组织谐波成像在心脏疾病中的应用

陈 锋

组织谐波成像(Tissue Harmonic Imaging，THI)融合了超宽频探头、宽频全数字声束形成器和信号处理技术等多种现代超声技术，是一项超声诊断新技术。常规的二维超声采用基波成像，探头接受频率与发射频率相同，而组织谐波显像属于用第二次谐波(谐振，谐频)的散射回声成像，探头只接收2倍于发射频率的谐波即二次谐波，并对其放大图像。有研究表明［1］，THI在诊断甲状腺和乳腺疾病等浅表脏器疾病时可以减少伪像，增加空间分辨力，提高信噪比，改善图像质量。本研究对此技术在心脏疾病诊断中的临床应用价值进行了初步探讨。

1 资料与方法

1.1 一般资料 全组208例心脏患者男136例，女72例，年龄3～82岁，平均47.2岁，均选于我院2008～2009年门诊或住院患者，因肥胖、肋间隙变窄、胸廓畸形、老龄或肺气过多等原因致常规经胸检查二维图像不理想，年龄3～82岁，平均47.2岁，其中冠心病47例、高血压心脏病100例，感染性心内膜炎5例，先天性心脏病38例，扩张性心肌病8例，心包腔积液10例。

1.2 仪器 GE LOGIC7彩色超声诊断仪，其内装有组织谐波成像软件。二次谐波成像时，探头发射频率2.1 MHz，接受频率4.2 MHz。

1.3 探查方法 患者均是左侧卧位，首先采用常规超声探查心脏，并将总增益、动态范围、边缘增强等参数调至图像显示为最佳状态，分别选择左室短轴二尖瓣水平、乳头肌水平、心尖水平切面、切面冻结、回放并储存图像，保持各种条件不变，启动THI程序，分别选择与常规显像相同的切面和时相相同的图像存入光盘，并将二者进行比较。

1.4 统计学方法 对所有患者的图像质量进行统计学处理，用χ2检验比较组织谐波成像与基波成像方法的图像质量。

2 结果

2.1 冠心病超声图像质量评分及结果 随机抽样冠心病47例男29例，女18例，平均年龄(55.3±6.8)岁，640个室壁运动节段进行THI检查并与基波成像检查结果对比。根据美国超声心动图学会推荐的左室16节段划分法。超声图像质量评分:0分:在动态和静态下均不能勾画出心内膜边界;1分:在动态中能显示心内膜，冻结状态下心内膜与心腔分界不清;2分:冻结状态下心内膜与心腔分界清晰，能准确勾画出心内膜边界。基波显像的640个节段中有412个节段图像清晰，评分为2分，158个节段图像显示欠清晰评分为1分，70个节段图像显示不清晰评分为0分。图像清晰显示率为64.4%。在谐波状态下，基波显示清晰的412个节段THI均显示清晰，158个欠清晰节段中141个THI显示清晰，17个无明显改变。70个不清晰节段中有48个显示清晰，14个欠清晰，8个无明显改变，图像清晰显示率为93.9%。见表1。

表2 基波成像与谐波成像质量比较(例)

2.2 其他类心脏病 161例已经临床确诊的心脏病患者(高血压心脏病100例，感染性心内膜炎5例，先天性心脏病38例，扩张性心肌病8例，心包腔积液10例)，经胸二维基波成像不理想者87例，利用二次谐波成像，心内膜及心内结构显示能力明显改善，其中2例感染性心内膜炎瓣膜赘生物，常规3.5 MHz基波成像显示欠清晰，而组织谐波成像可清晰显示。另外，2例法洛四联征，28例房间隔缺损断端，2例室间隔膜部瘤，6例心包积液的液性暗区及2例扩张型心肌病的心内膜均经二次谐波成像后明确显示。

3 讨论

目前临床上应用较广的医用超声技术包括THI技术、经颅二维及彩色多普勒技术、三维成像技术和扩展视野成像技术等。其中THI是近年来开发的一项新的超声诊断技术，是应用超宽频探头，发射低频基波，选择性接收并放大组织通过非线性作用产生的2倍于基波的谐波成像。

该技术可减少旁瓣水平和主瓣宽度，改善聚焦特征，消除伪像和紊乱［2］，尤其对于肥胖、肺气过多、肋间隙狭窄、腹壁较厚等传统基波成像困难的患者，THI可明显提高信噪比，改善组织对比分辨率，继而提高图像质量。THI技术的开发和应用使许多疾病的诊断范围和诊断水平得到拓展，目前广泛用于肝脏肿瘤病变、胰腺及后腹膜病变、胆道疾病、胃肠道病变和肾脏疾病的诊断［3］。

THI早期应用于观察心肌、心内膜边界，使心腔回声透声更好，室壁回声更高，从而使心内膜边界显示清晰［4］。THI能明显改善显像效果和对心内膜、心内正常结构的显示能力，提高对细小病变的分辨力和对比度，继而提高诊断率，拓宽超声心动图的应用范围［5］。

3.1 冠心病 大多数冠心病患者因高龄、体胖、血脂和血糖增高等导致传统基波成像困难，其图像常出现模糊状改变，其原因与超声束在表浅组织内表层与肋骨之问产生回响形成扭曲有关。THI技术能够改善检查的图像质量、减少信息的丢失，提高冠心病超声波检查的成功率，提高心肌声学造影的敏感性与准确性，尤其是在进行冠心病经静脉心肌造影时的二次谐波法支持［6］。本研究随机抽查了47例冠心病患者640个节段，B型显像中仅有412个节段显示清晰，清晰显示率为64.4%，以至于不能进行细致观察和准确测量分析，而THI中有601个节段显示清晰，清晰显示率为93.9%，(χ2=169.88，P＜0.01)。THI对侧壁、前壁和心尖部等“困难节段”的心内膜显示明显优于基波成像［4］。增强室壁节段运动异常的显示，有助于缺血性心脏病的诊断和缺血范围的估测。提高心内膜的显示，有助于心功能的准确测定。改善图像质量更有利于区别心肌和附壁血栓。对心肌梗死范围与室壁瘤形态显示更为清楚。47例冠心病患者中，在THI状态下，适当调节增益，有38例出现红细胞自发显影现象，而基波显像看不到此种现象。说明谐波显像能够增强细微结构的显示，并了解心内血液流动状态。THI这项新的超声成像技术，能够清除图像干扰，改善二维图像质量，明显提高在基波显示困难的部分冠心病患者图像质量和心内膜的显示，从而更准确有效评价这部分患者的心功能。

3.2 高血压心脏病 王晓光等［7］研究证实，应用二次组织谐波成像后背向散射积分技术可以更敏感地定量评价高血压心肌病变的严重程度。本组资料中100例高血压心脏病患者均为肥胖和/(或)老年患者，常规3.5 MHz频率探查时，图像较模糊，具有诊断意义的结构改变显示欠清晰。换用组织谐波成像后，图像两侧的噪声干扰明显被抑制，心肌与心内膜的显示明显增强，可清晰地观察和准确地测量高血压心脏病患者的室壁厚度。

3.3 感染性心内膜炎 5例感染性心内膜炎患者中，3例为主动脉瓣和二尖瓣上较大的赘生物，常规基波与组织谐波成像均可清晰显示赘生物的位置、大小与数目。另1例为二尖瓣前叶与后叶左房面小的赘生物(0.2 cm×0.3 cm)，1例为主动脉内膜面的赘生物(0.5 cm×0.2 cm)，常规3.5 MHz基波成像显示欠清晰，而组织谐波成像则可清楚显示。

3.4 先天性心脏病 李松年等［8］研究发现，后天性心脏病组在THI状态下心内膜总改善率明显增加，先天性心脏病组在THI状态下缺损断端清晰度明显增高。本研究使用常规3.5 MHz频率的基波成像检查时，2例法洛四联征患者狭窄的右室流出道、肺动脉瓣和肺动脉干显示不清，组织谐波成像则可清楚显示狭窄的部位、范围与程度。特别是对正常或病变肺动脉干及其分支的显示明显优于基波成像。6例正常房间隔，用常规基波方法显示为房间隔结构回声失落，极似房间隔缺损改变，组织谐波成像显示正常房间隔结构回声增强，结构连续完整。2例室间隔膜部瘤患者，常规基波成像方法不能显示膜部瘤的形态与大小，组织谐波成像则可清晰显示。对28例房间隔缺损的部位、大小与房间隔残端显示更为清楚。

3.5 扩张型心肌病 组织谐波成像能更为清晰地显示扩张型心肌病的心肌与心内膜，常规基波成像方法显示时，8例患者心腔均为暗区，组织谐波成像显示时，其中2例左室腔内见大量细小回声，随心脏收缩与舒张呈漩涡状流动。可显示心腔扩大，收缩功能降低。

3.6 心包积液 10例心包积液患者，常规基波成像方法探测时，其中3例心包腔液性暗区内见有少量纤维条索样回声，1例有大量纤维条索样回声。其余6例心包腔均呈现为液性暗区。组织谐波成像显示时，暗区与心肌的分界更为清楚，6例心包腔液性暗区内见有中至大量细小回声，对纤维条索样回声的显示更加清楚，显示的数量更多，纤维条索样回声与心包壁脏两层的粘连亦可清楚观察到。上述10例患者均行心包穿刺引流，组织谐波成像显示为暗区者，穿刺为黄色清亮引流液。心包腔内有大量细小回声者，引流液则呈血性或浑浊状液体。有大量纤维条索样回声者，穿刺引流困难，1例行经心壁切开引流术，引流液中见有较多絮状物。

组织谐波成像检查方便、快捷、安全、无损伤性、准确性高，更适宜于肥胖、老年患者，已成为临床重要的检查手段，且收费合理，减轻患者经济负担，减少患者痛苦，提高生活质量，具有良好的社会效益和经济效益，在心脏疾病的诊断过程中具有重要的临床应用价值。

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