经食管左心系统动态三维超声心动图成像
作者：朱天刚 王新房
单位：朱天刚(100020 首都医科大学附属北京红十字朝阳医院心脏中心)；王新房(同济医科大学附属协和医院超声诊断科)
关键词：经食管超声心动图；动态三维超声心动图
中国超声医学杂志990307
摘 要 目的：探讨经食管动态三维超声心动图像的成像技术，选择并确定对临床有诊断意义的超声心动图图像。方法：对10例心脏病患者及5例正常人进行经食管动态三维超声心动图检测。结果：下列图像对临床有诊断意义：(1)左心耳显像；(2)房间隔左房面显像；(3)二尖瓣鸟瞰观；(4)二尖瓣左室观；(5)室间隔左室面显像；(6)左房、二尖瓣和左室显像；(7)左室、左室流出道、主动脉瓣和主动脉显像；(8)主动脉瓣显像。结论：上述参考图像的确定不仅可以清晰地显示左心的结构和病变，而且为将来进行心脏外科的模拟手术提供了前提条件。
, http://www.100md.com
Identification of Left-side Heart Imaging by Transesophageal Dynamic
Three-dimensional Echocardiography
Zhu Tiangang,Wang Xinfang
The Heart Center of Beijing Red Cross,Chao Yang Hospital Beijing 100020
ABSTRACT Objective:To investigate the standard images of dynamic three-dimensional echocardiography(3-DE)by transesophageal echocardiography.Methods:10 patients and 5 normal subjects were performed.Left atrium(LA),mitral valve(MV)and left ventricular(LV)cavity were visualized using transesophageal echocardiography.90 rotational(2 degree interval)sector images of the heart were separately collected and digitized with the Echo-Scan system.Then,a three-dimensional data set was established.Any desired left heart dynamic 3-DE could be computed,and volume rendered and displayed in motion.Results:The following images were considered as the basic and standard images for diagnosis:1.View of left atrial appendage;2.Display of interatrial septum(IAS)from left atrium(LA);3.Visualication of mitral valve(MV)from left atrium;4.Entire appearance of MV from left ventricle(LV);5.Visualization of interventricular septum(IVS)from LV;6.The sagital view of LV,MV,LA;7.The showing of LV,aortic valve(AV)and aorta(AO)left ventricular outlet tract(LVOT);8.The image of aortic valve from aorta or subaortic valve.Conclusion:These images can clearly disclose the intracardiac structures and orientation.Identification of the standard images will be potentially useful for diagnosis of some heart diseases.
, 百拇医药
KEY WORDS Transesophageal echocardiography Dynamic 3-dimensional echocardiography
自70年代后期经食管超声心动图首次应用以来〔1〕，无论是图像质量还是成像技术都得了迅速的发展。食管探头靠近心脏，经食管获取的图像非常清晰，成像技术由单平面扫查发展到多平面成像〔2，3〕，这些均为经食管三维超声心动图的研究创造了有利条件。目前，经食管三维超声心动图已开始应用临床，它不仅能完整地显示心脏病变的部位和大小，而且从不同的方位显示心脏同一部位的病变〔4〕，这些为临床诊断和将来进行心脏模拟手术提供了可靠的依据。经食管超声取像后，虽然可以从任何切面或任何方位于对心脏进行动态三维成像〔5〕，但是临床上只需要对心脏疾病有诊断价值的三维图像。本研究的目的旨在探讨这些图像的成像技术，选择并确定这些对临床有诊断意义的三维超声心动图图像。
, http://www.100md.com
资料与方法
本研究采用HP 1500型彩色多普勒显像仪和TOMTEC经食管多平面成像系统经食管获取图像，食管探头的频率为3.7～5.0MHz，本组病例有5例正常人和10例患者(5例风心病二尖瓣狭窄，3例二尖瓣脱垂，1例室间隔缺损，1例主动脉瓣二叶瓣)组成。年龄17～35岁之间(平均为25±2岁)。所有患者均经胸超声心动图检查和经食管动态三维超声心动图检查而确诊。
1、经食管三维超声心动图左心系统显像
当食管探头插入到食管约35～40cm处，调整探头晶片扫查角度，图像显示左房、左室、右房和右室时，开始采集图像。
2、图像的采取和三维数据库的建立
获取图像前条件的设置：(1)探头的选择HP Omniplane;(2)显示方式 选择任意方式(anymask);(3)输入的设置：x轴为10，y轴为4；最低补偿调整在0～10%之间，最高补偿调整在40%～50%之间；(4)获取图像的设置ECG延迟为0 ms，图像组建后的总帧数(Phases)调至10～15，时间分辨为100%，切面间隔(Slice Res)为2°，重建图像时X轴分辨率调整在30%～50%之间，图像Y轴分辨率在70%～90%之间。
, 百拇医药
图像的获取：在所有的条件设置好之后，再确定显示区，校正图像和中心线。在上述食管三个不同的深度分别对左房、二尖瓣和左室腔进行旋转扫查，将旋转扫查所得的图像储存在TOMTEC系统内，经计算机处理后组建成三维数据库。
3.三维图像的重建和显示
在三维数据库中取出一参考平面(不同于通常的二维切面)，并设定参考图像(Ref.Position)。经心脏长轴或短轴或任何切面切割得到所需图像。并在α、β和γ轴上分别调整所需的切面空间方位，根据切割切面和空间方位的变更，可在心脏的任何切面和任何空间方位重建三维图像。
结 果
所有患者均进行了左心系统三维成像，通过对心脏三维图像的重建，选定下列图像为有诊断意义的图像：1.左心耳显像；2.房间隔左房面显像；3.二尖瓣鸟瞰观(图1)；4.二尖瓣左室观；5.室间隔左室面显像；6.左房、二尖瓣和左室显像；7.左室、左室流出道、主动脉瓣和主动脉显像(图2)；8.主动脉瓣显像。
, 百拇医药
图1 二尖瓣鸟瞰观，见二尖瓣关闭
时凸凹不平
图2 左室、左室流出道、主动脉瓣和主动脉显像
讨 论
经食管动态三维超声心动图作为一种新的技术已开始应用于临床，并且受到临床心脏病专家和学者的广泛关注。三维图像的重建，不仅可以确定病变的位置，而且能够观察病变的大小和方位，为临床诊断心脏疾病提供了一个新的窗口。虽然在心脏的任何切面和任何方位都可以进行三维图像重建，但是并非所有的图像都对心脏疾病有诊断价值，因此必须选择一些有诊断价值的正常图像作为参考图像，只有这样，才能对异常图像的识别和心脏疾病的诊断有所帮助。
通过三维图像重建，下列图像被确定为参考图像。1.左心耳显像。此图像可清晰地显示左心耳血栓的大小和形态；2.房间隔左房面显像。当房间隔缺损时，从左房侧可显示房间隔缺损的大小、方位和形态〔6〕； 3.二尖瓣鸟瞰观。在二尖瓣脱垂时，可以从左房侧观察到二尖瓣前叶或后叶在收缩期脱向左房；4.二尖瓣左室观。在二尖瓣病变，尤其是二尖瓣狭窄时，从左室侧可以清晰地显示二尖瓣狭瓣口的大小和形态；5.室间隔左室面显像。此图像可以从左室面观察室间隔缺损的方位、大小和形态(图3)；6.左房、二尖瓣和左室显像。此图像可以从剖面观察左房、二尖瓣和左室病变；7.左室、左室流出道、主动脉瓣和主动脉剖面显像。当主动脉瓣或左室流出道发生病变时，此图像可以从剖面观察主动脉瓣或左室流出道病变；8.主动脉瓣显像。当主动脉瓣发生病变时，可以从主动脉瓣上或主动脉瓣下清晰地显示主动脉病变〔7〕(图4)。
, 百拇医药
图3 左室面观察室间隔缺损的方位、大小和形态
图4 主动脉瓣二瓣化，收缩期主动
脉瓣呈“鱼口样”改变
上述参考图像的确定不仅可以清晰地显示左心的结构和病变，而且为将来进行心脏外科的模拟手术提供了前提条件。
参考文献
[1]Schneider AT,Hsu TL,Schwartz SL,et al.Single,biplane,multiplane and three-dimensional echoardiography.Echocardiographic-anatomic correlation.Cardiology Clinics,1993,11(3):361～387
, 百拇医药 [2]Nanda NC.Incremental value of three-dimensional echocardiography over transesophageal multiplane two- dimensional echocardiography in qualitative and quantitative assessment of cardiac masses and defects.Echocardiography,1995,12(6):619～628
[3]Wang XF,Li ZA,Cheng TO,et al.Clinic application of three dimensional transesophageal echocardiography.Am Heart J,1994,128(2):380～388
[4]Vogel M,Losch S.Dynamic three dimensional echocardiography with a computed tomography imaging probe:Initial clinical experience with transthoracic application in infants and children with congenital heart defects.Br Heart J,1994,71(5):462～467
, 百拇医药
[5]Salustri A,Roelandt J,Ten Cate F,et al.Dynamic transthoracic and transesophageal tridimensional echocardiography using rotational technique.A new perspective in echocardiography.G Ital Cardiol,1994,24(10):1187～1198
[6]Marx GR,Fulton DR,Pandian NG,et al.Delineation of site,relative size and dynamic geometry of atrial septal defects by real-time three dimensional echocardiography.J Am Coll cardiol,1995,25(2)：482～490
(1998-09-15收稿), 百拇医药
单位：朱天刚(100020 首都医科大学附属北京红十字朝阳医院心脏中心)；王新房(同济医科大学附属协和医院超声诊断科)
关键词：经食管超声心动图；动态三维超声心动图
中国超声医学杂志990307
摘 要 目的：探讨经食管动态三维超声心动图像的成像技术，选择并确定对临床有诊断意义的超声心动图图像。方法：对10例心脏病患者及5例正常人进行经食管动态三维超声心动图检测。结果：下列图像对临床有诊断意义：(1)左心耳显像；(2)房间隔左房面显像；(3)二尖瓣鸟瞰观；(4)二尖瓣左室观；(5)室间隔左室面显像；(6)左房、二尖瓣和左室显像；(7)左室、左室流出道、主动脉瓣和主动脉显像；(8)主动脉瓣显像。结论：上述参考图像的确定不仅可以清晰地显示左心的结构和病变，而且为将来进行心脏外科的模拟手术提供了前提条件。
, http://www.100md.com
Identification of Left-side Heart Imaging by Transesophageal Dynamic
Three-dimensional Echocardiography
Zhu Tiangang,Wang Xinfang
The Heart Center of Beijing Red Cross,Chao Yang Hospital Beijing 100020
ABSTRACT Objective:To investigate the standard images of dynamic three-dimensional echocardiography(3-DE)by transesophageal echocardiography.Methods:10 patients and 5 normal subjects were performed.Left atrium(LA),mitral valve(MV)and left ventricular(LV)cavity were visualized using transesophageal echocardiography.90 rotational(2 degree interval)sector images of the heart were separately collected and digitized with the Echo-Scan system.Then,a three-dimensional data set was established.Any desired left heart dynamic 3-DE could be computed,and volume rendered and displayed in motion.Results:The following images were considered as the basic and standard images for diagnosis:1.View of left atrial appendage;2.Display of interatrial septum(IAS)from left atrium(LA);3.Visualication of mitral valve(MV)from left atrium;4.Entire appearance of MV from left ventricle(LV);5.Visualization of interventricular septum(IVS)from LV;6.The sagital view of LV,MV,LA;7.The showing of LV,aortic valve(AV)and aorta(AO)left ventricular outlet tract(LVOT);8.The image of aortic valve from aorta or subaortic valve.Conclusion:These images can clearly disclose the intracardiac structures and orientation.Identification of the standard images will be potentially useful for diagnosis of some heart diseases.
, 百拇医药
KEY WORDS Transesophageal echocardiography Dynamic 3-dimensional echocardiography
自70年代后期经食管超声心动图首次应用以来〔1〕，无论是图像质量还是成像技术都得了迅速的发展。食管探头靠近心脏，经食管获取的图像非常清晰，成像技术由单平面扫查发展到多平面成像〔2，3〕，这些均为经食管三维超声心动图的研究创造了有利条件。目前，经食管三维超声心动图已开始应用临床，它不仅能完整地显示心脏病变的部位和大小，而且从不同的方位显示心脏同一部位的病变〔4〕，这些为临床诊断和将来进行心脏模拟手术提供了可靠的依据。经食管超声取像后，虽然可以从任何切面或任何方位于对心脏进行动态三维成像〔5〕，但是临床上只需要对心脏疾病有诊断价值的三维图像。本研究的目的旨在探讨这些图像的成像技术，选择并确定这些对临床有诊断意义的三维超声心动图图像。
, http://www.100md.com
资料与方法
本研究采用HP 1500型彩色多普勒显像仪和TOMTEC经食管多平面成像系统经食管获取图像，食管探头的频率为3.7～5.0MHz，本组病例有5例正常人和10例患者(5例风心病二尖瓣狭窄，3例二尖瓣脱垂，1例室间隔缺损，1例主动脉瓣二叶瓣)组成。年龄17～35岁之间(平均为25±2岁)。所有患者均经胸超声心动图检查和经食管动态三维超声心动图检查而确诊。
1、经食管三维超声心动图左心系统显像
当食管探头插入到食管约35～40cm处，调整探头晶片扫查角度，图像显示左房、左室、右房和右室时，开始采集图像。
2、图像的采取和三维数据库的建立
获取图像前条件的设置：(1)探头的选择HP Omniplane;(2)显示方式 选择任意方式(anymask);(3)输入的设置：x轴为10，y轴为4；最低补偿调整在0～10%之间，最高补偿调整在40%～50%之间；(4)获取图像的设置ECG延迟为0 ms，图像组建后的总帧数(Phases)调至10～15，时间分辨为100%，切面间隔(Slice Res)为2°，重建图像时X轴分辨率调整在30%～50%之间，图像Y轴分辨率在70%～90%之间。
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图像的获取：在所有的条件设置好之后，再确定显示区，校正图像和中心线。在上述食管三个不同的深度分别对左房、二尖瓣和左室腔进行旋转扫查，将旋转扫查所得的图像储存在TOMTEC系统内，经计算机处理后组建成三维数据库。
3.三维图像的重建和显示
在三维数据库中取出一参考平面(不同于通常的二维切面)，并设定参考图像(Ref.Position)。经心脏长轴或短轴或任何切面切割得到所需图像。并在α、β和γ轴上分别调整所需的切面空间方位，根据切割切面和空间方位的变更，可在心脏的任何切面和任何空间方位重建三维图像。
结 果
所有患者均进行了左心系统三维成像，通过对心脏三维图像的重建，选定下列图像为有诊断意义的图像：1.左心耳显像；2.房间隔左房面显像；3.二尖瓣鸟瞰观(图1)；4.二尖瓣左室观；5.室间隔左室面显像；6.左房、二尖瓣和左室显像；7.左室、左室流出道、主动脉瓣和主动脉显像(图2)；8.主动脉瓣显像。
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图1 二尖瓣鸟瞰观，见二尖瓣关闭
时凸凹不平
图2 左室、左室流出道、主动脉瓣和主动脉显像
讨 论
经食管动态三维超声心动图作为一种新的技术已开始应用于临床，并且受到临床心脏病专家和学者的广泛关注。三维图像的重建，不仅可以确定病变的位置，而且能够观察病变的大小和方位，为临床诊断心脏疾病提供了一个新的窗口。虽然在心脏的任何切面和任何方位都可以进行三维图像重建，但是并非所有的图像都对心脏疾病有诊断价值，因此必须选择一些有诊断价值的正常图像作为参考图像，只有这样，才能对异常图像的识别和心脏疾病的诊断有所帮助。
通过三维图像重建，下列图像被确定为参考图像。1.左心耳显像。此图像可清晰地显示左心耳血栓的大小和形态；2.房间隔左房面显像。当房间隔缺损时，从左房侧可显示房间隔缺损的大小、方位和形态〔6〕； 3.二尖瓣鸟瞰观。在二尖瓣脱垂时，可以从左房侧观察到二尖瓣前叶或后叶在收缩期脱向左房；4.二尖瓣左室观。在二尖瓣病变，尤其是二尖瓣狭窄时，从左室侧可以清晰地显示二尖瓣狭瓣口的大小和形态；5.室间隔左室面显像。此图像可以从左室面观察室间隔缺损的方位、大小和形态(图3)；6.左房、二尖瓣和左室显像。此图像可以从剖面观察左房、二尖瓣和左室病变；7.左室、左室流出道、主动脉瓣和主动脉剖面显像。当主动脉瓣或左室流出道发生病变时，此图像可以从剖面观察主动脉瓣或左室流出道病变；8.主动脉瓣显像。当主动脉瓣发生病变时，可以从主动脉瓣上或主动脉瓣下清晰地显示主动脉病变〔7〕(图4)。
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图3 左室面观察室间隔缺损的方位、大小和形态
图4 主动脉瓣二瓣化，收缩期主动
脉瓣呈“鱼口样”改变
上述参考图像的确定不仅可以清晰地显示左心的结构和病变，而且为将来进行心脏外科的模拟手术提供了前提条件。
参考文献
[1]Schneider AT,Hsu TL,Schwartz SL,et al.Single,biplane,multiplane and three-dimensional echoardiography.Echocardiographic-anatomic correlation.Cardiology Clinics,1993,11(3):361～387
, 百拇医药 [2]Nanda NC.Incremental value of three-dimensional echocardiography over transesophageal multiplane two- dimensional echocardiography in qualitative and quantitative assessment of cardiac masses and defects.Echocardiography,1995,12(6):619～628
[3]Wang XF,Li ZA,Cheng TO,et al.Clinic application of three dimensional transesophageal echocardiography.Am Heart J,1994,128(2):380～388
[4]Vogel M,Losch S.Dynamic three dimensional echocardiography with a computed tomography imaging probe:Initial clinical experience with transthoracic application in infants and children with congenital heart defects.Br Heart J,1994,71(5):462～467
, 百拇医药
[5]Salustri A,Roelandt J,Ten Cate F,et al.Dynamic transthoracic and transesophageal tridimensional echocardiography using rotational technique.A new perspective in echocardiography.G Ital Cardiol,1994,24(10):1187～1198
[6]Marx GR,Fulton DR,Pandian NG,et al.Delineation of site,relative size and dynamic geometry of atrial septal defects by real-time three dimensional echocardiography.J Am Coll cardiol,1995,25(2)：482～490
(1998-09-15收稿), 百拇医药