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心脏超声总论和标准切面

心脏超声总论和标准切面. Overview and Standard Views of Color Doppler Echocardiography. 赵 博 文. 浙江大学医学院附属邵逸夫医院超声科. 探头 Probe/Transducer. 彩色多普勒超声心动图的临床应用. Clinical Applications of Color Doppler Echocardiography. 最常用、最可靠的无创心血管疾病影像诊断技术 定量分析血流动力学 定量心脏功能分析与评估 治疗疗效的动态监测与评估 非心血管病术中血流动力学监测与评估.

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心脏超声总论和标准切面

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Presentation Transcript

  1. 心脏超声总论和标准切面 Overview and Standard Views of Color Doppler Echocardiography 赵 博 文 浙江大学医学院附属邵逸夫医院超声科

  2. 探头Probe/Transducer

  3. 彩色多普勒超声心动图的临床应用 Clinical Applications of Color Doppler Echocardiography • 最常用、最可靠的无创心血管疾病影像诊断技术 • 定量分析血流动力学 • 定量心脏功能分析与评估 • 治疗疗效的动态监测与评估 • 非心血管病术中血流动力学监测与评估 • 各种心血管病治疗疗效评估 • 心脏病术中监测 • 介入心脏病实时监测与疗效评估

  4. 超声波Ultrasound 次声波: 振动源频率在20Hz以下的声波. 声 波: 频率在20~20 000Hz之间. 超声波: 频率在20 000Hz以上超过人的听觉范围.目前超声诊断采用的频率范围为 1~30 MHz, 常用范围为3.5~7.5MHz.

  5. SONAR Sound Navigation And Ranging

  6. The Theory of Sound 1826, Jean-Daniel Colladon, Charles-Francois Stum, Swiss Physicist & Mathematician underwaterbell the speed of soundin Lake Geneva

  7. Christian.Andreas. Doppler • 1803.11.28,Salzburg,Austria～1853.03.17,Venice, Italy) • 奥地利维也纳大学天文学家、 数学家及物理学家 • 多普勒理论的创建人 • 1842提出多普勒效应 (Doppler effect)

  8. Inge Edler &Helmut Hertz • Inge Edler（1911~2001） 瑞典隆德大学医院(Lund University Hospital)心内科医生 瑞典20世纪最杰出的心内科医生 • Helmut Hertz( 1920~1990) • 瑞典隆德大学(Lund University) • 物理学教授 • 1953年研制并采用世界首台M型 超声诊断仪观察心脏解剖结构

  9. Shigeo Satomura 里村茂夫(1920~1960) • 日本大阪大学物理学教授 • 1956年采用CW探测心脏血流 • 研制世界上首台多普勒心脏诊断仪

  10. Liv Hatle (1936.02.26~) • 挪威奥斯陆大学国家医院心血管教授 • “世界多普勒女皇” • 建立多普勒超声心动图无创定量评估血流动力学方 法学 • 1979年首先将压力半降时间(PHT)的测量应用于多 普勒超声心动图估测二尖瓣狭窄二尖瓣口面积 Doppler ultrasound in cardiology: physical principles and clinical applications 1982.01.01

  11. 超声诊断原理及基础简介 A型诊断法(Amplitude-modulation display): 幅度调制显示或示波法 • 组织器官不同声阻抗的界面是产生反射的来源 • 回声在示波器的屏幕上以波的形式显示出来 • 界面两边的差愈大, 其回声的波幅愈高 • 界面的声阻抗愈小, 其回声的波幅愈低 • 若声束在没有界面的均匀介质中传播, 及声阻抗为 零时则呈现无回声的平段

  12. 超声诊断原理及基础简介 B型诊断法(Brilliance /Brightness modulation display):辉度调制显示 • 超声诊断的主要方法 • 组织结构的差异对超声波作用不同(吸收、反 射、散射、衰减、增强等） • 以辉度的方式在荧光屏上构成二维切面声像图 • 回声的差异是诊断的依据

  13. 超声诊断原理及基础简介 M型诊断法(M-mode echocardiography) • M型诊断仪是B型诊断仪的一种变异型,采用亮度调制. • M型仪在水平偏转板加入一对慢扫描锯齿波, 使回声光点 沿水平方向扫描,代表时间. • 探头位置固定,心脏有规律地收缩和舒张,心脏的各层组织和 探头间的距离便发生节律性的改变. • 随着水平方向的慢扫描,便把心脏各层组织的回声展开成 曲线,即为M型超声心动图(M-mode echocardiography).

  14. 3 1 2

  15. 1 心底波群 2 二尖瓣波群 3 心室波群

  16. 超声诊断原理及基础简介 频谱多普勒(Spectral Doppler) • 目前血流动力学无创定量分析中的首选手段 • 主要用于显示一维方向上的血流信息 • 包括脉冲多普勒 (pulsed Doppler, PW),连续多 普勒(continuous Doppler, CW)和高脉冲重复 频率多普勒(high pulse repetition frequency Doppler, HPRF Doppler)

  17. 超声诊断原理及基础简介 多普勒效应(Doppler effect) 奥地利物理学家 Christian Andreas Doppler 首先发现 声源(或光源)与接受器之间出现相对运动,声波(或 光波)的发 射频率和接收频率之间将出现差异,此为多普勒频移(Doppler shift),这种物理学效应称为多普勒效应. 多普勒方程 fd • c V = 2f0 cos

  18. 超声诊断原理及基础简介 脉冲多普勒 (Pulsed Doppler) 优点： 距离选通，定位诊断和体积血流的定量分析 缺点： 所测流速的大小受到脉冲重复频率的限制

  19. 连续多普勒 (continuous Doppler, CW) • CW技术使用的是双晶片探头.一个晶片连续地发 射高频脉冲波,另一个晶片则连续地接收回波信号 • CW发射无时间延迟, 脉冲重复频率为无穷大 • 优点:具有测量高速的能力及指导声束的方向,寻 找理想方向的高速射流方面明显优于PW • 缺点:无距离选通能力,由于无法确定声束内回声 信号的深度,故这一技术不能用于定位诊断

  20. 高脉冲重复频率多普勒 (high pulsed repetition Doppler, HPRF Doppler) • 是介于PW和CW之间的技术 • HPRF多普勒工作时, 探头在发射一组超声脉冲 波之后, 不等采样部位的回声信号返回探头又发 射新的脉冲群 • 在一个超声束方向上, 沿超声束的不同深度可又 一个以上的取样容积

  21. 超声诊断原理及基础简介 频谱多普勒的显示方式及内容----音频显示 • 多普勒超声探头的发射频率和接收频率均在百万Hz以上, 因 而超出了人耳的可听范围 • 接收频率与发射频率之差即多普勒频移的范围一般为1000 ~20000Hz之间 • 音频信号的变化可以反映血流的性质 • 音调的高低反映频率的高低,而声音响度反映频移振幅的大小 • 高速血流产生高调尖锐的声音,而低速血流产生低调沉闷的声音.

  22. 超声诊断原理及基础简介 频谱多普勒的显示方式及内容----频谱显示 频谱显示是频谱多普勒图像输出的主要形式,包含以下五种信息 1. 频移的时相 2. 频移的幅度 3. 频移的方向　 4. 频移的辉度 5. 频谱离散度

  23. 频移的时相　 　　以横坐标的数值表示, 单位为s, 反映血流时间及出现的时相(心动周期的收缩期或舒张期).

  24. 频移的幅度　 以纵坐标的数值表示, 代表血流速度的大小,单位有两种,一种是以频移的单位千赫(kHz)表示, 另一种是以速度的单位米/秒(m/s)表示.

  25. 频移的方向 以频谱图中央的零位基线加以区分, 基线以上的频移信号为正值, 表示血流方向朝向探头; 基线以下的频移信号为负值, 表示血流方向背离探头.

  26. 频移的辉度　 • 以频谱的亮度表示　 • 反映取样容积或探查声束内具有相同流速的红细 胞相对数量的多少 • 速度相同的红细胞的数量越多, 后散射的信号强 度越大, 频谱的灰阶也越深 • 速度相同的红细胞数量越少, 后散射的信号强度 就越低, 频谱的灰阶就越浅.

  27. 频谱离散度 • 以频谱在垂直距离上的宽度加以表示 • 代表某一瞬间取样容积或探查声束内红细胞速度分布 范围的大小 • 速度分布范围大, 频谱则增宽 • 速度分布范围小, 则频谱变窄 • 在层流状态下, 平坦型速度分布和速度梯度小, 因此频谱较窄 • 抛物线形速度分布的速度梯度大, 因此频谱较宽 • 在湍流状态时, 速度梯度更大, 频谱进一步增宽, 当频谱增宽 至整个频谱高度时,称为频谱充填

  28. 超声诊断原理及基础简介 彩色多普勒血流成像(Color Doppler Flow Imaging,CDFI)基本原理 在二维超声的基础上,把通过自相关技术处理所获得的血流信息转变为可视影像, 和二维超声显示的黑白组织结构相区别,通过伪彩色编码技术显示血流影像.

  29. 血流方向与彩色类别 伪彩色编码技术是由红,蓝,绿三种颜色组成,不同方向的血流以不同颜色表示,目前,市售的彩色多普勒超声仪一般均设定流向探头的血流为红色,背离探头的血流为兰色.

  30. 血流速度与彩色辉度(色饱和度) 红蓝两种不同方向血流颜色的辉度水平与血流的速度呈正比, 即速度愈快,辉度愈亮;速度愈慢,辉度愈暗淡.

  31. 血流离散度的显示 绿色常表示有湍流,绿色的成分随着湍流的比例增 加而增多, 前向湍流的颜色接近黄色 (红色与绿色的混 和),逆向湍流的颜色接近紫色(蓝色与绿色的混和).层 流的颜色显示为单纯的红色或蓝色.

  32. 五彩镶嵌血流图像 当血流经过狭窄的孔隙流入一 较大的空腔时,流线立即分散,中心处 的流线继续向前,而旁侧者可向各个 方向离散,部分流线甚至向后折返, 形成多个很小的旋涡,因此,此区域 的血流方向明显异常,由单一变为多 样,方向有正有负,速度有快有慢,其 离散度极大,在彩色多普勒显像图,在有显著血流紊乱的区域,红,黄,绿,蓝,紫,五彩缤纷,多色混杂,交互出现,错综分布, 构成“五彩镶嵌(color mosaic)”的血流图像.

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