影像学在心血管疾病中的应用

先天性心脏病--室间隔缺损
心包疾病--心包积液
主动脉夹层
（TransEsophageal Echocardiography，
TEE）
将装有晶片的超声探头置于食管内，由于探
经食管超声心动图
头紧邻心脏和近心大血管，检查不受胸壁和肺影
响从而获得清晰图像。它的出现弥补了经胸超声
心动图(TTE)的不足，为心脏超声检查开辟了一个
心脏超声
经胸超声心动图（TTE） 经食道超声心动图（TEE） 超声造影（CEUS） 血管内超声（IVUS） 虚拟组织学血管内超声（VH-IVUS）
经胸超声心动图
（transthoracic echocardiography， TTE）
a) M型超声：二尖瓣狭窄---城墙样改变 b) 二维超声：测量各心腔、血管的大小 c) 多普勒超声：估测血流速度、瓣膜开闭状态、 心功能等。 优点：无创、无辐射、简易、便宜
左心房/左心耳血栓
左房血栓50%以上存在于左心耳内，TTE对左心耳探查较为困
难，有报道TTE对左房和左心耳血栓诊断正确率为50%左右。
TEE可清晰显示左心耳轮廓及其血流情况，了解血栓的部位、
大小、形态、数目，尤其是新近形成的血栓(反射较弱)更显
其优越性，血栓诊断正确率近达100%。 对左房内云雾状回声（血栓前状态）检出率明显高于TTE。
主动脉型心脏
表现：“靴形”
主动脉球增大 肺动脉段内凹 左心室段延长 心尖下移 升主动脉右突
常见病变：
主动脉瓣病变
普大型心脏
• 表现：
• 心影向两侧对称地增 大 • 肺动脉段平直 • 主动脉球大致正常
• 常见病变：
• 全心衰竭 • 风湿性心脏病多瓣膜 损害时 • 心包积液
胸主动脉瘤
X线在其他心血管疾病中的应用
X线
采用X射线穿过人体成像，利用了X射线 的组织穿透性、物理荧光和光电效应等， 由于不同人体组织对光电信号的吸收不同， 从而得以区分不同组织（如心脏和肺组织） 和病变组织。
X线优缺点
• 临床应用价值
• • • • 心肺疾病的一线检查手段 观察心肺病变及肺血改变 简单、价格便宜、易操作 适用于急症以及床旁检查
影像学在心血管疾病 中的应用
影像学方法
• 超声：
经胸超声心动图（TTE） 经食道超声心动图（TEE） 超声造影（CEUS） 血管内超声（IVUS） 虚拟组织学血管内超声（VH-IVUS）
• • • • • • •
光学相干断层成像术（OCT） X线 冠脉造影（CAG） 计算机断层扫描（CT） 心脏磁共振（CMR） 核素灌注显像（MPI） 心肌代谢显像（PET）
FFR
• FFR血流储备分数是一个冠脉狭窄功能性评价指标。
• FFR的定义:
指存在狭窄病变时，血管的最大血流量比上假设 不存在狭窄病变时所能获得的最大血流量。
FFR
基于以下两个概念： 不是静息时的血流，而是能够负担的最大充血 状态（运动负荷）下的血流； 在最大充血状态下（药物或最大运动负荷），
DSA在冠脉中应用 —冠脉造影
• 1941年，Cournand 和 Richards 首先将心导管技 术应用于临床诊断 • 1950s，Sones、Rickets、Abrams、Judkins等开始 冠脉造影 • 1964年，Dotter 和 Judkins 首次应用经皮穿刺血 管成形术治疗股动脉病变 • 1977年，Gruentzig等成功进行世界第一例经皮腔 内冠状动脉成形术（PTCA） • 1984年，郑笑连教授成功进行我国第一例PTCA
虚拟组织学血管内超声（Virtual Histology Intravascular ultrasound， VH-IVUS ）
以血管内超声为基础，对回
声中的频谱信号进行分析，对斑
块的组织成分进行模拟成像，分
别对斑块内纤维、纤维脂质混合、
坏死核和钙化进行绿、黄绿、红 和白色四种颜色标示，形成类似 组织学切片的图像。
到心肌的血流量和心肌灌注压成正比。
FFR-DSA临床意义
是否具有临床意义？
FFR < 0.75 心肌缺血 (特异度 100%) FFR > 0.75 心肌缺血的可能性非常小 (敏感度 88%)
是否行介入治疗？
FFR < 0.75 PCI / 血运重建 FFR > 0.80 最佳的药物治疗 0.75< FFR < 0.80 加大血管扩张药物剂量，再重新测 定FFR；结合其他指标及临床情况，综合判断
系统电路处理 后形成图像
IVUS反映血管壁组织学情况
• 内膜病变 斑块是致密的,所以表现 为白色 • 中膜 由均匀的平滑肌细胞构 成,不反射超声波,所以 表现为圆型暗区 • 外膜 由胶原组成,反射大量超 声波,所以表现为白色
冠脉IVUS在冠心病中的应用
对易损斑块的识别
对病变性质的诊断
临界病变诊断价值 冠脉介入中的应用
• • • • • • •
光学相干断层成像术（OCT） X线 冠脉造影（CAG） 计算机断层扫描（CT） 心脏磁共振（CMR） 核素灌注显像（MPI） 心肌代谢显像（PET）
冠状动脉造影术（Coronary artery angiography，CAG）
• 原理：
• 注入造影剂之前，先进行第一次成像，并用计算机将 图像转换成数字信号储存起来； • 注入造影剂后，再次成像并转换成数字信号； • 两次数字相减，消除相同的信号，得知一个只有造影 剂的血管图像。
• 冠心病和缺血性心肌病
• 非特异性 • 偶尔见冠状动脉钙化
• 高血压心脏病
• 非特异性 • 左心室增大，合并心衰时有肺淤血改变
• 心包积液
• 少量时不能发现，大量积液时明显 • 烧瓶样 • 双肺门被遮盖
影像学方法
• 超声：
经胸超声心动图（TTE） 经食道超声心动图（TEE） 超声造影（CEUS） 血管内超声（IVUS） 虚拟组织学血管内超声（VH-IVUS）
对易损斑块的识别
纤维帽
脂质核
对病变性质的诊断
• 对病变性质的确定
斑块性质：脂质斑块、纤维斑块、钙化斑块、混合斑块
特殊病变：斑块破裂、血栓、动脉夹层等
• 对病变的定量分析
斑块面积=外弹力膜面积－管腔面积 斑块负荷=斑块面/外弹力膜面积×100％
斑块性质
纤维斑块：中等回声
富 含 脂 质 斑 块 ： 低 回 声 钙 化 病 变 ： 声 影
构及管腔结构，包括管腔直径、斑块、血栓、支架位置
及对称性等
OCT
OCT常见病变举例
影像学方法
• 超声：
经胸超声心动图（TTE） 经食道超声心动图（TEE） 超声造影（CEUS） 血管内超声（IVUS） 虚拟组织学血管内超声（VH-IVUS）
• • • • • • •
光学相干断层成像术（OCT） X线 冠脉造影（CAG） 计算机断层扫描（CT） 心脏磁共振（CMR） 核素灌注显像（MPI） 心肌代谢显像（PET）
影像学方法
• 超声：
经胸超声心动图（TTE） 经食道超声心动图（TEE） 超声造影（CEUS） 血管内超声（IVUS） 虚拟组织学血管内超声（VH-IVUS）
• • • • • • •
光学相干断层成像术（OCT） X线 冠脉造影（CAG） 计算机断层扫描（CT） 心脏磁共振（CMR） 核素灌注显像（MPI） 心肌代谢显像（PET）
剂（ultrasound contrast agent ，UCA）来增强人体的血
流散射信号，实时动态地观察组织的微血管灌注信息， 以提高病变的检出率并对病变的良恶性进行鉴别，评价 器官功能状态的影像学检查方法。 继实时二维超声、多普勒和彩色血流像之后的超声 进展的第三次革命。
声诺维（SonoVue）造影剂
测定冠脉血流储备
• 给予外源性冠脉扩张剂前后分别定量测定缺血区心 肌组织血流量，定量反映冠脉储备功能。
评价心肌的存活性
• 存活心肌由于微血管结构相对完整，在心肌造影中 常表现为正常均匀显影或部分显影。
血管内超声（Intravascular ultrasound，IVUS）
成像原理
高频超声从血管壁反 射回来并返回系统
左心耳切面
左心房/左心耳血栓
左心房及左心耳血栓的诊断对临床治疗具 有重大指导意义 拟行二尖瓣球囊扩张术前 房颤拟电复律前、介入消融术前 指导临床溶栓治疗及观察疗效
超声造影（contrastenhanced ultrasonography， CEUS）
在常规超声检查的基础上，通过静脉注射超声造影
光学相干断层成像术（Optical Coherence Tomography， OCT）
• 基本原理：通过测定红外光反射或散射回来的回波信号，
并经计算机处理，从而获得样品的立体断层图像。
• 是一种微米量级的高分辨率、横断面成像方法，不需要 切除组织标本，成像可接近组织病理水平，分辨率可达 4---10微米，是IVUS的10---20倍。 • 可以精确显示粥样斑块的结构特征，同时能显示管壁结
VH-IVUS （虚拟组织学血管内超声）
VH-IVUS图像与组织病理学切片对比
• 同一部位IVUS影像学与组织学对比 • （A）灰阶IVUS影像：混合性回声斑块区域 • （B）VH-IVUS影像：可以观察到大的坏死核心，内有钙化组织
• （C）离体病理组织学切片：大的坏死核心，薄的纤维帽
KÖ NIG et al. Published online 26 February 2008 www.nature.com/clinicalpractice/cardio
左主干局限性病变
治疗前 治疗后
成角病变
溃疡及偏心病变
迂曲病变
严重钙化病变
血栓病变
夹层病变
分叉病变
血流储备分数(Fractional Flow Reserve，FFR)
• 冠脉造影及血管内超声均被认为是诊断冠心病的 “金标准”，但它们只能对狭窄程度进行影像学 评价，而狭窄到底对远端血流产生了多大影响 （功能评价）却不得而知。 • 1993年Pijls提出了通过压力测定推算冠脉血流 的新指标-血流储备分数(Fractional Flow Reserve, FFR)。经过长期的基础与临床研究， FFR已经成为冠脉狭窄功能性评价的公认指标。
影像学方法
• 超声：
经胸超声心动图（TTE） 经食道超声心动图（TEE） 超声造影（CEUS） 血管内超声（IVUS） 虚拟组织学血管内超声（VH-IVUS）
• 临床使用限度
• 只能观察心肺轮廓和大小 • 不能做出精细定量的诊断 • 仅提示诊断，但不能定性
正常胸部X片
后前位
左前斜
正常胸部X片
பைடு நூலகம்
右前斜
左侧位
二尖瓣型心脏
表现：“梨形”
主动脉球较小 肺动脉段凸出 右和/或左心缘不 同程度向外膨突 心尖上翘
常见病变：
二尖瓣狭窄 房间隔缺损 肺动脉瓣狭窄 慢性肺源性心脏病
缺点：易受患者体位、身材等影响，准确性与
操作者经验相关。
TTE的临床应用
先天性心脏病：房间隔缺损、室间隔缺损、动脉导管未
闭、法洛氏四联症等 心脏瓣膜病：二尖瓣、主动脉瓣、三尖瓣、肺动脉瓣关 闭不全/狭窄等 心包疾病：心包积液等 缺血性心脏病：左室收缩不同步等 主动脉夹层 感染性心内膜炎
特殊病变
斑块破裂
血栓
动脉夹层
临界病变诊断价值
左主干病变：最小管腔面积<6.0mm2或面积狭
窄率≥50%
非左主干病变：最小管腔面积<4.0mm2或面积 狭窄率≥ 60%
应当进行介入治疗！
CAG正常而IVUS有血管狭窄伴钙化斑块
冠脉介入中的应用
指导支架置入
评价治疗效果
评价PCI术后并发症 判断支架内再狭窄的可能机制
新窗口。
TEE优缺点
优点
• 避免肺气、胸壁遮挡 • 信噪比高、图像清晰 • 获取更多解剖学信息 • 监测心胸手术无干扰 • 房间隔无假性回声失落
局限性
• 存在检查盲区 • 小儿需要麻醉 • 清醒患者略有不适 • 偶有并发症发生
TEE临床应用
先天性心脏病 大血管病变 自然瓣膜疾病 人工瓣膜评价 心内血栓、心内占位、赘生物 心脏外科术中监测 介入性心导管诊疗术中应用 所有经胸探查图像不理想而又无检查禁忌者
安全，是一种平均直径与人体红细 胞相当的微气泡悬浮液制剂。 无毒性，不含碘成分，主要通过肺 呼吸排除体外，无肝肾及心脏毒性。 不良反应发生率极低，使用前无需 进行过敏试验或肝肾功能测定。
CEUS在心血管中的应用
检测梗死区缺血区
• 同时观察室壁运动和心肌血流灌注，识别区域性灌 注异常， 检测心肌血流分布不均及无灌注区。