(一)超声心动图
超声心动图已经成为心血管疾病的常规检查手段,其实用价值已经得到临床专家的共识,无论是心血管专科医师,还是基层医院的全科医师,都应该对超声心动图的适应证以及检查目的有基本的认识,以便更好地应用超声心动图进行临床诊断和治疗决策。
1.以下临床症状和体征需要进行超声心动图检查。
(1)胸闷,气短(常见于循环和呼吸系统疾病)。
(2)夜间阵发性呼气困难(常见于左侧心力衰竭)。
(3)急性持续性胸痛(常见于急性心肌梗死、主动脉夹层、肺动脉栓塞、慢性食管疾病)。
(4)口唇发绀(常见于先天性心脏病右向左分流、慢性阻塞性肺病、急性高危肺动脉栓塞)。
(5)下肢水肿或全身水肿(常见于慢性心力衰竭、高血压肾损害、全身系统疾病心脏损害)。
(6)心脏杂音(可见于先天性心脏病、瓣膜狭窄、瓣膜反流、左心室流出道梗阻等)。
(7)晕厥(多见于心律失常、左心室流出道梗阻、严重主动脉瓣狭窄等)。
2.以下疾病需要进行急诊或床边超声心动图检查。
(1)急性心肌梗死。
(2)急性主动脉夹层。
(3)急性高危肺动脉栓塞。
(4)急性心脏压塞。
另外,不明原因的昏迷同时伴有心脏杂音,应行急诊或床边超声心动图检查除外乏氏窦瘤破入右心房或右心室。
3.以下情况必须考虑进行超声心动图检查,否则将会承担一定的医疗责任。
(1)心脏杂音:只要您在检查心脏是时听到杂音,无论男女老幼,无论何时何地(在门诊、急诊、普通病房或监护病房),无论是收缩期或舒张期,您均有责任建议患者进行常规经胸超声心动图检查。
(2)不明原因的急性持续性胸痛合并血流动力学紊乱。有条件时必须进行超声心动图检查。
【超声心动图常规检查技术】
1.M型超声心动图 只在一条线上发射和接收超声波信号,对于记录组织的运动具有高度敏感性(大于二维超声心动图)。其提供一个随时间变化的图像深度和回声强度信息,直接观察运动组织的变化(如瓣膜的开放和关闭,心室壁的运动)。超声波声束必须与观察组织器官垂直。可以手动或自动测量心腔的大小、室壁的厚度。
2.二维超声心动图 可以显示心脏的切面图像,初步快速判断组织结构。如果进行连续成像,在显示器上可以观察到心腔、瓣膜和血管的实时情况。
3.频谱多普勒超声心动图 包括脉冲多普勒和连续多普勒,脉冲多普勒能够对紊乱的血流进行定位,或可测量局部血流的速度。而连续多普勒则可以对心内的血流进行定量分析。
4.彩色多普勒血流成像 是一种自动化的脉冲波多普勒二维图像。它沿着二维图像的扫描线计算血流的速度和方向,并对其进行彩色编码。背离探头运动的血流标记为蓝色,朝向探头运动的血流标记为红色,流速越高彩色越鲜亮。超过速度极限,出现色彩翻转。高速湍流和局部加速血流通常标记为绿色(表3-9,表3-10,表3-11)。
表3-9 超声心动图主要成像模式及其应用
表3-10 成人二维超声心动图正常参考值
表3-11 脉冲多普勒探测到的成年人各瓣膜峰值速度
【超声心动图在常见心血管疾病中的应用】
1.冠心病
(1)心肌梗死
超声心动图检查的目的:①评估心肌梗死的部位、范围;②评价心脏功能,指导临床治疗;③明确心肌梗死并发症,帮助治疗决策;④心肌梗死后恢复期为了指导治疗对左心室功能再次评价。
超声心动图检查主要异常表现:①“罪犯”血管所支配心肌出现运动减低、消失或反向运动;②左心室或右心室射血分数正常减低;③如果出现乳头肌功能不全或腱索断裂,彩色多普勒可显示中度或重度二尖瓣关闭不全;④并发室间隔穿孔,彩色多普勒可探及心室水平左向右分流信号,连续多普勒可探及高速的心室水平左向右分流信号;⑤并发室壁瘤时,二维超声心动图可以显示局部心肌变薄,向外扩张,心肌运动消失或反向运动;⑥合并心包积液时可以显示心包腔内无回声区,并可对心包积液进行定位和半定量评估,指导临床治疗;⑦部分病人可探及左心室内附壁血栓。
(2)心肌缺血
超声心动图检查的目的:①评估心肌缺血的部位、范围;②评价心功能;③了解心脏血流动力学变化。
超声心动图检查主要异常表现:①“罪犯”血管所支配心肌出现运动减低,消失或反向运动;②左心室或右心室射血分数正常或减低;③合并乳头肌功能不全或腱索断裂,彩色多普勒可显示中度或重度二尖瓣关闭不全。
需要强调大多数慢性心肌缺血的患者,甚至多支血管病变的患者,静息状态下超声心动图检查正常,如果临床高度怀疑冠心病,建议进行负荷超声心动图检查。
2.心脏瓣膜病 瓣膜狭窄时,超声心动图检查目的:①评价血流动力学改变的严重程度;②评价心室腔的大小、功能和(或)血流动力学的变化;③原有瓣膜狭窄,现在症状和体征发生改变时的重新评估;④原有瓣膜狭窄,在妊娠期间,血流动力学改变的严重程度和对心室代偿功能的评估;⑤有严重狭窄,但临床无症状患者的重新评估;⑥对轻至中度无症状的主动脉瓣狭窄,并伴有左室功能不全或肥厚的患者的再评估;⑦对介入治疗效果的评价。
(1)主动脉瓣狭窄
超声心动图检查目的:①评价主动脉瓣狭窄的严重程度;②评价血流动力学变化;③评价左心室的大小和功能;④评价左心室结构和形态的异常;⑤精确测量主动脉瓣环的大小。
超声心动图检查主要异常表现:①主动脉瓣自身结构的异常如增厚、粘连、收缩期开放受限、瓣口面积减小。②继发心脏结构和功能的改变,严重的主动脉瓣狭窄可导致升主动脉增宽;主动脉瓣上流速增快;左心室肥厚;伴有或不伴有主动脉瓣关闭不全以及左心室收缩功能减低。
根据主动脉瓣上峰值流速,跨瓣平均压差,瓣口面积,瓣口面积指数和多普勒速度比率分别可以对主动脉瓣狭窄程度进行评价(表3-12)。
表3-12 主动脉瓣狭窄诊断标准
(2)二尖瓣狭窄
超声心动图检查目的:①评价二尖瓣狭窄的严重程度;②评价血流动力学变化;③评价左室功能;④评价左心房和左心室结构和形态的异常;⑤右心结构和功能的变化;⑥精确测量二尖瓣环的大小。
超声心动图检查主要异常表现:①二尖瓣自身结构的异常如增厚、粘连、收缩期开放受限、瓣口面积减小(图3-9);②二尖瓣口流速增快或跨瓣压差增大;③左心房增大;④左心室舒张末径偏小,如果合并中度或重度关闭不全,左心室舒张末径正常或增大;⑤如果合并中度或重度肺动脉高压,可探及右心系统结构和功能的改变,如肺动脉增宽、右心房右心室扩大、三尖瓣反流和三尖瓣跨瓣压差增大等。
根据二尖瓣口面积,跨瓣平均压差和肺动脉收缩压可以评价二尖瓣狭窄程度(表3-13)。
图3-9 A心尖四腔切面显示二尖瓣增厚、粘连、收缩期开放受限;B应用连续多普勒PHT法测量二尖瓣瓣口面积
表3-13 二尖瓣狭窄诊断标准
如果患者选择二尖瓣成形术,则需要对二尖瓣的活动度、瓣叶的厚度、瓣膜钙化程度以及瓣下结构的受累程度进行评估。
(3)瓣膜反流
超声心动图检查目的:①评价血流动力学改变的严重程度;②评价心室腔的大小、功能和(或)血流动力学的变化;③对轻至中度关闭不全,并伴有症状变化的患者的再评估;④对严重关闭不全,无症状患者的再评估;⑤原有关闭不全,在妊娠期间血流动力学改变的严重程度和心室代偿功能的评估;⑥对无症状的轻至中度关闭不全患者,伴有心室扩张的评估;⑦对严重关闭不全和心功能代偿期,药物治疗效果的评估。
超声心动图检查主要异常表现:①房室瓣反流,收缩期彩色多普勒于心房侧可以探及异常的反流信号。半月瓣反流,舒张期彩色多普勒于流出道或心室腔内可探及异常的反流信号,评估心内瓣膜反流的程度。②连续多普勒可探测到房室瓣或半月瓣反流速度,可用于评估心腔内压力。③二维超声心动图能够显示由于瓣膜反流导致的房室腔大小的变化。
(4)人工瓣膜置换
超声心动图检查目的:①评价人工瓣膜的功能是否正常;②明确或除外瓣周病变如瓣周漏、瓣周脓肿、瓣周血栓等;③明确或除外左房血栓形成;④评价心脏功能和房室腔大小变化。
人工瓣膜置换术后,超声心动图适应证:①人工瓣膜置换术后,临床症状和体征发生改变的病人;②临床症状和体征没有变化,轻至中度心功能不全的病人;③临床症状和体征没有变化,瓣膜功能正常病人的常规评估。
超声心动图检查主要异常表现:①人工瓣膜狭窄导致瓣膜开放受限,有效瓣口面积减小,跨瓣流速增快;②瓣周漏时,连续多普勒可探及高速的反流信号;③瓣周脓肿,二维超声心动图可显示瓣环周围的低回声或无回声区;④房颤患者往往容易伴发左心房内血栓,二尖瓣人工瓣膜患者,由于经胸超声心动图检查受到人工瓣膜的干扰,左心房内出现伪影,建议应用经食管超声心动图检查;⑤伴有中度或重度瓣膜反流,房室内径增大。
人工主动脉瓣狭窄的诊断标准及人工二尖瓣狭窄的诊断标准(表3-14,表3-15)。
表3-14 人工主动脉瓣狭窄的诊断标准
表3-15 人工二尖瓣狭窄的诊断标准
1 VTI:速度时间积分;MV:二尖瓣;LVO:左心室流出道
3.感染性心内膜炎
超声心动图检查目的:①明确心内是否存在赘生物;②评估瓣膜受累的程度;③周围组织受侵犯的程度和范围;④血流动力学的变化。
超声心动图检查指征:①瓣膜损害的特征和检测,心脏代偿情况和对血流动力学的影响;②怀疑有感染性心内膜炎的先天性心脏病患者,赘生物的检测;③并发症的检测,如脓肿、穿孔等;④血培养阴性,临床高度怀疑心内膜炎的患者;⑤严重心内膜炎的重新评估,如:血流动力学改变的严重程度、主动脉瓣受累、持续的发热和菌血症、临床症状变化等。
超声心动图检查主要异常表现:①心内损害部位独立的、摆动的团块样回声;②合并瓣周脓肿,二维超声心动图可显示瓣环周围的低回声或无回声区;③伴有中度或重度瓣膜反流,房室内径增大。
经胸超声心动图诊断感染性心内膜炎的敏感性为60%~70%,特异性达98%以上,临床高度怀疑感染性心内膜炎时,经胸超声心动图检查阴性患者,建议进行经食管超声心动图检查,经食管超声心动图检查在保持较高特异性的同时,可使其敏感性提高到95%,而经食管超声心动图检查对感染性心内膜炎的阴性预测值为92%。
4.心肌病
超声心动图检查目的:①评价房室腔内径的大小和室壁厚度;②评估左心室收缩功能;③评价瓣膜反流程度;④流出道狭窄的评估;⑤评价收缩期左心室、右心室间和左心室内运动同步性。
超声心动图检查指征:①临床诊断心衰或怀疑心肌病病人的左心室大小和功能的评估;②中心静脉压升高,临床高度怀疑由心脏病所致的患者;③呼吸困难,伴有心脏疾病的临床体征;④不能解释的低血压患者;⑤已经诊断心肌病,临床体征有变化患者的左心室功能的再评价。
超声心动图检查主要异常表现:①房室腔扩大,以左心室扩大为主;②多瓣膜反流;③心室壁变薄,室壁运动弥漫性减低;④左心室伴或不伴右心室收缩功能减低;⑤收缩期左心室、右心室间和左心室内运动不同步;⑥肥厚型心肌病室壁增厚,伴有左心室流出道梗阻时,左心室流出道狭窄,流速增快,压差增大。
5.高血压
超声心动图检查目的:①心室壁厚度的评价;②左心室收缩功能和舒张功能的评价。
超声心动图检查指征:①静息状态下左心室功能、左室肥厚、或向心性重构对临床决策非常重要的患者;②合并冠心病的患者;③左室功能不全患者,临床症状和体征有变化时左心室大小和功能的随访;④左心室舒张功能异常伴有或不伴有左心室收缩功能异常;⑤心电图无左心室肥厚的临界高血压患者决策时,左心室肥厚的评估。
超声心动图检查主要异常表现:①左心室壁增厚,但≤15mm;②LVEF可以≤45%;③左心室舒张功能受损表现如舒张松弛障碍、舒张限制障碍等;④如果合并冠心病,二维超声心动图可见节段性室壁运动异常。
6.心包疾病
超声心动图检查目的:①明确是否有心包积液;②对心包积液量进行半定量评价;③排除或明确是否有心包缩窄;④对心包穿刺进行指导。
超声心动图检查指征:①怀疑心包疾病的患者;②怀疑有心包出血的患者,如创伤、介入治疗等;③难治性心包积液或诊断早期缩窄的随访;④急性心肌梗死伴有持续性胸痛、低血压,而发现心包摩擦音的患者;⑤有心脏压塞征象的患者。
超声心动图检查主要异常表现:①心包脏层与壁层分离,其内可见无回声区;②心包腔内伴有或不伴有条索状或飘带状回声;③心包缩窄时,可见部分心包增厚,与心肌相连,回声增强,后方伴有声影;④继发右房压增高,下腔静脉内径吸气/呼气≤50%。
7.心脏肿物和肿瘤
超声心动图检查目的:①明确心腔内是否有肿物,肿物的附着部位以及肿物的大小和形态;②初步鉴别肿物的性质,如肿瘤、血栓、赘生物;③明确心内肿物与毗邻组织结构的关系以及受累程度;④了解肿物对血流动力学的影响。
超声心动图检查指征:①心脏肿物所致的临床事件或临床综合征患者;②心脏疾病所致的肿物,需要根据超声心动图进行抗凝或外科治疗的患者;③心脏肿瘤切除术后复发的随访;④心脏转移瘤的随访与监测。
超声心动图检查主要异常表现:①二维超声心动图可探及心腔内固定部位的肿物;②肿物累及毗邻组织结构的特异声像图;③造成心腔内或大血管阻塞的血流动力学特征性声像图。
特别强调如果需要明确心房或心耳内是否存在血栓,建议应用经食管超声心动图进行检查。
8.大血管疾病
超声心动图检查目的:①明确或除外主动脉夹层、主动脉瘤或主动脉破裂;②明确主动脉病变的大小和累及的范围;③明确主动脉夹层的入口与出口;④明确主动脉夹层的真腔和假腔;⑤了解主动脉瓣受累情况及主动脉关闭不全的程度;⑥了解左心室收缩功能。
超声心动图检查指征:①主动脉夹层;②主动脉瘤;③主动脉破裂;④马方综合征或其他结缔组织疾病所致的主动脉根部扩张;⑤主动脉夹层修补术后的随访。
超声心动图检查主要异常表现:①主动脉显著增宽;②主动脉内可见线状或带状内膜瓣回声;③彩色多普勒可以帮助明确主动脉夹层的入口和出口;④频谱多普勒可以帮助鉴别低速血流血流信号的假腔和高速血流信号的真腔;⑤累及主动脉瓣,彩色多普勒可以探及主动脉瓣反流信号;严重的主动脉瓣反流,可导致左心室扩大、左心室收缩功能减低。
特别强调经胸超声心动图检查不能完全除外,但临床仍高度怀疑主动脉夹层的患者,建议行经食管超声心动图检查。
9.肺部疾病
超声心动图检查目的:①明确肺动脉高压的程度;②了解右心房、右心室大小;③了解右心室收缩功能;④了解右心室壁厚度。
超声心动图检查指征:①怀疑肺动脉高压的患者;②肺栓塞并怀疑在肺动脉、右心房、右心室有血栓者;③肺动脉高压患者治疗后肺动脉压的随访;④心源性与非心源性呼吸困难病因的鉴别;⑤肺部疾病伴有心脏受累患者。
超声心动图检查主要异常表现:①右心房、右心室扩大;②急性重度肺动脉高压,可见室间隔平直,右心室运动减低;③右心室游离壁可增厚;④三尖瓣反流,连续多普勒测量三尖瓣跨瓣压差增大;⑤继发右房压增高,下腔静脉内径吸气/呼气≤50%。
10.心律失常
超声心动图检查目的:①了解心脏结构是否正常;②了解房室腔的大小;③明确或除外心腔内血栓。
超声心动图检查指征:①临床怀疑有结构性心脏病的心律失常患者;②家族史伴有遗传性心脏疾病的心律失常患者;③射频消融前总体评估;④需要治疗的心律失常患者;⑤心律转复的患者;⑥既往有脑栓塞事件考虑与心房内血栓有关的患者;⑦抗凝是禁忌证,但根据超声心动图结果决定转复的患者;⑧以前证实有心房内血栓患者;⑨根据预后的因素而考虑转复心律的患者。
超声心动图检查主要异常表现:①心脏结构的异常,如先天性心脏病、右心室发育不良等;②右心房、右心室扩大;③左心耳内血栓形成。
特别强调考虑转复心律或怀疑有心房内血栓的患者,建议行超声心动图或经食管超声检查除外左心耳内血栓。
【如何解读超声心动图报告】
目前国内的超声心动图报告尚无统一的格式和标准,包括文字描述,诊断术语和诊断结论都没有进行规范化定义,尽管一些专业学会正在努力制定规范化的超声心动图报告,但是超声心动图对操作者的依赖性仍然是将来超声心动图规范化培训的一个瓶颈。下面就常见的超声心动图诊断结论进行解读。
1.瓣膜反流程度 由于超声心动图通过多普勒频移来评价心内血细胞的移动和方向,并对其进行彩色编码,同时以彩色多普勒形式直观地观察到心内血流的方向,根据血流方向的变化和反流面积的大小,对反流程度进行评估。超声心动图报告可以见到关于瓣膜反流程度一些结论性描述,如微量、少量、轻度、中度和重度反流。如果临床上听到反流所致的心脏杂音,超声心动图报告存在中度以上的反流,对临床治疗决策有比较重要的意义。如果临床上没有听到杂音,超声心动图报告有微量、少量和轻度反流,对治疗决策无指导性意义。需要强调的是急性高危肺动脉栓塞,即使是少量或轻度反流,同时伴有肺动脉高压,这对肺动脉栓塞的危险分层有重要的指导意义。
2.左心室舒张功能 尽管目前超声心动图是唯一能无创评价左心室舒张功能的手段,但是由于没有一个公认的有效指标,使其在临床应用受到很大的限制,目前主要应用二尖瓣前向血流频谱、左心房容积指数、肺静脉血流和组织多普勒等技术综合评价左心室舒张功能。超声心动图报告诊断性结论提示左心室舒张功能减低,大多数是依据二尖瓣前向血流频谱E峰/A峰<1。如果只用E/A比值这个指标评价左心室舒张功能,E/A比值<0.75,可以诊断左室松弛功能障碍,也就是舒张功能I级,如果需要进一步的分级,则需要综合评价,可以参照专业文献。
3.左心室射血分数 左心室射血分数(EF)的计算公式如下:
这里,LVEDV=左心室舒张末容积;LVESV=左心室收缩末容积。左心室射血分数只是一个容积的相对变化。测量方法包括M型和二维的双平面法,假设患者有节段性室壁运动异常(如心肌梗死)或者心脏扩大,M型测量方法可出现测量误差,建议用二维的双平面法测量相对准确,此法已经成为国际临床试验的标准方法,但在临床上常用Simpson模型法测量射血分数。
4.左心室肥厚与肥厚型心肌病 左心室肥厚多见于高血压、主动脉瓣狭窄、运动员心脏和肥厚型心肌病。最近ACC/AHA关于肥厚型心肌病诊断治疗指南,明确规定在除外引起左心室肥厚的其他心脏病后,超声心动图测量左室壁厚度>15mm,即可诊断肥厚型心肌病。其心肌肥厚可以发生在左心室的任何部位。
5.瓣膜退行性病变 我国老龄化社会的逐步形成,老龄患者的瓣膜退行性病变逐渐增多,常见于二尖瓣和主动脉瓣,刚结束的2011AHA年会宣布,美国FDA批准退行性主动脉瓣狭窄可以行经皮主动脉瓣成形术。这说明退行性瓣膜病已经严重危害到老年人的健康。超声心动图多描述为瓣环和瓣体的增厚,回声增强、后伴声影、瓣膜开放受限、瓣口面积减小等。
6.节段性室壁运动异常 节段性室壁运动异常在超声心动图描述和结论常可以见到。节段性室壁运动异常可分为运动增强、运动减低、矛盾运动、运动消失或无运动。运动增强多见于甲状腺功能亢进,严重贫血等;运动减低和矛盾运动多见于慢性冠心病心肌缺血;运动消失或无运动多见于急性心肌梗死或心肌梗死之后。但运动减低或矛盾运动并不是冠心病所特有的表现,其他的一些情况也可以出现节段性室壁运动异常,如完全性左束支传导阻滞和右心室起搏治疗都可以出现左心室的矛盾运动;缩窄性心包炎和心脏外科手术后出现的心包心肌粘连,可以导致局部心肌运动消失等。因此在阅读超声心动图报告时,一定需要详细了解患者的病史,才能更好地理解超声心动图。
要点提示
应用目的及要求:全科医师应重点掌握常见心血管疾病进行心脏超声检查的适应证,熟练掌握心脏房室结构的正常值和心功能评价指标,能够综合临床资料准确解读心脏超声心动图报告,为临床诊治提供决策支持。
解释心脏结构改变:要结合导致左右心房和心室增大的血流动力学改变基础病因进行分析和解释,如高血压患者心脏超声出现左心房增大、左心室增大、心肌肥厚、E/A<1等,是心脏克服增高的外周血管阻力所致的心脏结构改变,控制血压可以减轻心脏结构损害的病变进程。
评价心脏功能:左心室射血分数(LVEF)和缩短分数(FS)都是临床评价心脏收缩功能的重要无创指标,LVEF<35%提示心功能不全患者预后差;而等容舒张时间(IVRT)、压力下降时间(DT)和早晚期充盈速度(E/A<1)是评价左心室舒张功能不全最重要的无创检查手段。
辅助诊断心肌缺血:缺血心肌出现心肌运动障碍常先于心电图改变和心肌酶改变,心脏超声心动图发现室壁节段性运动异常是诊断心肌缺血的重要依据。
诊断常见心脏病:对先天性心脏病,各种心肌病、瓣膜性心脏病、心包疾病、动脉夹层、附壁血栓等具有重要的诊断价值。
(二)X线的临床应用
循环系统在X线检查中属于最难观察、诊断的一个系统。这是由于其解剖结构复杂,即四个房室与两个大血管系统交错在一起,而且平片上没有明确界限,只能靠边缘形态变化发现异常。因此X线必须结合循环系统的病理、生理特点进行分析,才能作出正确的诊断。
透视:可以动态的观察心脏、大血管的搏动情况和呼吸运动、体位对其形态的影响等。还可以随意转动患者,从各个不同方向观察心脏和大血管的形态和轮廓,在判断个别房室的大小方面帮助较大。
摄片:可以初步观察心脏形态,估计各房室大小,评价肺血多少,并间接反映心功能情况。由于解剖上左心房和右心室在正位片上恰好居中间,因此在正位片上无法指明左心房与右心室的界限与大小,但在侧位与斜位时恰好显示清楚,故检查心脏应正位、双斜位及左侧位相互结合,共同观察。
(1)心脏异常:X线片上所见的心脏增大通常是由扩张所引起。心胸比率指在充分吸气后摄正位片,心脏最大横径与胸廓最大横径的比率,正常成年人比例为50%以下,未成年人、老年人、运动员等可能≥50%,这是评估心脏大小最简单最常用的方法。心肌肥厚引起的心脏增大不显著,对整个心容积的改变不大,不容易引起平片可察觉的心脏增大,它只引起心脏形态改变,X线很难诊断。
(2)肺血流异常:肺血流受右心排血量、肺血管阻力、肺弹力、肺泡内压与肺动、静脉压关系等因素的影响。临床医师了解肺血流异常的X线表现对肺、心功能与疾病的诊断、疗效评估及预后有重要价值。
肺动脉高压:肺动脉压升高,收缩压和平均压分别超过30mmHg和20mmHg,肺静脉和毛细血管压力可正常,称肺动脉高压或毛细血管前高压。由于肺血流量增加引起者称高流量性肺动脉高压,见于左向右分流的先天性心脏病等,这时肺动脉血流量增多,也称肺充血;由于肺小血管和毛细血管痉挛、狭窄所致肺循环阻力增高而引起者称阻塞性肺动脉高压,常见于慢性阻塞性肺病、肺栓塞等。X线表现:肺动脉高压表现为肺动脉段膨隆,肺门影增大,肺动脉及其分支扩张,右下肺动脉干增粗超出右中间段支气管宽度(15mm),扩张血管边缘清楚。肺门处透视下见搏动增强,常伴有右心室增大。高流量性肺动脉高压远侧分支扩张,肺动脉及其分支保持正常的扩张比例。阻塞性肺动脉高压的远侧肺野血管纹理突然较少,形成残根样表现。
肺静脉高压:由于静脉回流受阻,肺静脉压力升高,血液滞留在肺静脉系统内,也称肺淤血,其与肺充血同为肺多血。肺静脉高压时上肺野的静脉扩张,而下肺野的静脉收缩;随着液体的渗出,出现肺水肿。静脉压的缓慢升高主要表现为间质性肺水肿;静脉压的急剧升高主要表现为肺泡性肺水肿,常见于急性左侧心力衰竭。间质性肺水肿和肺泡性肺水肿X线影像各具特征,但二者常同时存在。间质性肺水肿X线表现:肺间质渗出性改变,肺门部包绕大血管与支气管的肺间质有水肿积聚,表现为肺纹理边界不清,呈磨玻璃样改变。典型者可见周围间隔线,又称KerleyB线,在肺下叶近胸膜处长2~3cm,宽1mm的横行线影。肺泡性肺水肿X线表现:肺野内边缘不清的斑片状均匀高密度影,典型者呈两肺门区周围蝶翼样分布的雾状高密度影,病灶分布与患者体位有关,因低垂部位的肺静脉压最高,所以多见于肺底及背部。水肿的分布具有易变性,最初发生在肺下部、内侧及后部,很快向肺上部、肋面及前部发展,病变常在数小时内有显著变化。
肺血减少:常见于右心室流出道受阻;X线可见肺血管纹理纤细,肺门影变小,肺动脉段平直或凹陷,当肺动脉瓣狭窄时,由于瓣后血液涡流,导致肺动脉段直立性凸出。当侧支循环开放,表现为血管纹理粗细不均,上叶肺血管纹理比下叶粗大。
含铁血黄素沉着和骨化:见于二尖瓣型心脏病及多发性肺出血病变,X线片上可见肺内大小不等结节影。
(3)主动脉异常:平片上可以观察到主动脉纡曲、扩张及钙化等动脉硬化的表现,还可看到主动脉狭窄或扩张,如果X线描述弓部与降部边缘不规则则提示主动脉夹层。
X线现仍为评估多数心脏疾病的基本方法。尤其在没有心脏超声等其他影像学检查时,X线仍可为临床提供很多有价值的诊断信息。它的优势是评价肺血流异常,并间接反映心功能情况;另一优势是操作简便,容易与以往检查对比,方便了解疾病进展情况或手术后的改变等。但因心脏大血管异常在X线上往往反映的是大血管、肺循环及各房室大小和形态的改变,不能直接显示病变本身(如不能仅据X线平片鉴别心肌肥厚或心腔扩大、房间隔或室间隔缺损、瓣膜的狭窄或关闭不全),只能通过观察这些病变引起的房室大小和形态的变化及肺血管的改变,再结合病理生理特点,才能推测可能存在的病变。另外,由于透视检查时间长,辐射剂量大,影像清晰度较差,故只应作为其他检查的补充应用。
(三)MRI的临床应用
作为影像医学发展前沿之一的磁共振成像(MRI)以其无创性、无辐射、不使用含碘对比剂、可任意方位扫描、高软组织分辨率和三维立体成像等特点,在心血管领域应用愈加广泛,可对心脏和瓣膜形态、运动功能、心肌灌注和心肌活性、室壁运动等进行一站式检查,磁共振血管造影还可对血管解剖形态和功能进行全面的评价,达到X线血管造影的效果。
1.心力衰竭方面 常规MRI成像结合MRI技术可直接显示心室大小和室壁形态学改变,计算射血分数、心室舒张/收缩末期容积、心搏量、心排血量、心排血指数和心室节段室壁增厚率等各种心脏功能参数,定量分析心室容积和心肌质量,结合静脉注射多巴酚丁胺负荷试验可检测心肌收缩功能储备。其中相位对比磁共振技术通过测量血液相位位移鉴别流动血液和静态组织,能够测量心流量和心排血量,评价心肌运动功能,有效评估心脏功能。近年来右心功能评价日益受到重视,MRI可清楚显示右心室心肌,精确测量右心室收缩末期和舒张末期容积、每搏输出量、射血分数和右心室质量,准确评价右心功能。MRI已成为检测心室容积、心肌体积和心脏功能的金标准。
2.冠心病方面 MRI通过一次检查可得到心脏形态、功能、心肌灌注和心肌活性等多项综合信息。急性心肌缺血时可显示心肌局部信号异常、室壁运动减弱、心腔扩大和室壁瘤形成等。MRI灌注是评估心肌活性的有效方法,其能敏感的反映心肌细胞缺血或梗死的范围和程度,通过延迟增强法和小剂量多巴酚丁胺负荷试验等方法区分存活心肌(包括顿抑心肌和冬眠心肌)还是坏死心肌,对治疗方案的选择有重要价值。
3.大血管病变方面 MRI是大血管疾病理想的影像诊断方法,其能显示腔静脉的狭窄和梗阻、主动脉夹层、动脉瘤、壁间血肿、主动脉瘤、先天性主动脉及其分支畸形等。磁共振技术对肺梗死和肺动脉高压的诊断有很高价值。对一些复杂的先天性心脏病,MRI能够任意方位、多角度成像,全面显示心血管解剖结构、空间位置和连接关系。不仅可以克服超声诊断的操作者依赖性,还能够对心血管造影无法克服的心内结构重叠等细节进行补充。MRI可直接显示房、室间隔缺损、主动脉骑跨、转位等复杂畸形,同时显示心腔大小和心壁厚度的改变;MRI还可显示血液的异常分流和反流信号。通过显示心脏位置、心房、心室和大血管的关系和血流动力学变化,有助于复杂先心病的诊断。
4.心肌炎和心肌病方面 对心肌炎和心肌病的诊断,MRI具有优势。MRI通过灌注成像来鉴别心肌炎和心肌梗死患者,在MRI的指导下,可大大提高心肌活检的诊断敏感度。MRI能够准确和动态地观察心室形态和容积、室壁运动和心室功能等信息,其可直接显示心肌厚度,根据心腔大小、室壁厚度和心肌信号的改变,有助于诊断各种类型心肌病。对继发性心肌病,如心肌梗死、室壁瘤、附壁血栓形成等,亦可根据原发病的特点、心肌信号的改变作出诊断。
5.心脏瓣膜病方面 MRI可显示瓣膜形态、厚度、有无赘生物等。通过MRI电影能够显示瓣膜运动情况和开放、关闭程度。相位对比磁共振技术可通过测量血流程度和反流程度计算跨瓣压差。MRI还能显示由于瓣膜病引起的心脏结构改变。
6.心脏肿瘤方面 MRI可显示肿瘤形态、大小和范围,并能显示心包及心肌受侵,大血管受累,管腔狭窄或阻塞等继发性改变。
MRI可观察心脏结构、心功能、室壁运动状态、心肌缺血和心肌活力等方面全面评估心脏,加之具有较高的安全性,在心血管疾病的临床应用上越来越重要。但冠状动脉磁共振成像因导航准确性有限,扫描时间长,且仅能显示冠状动脉及其主要分支形态,目前仍处于临床研究阶段。对于安装心脏起搏器患者和少数有精神异常如幽闭恐惧症的患者也不宜进行MRI检查。此外,MRI增强所用的含钆对比剂有产生肾源性系统性纤维化的危险,肾功能受损患者要慎用。
(四)CT的临床应用
近年来,随着多层螺旋CT检查技术不断发展,同时辅以对比增强和心电门控技术,较好地反映了心动周期内心脏形态学的改变和心脏功能状况,现已广泛应用于心血管系统检查。它可直观的反映心内畸形、瓣膜病变及血管改变,适合于复杂的心血管畸形、一些后天性心脏病及冠心病的诊断,对于心包疾病和心脏肿瘤等诊断亦有很大价值。
1.心脏 多层螺旋CT增强扫描可以良好评估心脏情况,它可直观显示心腔内径的变化,如心腔扩大(扩张型心肌病)、心腔缩小(肥厚型心肌病);还可清楚显示肥厚型心肌病的心肌非对称性肥厚和肌小梁肥大等特点。多层螺旋CT增强扫描后行多平面重建可显示房、室间隔缺损,甚至复杂心脏畸形等。此外,多层螺旋CT增强扫描还可显示心肌原发或继发性肿瘤,表现为正常心肌不同的增强表现,心腔内肿块或血栓可表现为心腔内低密度的充盈缺损。CT扫描对心包积液情况敏感,50ml以下的心包积液即可检出,CT还可以发现各种原因引起的心包增厚,对心包钙化尤为敏感。另外,多层螺旋CT增强扫描还可显示冠状动脉病变所导致心肌血供的异常,如心肌梗死的心肌局部变薄及室壁瘤的形成等。
2.大血管 多层螺旋CT可通过二维、三维重建技术直观地显示大血管及其变异、病变(如右位主动脉弓、主动脉瘤和主动脉缩窄等),还可以发现血管壁的不规则增厚,甚至可以根据CT值的大小辨别粥样硬化斑块性质,但在辨别斑块性质方面仍需要结合超声、MRI的相关信息。CT增强可显示主动脉夹层动脉瘤,可区分其真、假腔及内膜片,而CT肺血管成像对肺梗死有重要诊断价值。对有栓子脱落条件的患者:若临床表现起病急、咯血和剧烈胸痛,CT血管成像显示肺动脉或其分支内有充盈缺损即可确诊,扫描同时也可与其他引起胸痛的疾病鉴别,如主动脉夹层、肺炎、肺癌、气胸等。
3.冠状动脉 随着设备和扫描技术的不断完善,冠状动脉CT血管造影术(冠状动脉CTA)对筛查冠心病和已知冠心病患者的评估得到广泛的应用。通过冠状动脉增强扫描的三维重建技术及曲面重建技术可良好地显示冠状动脉内腔是否有狭窄和闭塞,通过测量冠状动脉的内径来评估狭窄程度。目前通过专业斑块分析软件可区分非钙化性斑块是稳定性纤维斑块还是易碎性脂质斑块,对冠心病患者选择临床治疗方法具有一定意义;但需要指出的是,由于非钙化斑块中不同组织学成分的CT值范围存在重叠,目前对脂质和纤维成分进行准确可靠的定量分析仍比较困难。CTA可评估粗大血管内支架的再狭窄情况,而对远端细小血管内支架的再狭窄情况评估价值有限。在冠状动脉旁路移植术后的随访方面,CTA能够显示搭桥血管的通畅或狭窄情况,但对于固有冠状动脉的狭窄进展情况以及经桥血管的逆行灌注的评估价值有限。
目前,以320排CT、双源CT为代表的高端CT由于检查时间明显缩短,明显降低了扫描辐射剂量,现已广泛应用于心脏大血管领域。如冠状动脉CTA技术已逐步成为冠心病筛查及术后随访的主要手段。但冠状动脉CTA在冠脉狭窄率的精确诊断上仍有一定限度,往往过高估计冠脉狭窄的比率较大。尽管碘对比剂的安全性在逐步提高,多层螺旋CT扫描剂量在逐步降低,但碘对比剂毒性反应和较大的辐射损害仍是CT检查的主要缺陷。
各种成像技术的综合应用:心血管疾病影像检查的目的是为准确的诊断和合理的治疗提供决策依据。心血管影像技术经历了从普通二维影像到三维立体影像,从单纯显示形态到提供功能信息的发展历程。随着影像技术不断更新换代,现代心血管影像学已可为临床提供越来越直观、完善的诊断信息。现阶段,在心血管检查中,透视作为常规检查已不再重要;摄片可初步判断心脏形态,估计各房室大小,并主要通过评价肺血多少间接反映心功能情况;CT的重要价值在于无创性评估冠状动脉情况;而MRI对心脏结构和功能的全面准确评估有很高的价值。综上所述,全科医师了解各种心血管影像检查方法的价值和限度,结合各医院和患者的具体情况,综合考虑不同疾病、病情、检查费用和创伤性、安全性等情况,遵循简单、有效、经济、少创的原则,合理选择心血管影像检查方法。例如先天性心脏病,常以X线平片检查为基础,再辅以超声心动图,大部分简单的先天性心血管畸形均可明确诊断;如果是复杂畸形,则需选择MRI或多层螺旋CT增强扫描等,必要时再行心血管造影。
(五)冠状动脉CT造影
冠状动脉CT血管造影(computed tomographic angiography,CTA)采用≥64排的螺旋CT,在静脉注射造影剂的情况下进行冠状动脉的血管造影,可以清晰地显示冠状动脉解剖和病变,用于冠心病的诊断。由于其无创且清晰度接近冠状动脉造影,因此很快在临床上得以普及,已经部分地代替冠状动脉造影。
由于多排螺旋CT时间分辨率相对较低,故无法进行实时成像,需要在多个心脏周期里进行多相位成像,因此对心率和心律的要求比较严格。为了减少心脏的运动伪影,需要保持足够低的心率,最好是55~65次/min,必要时需服用β受体阻滞剂。心律失常时(如心房颤动),成像质量难以保证。CTA的特点是阴性预测值高,也就是说结果正常,造影基本也会是正常的。
【CTA主要临床应用】
1.CTA在疑似冠心病患者诊断中的应用价值 CTA的最大优势在于阴性预测值高,即CTA阴性结果(冠状动脉正常)能够排除冠状动脉异常,但CTA阳性结果则有更多变化。例如,平均每位患者有狭窄性CAD判定的敏感度是98%,特异性则是88%。CTA显示冠状动脉病变的阴性预测值高,平均为96%;阳性预测值变动64%~100%。而且阳性预测值低的原因是由于钙化或高估了疾病的严重程度等。目前,CTA主要用于可疑冠心病的筛查或者出于健康检查目的筛查。
2.CTA在非冠心病心脏外科手术前评估中的应用 非冠状动脉疾病的心脏病患者在进行心脏手术前常需要评估冠状动脉有无病变。过去,这种评估通过冠状动脉造影进行。对于诸如主动脉狭窄或关闭不全的患者,实施CTA检查可使70%的患者避免有创的冠状动脉造影检查。如果CTA检查阳性的患者仍需要进行冠状动脉造影来制定旁路的手术方案。同样,CTA也可用于心脏移植患者评估或随访,减少冠状动脉造影的机会。
3.CTA在冠状动脉搭桥术后的应用 CTA可以清楚显示桥血管的起源、走行以及有几根桥血管,是评价搭桥血管的很好工具。一般而言,所显示的静脉移植血管图像较自身的冠状动脉血管图像更好,因为此类血管直径更大(一般直径为3~4mm),并且较冠状动脉更固定。但是,CTA对乳内动脉血管桥的评估具有很大的困难,因为金属夹及它们较小的尺寸(1~2mm直径)易造成假象。另一方面,由于远端旁路吻合口经常存在钙化和(或)夹子以及更明显的运动,故评价移植血管远端吻合口较困难。
4.CTA在冠状动脉支架随访中的应用 目前,CTA已用于评价冠状动脉支架的通畅性。如果结合患者的临床表现,在成像质量较好的情况下,CTA检查可以用于评价支架的通畅性,即有无明显的再狭窄,尤其是大直径支架。但是,多数情况下,CTA可通过支架远端血流来推断其通畅性,用CTA检查评价冠状动脉支架的通畅性仍然面临一些重大的技术挑战,因为金属支架可能造成几种类型的图像伪影(如容积重叠伪影和射线硬化伪影),从而影响图像的判断,尤其是较小的血管支架。
5.诊断冠状动脉畸形或起源异常 由于CTA为整个心脏扫描,因此冠状动脉的开口及起源可清晰地显示出来,比冠状动脉造影更简单。对于部分需要介入治疗的患者,意义更大。
6.评估左心室的整体及局部功能 CTA成像时间分辨率明显低于超声心动图和有创左心室造影。心率在55~65次/min,与其他的侵入性和非侵入性评估左心室功能方法相比,64排CTA也可以提供较准确的评估左心室功能参数。对于心率较快的患者,因为捕捉收缩和舒张末期阶段有困难,其准确性会大大降低。
7.急性胸痛的鉴别 目前,CTA对于急性胸痛具有重要的鉴别诊断价值,尤其是冠状动脉闭塞、主动脉夹层和肺动脉栓塞,即所谓急性“胸痛三联”。有些64排CT还可以同时进行肺动脉、主动脉和冠状动脉造影,同时一次性完成这三个部位病变的诊断,以便明确诊断。但实际上,基于冠状动脉、肺动脉以及主动脉疾患的扫描方法、层厚和长度等均不同,对比剂剂量、扫描时间和辐射剂量也不尽相同。因此,在临床实际工作中,急诊内科医师更应当重视“胸痛三联”常伴随的典型症状和临床背景,从而有针对性的分别选择靶血管扫描更为实际和合理。
【禁忌证】
1.绝对禁忌证
(1)对造影剂或碘过敏。
(2)明显的心律失常,如心房颤动。
2.相对禁忌证
(1)心率较快(≥80次/min)且难以控制,会影响图像质量和诊断。
(2)冠状动脉钙化明显。
(3)严重的心功能不全。
(4)严重肾功能不全。
(5)呼吸、行为不能自控的患者,包括使用人工呼吸机患者。
(6)严重的甲状腺功能亢进。
(7)孕妇或准备受孕者。
【结果的解释】
1.了解冠状动脉的分布、走行,有无畸形(起源异常) 这就要求读片医师对冠状动脉的解剖也有详细的了解。
2.了解有无钙化 钙化计分与冠脉狭窄程度呈正相关,钙化是冠心病的标志,无钙化者97%以上冠状脉无狭窄。钙化并非意味着严重狭窄(正性重构),但年轻人少量钙化常意味着严重狭窄。钙化易受累的冠状动脉顺序:左前降支(LAD)37%,右冠状动脉(RCA)25%,左回旋支(LCX)22%,左主干(LM)16%。
3.冠状动脉狭窄
(1)狭窄是最常见的冠状动脉病变:根据狭窄的形态分向心性和偏心性,以长度10mm和20mm为界,可分为局限性、管状和弥漫性。报告分:正常、轻度狭窄、显著狭窄、重度狭窄、完全闭塞。狭窄多用目测,也可用工作站软件测量。
(2)狭窄程度的评价:分级:Ⅰ级<25%,Ⅱ级25~50%,Ⅲ级51~75%,Ⅳ级>76%,完全闭塞100%。
(3)评估不准确的原因:总体上说CTA对大于50%的狭窄敏感性和特异性较高;易高估狭窄程度。
①不易鉴别重度狭窄和完全闭塞。
②分支开口闭塞时,易误认为该血管分支不存在。
③若局限性狭窄发生在弥漫性粥样硬化基础上,易低估其狭窄程度。
④长段弥漫性狭窄,易误认为细支轻度狭窄;中间正常血管,易误认为扩张血管;其中较重的狭窄,易低估。
⑤大分支后狭窄因参考管径常忽然变细,而不正确评估。
(4)狭窄的意义:大于50%的狭窄为有意义的狭窄。长而多发的轻度狭窄可产生与短而重度的狭窄同样的缺血效果。完全狭窄的远端常由于侧支循环而产生逆灌注,在VCT上可显影,这是其优于冠状动脉造影的地方。
4.冠状动脉扩张和动脉瘤 冠状动脉直径超过邻近直径1.5倍,诊断为动脉瘤。病因中动脉瘤粥样硬化最常见,其他如川崎病、结节性动脉周围炎、红斑狼疮、硬皮病、梅毒、马方(Marfan)综合征、大动脉炎、外伤、先天性心脏病等。
【CTA评价注意事项】
1.CTA的阴性预测价值高:即结果阴性者多正常,结果(+)不一定就有病变。
2.长段轻度扩张易误认为正常。
3.长段扩张中间正常血管易误认为狭窄。
4.长段扩张中间狭窄易高估狭窄程度。
【CTA的辐射剂量问题】
随着64排CT在临床上的普及,冠状动脉CT成像检查也越来越普及,其所引发的放射性辐射也成为一个公共问题。
1.X线辐射对人体的影响 根据美国的研究表明,X射线对健康有一定影响。据估计,早年的CT检查(1991-1996年)与美国0.4%的各种肿瘤的发生有关,现在CT检查(CTA)可能相关性达到1.5%~2%。牛津大学和英国癌症研究中心的科学家在对15个国家的统计数据进行分析后发现:英国每年诊断出的癌症病例中有0.6%是由X线检查所致。在X线和CT检查更为普遍的日本,每年新增癌症病例中有3.2%是由这两种检查造成的。
尽管还没有确切的资料显示,肿瘤的发生与诊断性X线检查直接相关,但CT检查所受到的辐射可能会增加致癌的风险是大家所认可的。以现在的螺旋CT扫描剂量水平致癌风险极小,但患者在短期内多次扫描,甚至1天内CT检查几个部位所累积的剂量是不可忽视的,尤其是现在的冠状动脉CT扫描的剂量当量更大,增加了不确定的风险。
X线辐射产生的危害因人群而异。每单位辐射剂量引起终身癌症死亡风险随年龄而变化。美国科学研究院电离辐射生物效应委员会(BEIR)Ⅶ报告书指出,对于同一种医疗照射,在儿童时期接受医疗照射而致癌的风险是20-50岁成年人的3~4倍。此外,女童的致癌风险几乎是男童的2倍。
2007年出版的美国医学协会杂志(JAMA)刊登的一项研究称,64层CT冠状动脉血管成像(CTA)检查对不同人群带来的致癌危险性存在很大差异,以年轻女性的癌症危险性最大。对年轻女性而言,乳腺则首当其冲,因为女性乳腺对辐射最敏感,而且年龄越小,这种敏感性越大。经过计算,20岁女性的风险值是1/143,而对一名80岁的男性,这个值下降为1/3261。
2.CTA检查的辐射剂量 2007年在50个不同站点(学院和公众)进行的一项有代表性的国际研究,将现行的冠状动脉CTA的中等有效辐射剂量值规定为12mSv,在研究中各个站点的中值为5~30mSv不等。2007年在密歇根州进行的一项15个医院的注册研究中,最佳预期实用辐射剂量的降低使得在图像质量不变的情况下平均有效辐射剂量从21mSv降至10 mSv。一次正侧位胸片所接受的剂量为0.04~0.06mSv,因此做一次冠状动脉CTA检查相当于拍摄400~600张胸片,而最高剂量相当于1 500张胸片。因此,冠状动脉CT检查所接受的X线辐射越来越受到重视。
3.需要注意的问题 由于CTA在临床上应用的广泛,甚至已经成为部分体检项目,因此社会应重视对高风险人群的防护。
(1)严格控制适应证
①在临床上,建议对有上述适应证、没有禁忌证的患者进行CTA检查。
②不建议用于常规的体检,尤其是大规模的人群体检。
③对于有典型心绞痛症状或心肌梗死病史的患者,尤其是拟同时进行冠状动脉介入治疗的患者,建议直接做冠状动脉造影检查。
④控制检查的次数:原则上,冠状动脉CTA检查的频率应低于每年2次,尽量避免在短时间内重复检查冠状动脉的CTA。
(2)检查手段的改进:原则上,在保证扫描质量的前提下采用最少X线剂量的扫描方式。
①采用心电图前触发模式有助于降低X线辐射剂量,但为了保证图像质量,可能仅有少部分患者适用。
②根据体重进行检查参数的调整。
③其他改进技术。
(陈琦玲 徐国斌 郭继鸿 朱天刚 陈 雷 王 斌)
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