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房室腔定量测定建议. ------- 美国心脏超声指南与标准委员会房室腔定量测定写作组联合欧洲心脏学会心脏超声分会的报告. 苏州大学附属第一医院心超室 周炳元 2008.2. 背景. 由于心超的便携性、多功能性,心超在心脏影像中占主导地位,现广泛应用急诊室、手术室及 ICU 病房。 近年来心超方法及技术进展很快。由于高频探头、谐波成像、全数字机器、左室造影和其他技术的发展,图像的质量有显著改善。 心腔大小、心肌质量 、心室功能定量测定是临床重要且经常性的工作。 心超的标准化测量不连续,没有象其他影像学那样成功。有时甚至认为不可靠。 - PowerPoint PPT Presentation

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房室腔定量测定建议------- 美国心脏超声指南与标准委员会房室腔定量测定写作组联合欧洲心脏学

会心脏超声分会的报告

苏州大学附属第一医院心超室 周炳元2008.2

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背景• 由于心超的便携性、多功能性,心超在心脏影像中占主导地位,

现广泛应用急诊室、手术室及 ICU 病房。• 近年来心超方法及技术进展很快。由于高频探头、谐波成像、全

数字机器、左室造影和其他技术的发展,图像的质量有显著改善。• 心腔大小、心肌质量 、心室功能定量测定是临床重要且经常性的

工作。• 心超的标准化测量不连续,没有象其他影像学那样成功。有时甚

至认为不可靠。• 美国心脏超声指南与标准委员会房室腔定量测定写作组联合欧洲

心脏学会心脏超声分会对以往的建议更新。• 文章中提到的方法并不是在每个病例都能做到的。

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心超测量概述• 虽然新技术如宽频探头、谐波成像、左

室造影应用,图像质量得到改善。图像优化需要一些每个切面的专门知识及细节问题。

• 患者左臂应上伸展开肋骨。

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表 1. 二维定量测定图像获取与设置要点

目的 方法减少心脏移位 平静或暂停呼吸 ( 呼气末 )

最大图像分辨率 必要的最小探查深度尽量高的探头频率调节增益、动态范围、侧向及纵向增益在合适范围频帧> 30 帧 / 秒谐波成像B-color imaging

避免心尖缩短 直侧卧位Cut-out 床垫避免依赖可触及的心尖搏动

最好的内膜边界 声学造影确认收缩、舒张末期 二尖瓣活动、腔室大小而不是 ECG

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心超测量概述• 数字化仪器或工作站的图像获取最佳图像频贴

至 30 帧 / 秒。窦性心选取有代表性的心动周期。房颤时应取 R-R 间期不规则时测量的平均值。避免房早、室早后的第一个心动周期。

• 谐波成像广泛应用于临床来提高图像,尤其是声窗很差时。虽然谐波成像技术减少心内膜边界的丢失,已有文献表明此技术存在系统误差,即高估室壁厚度和心肌质量,低估腔室内径和容积。但此误差小于不同检查者之间及同一检查者多次测量之间的误差。

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心超测量概述• 左室造影剂有助于内膜检测,提高亚图

像质量测量的重复性,但有限制性。• 机械指数应降低减少声能对微泡的破坏。• 图像聚焦于结构感兴趣区。• 微泡刚进入左室时常有额外阴影,再经过几个心动周期后能记录最佳图像。

• 2 0%以上的心内膜探查不到时是左室造影的强适应征。

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心超测量概述• 与经胸超声心动图 (TTE)相比,经食管

超声心动图 (TEE) 有优点也有缺陷。• TEE 不能得到所有 TTE 测量的标准切面。• 仅介绍类似于 TTE 标准切面的 TEE 测量

切面。

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表 2. 评价不同超声参数界限的方法SD 百分位数 危险因素 专家意见

室间隔厚度 √ √

LV 质量 √ √

LV 大小 √ √

LV 容积 √

LV 功能径线方法

EF √ √

RV 大小 √

RV 面积 √

PA 内径 √

RV 功能 √

LA 容积 √ √ √

LA 大小 √

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左室的定量测量

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左室定量测量概述• 左室的大小及功能经常由目测法来预测。• 定量评价左室大小及功能在不同操作者之间存

在显著偏差。• 应经常比较测量的结果,特别是不同切面测量结果提示不同程度的左室功能。

• 重要的一点是应用 eye-ball method判断几次定量测定的结果,避免过分依赖程序式的仅依据静止的单帖图像上的测量结果。

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表 3.各种左室测量方法的优缺点

大小 / 容积 优点 局限性

内径 M型超声 重复性好 - 超声束方向经常偏离轴线

- 高频帧 - 在扭曲的心室单一测量的内径没在代表性

- 积累的资料丰富

-正常形态的心脏最具代表性

2-D引导 - 确认定位与心室长轴垂直 -比M 超频帧低-仍只在单一平面

容积 Simpsons’ 双平面法 形状扭曲时准确 - 心尖经常缩短

减少数学假想 - 内膜丢失

-仅依靠两个平面

- 应用于正常人群的资料不多

面积长度法 -形状扭曲时部分准确 - 依靠数学假设-累积的资料不多

质量 M- 超或 2-D引导 - 积累的资料丰富 - 心室肌在节段性运动异常时不准确

- 超声束的方向性(M 超)

- 测量误差会放大

- 高估左室质量

面积长度法 -允许乳头肌存在 -对扭曲的心室准确性差

缺顶椭圆体法 -对扭曲的心室准确性好 -基于一定的数学假设

-对正常心脏资料不多

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内径及容积测量的一般原则• 建议在胸骨旁左室长轴切面二尖瓣瓣尖水平测

量室间隔厚度 (SWT) ,后壁厚度 (PWT) 及左室最小内径。

• 直接 2D 测量或在 2D引导的 M 超上测量。• M 超具有极高的时间分辨力能补充 2D对附着

后壁的肌小梁、室间隔的假腱索、右室的三尖瓣装置和调节束的鉴别。

• M 超测量的不足:即使 2D引导也很难真正使M 超取样线垂直于室间隔得到真正的左室最小短径。

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•胸骨旁短轴 2D引导的 M 超上测量 SWT 、 PWT 及左室最小内径。此切面作为左室长轴替代,必须确认 M 超取样线与室间隔及左室后壁垂直。

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• 冠心病人的左室内径及 SWT 、 PWT 测量建议用 2D 方法,在二尖瓣腱索水平测量,此切面室间隔在流出道下方,对对称收缩的左室可整体评价功能,对室壁运动异常的病人可评价基底段的功能。也可在 2D引导的 M 超上测量。

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• 直接 2D 测量比M 超测量数值小, LV内径上限是 5.2 和 5.5 。直接 2D 舒张及收缩末的参考值为 4.7±0.4 和 3.3 ±0.5 。

• 采用 2D 测量克服M 超测量因胸骨旁图像倾斜而造成的数据放大。     

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左室容积测量• 质量和容积测量最重要的切面是乳头肌短轴切

面,心尖四腔和二腔切面。• 左室质量测定在手工描记时应排除乳头肌。• 建议左室腔面积基底部在四腔心以二尖瓣与室

间隔和侧壁交界、二腔心以二尖瓣与前壁和下壁交界的连线来界定。

• 左室舒张末期定义为 QRS起始,但定义为二尖瓣关闭或左室最大时更好。收缩末期定义为二尖瓣开放的那帧图像。二腔心时二尖瓣活动有时显示不清,以左室最大和最小来定义。

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左室质量的计算• 临床上测量左室腔测量目的是计算左室功能。而超声

心动图在流行病学的应用是评价降压治疗后人群中左室质量的改变。

• 左室质量的数学公式不论是 M 超, 2D 或 3D ,均是左室体积减去左心腔体积,得到左心心肌壳体积,再乘以心肌密度。

• 应用 M 超或 2D引导的 M 超测量, ASE建议采用以下公式(与尸检的 r= 0.9)。

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左室测值参考价值• 按 BSA计算 LV 质量是最好的校正方法,尽管此

方法也存在争议。• 男、女 LV 质量按 BSA校正后仍然不同。• 按体表面积校正后会低估超重和肥胖患者的 LV 质

量。• 测量室间隔厚度及左室后壁厚度评价左室肥厚在

临床上简单易行,但其敏感性、特异性和阳性预测值均低于 LV 质量。

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女 性 男 性参考值 轻度 中度 重度 参考值 轻度 中度 重度

线性方法  LV 质量, g 67-162 163-186 187-210 >211 88-224 225-258 259-292 >293

  LV质量 /BSA, g/m2

43-95 96-108 109-121 >122 49-115 116-131 132-148 >149

  LV 质量 /身高, g/m

41-99 100-115 116-128 >129 52-126 127-144 145-162 >163

LV 质量 /身高 2 , g/m2

18-44 45-51 52-58 >59 20-48 49-55 56-63 >64

相对室壁厚度, cm 0.22-0.42 0.43-0.47 0.48-0.52 >0.53 0.24-0.42 0.43-0.46 0.47-0.51 >0.52

室间隔厚度, cm 0.6-0.9 1.0-1.2 1.3-1.5 >1.6 0.6-1.0 1.1-1.3 1.4-1.6 >1.7

后壁厚度, cm 0.6-0.9 1.0-1.2 1.3-1.5 >1.6 0.6-1.0 1.1-1.3 1.4-1.6 >1.7

2-D 方法  LV 质量, g 66-150 151-171 172-182 >183 96-200 201-227 228-254 >255

  LV质量 /BSA, g/m2

44-88 89-100 101-112 >113 50-102 103-116 117-130 >131

表 4 左室质量和构型界限与划分价值

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左室功能测量• 不建议使用径线方法(M 超、 2D引导的 M 超)测

定 LVEF 。• 最常用的方法是基于修正 Simpson’s原则的双平面

法。当另一个正交的平面不能获取时,可用单平面法。但广泛室壁运动异常时,单平面法的运用仍受限制。

• 另一个测定容积和 LVEF 的备选方法是: Volume=[ 5(area)(length)] /6

• EF(ejection fraction)=(EDV-ESV)/EDV• EF 界值采用男女一致的传统标准。尽管有超声和 M

RI 的资料示女性的心功能强于男性。

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表 5 左室腔大小界限与划分标准女 性 男 性

参考值 轻度 中度 重度 参考值 轻度 中度 重度LV 内径  LV 舒张内径 3.9-5.3 5.4-5.7 5.8-6.1 >6.2 4.2-5.9 6.0-6.3 6.4-6.8 >6.9

  LV 舒张内径 /BSA , cm/m2

2.4-3.2 3.3-3.4 3.5-3.7 >3.8 2.2-3.1 3.2-3.4 3.5-3.6 >3.7

  LV 舒张内径 /身高, cm/m

2.5-3.2 3.3-3.4 3.5-3.6 >3.7 2.4-3.3 3.4-3.5 3.6-3.7 >3.8

LV 容积  LV 舒张容积, ml 56-104 105-117 118-130 >131 67-155 156-178 179-201 >201

  LV舒张容积 /BSA, ml/m2

35-75 76-86 87-96 >97 35-75 76-86 87-96 >97

  LV 收缩容积, ml 19-49 50-59 60-69 >70 22-58 59-70 71-82 >83

  LV收缩容积 /BSA, ml/m2

12-30 31-36 37-42 >43 12-30 31-36 37-42 >43

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表6 左室功能参考值与划分标准女 性 男 性

参考值 轻度 中度 重度 参考值 轻度 中度 重度

径线方法 内膜缩短分数,% 27-45 22-26 17-21 <16 25-43 20-24 15-19 <14

 室壁中部缩短分数,% 15-23 13-14 11-12 <10 14-22 12-13 10-11 <10

2D 方法

 左室射血分数,% >55 45-54 30-44 <30 >55 45-54 30-44 <30

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3D评价容积和质量的价值• 3D 测量容积和质量不依赖几何假设,与作为金标

准的 MRI 测量相比, 3D 方法测定 LV 、 RV 容积重复性好,不同观察者及同一观察者不同次测量之间偏差小。

• 缺点:需窦性心律状态下, RT-3D 图示图像质量比 2D 差。

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左室局部功能评价• 1989 年, ASE建议用 16 个节段对左室进行分段。

• 2002 年,美国心脏协会心脏分段和心脏影像注册写作组建立了对所有心脏影像学适用的 17分段法。

• 16 分段时,左室质量基底段和中段各占 37.5% ,心尖段占 25% 。

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• 对心肌灌注研究和不同影像学之间对比研究应首先 17段分类法。

• 评价室壁运动时只有 16 分段法合适。

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左室局部功能评价• 对缺血及梗死区进行局部室壁运动异常分析始于 1970

年。• 当冠脉狭窄超过 80% 时,静息状态时才可能出现室壁运动异常。

• 运动时, 50%以上管腔狭窄可能诱发出室壁运动异常。• 非冠状动脉性心脏病病人亦可能出现室壁运动异常。• 节段计分方法:正常可运动增强= 1 分,活动减弱= 2

分,无运动= 3 分,反常运动= 4 分,室壁瘤= 5 分。室壁运动计分指数(WMSI) ,WMSI=各节段室壁运动计分的总和 /计分的室壁节段总数。

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左室重构的评价及心超在临床实验中的应用

• 左室重构是指心脏大小,几何构型及功能随着时间面改变。

• 等长运动或等张运动可引起 LV 、 RV 重构,尤其是训练有素的运动员。

• 其他病理状态下可引起心脏增大或室壁增厚。• 1/3-1/2 心梗后病人左室会进展扩大,伴有心脏几何形状的扭曲及发生二尖瓣的返流。

• 建议用 LV 容积、 LV 质量、 LVEF 、 LV形状来随访生理及病理刺激的左室重构。

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右室及右室流出道的测量

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• 正常右室是复杂的新月形结构包绕左室,单个 2D 切面不能窥见全貌。

• 应用切面包括胸骨旁长轴,短轴, RV流出道,心尖四腔,剑下切面,尽管如此,临床上评估 RV仍不尽满意。

• 近来,大量研究注重右室功能评价各种心肺疾病的预后,提示常规评价右室功能是临床上必不可少的环节。

• RV压力低但顺应性高,以后负荷敏感。 RV 大小及功能的改变预示肺血管阻力改变及左室传导来压力的改变。

• RV 后负荷的改变在成年人急性表现为 RV扩大,慢性表现为 RV肥厚。

• RV 内在异常如梗死和发育不良会导致 RV 增大和室壁变薄。

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• 右室游离壁的正常厚度 <5 mm ,可以从2D 或 M 超测量。尽管可以从心尖及胸骨旁长轴测量,但剑下R 波时三尖瓣腱索水平测量的厚度差民小且与右室收缩压力相关。注意避免右室外膜脂肪组织和肌小梁。

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• 从心尖四腔评价 RV 大小较为容易。此切面上RV 腔中部直径及面积应比 LV 小。

• 应得至真正没有缩短的右室。

• RV 面积与 LV相似且平分心尖表明 RV 中度增大。 RV继续增大, RV面积超过 LV 并占大部分心尖。

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• 测量 RVOT 最好的切面是胸骨旁短轴。

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表 7 右室和肺动脉参考值和划分价值参考范围 轻度 中度 重度

右室内径

RV底部内径 (RVD1) , cm 2.0-2.8 2.9-3.3 3.4-3.8 >3.9

RV 中部内径 (RVD2) , cm 2.7-3.3 3.4-3.7 3.8-4.1 >4.2

RV长径 (RVD3) , cm 7.1-7.9 8.0-8.5 8.6-9.1 >9.2

RVOT 直径

主动脉瓣上方( RVOT1) , cm

2.5-2.9 3.0-3.2 3.3-3.5 >3.6

肺动脉瓣上( RVOT2) , cm 1.7-2.3 2.4-2.7 2.8-3.1 >3.2

肺动脉直径

肺动脉瓣下 (PA1) , cm 1.5-2.1 2.2-2.5 2.6-2.9 >3.0

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• 由于对复杂几何构型的 RV缺乏标准化方法计算 RV 容积,直接测量 RV 容积和 EF仍成问题。

• 可用三尖瓣瓣环位移定性评价右室功能。正常收缩时,三尖瓣瓣环向心尖位移 1.5-2.0cm ,当位移小于 1.5cm时心血管病预后不良。

• 在心尖四腔上测得的 RV 面积改变分数 (RV fractional area change) 是定量评介 RV 功能的简单方法,该方法与MRI 测得的 RVEF相关( r=0.88) 。

• 其他方法:组织多普勒成像三尖瓣瓣环运动速度,心肌活动指数( Tei index) 。

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参考范围 轻度 中度 重度

右室舒张面积, cm2 11- 28 29- 32 33- 37 >38

右室收缩面积, cm2 7.5-16 17-19 20-22 >23

右室面积改变分数,% 32- 60 25- 31 18- 24 <17

表 8 心尖四腔右室大小及功能参考值和分界价值

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左房和右房测量

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• 左房的三个生理作用: (1) 左房收缩时将 15-30% 的血液泵入左室。(2) 心室收缩时左房起储存肺静脉来的血流的作用。 (3) 作为通道将左房的血输入左室。

• 左房增大主要是由于充盈压增高而致房壁张力增高所致。• 左房增大与房颤和脑梗死发生率、 MI 后总死亡率、扩心病人的死亡和再入院相关。

• 左房增大是舒张功能不全和左房压力升高的显著标记。• 心室收缩末期测量左房时,避免左房压缩,确保左房最大测其最

大短径。• 定量评价左房,描记左房边界应除去左房也肺静脉汇和处及左心耳。

• TEE 探查不到左房全貌。

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左房前后径测量• 可以从多个切面测量左房,但临床

及科研时,既往运用 M 超或 2D 在左室长轴时测量左房前后径成为测量左房的标准方法。

• 尽管此种方法广泛应用于临床,且与造影测定左房相关,但测量结果不够精确。

• 由于胸廓及脊柱的存在,可以抑制左房前后径的增大,而向侧面增大,因此左房前后径改变与左房增大不一致。

• 单纯测量左房会导致误导,临床与研究中工作中应评价左房容积。

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左房容积的测量• 测定左房容积最简单的方法:立方法。假设左

房是球体,直径是前后径。可靠性差。• 椭球体法:假设左房是扁长椭球体,用公式 4/

3∏(L/2)(D1/2)(D2/2) 。 D1 是胸骨旁长轴测得前后径, D2 是胸骨旁短轴测得的左房侧径。 L是四腔心中左房长径。

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左房容积的测量

• 双平面面积长度法是测量左房容积的推荐方法。

• 可简化为用四腔心的A1=A2 但老年人易低估左房容量。

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左房容积的测量• 修正的 Simpson’s 法:容积= ∏ /4(h)∑(D1)(D2)

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女 性 男 性参考值 轻度 中度 重度 参考值 轻度 中度 重度

心房内径  LA 内径, cm 2.7-3.8 3.9-4.2 4.3-4.6 >4.7 3.0-4.0 4.1-4.6 4.7-5.2 >5.2

  LA 内径 /BSA , cm/m2 1.5-2.3 2.4-2.6 2.7-2.9 >3.0 1.5-2.3 2.4-2.6 2.7-2.9 >3.0

  RA 左右径, cm 2.9-4.5 4.6-4.9 5.0-5.4 >5.5 2.9-4.5 4.6-4.9 5.0-5.4 >5.5

  RA 左右径 /BSA , cm/m2

1.7-2.5 2.6-2.8 2.9-3.1 >3.2 1.7-2.5 2.6-2.8 2.9-3.1 >3.2

心房面积

  LA 面积, cm2 <20 20-30 30-40 >40 <20 20-30 30-40 >40

心房容积  LA 容积, ml 22-52 53-62 63-72 >73 18-58 59-68 69-78 >79

LA 容积 /BSA , ml/ m2 22±6 29-33 34-39 >40 22±6 29-33 34-39 >40

表 9 心房大小及容积参考值和分界价值

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• 资料来自 Framinham研究, 1099 位 20-45岁非肥胖,中等身高,无心血管病。

• LA 大小有男女性别区别,主要是由于体形差别所致, BSA校正后无差别。

• ASE建议用 BSA对左房进行校正。• LA 容积用面积-长度法,用 BSA 进行校正。• 校正的容积测定需列入实验室常规,因为其反映左房充盈压升高的负荷和进展过程,是强力的预测因子。

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右房的测量• 测量右房的资料不多。• 最常用的是心尖四腔切面垂直长轴测定

RA 侧壁至房间隔的距离。• 由于与四腔心上 RA垂直的切面很难得

到, RA 容积测量很难。

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主动脉的测量

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• 胸骨旁长轴应用显示主动脉根部及升主动脉远端。

• 胸骨旁左侧不同肋间的不同切面显示左室流出道及主动脉根部。

• 右侧卧位,胸骨旁右侧也是有用探查主动脉切面。

• 测量包括瓣环内径,乏氏窦最大径,乏氏窦也主动脉连接处内径。

• 应使主动脉显示最宽且测与主动脉长轴垂直的短径。

• 一些专家喜欢与MRI 测量一样,测量内膜 - 内膜径。标准化的测量是上缘 -上缘距离。

• 2D 测量优于 M 超测量,由于心动周期中, M 超取样线会偏离乏氏窦最宽处, M 超会低估约2mm乏氏窦内径。

• 瓣环的测量应是内缘 - 内缘距离。

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主动脉根部扩张的判断• 乏氏窦处的主动脉内径与 BSA 及年龄相关。• 三个年龄层内 <20岁, 20-39岁, >40岁, BS

A被用来预测主动脉根部内径。• 乏氏窦处主动脉扩张定义为主动脉内径超过人群分布 95% 可信区间上限。

• 主动脉内径是预测主动脉返流存在、进展及主动脉夹层的有力依据。 

• 高血压存在似与对氏窦的主动脉影响不大,但与远端主动脉扩张有关。

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下腔静脉的评估

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• 应将下腔静脉检查列入常规超声心动图检查。• 左侧卧位剑下切面离 RA1.0-2.0cm处测量下腔静脉是被广泛认可的方法。

• 吸气时, IVS 内径减少是因为吸气时胸内负压导致静脉系统向 RA充盈增加所致。此时 IVS 内径变小及缩小百分比与 RA压力相关,称为塌陷指数。清楚显示这种反应有时需短暂吸气。

• 临床上用来评估肺动脉压。

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IVS 直径 吸气后塌陷比值 右房压<17mm(正常 ) >50% 0-5mmHg

>17mm >50% 6-10mmHg

>17mm <50% 10-15mmHg

>17mm 0 >15mmHg

• IVS<12mm ,血容量不足。• 机械通气的病人 IVS 增宽,不能预测高 RA压。

IVS 直径和右房压的关系

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