組織諧波成像在心臟疾病中的應(yīng)用

陳 鋒

組織諧波成像(Tissue Harmonic Imaging，THI)融合了超寬頻探頭、寬頻全數(shù)字聲束形成器和信號(hào)處理技術(shù)等多種現(xiàn)代超聲技術(shù)，是一項(xiàng)超聲診斷新技術(shù)。常規(guī)的二維超聲采用基波成像，探頭接受頻率與發(fā)射頻率相同，而組織諧波顯像屬于用第二次諧波(諧振，諧頻)的散射回聲成像，探頭只接收2倍于發(fā)射頻率的諧波即二次諧波，并對(duì)其放大圖像。有研究表明［1］，THI在診斷甲狀腺和乳腺疾病等淺表臟器疾病時(shí)可以減少偽像，增加空間分辨力，提高信噪比，改善圖像質(zhì)量。本研究對(duì)此技術(shù)在心臟疾病診斷中的臨床應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行了初步探討。

1 資料與方法

1.1 一般資料 全組208例心臟患者男136例，女72例，年齡3～82歲，平均47.2歲，均選于我院2008～2009年門診或住院患者，因肥胖、肋間隙變窄、胸廓畸形、老齡或肺氣過多等原因致常規(guī)經(jīng)胸檢查二維圖像不理想，年齡3～82歲，平均47.2歲，其中冠心病47例、高血壓心臟病100例，感染性心內(nèi)膜炎5例，先天性心臟病38例，擴(kuò)張性心肌病8例，心包腔積液10例。

1.2 儀器 GE LOGIC7彩色超聲診斷儀，其內(nèi)裝有組織諧波成像軟件。二次諧波成像時(shí)，探頭發(fā)射頻率2.1 MHz，接受頻率4.2 MHz。

1.3 探查方法 患者均是左側(cè)臥位，首先采用常規(guī)超聲探查心臟，并將總增益、動(dòng)態(tài)范圍、邊緣增強(qiáng)等參數(shù)調(diào)至圖像顯示為最佳狀態(tài)，分別選擇左室短軸二尖瓣水平、乳頭肌水平、心尖水平切面、切面凍結(jié)、回放并儲(chǔ)存圖像，保持各種條件不變，啟動(dòng)THI程序，分別選擇與常規(guī)顯像相同的切面和時(shí)相相同的圖像存入光盤，并將二者進(jìn)行比較。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 對(duì)所有患者的圖像質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，用χ2檢驗(yàn)比較組織諧波成像與基波成像方法的圖像質(zhì)量。

2 結(jié)果

2.1 冠心病超聲圖像質(zhì)量評(píng)分及結(jié)果 隨機(jī)抽樣冠心病47例男29例，女18例，平均年齡(55.3±6.8)歲，640個(gè)室壁運(yùn)動(dòng)節(jié)段進(jìn)行THI檢查并與基波成像檢查結(jié)果對(duì)比。根據(jù)美國超聲心動(dòng)圖學(xué)會(huì)推薦的左室16節(jié)段劃分法。超聲圖像質(zhì)量評(píng)分:0分:在動(dòng)態(tài)和靜態(tài)下均不能勾畫出心內(nèi)膜邊界;1分:在動(dòng)態(tài)中能顯示心內(nèi)膜，凍結(jié)狀態(tài)下心內(nèi)膜與心腔分界不清;2分:凍結(jié)狀態(tài)下心內(nèi)膜與心腔分界清晰，能準(zhǔn)確勾畫出心內(nèi)膜邊界。基波顯像的640個(gè)節(jié)段中有412個(gè)節(jié)段圖像清晰，評(píng)分為2分，158個(gè)節(jié)段圖像顯示欠清晰評(píng)分為1分，70個(gè)節(jié)段圖像顯示不清晰評(píng)分為0分。圖像清晰顯示率為64.4%。在諧波狀態(tài)下，基波顯示清晰的412個(gè)節(jié)段THI均顯示清晰，158個(gè)欠清晰節(jié)段中141個(gè)THI顯示清晰，17個(gè)無明顯改變。70個(gè)不清晰節(jié)段中有48個(gè)顯示清晰，14個(gè)欠清晰，8個(gè)無明顯改變，圖像清晰顯示率為93.9%。見表1。

表2 基波成像與諧波成像質(zhì)量比較(例)

2.2 其他類心臟病 161例已經(jīng)臨床確診的心臟病患者(高血壓心臟病100例，感染性心內(nèi)膜炎5例，先天性心臟病38例，擴(kuò)張性心肌病8例，心包腔積液10例)，經(jīng)胸二維基波成像不理想者87例，利用二次諧波成像，心內(nèi)膜及心內(nèi)結(jié)構(gòu)顯示能力明顯改善，其中2例感染性心內(nèi)膜炎瓣膜贅生物，常規(guī)3.5 MHz基波成像顯示欠清晰，而組織諧波成像可清晰顯示。另外，2例法洛四聯(lián)征，28例房間隔缺損斷端，2例室間隔膜部瘤，6例心包積液的液性暗區(qū)及2例擴(kuò)張型心肌病的心內(nèi)膜均經(jīng)二次諧波成像后明確顯示。

3 討論

目前臨床上應(yīng)用較廣的醫(yī)用超聲技術(shù)包括THI技術(shù)、經(jīng)顱二維及彩色多普勒技術(shù)、三維成像技術(shù)和擴(kuò)展視野成像技術(shù)等。其中THI是近年來開發(fā)的一項(xiàng)新的超聲診斷技術(shù)，是應(yīng)用超寬頻探頭，發(fā)射低頻基波，選擇性接收并放大組織通過非線性作用產(chǎn)生的2倍于基波的諧波成像。

該技術(shù)可減少旁瓣水平和主瓣寬度，改善聚焦特征，消除偽像和紊亂［2］，尤其對(duì)于肥胖、肺氣過多、肋間隙狹窄、腹壁較厚等傳統(tǒng)基波成像困難的患者，THI可明顯提高信噪比，改善組織對(duì)比分辨率，繼而提高圖像質(zhì)量。THI技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用使許多疾病的診斷范圍和診斷水平得到拓展，目前廣泛用于肝臟腫瘤病變、胰腺及后腹膜病變、膽道疾病、胃腸道病變和腎臟疾病的診斷［3］。

THI早期應(yīng)用于觀察心肌、心內(nèi)膜邊界，使心腔回聲透聲更好，室壁回聲更高，從而使心內(nèi)膜邊界顯示清晰［4］。THI能明顯改善顯像效果和對(duì)心內(nèi)膜、心內(nèi)正常結(jié)構(gòu)的顯示能力，提高對(duì)細(xì)小病變的分辨力和對(duì)比度，繼而提高診斷率，拓寬超聲心動(dòng)圖的應(yīng)用范圍［5］。

3.1 冠心病 大多數(shù)冠心病患者因高齡、體胖、血脂和血糖增高等導(dǎo)致傳統(tǒng)基波成像困難，其圖像常出現(xiàn)模糊狀改變，其原因與超聲束在表淺組織內(nèi)表層與肋骨之問產(chǎn)生回響形成扭曲有關(guān)。THI技術(shù)能夠改善檢查的圖像質(zhì)量、減少信息的丟失，提高冠心病超聲波檢查的成功率，提高心肌聲學(xué)造影的敏感性與準(zhǔn)確性，尤其是在進(jìn)行冠心病經(jīng)靜脈心肌造影時(shí)的二次諧波法支持［6］。本研究隨機(jī)抽查了47例冠心病患者640個(gè)節(jié)段，B型顯像中僅有412個(gè)節(jié)段顯示清晰，清晰顯示率為64.4%，以至于不能進(jìn)行細(xì)致觀察和準(zhǔn)確測量分析，而THI中有601個(gè)節(jié)段顯示清晰，清晰顯示率為93.9%，(χ2=169.88，P＜0.01)。THI對(duì)側(cè)壁、前壁和心尖部等“困難節(jié)段”的心內(nèi)膜顯示明顯優(yōu)于基波成像［4］。增強(qiáng)室壁節(jié)段運(yùn)動(dòng)異常的顯示，有助于缺血性心臟病的診斷和缺血范圍的估測。提高心內(nèi)膜的顯示，有助于心功能的準(zhǔn)確測定。改善圖像質(zhì)量更有利于區(qū)別心肌和附壁血栓。對(duì)心肌梗死范圍與室壁瘤形態(tài)顯示更為清楚。47例冠心病患者中，在THI狀態(tài)下，適當(dāng)調(diào)節(jié)增益，有38例出現(xiàn)紅細(xì)胞自發(fā)顯影現(xiàn)象，而基波顯像看不到此種現(xiàn)象。說明諧波顯像能夠增強(qiáng)細(xì)微結(jié)構(gòu)的顯示，并了解心內(nèi)血液流動(dòng)狀態(tài)。THI這項(xiàng)新的超聲成像技術(shù)，能夠清除圖像干擾，改善二維圖像質(zhì)量，明顯提高在基波顯示困難的部分冠心病患者圖像質(zhì)量和心內(nèi)膜的顯示，從而更準(zhǔn)確有效評(píng)價(jià)這部分患者的心功能。

3.2 高血壓心臟病 王曉光等［7］研究證實(shí)，應(yīng)用二次組織諧波成像后背向散射積分技術(shù)可以更敏感地定量評(píng)價(jià)高血壓心肌病變的嚴(yán)重程度。本組資料中100例高血壓心臟病患者均為肥胖和/(或)老年患者，常規(guī)3.5 MHz頻率探查時(shí)，圖像較模糊，具有診斷意義的結(jié)構(gòu)改變顯示欠清晰。換用組織諧波成像后，圖像兩側(cè)的噪聲干擾明顯被抑制，心肌與心內(nèi)膜的顯示明顯增強(qiáng)，可清晰地觀察和準(zhǔn)確地測量高血壓心臟病患者的室壁厚度。

3.3 感染性心內(nèi)膜炎 5例感染性心內(nèi)膜炎患者中，3例為主動(dòng)脈瓣和二尖瓣上較大的贅生物，常規(guī)基波與組織諧波成像均可清晰顯示贅生物的位置、大小與數(shù)目。另1例為二尖瓣前葉與后葉左房面小的贅生物(0.2 cm×0.3 cm)，1例為主動(dòng)脈內(nèi)膜面的贅生物(0.5 cm×0.2 cm)，常規(guī)3.5 MHz基波成像顯示欠清晰，而組織諧波成像則可清楚顯示。

3.4 先天性心臟病 李松年等［8］研究發(fā)現(xiàn)，后天性心臟病組在THI狀態(tài)下心內(nèi)膜總改善率明顯增加，先天性心臟病組在THI狀態(tài)下缺損斷端清晰度明顯增高。本研究使用常規(guī)3.5 MHz頻率的基波成像檢查時(shí)，2例法洛四聯(lián)征患者狹窄的右室流出道、肺動(dòng)脈瓣和肺動(dòng)脈干顯示不清，組織諧波成像則可清楚顯示狹窄的部位、范圍與程度。特別是對(duì)正?；虿∽兎蝿?dòng)脈干及其分支的顯示明顯優(yōu)于基波成像。6例正常房間隔，用常規(guī)基波方法顯示為房間隔結(jié)構(gòu)回聲失落，極似房間隔缺損改變，組織諧波成像顯示正常房間隔結(jié)構(gòu)回聲增強(qiáng)，結(jié)構(gòu)連續(xù)完整。2例室間隔膜部瘤患者，常規(guī)基波成像方法不能顯示膜部瘤的形態(tài)與大小，組織諧波成像則可清晰顯示。對(duì)28例房間隔缺損的部位、大小與房間隔殘端顯示更為清楚。

3.5 擴(kuò)張型心肌病 組織諧波成像能更為清晰地顯示擴(kuò)張型心肌病的心肌與心內(nèi)膜，常規(guī)基波成像方法顯示時(shí)，8例患者心腔均為暗區(qū)，組織諧波成像顯示時(shí)，其中2例左室腔內(nèi)見大量細(xì)小回聲，隨心臟收縮與舒張呈漩渦狀流動(dòng)?？娠@示心腔擴(kuò)大，收縮功能降低。

3.6 心包積液 10例心包積液患者，常規(guī)基波成像方法探測時(shí)，其中3例心包腔液性暗區(qū)內(nèi)見有少量纖維條索樣回聲，1例有大量纖維條索樣回聲。其余6例心包腔均呈現(xiàn)為液性暗區(qū)。組織諧波成像顯示時(shí)，暗區(qū)與心肌的分界更為清楚，6例心包腔液性暗區(qū)內(nèi)見有中至大量細(xì)小回聲，對(duì)纖維條索樣回聲的顯示更加清楚，顯示的數(shù)量更多，纖維條索樣回聲與心包壁臟兩層的粘連亦可清楚觀察到。上述10例患者均行心包穿刺引流，組織諧波成像顯示為暗區(qū)者，穿刺為黃色清亮引流液。心包腔內(nèi)有大量細(xì)小回聲者，引流液則呈血性或渾濁狀液體。有大量纖維條索樣回聲者，穿刺引流困難，1例行經(jīng)心壁切開引流術(shù)，引流液中見有較多絮狀物。

組織諧波成像檢查方便、快捷、安全、無損傷性、準(zhǔn)確性高，更適宜于肥胖、老年患者，已成為臨床重要的檢查手段，且收費(fèi)合理，減輕患者經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，減少患者痛苦，提高生活質(zhì)量，具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，在心臟疾病的診斷過程中具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。

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