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心脏超声的进展

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心脏超声的进展. 三维超声心动图. 一维( M 型) 二维(切面) 三维(功能三维 解剖三维 实时三维) . RT 3DE 技术特点. 美国 DUKE 大学研发,实时换能器按距阵排列设计,压电晶体以二维网格的形式排列成圆形,其中 256 个压电晶体只用于超声信号的传递, 256 个晶体只用于超声信号的接收,每一个用于接收的压电晶体均超速旋转,产生 16 条线的信息,总共 4096 条线的信息。( 2DE 成像获得 128 条线的信息). RT 3DE 技术特点.

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Presentation Transcript
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三维超声心动图

一维(M型) 二维(切面)

三维(功能三维 解剖三维

实时三维)

rt 3de
RT 3DE技术特点
  • 美国DUKE大学研发,实时换能器按距阵排列设计,压电晶体以二维网格的形式排列成圆形,其中256个压电晶体只用于超声信号的传递,256个晶体只用于超声信号的接收,每一个用于接收的压电晶体均超速旋转,产生16条线的信息,总共4096条线的信息。(2DE成像获得128条线的信息)
rt 3de1
RT 3DE技术特点
  • 锥体扫描角度为640,扇角和厚呈300 (piece of cake),最大扫描深度20CM,时间分辨率14VOL/SEC;扫描深度14CM时,时间分辨率22VOL/SEC,探头频率 2.5MHz(空间分辨率2MM)。
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图像的显示
  • 每次同时显示4-5帧来着同一总体图象的切面
  • B平面:锥体的纵切(图象的长轴切面)
  • C平面:锥体的横切(图象的短轴切面)
  • I平面: 顷斜的C平面(不与锥体的基底相平行,也不与B平面垂直)
rt 3de2
RT 3DE的优点
  • 较少依赖检查者的技能,重复性好。
  • 以三维形式定量分析心室功能而无须事先假设心腔的几何形态。
  • 图象采集速度快,提高单位时间检查病人的效率。
rt 3de3
RT 3DE的技术缺陷
  • 图象分辨率较低,影响了心内膜的正确分辨
  • 扫描帧频较低,对心动过速者的测定可能出现偏差
  • 对明显扩大的心脏,不能提供整个心室的图象
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临床应用
  • 心脏手术中的实时监护
  • 快速显示立体心肌声学造影灌注缺损区
  • 心内血流的实时三维彩色多普勒重建
  • 在心脏电生理研究方面的应用
  • 快速测定心室容量、重量和功能
  • 检测胎心
  • 经食管实时三维超声
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心肌声学造影进展
  • 1968年Gramiak用生理盐水与靛青绿混合振荡液经心导管注射,用超声心动图观察出现云雾状回声,实现了右心腔显影,开创了心脏声学造影的先河。
  • 发展轨迹:

右心腔造影通过肺循环左心腔造影通过冠脉循环心肌显影

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基本原理
  • 血液内的RBC、WBC等有形成份声阻抗差很小,散射微弱,普通超声仪上无法显示。人为地在血液中加入声阻抗与血液截然不同的介质(微气泡),血液内的散射增强,出现云雾状的回声。
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造影剂历史
  • 第一阶段:游离气体

1。双氧水

2。二氧化碳

稳定性差,微气泡直径较大,不能通过肺循环,只能用于心腔显影以了解心内结构有无异常,分流、反流性疾病的诊断与鉴别诊断。

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造影剂历史
  • 第二阶段:空气包裹型微泡造影剂

1.声振白蛋白

2.Levovist

3.Albunex

稳定性明显提高,气泡直径《10um,经静脉注射后通过肺循环使左心腔显影,但心肌显影效果差。

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造影剂历史
  • 第三阶段:新型氟碳类微泡造影剂

Optison,Echogen,AFO150,Sonovue, MRX-115

内部包裹氟碳类气体,分子量较大,弥散性和溶解性低,气泡直径〈5um,能轻易经肺循环使心肌组织显影。

Optison:白蛋白为外壳,内含全氟戊烷,唯一获美国FDA批准用于临床的造影剂。

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理想造影剂
  • 高散射性,低溶解性,低弥散性
  • 有足够长的半衰期(需数分钟)
  • 无生物学活性(对人体无害)
  • 微泡大小均匀、可自由通过毛细血管
  • 有类似红细胞的血液动力学特点及具有组织特异性(靶向性)
  • 售价较低,不过度增加病人负担
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显像方式
  • 间隙式显像(瞬间反应成像):

每隔一定时间发射一次声波,以减少声波对微泡造影剂的破坏。声波辐射时,大量微泡瞬间破裂,产生高强度散射回声,从而明显增强心肌显影效果。

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显像方式
  • 实时心肌声学造影

实时观察心肌组织灌注过程,定量分析心肌血流灌注,不会出现心室后壁、侧壁、后间隔的衰减和假性充盈缺损等伪像,提高了诊断冠心病的敏感性和准确性。

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三大技术组成
  • 低机械指数(0.1—0.15)
  • 非线性微泡显影技术

反向脉冲能量多普勒显像

能量调制技术

相关显像技术

  • 闪烁显影技术

高MI---------低MI

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心肌声学造影相关成像技术
  • 二次谐波成像

只接受微泡产生的二次谐波信号,不接受组织产生的基波信号

  • 多普勒能量组织成像

能量信号的强弱反映心肌组织的血流灌注情况

  • 谐波能量多普勒成像技术

只接受造影剂产生的谐波能量信号

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分析方法
  • 目测法
  • 定量分析法;

峰值回声强度

曲线上升斜率

稀释率

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4) 用途:

a. 心肌冠脉血流及心肌灌注范围的评估

b. 心肌坏死危险区和再灌注后心肌梗塞范围的测定

c. 冠脉血流侧枝循环的观察

d. 冠脉血流储备(CFR) 的评估

e. PTCA或用药前后评估治疗疗效

f. 心肌存活性

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心肌灌注声学造影评估冠心病
  • 与负荷ECHO联用,提高左室内膜的分辨率
  • 心肌声学造影测定危险区心肌
  • 估测冠脉微循环储备能力
  • 判定心梗后的存活心肌
  • 估计侧枝循环
  • 评价PTCA、搭桥术的疗效
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存在问题
  • 造影剂稳定性欠佳,仅限于定性研究
  • 安全可靠性有待进一步证实
  • 超声显像技术有待进一步完善
  • 造影剂售价高昂,超过彩超检查本身费用的数倍
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展望
  • 将造影剂作为基因治疗的载体,携带治疗基因或治疗药物,在靶器官或靶细胞处释放,达到治疗目的。
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组织多普勒显像
  • 用方法检测组织的运动,将心肌运动产生的低频多普勒频移用彩色编码或频谱实时显示出来,如同血流彩色成像那样,将组织的运动信息检测后进行彩色编码成像,有效反映心肌运动的方向与速度,局部的心壁运动和增厚程度。
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显示方式
  • 速度图
  • 加速度图
  • 能量图
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用途:

1) 研究室壁的运动

a. 节段性

b. 心肌收缩的速率

2) 心肌的存活性

3) 心律失常(传导阻滞, 预激综合症等)

4) 心功能

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临床应用
  • 心肌缺血
  • 心肌病
  • 心脏电生理研究
  • 心肌灌注研究
  • 二尖瓣口血流伪正常化的鉴别
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血管内超声(IVUS)
  • 无创性的超声技术和有创性的心导管技术相结合,对心血管病变进行诊断。
  • 通过心导管将超声换能器插入心血管腔内进行探测,再经电子成像系统显示心血管断面的形态和血流图形
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仪器
  • 导管直径3.5F、4.8F、9F(1-3MM)
  • 探头频率10-30MHz,轴向分辨力150um,侧向分辨力200um。

1。探头旋转,获得血管壁切面图象。

2。相控阵探头本身不旋转,成像是通过压电晶体的相位变化而获得3600的血管断面图。

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临床应用
  • 早期冠心病的诊断
  • 冠脉介入性治疗的评估
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心腔内超声(ICE)
  • 探头由Acuson研发,64个晶片相控阵探头经静脉插入至右心腔。
  • 超声导管直径10F(3.3MM),可插入深度90MM,成像深度180MM。
  • 探头在前后、左右两个方向1600调节。
  • 支持2D、M型 PW、CW、DTI。
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临床应用
  • 比以往更清晰地获得心脏的实时图象,增加诊断信心。
  • 在介入性操作中的监护优于TEE。

间隔缺损封堵器的定位

心律失常的消融治疗

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6. 彩色室壁运动技术(Color Kinesis,CK)和声学定量(Acoustic Quantification, AQ)

AQ是一种自动边缘检测系统,通过分析背向散射信号确定某一象素代表组织或血液,并根据选定的阈值识别组织与血液的边界,因此可自动描记心内膜边界.

CK是AQ技术的扩展, 在AQ的基础上CK按一定时间间隔用彩色顺序编码心内膜边界位置变化,于时相末累积形成多层彩色带添加在二维图像上. 每层颜色代表相应的40或33ms心内膜运动

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用途:

a. 评价左室室壁运动

b. 定量评价左室局部功能

a) 局部收缩功能

b) 左室整体舒张功能

c. AQ整体收缩功能和舒张功能(包括心房的功能)

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