超声心动图(超声科)

1超声心动图

Echocardiography医院超声科学习目的

了解超声心动图工作原理和临床用途

2学习内容超声心动图物理基础超声心动图成像原理超声心动图成像基础与分析方法正常超声心动图超声心动图临床用途超声心动图新技术

3Echocardiography

echo-cardio-graphy超声心动图4超声心动图最常用的心血管疾病诊断手段之一5第一节超声心动图物理基础

PhysicsofEchocardiography6超声成像的物理基础超声的概念超声的发射超声的传播超声的接收7超声波UltrasoundWave频率高于2万赫兹(Hz)，超过人耳听觉阈值上限的声波。医学诊断用超声频率范围:1-20兆赫兹(MHz)8压电材料与压电效应

PiezoelectricMaterial&PiezoelectricEffect某些物质表面施加电压后，会发生厚薄的弹性形变；而施加压力引起形变时，则会产生电荷压电材料发生上述改变称压电效应9凡加压后产生电场的变化，称正压电效应

DirectPiezoelectricEffect凡加电场后产生厚度的变化，称逆压电效应

ConversePiezoelectricEffect正压电效应逆压电效应10超声波的产生与逆压电效应

连续对压电晶片施加高频交变电压后，压电材料就会产生厚、薄间的交替高频变化，即高频振动，从而产生超声波11

回声以高频机械振动撞击压电晶片时，晶片表面就会呈现高频交变电压超声波的接收与正压电效应12机械振动高频电压逆压电效应－－发射超声波正压电效应－－接收超声波13超声波的传播Propagation几个相关概念传播介质(medium)：超声传播路径经过的组织即传播介质，超声检查的介质即人体组织声阻抗(

acousticimpedance,Z)：介质中声速C与介质密度ρ的乘积界面(boundary)：两种声阻抗不同的介质的接触面大界面：界面尺寸大于波长；小界面：界面尺寸小于波长14超声波的传播—反射Reflection

超声波在均匀介质中沿直线传播。遇到不同介质构成的大界面时，一部分能量由界面处返回第一介质，此即反射15超声波的传播—散射Scattering

超声波在传播的过程中，如遇小界面时，则在该界面产生的反射失去方向性，向各个方向分散辐射，称为散射。其中，只有朝向探头的散射声波才能被接收到，称为背向散射（backscattering）16超声波的传播—多普勒效应

Dopplereffect：声束在传播过程中运动体所反射或散射的声频率发生改变。发射和接受频率之差与反射体的运动速度成正比。

fd=2VcosѲ×fo/C(fd多普勒频移，fo发射频率，C声波速度，V反射体运动速度，Ѳ运动体移动方向与入射波夹角)17DopplerEffectfd=2VcosѲ×fo/C18人体组织密度、声速及声阻抗数值表19人体组织的声学特性

Acousticfeaturesofhumanbody人体有多种不同的组织，结构复杂，声学特征各异，相邻组织的声阻抗（Z）差别达到千分之一，即可产生回声。声像图的构成主要是不同组织Z差别的反映。20医学超声成像基础超声波的反射和散射是超声成像的基础大界面反射回声构成人体不同组织的轮廓和形态，小界面散射回声构成组织内部复杂而细微的组织结构循环系统中运动红细胞产生的多普勒频移构成心血管内血流成像21第二节超声心动图成像原理

ImagingPrincipleofEchocardiography22超声心动图仪器23探头TransducerorProbe24超声心动图成像模式25脉冲回声类超声成像的基本原理

Pulseechotechniques发射短脉冲超声接收携带人体组织特征信息的反射和散射回声并将其转换为电信号对接收信息进行放大、数字转换、重组将重组的信息转换为图像信息显示图像信息26B型(B-mode)超声心动图B型(B-mode)超声心动图二维(two-dimensional)超声心动图切面(crosssectional)超声心动图界面回声强弱由辉度（明暗度）表示，辉度从无到强（饱和）分为不同等级，称为灰阶(greyscale)是多声束同时扫描时扫查平面内组织断面回声的二维图像27B型（B-mode）28M型（M-mode）用于显示超声束（一维）经过的心脏房室壁、心瓣膜和大血管在心动周期不同时相的运动显示屏上的垂直方向代表心脏结构由浅至深的空间位置，水平方向代表时间29M型（M-mode）303132差频回声类超声成像原理Frequencyshiftedtechniques发射脉冲或连续超声波接收频移声波将频移回声波和发射超声波比较，计算二者间的频率差（差频）显示差频大小和方向及其随时间的变化33彩色多普勒成像

colorDopplerimaging,CDI多声束快速采样，频移信息进行相位检测、自相关处理、彩色灰阶编码以不同的颜色和亮度标识血流的方向和速度，并且将其叠加于

B型声像图上，获得血流在组织内的空间分布和流速信息属于二维多普勒34彩色多普勒成像

colorDopplerimaging,CDI35以频谱曲线和音频两种方式输出根据超声波的发射和接收方式，又分为连续波Doppler型和脉冲波Doppler型频谱多普勒成像

spectralDopplerimaging36脉冲波多普勒

pulsedwaveDoppler,PW37脉冲波多普勒

pulsedwaveDoppler,PW采用单个换能器以很短的脉冲期发射超声波，并在一定的时间延迟后接收该脉冲的反射信号具有距离选通能力，即深度分辨能力受深度延迟时间影响，具有一定的发射脉冲重复频率最大检测流速受1/2脉冲重复频率（PRF）限制如果高速血流引起的多普勒频移超过这一极限，就会出现频率失真，产生大小和方向的伪差，也称为频率混叠38连续波多普勒

continuouswaveDoppler,CW采用两个超声波换能器获得有关血流资料，一个发射恒定不变的超声波，另一个接收其反射波（血流背向散射信号）能连续发射和接收超声，沿超声束出现的血流信号均被接收、分析和显示出来，来自不同深度的血流频移都被叠加起来优点是不受高速血流限制，缺点是不能提供距离信息39连续波多普勒

continuouswaveDoppler,CW40思考超声心动图检查就是B超检查吗？超声检查方式是按A型、B型、C型分型吗？什么是黑白超？什么是彩超？41超声心动图成像模式42黑白超与彩超？43黑白超与彩超！44思考试比较B型与M型成像模式的相同点和不同点。CW、PW与CDI模式各有什么优缺点？45B型与M型模式比较B型M型成像对象心脏结构二维/切面心脏结构一维特点宏观、整体、比邻（低倍镜）细节、局部（高倍镜）分辨力空间信息量大时间分辨力高用途常规、基础重点了解心脏某结构随心动周期的变化情况46CW、PW与CDI模式比较CDICWPW成像对象心内血流（面）心内血流（线）心内血流（点）优点直观、整体、信息丰富、诊断快速可检测高速血流，准确可精确定位测量血流，准确缺点速度分级粗糙，有测速限制（色彩倒错）不直观缺乏距离选通能力不直观有测速限制（频率混叠）47第三节超声心动图成像基础

与分析方法

BasisandanalysismethodofEchocardiography

48脉冲回声类超声心动图成像基础成像对象：心脏形态、结构及活动成像基础：人体组织声学特性的差异49脉冲回声类超声心动图诊断基础组织回声强度的决定因素：组织界面两侧声阻抗差的大小组织回声强度的影响因素：入射角度、组织形态和成分、界面的大小、形状、光滑程度和多少50脉冲回声类超声心动图成像基础全反射型：心脏与肺之间多反射型：心内膜、心瓣膜、大血管壁少反射型：心肌组织无反射型：心腔内血液51脉冲回声类超声心动图成像基础52脉冲回声类超声心动图分析内容心脏与大血管的位置心脏各腔室的内径与形态大动脉的起源与走向瓣膜形态及活动规律心壁的厚度及心壁的异常活动心脏结构中附加的异常反射心脏结构的连续性心脏功能53差频回声类超声心动图成像基础成像对象：人体内血流成像基础：人体血流动力学特点54彩色多普勒成像特点采用色彩对血流方向和速度进行编码红色表示血流朝向探头，蓝色表示背向探头色彩明暗表示流速高低，血流速度过快会出现五彩镶嵌分析内容：血流行程部位、时相、速度、方向5556频谱多普勒成像特点频谱多普勒：采用频谱曲线与音频两种方式对血流方向和速度进行显示。频谱基线以上表示血流朝向探头，基线以下表示血流背向探头。波幅高低表示流速快慢。分析内容包括血流部位、时相、速度与方向5758诊断基础－人体血流动力学特点层流（laminarflow）：血流在内腔相近管道中前进时各相邻流线速度相差很少，无干扰回旋现象，速度分布剖面呈抛物线状彩色多普勒显现为颜色单纯、中心鲜亮、旁侧依次变暗的清晰图像频谱多普勒显现为窄带、中空的曲线，伴单一悦耳音频59舒张早期三尖瓣正常血流6061诊断基础－人体血流动力学特点湍流（turbulentflow）：血流通过狭窄处时流线集中，狭窄后进入宽大的管腔时流线放散，速度相差较大，但方向大致相似彩色多普勒上湍流彩色明亮，正向血流红中带黄，负向血流蓝中带青频谱多普勒上频谱变宽，空窗消失而实填，血流音色复杂、粗糙，为噪声626364诊断基础－人体血流动力学特点涡流(eddiedflow)：血流通过严重狭窄之后进入大的空腔，形成许多小的漩涡，速度与方向各异彩色多普勒上表现为红蓝绿黄杂乱分布、五彩镶嵌的特异图像频谱多普勒曲线离散度极大，空窗消失、实填，血流声嘈杂、刺耳6566诊断基础－人体血流动力学特点漩流(whirledflow)：当血流进入一大的空腔时，其主流方向朝前，到达空腔顶壁后发生折返，形似巨大漩涡彩色多普勒在空腔一侧呈红色或蓝色，另一侧呈相反颜色，其间界限明确互不渗透频谱曲线上一侧为正向或反向，另侧则相反。各自离散度不大6768差频回声类超声心动图分析内容血流速度血流时相血流性质血流部位与途径血流动力学定量分析：血流容量、压力阶差、瓣口面积估算、心内压力、心输出量等69第四节正常超声心动图

NormalEchocardiography70思考超声心动图检查时超声探头可以在胸前区任意部位放置吗？71超声心动图检查声窗胸骨旁心尖部胸骨上窝剑突下72超声心动图图像方位图像的前方和后方分别为人体的浅层和深层在横断面，图像右侧为人体左侧，图像左侧为人体右侧在纵断面，图像右侧为人体头侧，图像左侧为人体足侧73常用超声心动图切面胸骨旁左室长轴切面胸骨旁左室短轴切面、心底短轴切面心尖四腔切面、心尖五腔切面、心尖两腔切面、心尖三腔切面胸骨上窝主动脉弓长轴切面剑突下四腔切面其他非标准切面74左室长轴切面75心底波群：主动脉瓣M型曲线76二尖瓣前后叶波群77左室波群78大动脉短轴切面79心底短轴切面808182肺动脉正常血流频谱83左室短轴切面84左室短轴切面：二尖瓣水平85左室短轴切面：乳头肌水平86左室短轴切面：心尖水平87心尖四腔切面88心尖四腔切面89示肺静脉血流90舒张早期二尖瓣正常血流91舒张晚期二尖瓣正常血流92EA二尖瓣正常频谱93舒张早期三尖瓣正常血流94舒张晚期三尖瓣正常血流95三尖瓣正常频谱96心尖五腔切面9798主动脉正常血流频谱99心尖两腔切面100心尖两腔切面101心尖三腔切面102胸骨上窝主动脉弓长轴切面103剑突下四腔切面104

正常超声心动图测值（cm)──────────────────────────────解剖结构3岁11岁30岁50岁──────────────────────────────AOD1.76±0.242.30±0.272.69±0.272.81±0.27LAD2.04±0.372.48±0.392.78±0.412.81±0.55RVDd1.01±0.341.37±0.491.67±0.501.72±0.53LVDd3.37±0.294.20±0.454.41±0.384.47±0.39LVDs2.09±0.222.63±0.352.59±0.362.57±0.34IVSd0.54±0.120.59±0.110.78±0.100.84±0.13LVPWd0.42±0.110.51±0.120.69±0.090.73±0.11LVET(s)0.28±0.040.29±0.040.30±0.040.31±0.03──────────────────────────────105第五节超声心动图临床用途

ClinicapplicationofEchocardiography106超声心动图临床用途疾病诊断适应证与疗效评估术中监测心功能测定疾病研究107脉冲回波类超声心动图反射信号背向反射信号组织声学特性心脏形态、结构心脏活动血流动力学多普勒信号心内血流差频回波类超声心动图108常见心脏疾病超声表现109瓣膜病110二尖瓣狭窄二尖瓣前后叶回声增强变厚，舒张期前后叶体部膨胀呈气球样，瓣叶开放间距缩短，开口面积减小二尖瓣前后叶曲线呈城墙样改变舒张期二尖瓣口见狭窄高速血流信号，跨瓣压明显增大左房大，肺动脉高压，血栓形成，心房纤颤111二尖瓣狭窄112二尖瓣狭窄113

二维超声：瓣叶对合不全，短轴可见关闭不全间隙彩色多普勒：二尖瓣口左房侧出现收缩期返流束，是二尖瓣关闭不全的特征性表现脉冲多普勒：二尖瓣口左房侧可探及收缩期高速充填的湍流频谱二尖瓣关闭不全114二尖瓣返流115二尖瓣脱垂116三尖瓣脱垂117主动脉瓣疾病118主动脉瓣关闭不全119感染性心内膜炎——二尖瓣穿孔120先天性心脏病121房间隔缺损122房间隔缺损123房间隔缺损伞堵术后124室间隔缺损125室间隔缺损126动脉导管未闭127法乐四联症128法乐四联症129Valsalva窦瘤

SinusofValsalvaAneurysm130Valsalva窦瘤超声征象受累Valsalva窦呈瘤样扩张，并随心脏舒缩不断改变大小瘤壁见连续中断CDFI：见穿壁的分流信号，多呈双期或连续性破入部位腔室不同程度扩大131Valsalva窦瘤超声征象132Valsalva窦瘤超声征象133134心脏粘液瘤135136心脏肿瘤137肥厚型心肌病138室间隔中段肥厚139140141142143144145冠心病coronaryheartdisease146节段性室壁运动分析147冠状动脉血供与左室壁节段的关系

148室壁运动异常149心肌梗塞表现

myocardialinfarction室壁变薄回声强度增加室壁无运动或矛盾运动通常提示心肌疤痕形成（scar）以及心肌存活的消失150广泛前壁心肌梗塞151下壁心肌梗塞152心梗并发症--左室血栓153心梗并发症--室壁瘤与透壁性心梗延展及左室重构有关最常见的部位为心尖超声表现：左室腔局限性向外膨出心肌菲薄矛盾运动

154心尖部室壁瘤155心梗并发症——广泛前壁心梗左室游离壁破裂156负荷超声心动图

运动或药物负荷时心肌耗氧增加，而狭窄冠脉心肌供氧增加有限，将出现相对心肌缺血诊断心肌缺血

评价心肌存活

识别严重冠心病

心梗后危险度分层

非心脏大手术的术前评价

157心包疾病158心包的结构和心脏的关系心包分脏层和壁层脏层与壁层间构成心包腔心包是维持心脏活动相对空间位置的重要组织正常心包腔内约有20-30ml少量液体

159心包积液Pericardialeffusion超声心动图特征：①心包脏层和壁层分离，两者间出现无回声区②壁层（外侧）心包运动减少

160161162超声心动图临床用途肯定性诊断价值帮助性诊断价值无或少诊断价值瓣膜病（风湿、先天、感染、人工、退行性）心律失常先心病先心病（心外分流）心脏神经官能症心肌病（肥厚型、缩窄型）病毒性心肌炎心肌病（扩张型）早期复极综合症冠心病（心肌梗死及其并发症）冠心病（心绞痛）心包疾病（心包积液、心包肿瘤）心包疾病（缩窄性心包炎）主动脉疾病（主动脉瘤、夹层动脉瘤）高心病、心肌受累性疾患心脏肿块川崎病肺动脉高压肺动脉疾病（早期肺心病、肺栓塞）163第六节超声心动图新技术

NewTechofEchocardiography164实时三维超声心动图165矢状（长轴或纵轴）断面从左侧或右侧进行观察166斜行冠状（额状）断面由前上侧或后下侧进行观察167横（短轴）断面由心底侧或心尖侧进行观察168组织多普勒成像1693DmyocardialtissueDopplerimaging170171牛眼图：显示达峰时间及对应室壁达峰时间差值172

牛眼图能将心壁各个部位的活动状态、速度、方向、程序等信息在同一个平面上清晰显示，便于实时观察、分析、对比，它将在诊断上将发挥重要作用173

用实时三维牛眼图显示彩色组织多普勒心肌活动的顺序，进而推衍心肌各区电的激动过程，对同步化治疗具有重要意义174

将实时三维成像技术和AQ(声学定量超声心动图)、CK(智能声学定量超声心动图)技术相结合，自动快速勾画心腔轮廓，成像速度明显增快，能快速实时计测心腔瞬时容积、每搏量和心排血量175

在此基础上,再将左室壁分为16个区域,实时显示各分区在心脏舒缩活动时的方向、幅度、容积和射血分数，这将有助于判断有无心肌梗死及其部位176心内膜边缘动态三维超声成像177正常左室节段射血分数的动态变化前壁梗死节段射血分数的动态变化178PAAo179TheMuscleBandHelixandLoops180

VelocityVectorImaging(VVI)速度向量成像是将二维超声心动图