組織諧波成像在心臟疾病中的應用

陳 鋒

組織諧波成像(Tissue Harmonic Imaging，THI)融合了超寬頻探頭、寬頻全數字聲束形成器和信號處理技術等多種現代超聲技術，是一項超聲診斷新技術。常規的二維超聲采用基波成像，探頭接受頻率與發射頻率相同，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倍于發射頻率的諧波即二次諧波，并對其放大圖像。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可以減少偽像，增加空間分辨力，提高信噪比，改善圖像質量。本研究對此技術在心臟疾病診斷中的臨床應用價值進行了初步探討。

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經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，感染性心內膜炎5例，先天性心臟病38例，擴張性心肌病8例，心包腔積液10例。

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

1.3 探查方法 患者均是左側臥位，首先采用常規超聲探查心臟，并將總增益、動態范圍、邊緣增強等參數調至圖像顯示為最佳狀態，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、回放并儲存圖像，保持各種條件不變，啟動THI程序，分別選擇與常規顯像相同的切面和時相相同的圖像存入光盤，并將二者進行比較。

1.4 統計學方法 對所有患者的圖像質量進行統計學處理，用χ2檢驗比較組織諧波成像與基波成像方法的圖像質量。

2 結果

2.1 冠心病超聲圖像質量評分及結果 隨機抽樣冠心病47例男29例，女18例，平均年齡(55.3±6.8)歲，640個室壁運動節段進行THI檢查并與基波成像檢查結果對比。根據美國超聲心動圖學會推薦的左室16節段劃分法。超聲圖像質量評分:0分:在動態和靜態下均不能勾畫出心內膜邊界;1分:在動態中能顯示心內膜，凍結狀態下心內膜與心腔分界不清;2分:凍結狀態下心內膜與心腔分界清晰，能準確勾畫出心內膜邊界?；@像的640個節段中有412個節段圖像清晰，評分為2分，158個節段圖像顯示欠清晰評分為1分，70個節段圖像顯示不清晰評分為0分。圖像清晰顯示率為64.4%。在諧波狀態下，基波顯示清晰的412個節段THI均顯示清晰，158個欠清晰節段中141個THI顯示清晰，17個無明顯改變。70個不清晰節段中有48個顯示清晰，14個欠清晰，8個無明顯改變，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量比較(例)

2.2 其他類心臟病 161例已經臨床確診的心臟病患者(高血壓心臟病100例，感染性心內膜炎5例，先天性心臟病38例，擴張性心肌病8例，心包腔積液10例)，經胸二維基波成像不理想者87例，利用二次諧波成像，心內膜及心內結構顯示能力明顯改善，其中2例感染性心內膜炎瓣膜贅生物，常規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及2例擴張型心肌病的心內膜均經二次諧波成像后明確顯示。

3 討論

目前臨床上應用較廣的醫用超聲技術包括THI技術、經顱二維及彩色多普勒技術、三維成像技術和擴展視野成像技術等。其中THI是近年來開發的一項新的超聲診斷技術，是應用超寬頻探頭，發射低頻基波，選擇性接收并放大組織通過非線性作用產生的2倍于基波的諧波成像。

該技術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］，尤其對于肥胖、肺氣過多、肋間隙狹窄、腹壁較厚等傳統基波成像困難的患者，THI可明顯提高信噪比，改善組織對比分辨率，繼而提高圖像質量。THI技術的開發和應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早期應用于觀察心肌、心內膜邊界，使心腔回聲透聲更好，室壁回聲更高，從而使心內膜邊界顯示清晰［4］。THI能明顯改善顯像效果和對心內膜、心內正常結構的顯示能力，提高對細小病變的分辨力和對比度，繼而提高診斷率，拓寬超聲心動圖的應用范圍［5］。

3.1 冠心病 大多數冠心病患者因高齡、體胖、血脂和血糖增高等導致傳統基波成像困難，其圖像常出現模糊狀改變，其原因與超聲束在表淺組織內表層與肋骨之問產生回響形成扭曲有關。THI技術能夠改善檢查的圖像質量、減少信息的丟失，提高冠心病超聲波檢查的成功率，提高心肌聲學造影的敏感性與準確性，尤其是在進行冠心病經靜脈心肌造影時的二次諧波法支持［6］。本研究隨機抽查了47例冠心病患者640個節段，B型顯像中僅有412個節段顯示清晰，清晰顯示率為64.4%，以至于不能進行細致觀察和準確測量分析，而THI中有601個節段顯示清晰，清晰顯示率為93.9%，(χ2=169.88，P＜0.01)。THI對側壁、前壁和心尖部等“困難節段”的心內膜顯示明顯優于基波成像［4］。增強室壁節段運動異常的顯示，有助于缺血性心臟病的診斷和缺血范圍的估測。提高心內膜的顯示，有助于心功能的準確測定。改善圖像質量更有利于區別心肌和附壁血栓。對心肌梗死范圍與室壁瘤形態顯示更為清楚。47例冠心病患者中，在THI狀態下，適當調節增益，有38例出現紅細胞自發顯影現象，而基波顯像看不到此種現象。說明諧波顯像能夠增強細微結構的顯示，并了解心內血液流動狀態。THI這項新的超聲成像技術，能夠清除圖像干擾，改善二維圖像質量，明顯提高在基波顯示困難的部分冠心病患者圖像質量和心內膜的顯示，從而更準確有效評價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，應用二次組織諧波成像后背向散射積分技術可以更敏感地定量評價高血壓心肌病變的嚴重程度。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3.5 MHz頻率探查時，圖像較模糊，具有診斷意義的結構改變顯示欠清晰。換用組織諧波成像后，圖像兩側的噪聲干擾明顯被抑制，心肌與心內膜的顯示明顯增強，可清晰地觀察和準確地測量高血壓心臟病患者的室壁厚度。

3.3 感染性心內膜炎 5例感染性心內膜炎患者中，3例為主動脈瓣和二尖瓣上較大的贅生物，常規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例為主動脈內膜面的贅生物(0.5 cm×0.2 cm)，常規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］研究發現，后天性心臟病組在THI狀態下心內膜總改善率明顯增加，先天性心臟病組在THI狀態下缺損斷端清晰度明顯增高。本研究使用常規3.5 MHz頻率的基波成像檢查時，2例法洛四聯征患者狹窄的右室流出道、肺動脈瓣和肺動脈干顯示不清，組織諧波成像則可清楚顯示狹窄的部位、范圍與程度。特別是對正?；虿∽兎蝿用}干及其分支的顯示明顯優于基波成像。6例正常房間隔，用常規基波方法顯示為房間隔結構回聲失落，極似房間隔缺損改變，組織諧波成像顯示正常房間隔結構回聲增強，結構連續完整。2例室間隔膜部瘤患者，常規基波成像方法不能顯示膜部瘤的形態與大小，組織諧波成像則可清晰顯示。對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 擴張型心肌病 組織諧波成像能更為清晰地顯示擴張型心肌病的心肌與心內膜，常規基波成像方法顯示時，8例患者心腔均為暗區，組織諧波成像顯示時，其中2例左室腔內見大量細小回聲，隨心臟收縮與舒張呈漩渦狀流動?？娠@示心腔擴大，收縮功能降低。

3.6 心包積液 10例心包積液患者，常規基波成像方法探測時，其中3例心包腔液性暗區內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例心包腔均呈現為液性暗區。組織諧波成像顯示時，暗區與心肌的分界更為清楚，6例心包腔液性暗區內見有中至大量細小回聲，對纖維條索樣回聲的顯示更加清楚，顯示的數量更多，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者，穿刺為黃色清亮引流液。心包腔內有大量細小回聲者，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例行經心壁切開引流術，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，且收費合理，減輕患者經濟負擔，減少患者痛苦，提高生活質量，具有良好的社會效益和經濟效益，在心臟疾病的診斷過程中具有重要的臨床應用價值。

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