环,大部分侧支循环血管的内径<100μm,MCE对侧支循环的显示优于冠脉造影。MCE可通过相应血管支配区域的灰阶强度及心肌不显影或延时显影以及声学造影剂心肌排空速率来判断血管阻塞的程度和侧支循环的大小及范围。⑤评价冠状动脉血流储备(coronary flow reserve,CFR),冠脉储备是最大冠脉血流量与静息冠脉血流量之比,是评价冠状动脉微循环和冠状动脉狭窄后心肌血流灌注变化的敏感指标。微泡作为血流示踪剂均匀地分布在血流中,其所在区域心肌的分布反映心肌血容量,故通过观察区域心肌内微泡散射信号在注入冠状动脉血管扩张剂前后的改变,可估测冠状动脉微循环的储备能力。
(段福建)
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