频域分割的复合超声热应变成像

在超声热应变成像(TSI)中,二维TSI图像中加热区域即感兴趣区域(ROI)的后方(远离声源方向)由于热声棱镜效应、互相关函数峰值误判等可能出现较强的噪声,影响对热区的识别。为对TSI图像降噪并优化ROI的选取,提出一种频域分割的复合超声热应变成像方法。首先,对加热过程中超声成像得到的射频数据进行频段划分,将划分后每个频段的数据视作一次独立成像的结果。其次,利用不同频段数据分别进行TSI计算,所得ROI的形态及其中的热应变分布有很好的一致性,而噪声分布差异较大。基于此对ROI与噪声区域进行区分,通过多频段TSI的复合实现降噪。最后,对降噪后的TSI图像,借助径向梯度指标实现ROI的识别。基于数值仿真和离体猪脂肪加热实验,对所建立的方法进行了验证,仿真中ROI热应变成像的对比度提升了1.7 dB,实验中提升了13.6 dB。

超声四维应变成像技术预测冠心病患者PCI术后左室心肌功能改善的研究

目的:探讨四维应变成像(four-dimensional strain imaging,4D-SI)技术预测经皮冠状动脉介入(percutaneous coronary intervention,PCI)术冠心病患者左心功能改善的临床价值。方法:选取经冠脉造影诊断为冠心病且成功进行PCI术的患者55例,以PCI术后6个月较术前左室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)改善(ΔLVEF)≥5%将冠心病患者分为左心功能改善组(A组)和未改善组(B组)。分别于PCI术前及术后6个月对各组患者进行常规超声心动图检查,测量左室舒张末期容积(left ventricular end-diastolic volume,LVEDV)、左室收缩末期容积(left ventricular end-systolic volume,LVESV)、LVEF;应用自动功能成像(automated function imaging,AFI)技术测量二维整体峰值纵向应变(two-dimensional global longitudinal peak strain,2D-GLPS);并应用4D-SI技术测得四维整体峰值长轴应变(global longitudinal peak strain,4DGLPS)、环向应变(global circumferential peak strain 4D-GCPS)、面积应变(global area peak strain,4D-GAPS)及径向应变(global radial peak strain,4D-GRPS)参数指标。结果:A组PCI术前及术后6个月2D-GLPS、4DGLPS、4D-GCPS、4D-GAPS和4D-GRPS均明显高于B组(P<0.05)。单参数受试者工作特征曲线(ROC曲线)分析结果显示4D-GLPS的曲线下面积(AUC)较大,为0.944,灵敏度及特异度较高,分别为91.3%、93.8%,截断值为-16.5%;在多参数联合分析中,四维应变参数联合二维应变参数的AUC较大,为0.969,灵敏度及特异度较高,分别为95.7%、90.6%。结论:4D-SI技术能更准确预测冠心病患者PCI术后左室心肌功能的改善,其中4D-GAPS及4D-GCPS能够作为术后左心整体功能改善的独立预测指标。

超声二维应变成像早期评价系统性红斑狼疮患者颈动脉弹性

目的应用超声二维应变成像检测系统性红斑狼疮(SLE)患者颈动脉整体圆周应变(CS)、应变率(CSr)和硬度参数(β),探讨其评价颈动脉弹性的临床应用价值。方法选择30例患者(SLE组)和32名正常人(对照组),在颈总动脉二维短轴图像测量收缩期峰值CS和CSr,分别根据M型超声和二维应变成像计算动脉硬度参数(β1和β2),并对两者进行相关性分析。结果SLE组颈动脉CS和CSr均小于对照组,β1和β2则明显增大(P<0.05),且β2和β1显著相关(r=0.61,P<0.01)。结论超声二维应变成像是早期评价SLE患者颈动脉弹性减低的新技术。

脑梗死患者颈动脉粥样硬化斑块应变成像研究

目的探讨斑点追踪应变成像(X-strain imaging,XS)评价脑梗死患者颈动脉斑块运动特点的价值。方法选择2015年3月-2016年2月常规超声检查患有颈动脉粥样硬化斑块形成的脑梗死患者26例为脑梗死组,同时选取24例非脑梗死颈动脉粥样硬化斑块患者为对照组。两组均行常规超声和XS检查,比较两组间颈动脉斑块不同位置(近心端肩峰、顶部及远心端肩峰)应变成像及运动特点。结果常规超声显示脑梗死组颈动脉粥样硬化斑块大小、不同回声斑块数目与对照组差异无统计学意义。XS检查显示,与对照组相比,脑梗死组颈动脉斑块近心端肩峰、顶部及远心端肩峰的轴向和横向运动速度、轴向和横向位移、应变均较大,两组差异有统计学意义。脑梗死组患者斑块近心端肩峰运动较远心端肩峰明显,其横向移动速度[(0.25±0.07)cm/s vs(0.15±0.05)cm/s]和位移[(0.28±0.10)mm vs(0.17±0.05)mm]均高,差异有统计学意义;顶部应变[(2.75±1.01)%]较近心端肩峰[(4.43±1.08)%]和远心端肩峰[(4.23±1.24)%]均低,差异有统计学意义。结论脑梗死患者颈动脉粥样硬化斑块应变及运动较明显,斑块易损性高。

组织多普勒应变成像评价犬急性心肌缺血左心室顿抑区的跨壁力学状态

背景:急性心肌缺血后跨壁峰值应变的改变不仅出现在梗死区域,而且出现在顿抑区域。但对顿抑区域的心内膜下层心肌、中层心肌及心外膜下层心肌的跨壁力学特征的研究还鲜有报道。目的:实验拟应用应变成像评价犬急性心肌缺血顿抑区不同层次心肌径向峰值应变及应变达峰时间,并观察其跨壁力学特征。设计、时间及地点:随机对照实验,于2007-10在四川省医学科学院·四川省人民医院超声医学中心完成。材料:雌性Beagle实验动物犬11只,平均体质量11.5kg,开胸结扎左冠状动脉前降支建立心肌缺血模型。方法:在组织速度成像条件下,基础状态采集标准心尖短轴切面的3个完整心动周期内的二维动态组织多普勒速度图像,同步记录心电图,存于TDI-Q工作站。在缺血基础状态下,采集左心室短轴切面心尖水平的3个完整心动周期内的动态图像,同步记录心电图,存于TDI-Q工作站。主要观察指标:基础状态、缺血后顿抑区的节段整体及心内膜下心肌、中层心肌(medium,mid)及心外膜下心肌的径向峰值应变及达峰时间。结果:Beagle犬2只死于室颤,9只成功制成缺血模型。①顿抑区心内膜下心肌峰值应变(Ssubendo)与基础状态值相比降低(P<0.05),中层心肌峰值应变(Smid)与基础状态值相比差异无显著性(P>0.05),心外膜下心肌峰值应变(Ssubepi)比基础状态值增高(P<0.05);节段整体达峰时间(Tsegment)以及各层次达峰时间(Tlayers)延长(P<0.05)。②基础状态Ssubendo及Smid分别与其节段整体的峰值应变(Ssegment)有较好的相关性(rSsubendo vs Ssegment=0.617,rSmid vs Ssegment=0.556,P均<0.01)。结论:急性心肌缺血后,顿抑区域呈Ssubendo降低、Ssubepi增高和Tlayers延长,该跨壁力学状态是缺血区域和非缺血区域不同层次心肌力学机制相互作用的结果。推测此力学状态是决定心室重构进程以及最终向缺血性心肌病演变的重要触发机制之一。

超声二维应变成像技术评价男性饮酒对左心室收缩功能的影响

目的应用超声二维应变成像（2DSI）评价男性饮酒对左心室收缩功能的影响。方法 A组为40名非习惯性饮酒成年男性（A组）。将86例男性饮酒者分为三组：B组31例,每日饮啤酒2~3瓶（1100~1650 ml）或白酒≥90 g（即纯乙醇75 ml）,每周3~5天,时间5~8年;C组34例,饮酒量同B组,时间9~20年;D组21例,每日饮啤酒≥4瓶（≥2200 ml）或白酒≥150 g（即纯乙醇125 ml）,每周6~7天,饮酒史10年以上,符合ACM诊断标准。对四组进行常规超声和2DSI检查并测定左心室舒张末期内径（LVDd）、收缩末期内径（LVDs）、舒张末期室间隔厚度（IVSTd）、舒张末期左心室后壁厚度（PWTd）、左心室射血分数（LVEF）和E/A。结果心尖二维纵向收缩期峰值应变和左心室短轴心肌二维径向收缩期峰值应变各组间比较：B组与A组比较差异无统计学意义（P均〉0.05）;C组与A组和B组比较,所有节段心肌收缩期峰值应变明显减低（P均〈0.05）;D组与A组、B组、C组比较,所有节段心肌收缩期峰值应变显著降低（P均〈0.05）。各常规超声参数B组与A组间差异无统计学意义（P均〉0.05）;C组除舒张功能参数E/A与A组及B组差异有统计学意义（P均〈0.01）外,其余参数均无统计学意义;D组各常规超声参数与A组、B组和C组间差异均有统计学意义（P均〈0.01）。结论 2DSI能够有效评估男性饮酒对左心室收缩功能的影响,尤其是早期左心室收缩功能的改变。

三维纵向应变成像对高危冠状动脉粥样硬化性心脏病的预测价值

目的应用三维纵向应变成像技术评估常规超声心动图检查未发现室壁运动异常的可疑冠状动脉粥样硬化性心脏病（以下简称冠心病）患者是否存在冠状动脉的严重病变。方法选取疑似冠心病患者102例,按冠状动脉造影结果分为对照组32例（冠状动脉主干及所有分支狭窄均〈50%）、低危组28例（右冠状动脉主干、左回旋支中1-2支狭窄≥70%）及高危组42例（左冠状动脉主干狭窄≥50%或左前降支狭窄≥70%）。行常规超声心动图检查后再应用三维纵向应变成像测量各组左室整体纵向峰值应变（GLPS）,并比较其差异;绘制受试者工作特征（ROC）曲线获得GLPS预测冠心病高危因素的合适界值。结果各组常规超声心动图检查参数舒张末期容积指数（EDVI）、收缩末期容积指数（ESVI）、左室射血分数（LVEF）、二尖瓣口血流频谱E峰速度（E）、二尖瓣口血流频谱A峰速度（A）及二尖瓣环运动舒张晚期速度（Aa）比较,差异均无统计学意义;低危组和高危组的E/A、二尖瓣环运动舒张早期速度（Ea）及Ea/Aa与对照组比较,差异均有统计学意义（均P〈0.05）。低危组GLPS值为（-17.98±1.99）%,高危组GLPS值为（-16.01±2.77）%,与对照组[（-19.32±2.32）%]比较,差异均有统计学意义（均P〈0.05）;高危组GLPS值较低危组明显减低,差异有统计学意义（P〈0.05）。通过ROC曲线分析GLPS预测冠心病高危因素的合适界值为-17.9%,敏感性为78.1%,特异性为73.7%。结论常规超声心动图检查无室壁运动异常的高危冠心病患者GLPS减低,其可以帮助早期发现是否存在这种高危因素。

超声应变成像技术在蒽环类药物化疗患者早期心肌毒性评估中的价值研究进展

基于多普勒应变成像、速度矢量成像和斑点追踪成像技术的超声应变成像技术是目前鉴别亚临床心肌功能障碍较为敏感的工具,对临床上蒽环类化疗药物所导致的心肌毒性具有良好的诊断价值。本文就超声应变成像技术在评估蒽环类药物化疗患者心肌运动功能中的应用进行综述。

心肌应变成像在冠心病诊断中的应用及研究进展

冠心病（coronary atherosclerotic heart disease,CAD）一直是心血管疾病研究的热点.在CAD的临床评估中,测定左室心肌功能至关重要,它不仅有助于建立一个诊断,而且往往能提供重要的预后和处理信息.超声心动图是现今用来评估CAD患者心肌功能最常用的影像学方法,然而,传统超声心动图的测量是主观、半定量的,并且检测心肌收缩功能的细微变化相对不敏感.随着数字化技术的发展,对CAD的诊断趋向于更早发现病变且能作出客观、定量的诊断.

阻力指数对颈动脉斑块应变成像影响的研究

目的探讨阻力指数对斑点追踪应变成像(X-strain imaging,XS)评价颈动脉斑块运动特点的影响。方法选择2015年3月-2016年6月常规超声检查患有颈动脉硬化斑块者49例行斑点追踪应变成像检查,并根据颈内动脉血流阻力指数分为高阻力指数组和低阻力指数组,比较两组间颈动脉斑块不同位置应变及运动特点。结果两组间颈动脉斑块大小差异无显著性。高阻力指数组较低阻力指数组斑块各个位置的运动明显,斑块顶部两者比较差异有显著性(P<0.05),近心端及远心端肩峰处两者比较差异无显著性(P>0.05)。结论阻力指数可以影响颈动脉斑块运动,阻力指数增高,斑块应变及运动更明显。

心肌应变率及应变成像技术在临床的应用

心肌应变率及应变是组织多谱勒指标,不易受周围心肌的牵拉和心脏整体运动的影响,是评价节段心肌功能的新的量化指标。对正常心肌应变率与应变的规律性已有初步研究。缺血时应变率与应变下降,达峰值时间延后,结合多巴酚丁胺负荷试验对判断心肌梗死、心肌顿抑及心肌冬眠更有价值。应变率与应变可以灵敏反映心肌功能受损早期的舒张功能改变。观测原发性心肌病、先天性心脏病、糖尿病、尿毒症性心脏病的应变率与应变的变化,有助于早期诊断与观察疗效。并且为研究心肌激动顺序提供了新手段。

应变成像定量评价冠心病病人局部心肌收缩功能

目的应用应变成像技术定量评价冠心病局部心肌收缩能。方法应用应变成像对冠心病病人53例和正常人42名左心室前间隔与后壁径向、各室壁节段纵向收缩期峰值应变进行测定,并以冠状动脉造影结果为标准进行对比分析。结果冠心病病人缺血心肌的收缩期峰值应变表现为明显减低、消失,甚至倒置。冠心病组各室壁缺血节段收缩期径向、纵向峰值应变测值均较对照组相应节段明显减低。结论冠心病缺血心肌收缩期峰值应变明显减低,应变成像技术是临床无创、定量评价冠心病局部心肌功能的新方法。

实时三平面应变成像评价主动脉瓣返流患者瓣膜置换术后左心室收缩功能

目的:应用实时三平面应变成像技术评价主动脉瓣返流(aortic regurgitation,AR)患者行主动脉瓣置换(aortic valve replacement,AVR)术后左心室收缩功能。方法:选择未合并持续性房颤、重度主动脉瓣狭窄及既往无胸部手术史的中重度AR患者13例作为AVR组,术前3 d内及术后1周行常规超声心动图、实时三平面应变成像检查及N-末端脑钠肽前体(N-terminal pro-brain natriuretic peptide,NT-proBNP)检测,分析各指标的变化情况。选择17例健康志愿者作为对照组。结果:AVR组患者术前心尖左心室长轴观应变平均峰值(GLPS-LAX)、心尖四腔观长轴应变平均峰值(GLPS-A4C)、心尖二腔观长轴应变平均峰值(GLPS-A2C)和左心室长轴应变平均峰值(GLPS)分别为(-12.84±10.65)%、(-16.15±7.78)%、(-15.61±8.41)%及(-12.46±5.52)%,术后1周分别为(-9.92±8.64)%、(-8.35±9.46)%、(-10.92±8.66)%及(-8.43±10.81)%,均显著低于对照组[(-20.61±4.40)%、(-21.31±4.15)%、(-21.45±4.58)%及(-21.12±3.75)%],P<0.01。AVR组患者术后左心室各壁纵向应变峰值均显著下降,以前壁和前间隔最为明显,基底段前间隔从(-13.69±6.10)%降至(-6.35±9.45)%,前壁从(-8.77±9.13)%降至(-6.22±10.14)%;中间段前间隔从(-16.76±9.70)%降至(-11.54±8.27)%,前壁从(-15.31±9.10)%降至(-10.85±11.34)%;P均<0.01。术后1周NT-proBNP较术前显著升高[(1306.66±1116.80)ng/L比(392.51±717.31)ng/L],P<0.01;术后1周左心室射血分数(1eft ventricular ejectionfraction,LVEF)降低不显著,P=0.08。结论:实时三平面应变成像可敏感地检测到左心室收缩功能的改变;行AVR的患者术后1周虽然LVEF无明显改变,但左心室纵向应变显著降低。

超声二维应变成像在冠心病心肌收缩运动异常中的应用

目的探讨超声二维应变成像技术检测冠心病患者左心室缺血心肌在纵向上收缩运动的变化特点。方法选取2011年3月～2012年3月就诊的118例冠心病患者作为观察组;110例体检健康的人作为对照组。超声采集受检者左心室心尖长轴切面、二腔心切面和四腔心切面的高帧频二维动态图像,应用二维应变成像分析程序测量出左心室各个节段的收缩期纵向应变值,并进行比较分析。结果观察组左心室各个节段的收缩期纵向应变值显著低于对照组(P<0.05),具有统计学意义。结论超声二维应变成像技术可以敏感反映出由血流灌注减少而导致的局部心肌收缩功能异常。

应变成像评价高血压前期患者左心室心肌应变及功能的研究

目的应用二维应变成像技术评价高血压前期患者左心室心肌应变及功能。方法选取高血压前期患者50例、高血压患者63例、健康对照组69例,应用应变成像技术获取各研究对象左室长轴纵向收缩期峰值应变(LS)、短轴各水平的径向收缩期峰值应变(RS)、圆周收缩期峰值应变(CS),取纵向、径向、圆周心肌的收缩峰值应变平均值作为左心室的长轴整体收缩峰值应变(GLPSS),径向整体收缩峰值应变(GRPSS),圆周整体收缩峰值应变(GCPSS)。结果与正常组比较,高血压前期组GLPSS值与正常组间比较差异无统计学意义(P>0.05);GRPSS值升高,差异有统计学意义(P<0.05);GCPSS略高于正常组,但差异无统计学意义(P>0.05)。高血压组的GLPSS、GRPSS、GCPSS值明显低于正常组及高血压前期组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论高血压前期患者左室心肌的纵向、径向、圆周的应变出现变化,心肌收缩、舒张功能出现障碍,应变成像技术能更客观准确地评价高血压前期患者左室心肌的运动及功能。

二维应变成像技术评价健心颗粒对心力衰竭大鼠左心室功能的影响

目的探讨二维应变成像技术评价健心颗粒对心力衰竭大鼠左心室功能的影响。方法40只SD大鼠,按随机数字表法分为假手术组、模型组、健心颗粒组和苯那普利组进行干预。应用缩窄腹主动脉法制备心力衰竭大鼠模型。对造模成功大鼠于给药前及给药12周行常规超声心动图检查;采用二维应变成像技术分析左心室心肌收缩期整体纵向应变(GLS)和周向应变(GCS)峰值。酶联免疫吸附试验法测定血浆血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)、N末端前脑钠肽(NT-proBNP)水平;原位缺口末端标记检查左心室肌细胞凋亡;MASSON染色分析左心室肌纤维化。结果与假手术组比较,模型组左心室射血分数降低,左心室扩大,GLS和GCS应变值减低,血AngⅡ、NT-proBNP增高,差异有统计学意义(P<0.05)。健心颗粒或苯那普利治疗后,上述指标均改善。结论二维应变成像技术能定量评价心力衰竭大鼠左心室功能,为健心颗粒治疗心力衰竭提供了新的理论依据。

应变成像对肥厚型心肌病左室纵向局部心肌收缩功能的研究

目的 评价肥厚型心肌病 (HCM)患者左心室纵向局部心肌收缩功能。方法 应变成像模式下 ,对 18例HCM患者和 17例正常人左心室各室壁不同水平心肌节段在长轴方向上的应变曲线进行分析 ,测量收缩期峰值应变。结果 HCM组各室壁节段收缩期峰值应变均显著低于正常对照组相应室壁节段 (P <0 .0 5 ) ;室间隔中段局部心肌收缩期峰值应变分别与室间隔厚度以及IVS/PW比值具有相关性 (r1=0 .76 2 ,r2 =0 .6 70 ,P <0 .0 1)。结论 HCM患者局部心肌收缩功能受损 ,且左室形态学异常与局部心肌功能的异常具有相关性 ;应变成像能够定性。

基于相关反馈算法的周围动脉血管壁超声应变成像

提出利用血压自主波动引起的血管壁组织位移与应变和超声视频图像 ,研究非刚性、小位移和高稳健的相关反馈运动估计算法 ,并与基于梯度的光流算法和基于相关算法进行对比。仿真实验和人体实验的结果证实相关反馈光流算法在时效和精确性上均能满足应变成像的需要。对循环系统生理病理学 。

多巴酚丁胺负荷应变成像技术诊断老年冠心病的研究

目的探讨多巴酚丁胺负荷超声心动图(DSE)与应变成像技术(SI)相结合诊断老年冠心病(CAD)的临床价值。方法 98名疑似冠心病老年患者行DSE+SI检查,测定不同多巴酚丁胺负荷剂量时各室壁中段收缩期心肌峰值应变(Speak),2周内完成冠状动脉造影(CAG)检查,根据CAG检查结果分为冠心病组和正常组。结果冠心病组各心肌节段Speak在多巴酚丁胺10、20μg.kg-1.min-1负荷剂量时小于正常组,差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01),而在40μg.kg-1.min-1时两组之间无统计学差异(P>0.05);和CAG相比,Speak诊断老年人CAD的敏感性、特异性、精确性分别为78.6%、72.3%、74.7%;Speak在不同多巴酚丁胺负荷剂量时诊断的敏感性和特异性不同,在20μg.kg-1.min-1负荷剂量时最高,分别为85.4%、67.4%;对于三支冠脉血管的定位诊断均表现为高特异性。不良反应发生率低。结论多巴酚丁胺负荷定量应变成像技术是一项安全、有效、无创诊断老年冠心病的方法。

应变成像检测冠心病局部心肌径向舒张异常的价值

目的:探讨应变成像(SI)检测冠心病局部心肌径向舒张异常的临床应用价值。方法:应用SI技术获取53例冠心病患者(冠心病组)和42例正常对照者(正常对照组)左心室不同水平前间隔与后壁径向应变曲线,测量快速充盈期、心房收缩期各节段应变的变化幅度△εE、△εA和△εE/△εA比值。对比分析冠心病组狭窄冠状动脉供血节段(狭窄节段)和正常对照组相应正常节段(正常节段)的各项参数。结果:冠心病患者狭窄节段快速充盈期的径向应变下降幅度明显变小、消失,甚至倒置。冠心病组前间隔与后壁狭窄节段的△εE及△εE/△εA均较对照组相应节段明显减低,而两者的△εA差异无统计学意义。结论:SI技术可无创、定量检测冠心病局部心肌径向舒张功能异常。