组织多普勒课件-基于多普勒原理的心肌定量分析技术.pptx

1、组织多普勒成像组织多普勒成像 -基于多普勒原理的心肌定量分析技术基于多普勒原理的心肌定量分析技术 多普勒技术发展史多普勒技术发展史 1842年 奥地利数学和物理学家 Christian Johann Doppler 首次描述多普勒原理。1956年 日本学者 Satomura 应用多普勒技术测量周围血管的血流速度。1989年 法国学者isaaz用常规超声心动图仪分析左室后壁的运动速度。（tissue doppler imaging,TDI）又称彩色多普勒心肌组织成像（color doppler myocardial imaging,CDMI）是一项新近开发的可定量分析室壁运动的无创技术,由McD

2、icken等于1992年首先提出，后逐渐应用于临床。TDI技术能实时定量地测定心肌运动速度，从而可以敏感、直观地反映室壁运动状态，为精确评价室壁运动提供了一种无创性检测手段。TDI是传统彩色血流显像信号处理的饰变，通过降低总增益，及低通滤波器等方法，使来自组织运动的低速高振幅信号（10 cm/s）被提取，而高速低振幅（10100 cm/s）的血流信号被除去，提取的信号被输送到自相关和速度计算单元进行分析和彩色编码等处理，计算并联机实时显示心肌组织的低速运动信息。传统超声影像诊断:肉眼观察.冠心病 粥样硬化斑块使动脉狭窄，甚至堵塞，心肌供血供氧不足。心肌定量分析e.g.冠心病(CAD)冠心病在我

3、国呈逐年上升趋势冠心病在我国呈逐年上升趋势 超声超声的的未来发展方向未来发展方向结构结构功能功能定性定性定量定量智能智能繁琐繁琐传统室壁运动传统室壁运动分析分析 室壁运动室壁运动分析分析心肌带及心肌纤维理论心肌带及心肌纤维理论TVI TVI 定量组织速度图定量组织速度图测量心肌速度测量心肌速度 m/sec m/sec TSI TSI 组织同步显像组织同步显像测量心肌达峰时间测量心肌达峰时间 ms ms TTI TTI 组织追踪图组织追踪图测量心肌运动距离测量心肌运动距离 mm mmSR/SRI SR/SRI 应变应变/应变率成像应变率成像测量心肌形变能力测量心肌形变能力速度速度位移位移时间时间

4、主动主动性性组织组织多普勒的表现形式（多普勒的表现形式（GE only）实时组织速度成像（TVI）-脉冲脉冲多普勒模式多普勒模式 实时实时组织速度成像（组织速度成像（TVI）-QTVI-QTVIPW VS QTVI 实时实时组织速度成像（组织速度成像（TVI）-QTVI-QTVITissue TrackingUses TVI data to calculate how farColor codes for easy analysisstart of systoleend of systolehow far?IVCIVREAVelocityVelocity Time Integral(VTI)=

5、Systolic Displacement LongitudinalVelocityVTITissue Tracking Imaging-TTITime实时组织追踪成像（TTI）-分析心肌节段的运动位移 对组织多普勒速度成像所获取的心肌运动速度进行时间积分。唯一的利用多普勒原理评价组织运动位移的技术用7种色彩对心肌位移进行彩色编码。实时、直观地评价收缩期左室各节段向心尖方向的运动距离。直观了解心肌收缩功能。基底段中间段心尖段位移 cm12mm10mm 8mm 6mm 4mm 2mm 0mm前侧壁心梗正常人扩心病 实时组织追踪成像（TTI）-分析心肌节段的运动位移实时组织实时组织同步同步化化成像

6、成像(TSI)TSI)-分析心肌收缩达到峰值速度所需的时间 组织由组织速度成像发展而来的技术对达峰值速度时间进行彩色编码，实现快速、实时、直观显示不同步运动的阶段，同时定性、定量分析心肌室壁运动的同步性。绿色：达峰时间正常(20-150ms)黄色：达峰时间轻度延长(200-300ms)红色：达峰时间重度延长(300-500ms快速准确判定心肌不同步收缩的范围和延迟时是目前评估心脏再同步化治疗(CRT)最有效的工具200 ms300 ms500 msECG How TSI shows the Dyssynchrony Collect velocity data by TVI,then calcu

7、late the time to peak velocity frame by frame.Put color“Red,Yellow and Green”Real Time update TSI Start/End timing are configurable.实时实时组织同步化成像组织同步化成像(TSI)TSI)实时实时组织同步化成像组织同步化成像(TSI)TSI)v:Integrated effect of segmental shortening应变应变(Strain)Strain)及应变率及应变率(Strain Rate)Strain Rate)成像成像心衰心肌梗死 分析心肌变形的能

8、力分析心肌变形的能力 不受心脏整体运动和邻近心肌不受心脏整体运动和邻近心肌 牵拉影响牵拉影响 评价局部心肌的主动性评价局部心肌的主动性运动运动LL000LLLSSR=ST应变应变(Strain)Strain)及应变率及应变率(Strain Rate)Strain Rate)成像成像MyocardiumStrainRateLV1-V2(1/Sec)V1V2L=Strain Rate(1/Sec)V1 and V2 are calculated by TVI directlyL is the“Strain Length”:about 12mm as a default.Even if the he

9、art is translated,the difference of V1-V2 is NOT changed.Strain Rate:How fast the Strain is changed“Time”to change is relatedV1=Vt1+VsV2=Vt2+Vs(Vt1+Vs)-(Vt2+Vs)StrainL1L1-L2(%)L1=Strain()StrainL2 is calculated by V1 and V2Not affected by heart translationIndependent from“Time”L2Myocardiumt x(V1-V2)L

10、1=Strain LengthL2=L1-(D2-D1)L2-L1=-(V2 x t-V1 x t)=t(V1-V2)D2=V2xtD1=V1xtvelocitydisplacementstrainStrain rate 组织多普勒参数的优化调节组织多普勒参数的优化调节1、Frame Rate2、Angle3、ROI Size帧频帧频DepthAngleFrame Rate帧频帧频Percent of true valueAngle2040600AngleStrain rate in beam directionin LV analyticalmodelROI Size 心室内结构和血流心室内

11、结构和血流 心率心率和心律失常和心律失常 心室心室壁心肌纤维分布及其运动形式壁心肌纤维分布及其运动形式 心室心室周围其他心脏结构周围其他心脏结构 心室心室外其他脏器的运动外其他脏器的运动Uncontrollable Influences 组织组织多普勒定量分析的优越性多普勒定量分析的优越性更精确更直观地分析心室壁运动状态；评价左室局部与整体收缩舒张功能；评价心肌缺血；检测心肌存活性；观察心室收缩协调性。小结小结 组织多普勒的局限性组织多普勒的局限性 TVI根本上是多普勒效应的又一个应用，因此，它同样会受到室壁运动方向和超声束夹角的影响，同时还不可避免地受到心脏转动和摆动以及呼吸运动的影响。角度

12、依赖：角度依赖：受到室壁运动方向和超声束夹角的影响，同时还不可避免地受到心脏转动和摆动以及呼吸运动的影响。心尖限制：心尖限制：心尖复杂的运动方式，导致组织多普勒应用受到限制。参数限制：参数限制：仅能提供有限的参数，而不能得到径向、圆周的参数。19901990年年HochleitnerHochleitner首次提出使用双心腔首次提出使用双心腔起搏起搏19981998年年DaubertDaubert 首先报道了成功的双心室起搏首先报道了成功的双心室起搏20012001年，首个商用双心室起搏装置问世，次年得到美国年，首个商用双心室起搏装置问世，次年得到美国FDAFDA批准批准中国中国自自199819

13、98年开始应用年开始应用CRTCRT治疗治疗技术技术Cardiac Resynchronization TherapyNormal Dual Chamber PacerLead 1-RV apexLead 2-RABiventricular PacerLead 1 RVLead 2 RALead 3 LV lateral wall(via CS)What is CRT?(Biventricular Pacing)Cardiac Resynchronization Therapy Cardiac Resynchronization Therapy Effect on LV Size and Fu

14、nction(MIRACLE)LVEDVPaired,Median Changes from Baseline Control(n=151)CRT(n=172)St.John Sutton M,et al.Circulation 2003;107:1985-1990 LVEFMR Jet AreaDoug Smith:P 0.001 NEJM 2002;346:1845-53 2/3 patients benefit 1/6 dont 1/6 get worseBUT Echocardiography For CRTBefore CRT 选择合适的患者选择合适的患者 预测导线放置的位置预测导线

15、放置的位置During implantation 选择选择最佳导线放置的位置最佳导线放置的位置After CRT 优化优化 AV AV 间期间期 优化优化 VV VV 间期间期 Before CRT 评估评估内容：房室不同步内容：房室不同步，心室心室间不同步间不同步 左心室左心室内不同步内不同步 (1)1)房室不同步房室不同步 定义定义：左心房和左心室的不同步。：左心房和左心室的不同步。结论结论：左心室舒张充盈的时间小于心动周期的：左心室舒张充盈的时间小于心动周期的40%40%；心房收缩；心房收缩结束结束时心室收缩还时心室收缩还未未开始开始，均提示存在房室不，均提示存在房室不同步。同步。(2)

16、2)左右室间不同步左右室间不同步定义：左右定义：左右心室间不同步是心脏不同步的表现形式之一。心室间不同步是心脏不同步的表现形式之一。结论结论：当：当左、右心室左、右心室间运动不同步且左心室收缩间运动不同步且左心室收缩延迟时此延迟时此差值差值40ms;40ms;若右心室收若右心室收缩缩延迟则延迟则差值变为负值差值变为负值 (3)(3)左心室内不同步左心室内不同步超声测量超声测量：（1 1）室间隔左心室后壁最大移位点时差室间隔左心室后壁最大移位点时差 SPWMD130ms SPWMD130ms（2）左心室射血前时间）左心室射血前时间 APEI：140ms 左心室收缩延迟左心室收缩延迟（3）室间隔和

17、左心室侧壁基底段达峰时差）室间隔和左心室侧壁基底段达峰时差TS 差值差值60ms 前间隔和左室后壁达峰时差前间隔和左室后壁达峰时差65ms（4）左心室）左心室12节段心肌收缩达峰标准差节段心肌收缩达峰标准差 Ts-SD 32.6ms（5 5）二维斑点追踪）二维斑点追踪（6 6）不同）不同节段容积的离散度节段容积的离散度-三维超声三维超声Base LineAfter three month During implantation指导术者将左室电极放置在最佳位置目前已证实，左室的某些起搏部位并未使心衰患者的临床情况得到改善有些学者建议将左室电极放在收缩延迟最明显的室壁节段 After CRT程控程控过程中的作用过程中的作用 1 1、超声、超声心动图技术被广泛应用于心动图技术被广泛应用于A-VA-V优化程控，也开始应用优化程控，也开始应用于于V-VV-V间期的优化间期的优化程控程控在随访过程在随访过程中。中。2 2、超声、超声心动图可以对心动图可以对心室心室重构进行评价重构进行评价 Tissue Synchronize ImagesBefore and After pacing