Cardiovascular

Ultrasound-2009

Yun Zhang, MD, PhD, FACC

Shandong University, China

心血管疾病：全球性流行病进入本世纪以来，心血管疾病已成为我国的第一位

杀手2007 年我国 271.6 万人死于心血管疾病，占疾病

死亡总人数的 34% ，平均每 11.6 秒死亡 1 人，这

一死亡速度是美国人的 3 倍（每 34 秒死亡 1 人），

相当于每 10 天发生一次汶川大地震！我国 2002 年卫生总费用为 5684 亿元， 2007 年上

升到 10966 亿元， 5 年内翻了一番

心血管疾病的发展过程

危险因素

动脉粥样硬化

心肌梗死

心室重构

心力衰竭

终末期心脏病

死亡

Adapted from Dzau V, Braunwald E. Am Heart J. 1991;121:1244-1263.

斑块破裂血栓形成

血管重构

心血管疾病的全程关护

11

颈动脉斑块与缺血性脑卒中

颈动脉斑块与缺血性脑卒中

颈动脉斑块与缺血性脑卒中

颈动脉斑块与缺血性脑卒中

Ding SF, et al. Am J Med Sci. 2008,336:27-31

“ 动脉粥样硬化斑块中的巨嗜细胞、 T 淋巴细胞、激活的内皮细胞和增生型平滑肌细胞可产生和分泌某些分子，可用于颈斑块不稳定和破裂的生物标记物，如CRP 、 MMP 、 TIMP 、 sCD40L 、 ox-LDL 、 Lp-P

LA2 、 sPLA2 、 MPO 、 MCP-1 等” [69 ， 70]

基于颈动脉斑块形态的介入治疗推荐意见： 1. 在介入治疗之前，所有患者均应进行颈动脉斑块形态学的评价 [B] ； 2. 应采用可靠的影像学技术或生物标记物检出介入治疗前后具有栓塞危险的斑块 [C]

颈动脉斑块三维应变与脑卒中

通过斑块三维超声影像学的研究，发现颈动

脉斑块在心动周期中的体积压缩比可独立预

测缺血性脑卒中，预测价值大于传统的临床

危险因素和斑块影像学的其他指标

Zhang PF, et al. J Hypertens, 2009;27:348-356

颈动脉斑块的三维应变

斑块三维显像 斑块收缩和舒张期体积

Zhang PF, et al. J Hypertens, 2009;27:348-356

颈动脉斑块三维应变与脑卒中

Zhang PF, et al. J Hypertens, 2009;27:348-356

颈动脉斑块三维应变与脑卒中

该研究打开了一个使我们不仅只观察动脉

粥样硬化斑块大小和形态，而且可观察斑

块力学的新窗口，这一令人感兴趣的新技

术具有发展前途，值得深入研究

斑点跟踪技术预测斑块破裂

斑点跟踪技术预测斑块破裂 Logistic 回归分析三维应变预测斑块破裂的价值

组别 HR 95%CI p 值

LSp (%) 0.386 0.145~0.820 0.007

CSp (%) 8.446 5.904~9.104 0.001

RSp (%) 8.963 5.358~10.486 0.001

斑点跟踪技术预测斑块破裂 应用 ROC 分析发现 CSp

和 RSp 值分别为 0.268%

和 0.296% 时，其预测斑块破裂的敏感性分别为 88.6

% 和 88.0% ，特异性分别为 92.0% 和 88.6% ，曲线下面积分别为 0.965 和 0.9

63

CSp 和 RSp 可作为评价斑

块稳定性的指标 1.00.80.60.40.20.0

1 - Specificity

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

0.0

Sens

itivi

ty

CSpRSp

ROC Curve

易损斑块数学模型的建立

2

2

2

2

i

MQ

s

Q vN p p h

s s t

N uQ h

s s t

3 2 3

3 3 3 2 2

E I E I h u vq t

R R R t t

Su HJ, et al. Sci China Series G. 2004, 47(7):452-462

Su HJ, et al. Sci China Series G. 2008, 51(7):867-872

基 本 方 程

IVUS径向弹性图的研究

斑块肩部应变渐变

斑块肩部应变剧变

动脉弹性图的研究

判断纤维脂质斑块的特异性和敏感性 与斑块内巨噬细胞含量的相关性

三维血管内超声弹性图技术的建立

新西兰兔腹主动脉血管内超声显像

Chen WQ, et al. Am J Physiol Heart Circ Physiol, 2007, 293:2836-2844

Plaque Rupture Predictors in Rabbits

(Logistic Regression)

Predictors OR P

EI 7.056 0.003

PA （ mm2 ） 1.942 0.032

hsCRP(ng/mL)

1.025 0.006

AIIc% （ dB ） 0.856 0.002

Chen WQ, et al. Am J Physiol Heart Circ Physiol, 2007, 293:2836-2844

ApoE-/- 小鼠颈动脉显微超声显像

A ： Beginning of the experiment (bar=200um)

B ： End of the experiment (bar=200um)

ApoE-/- 小鼠颈动脉显微超声显像

FF ：： HistopathologyHistopathology （（ H&EH&E ））

End of the experiment

Control group: Concentric Plaque

D and E ： Micro-ultrasound Imaging

bar＝ 1mm

Multivariate Logistic Regression Analysis

Factors β SE p OR 95%CI for OR

IMT (mm) 0.017 0.007 0.01 1.017 1.004 – 1.030

Vmax (m/s) 0.005 0.002 0.008 1.005 1.001 – 1.009

Plaque Rupture Predictors in Mice

Ni M, et al. Atherosclerosis, 2007, 197:67-71

Predictors OR P 95%CI

IMT (mm) 9.500 0.029 1.256~71.861

hs-CRP(mg/L) 2.916 0.039 1.057~8.045

RI 0.010 0.012 0.000~0.364

Plaque Rupture Predictors in Patients

(Logistic Regression)

Chen WQ, et al. Am J Cardiol, 2007,100:1341-1346

LAD充血血流量减少 75％的心肌显像

LAD充血血流量减少 75％的室壁强度－时间曲线

LAD充血血流量减少 75％的跨壁强度－时间曲线

TTC染色示梗死局限于心内膜层

Yao GH, et al. Ultr Med Biol, 2008,34:22-30

参数 截断值 敏感性(%)

特异性(%)

ROC面积

A 13.4 57.1 69.0 0.54β 1.45 85.7 66.7 0.69A×β 19.7 71.4 64.3 0.61A-endo 14.0 57.1 61.9 0.50β-endo 1.43 92.9 66.7 0.69A×β-endo

22.1 85.7 61.9 0.60

A-EER 0.94 57.1 52.4 0.62β-EER 0.89 92.9 61.9 0.75A×β-EER

0.86 92.9 61.9 0.69

WT(%) 32.0 50.0 38.1 0.37

诊断 LAD充血流量减少 75% 的敏感性与特异性

Yao GH, et al. Ultr Med Biol, 2008,34:22-30

Measurement of LA Volume

Measurement of LV Volume

Comparison of CMRI and Echo

Difference between LVEDV by CMRI and RT-3DE in both Groups

*

*

*

*

*

* P<0.05 vs MRI

control patient

Li F, et al. Ultr Med Biol, 2008,34:40-46

Difference between LAVmax by CMRI and RT-3DE in both Groups

*

**

*

*

* P<0.05 vs MRI

control patient

*

Li F, et al. Ultr Med Biol, 2008,34:40-46

左室圆锥体指数预测 AMI左室重构

左室圆锥体指数（ LV conic index ）

LV conic index = RT-3DE LV volume/LV co

nic volume

V圆锥 =

h = 心尖二腔心最大左室长轴内径 (cm)

D = 心尖二腔心二尖瓣瓣环内径 (cm)

h)2

D(

3

1 2π

Li F, et al. Am J Cardiol, 2008,102:1433-1437

左室圆锥体指数预测 AMI左室重构 ● ● RT-3DE对心肌梗死后左室重构的预测价值 ● LVd conic index > 3.87

敏感性 100%

特异性 90.9%

AUC 0.989

● LVd sphericity index > 0.28

敏感性 83.3%

特异性 95.5%

AUC 0.891

● LVEDV 、 LVESV 、 LVEF 、 WMI 和 DT

Li F, et al. Am J Cardiol, 2008,102:1433-1437

左室内收缩和舒张同步性测量将长轴观、两腔观和四腔观三个切面中左心室 6个壁等分为基底段、中间段、心尖段三部分，分别将取样点置于基底段、中间段内膜下心肌层。获取 6 个壁共 12个取样点的 Q－TVI 曲线在每一个取样点的 Q－ TVI 曲线上测量从 QRS波起始点至收缩期峰值速度和舒张早期峰值速度的时限 Ts 和 Te

Ts

Te

高血压左室收缩和舒张的非同步

11111111111111111111

高血压左室收缩和舒张的非同步 LVH 与 NLVH 组左室收缩及舒张不同步发病率比较

以 Ts-max>88 ms 为截断值， 71.0% 的 LVH 患者及 37.2% 的 NLVH 患者出现左室收缩不同步（ X2=10.45 ， P=0.001 ）

以 Te-max>73 ms 为截断值， 29.0% 的 LVH 患者及 10.7% 的 NLVH 患者存在舒张不同步（ X2=5.76 ， P=0.02 ）

89.3

10.7

71

29

0

20

40

60

80

100

NLVH LVH

舒张不同步舒张同步

62.8

37.2

29

71

0

20

40

60

80

100

NLVH LVH

收缩不同步收缩同步

Tan HW, et al. J Hypertens, 2008,26:553-559

高血压左室收缩和舒张的非同步

该研究指出了高血压合并左室肥厚患者收

缩功能恶化的一个可能的独立机制，对这

些患者进行左室同步性的评价是有益的，

这一指标有可能成为从高血压左室肥厚到

心力衰竭发展过程中的一个干预靶点

代谢综合征左室收缩和舒张非同步MS 组： 135例MS 患者，入组标准： • 年龄 >25岁• 腰围：男 >90cm ，女 >85cm

• 以下任意两条： TG>150mg/dl ， HDL男 <40mg/d

l ，女 <50mg/dl 或正在使用调脂药，血压≥ 130/85

mmHg 或正在使用降压药，血糖≥ 100mg/dl 或曾有 2 型糖尿病

• 排除继发性高血压、冠心病、心肌病、瓣膜病、束支和房室阻滞、预激综合征、心律失常、肝肾疾患

对照组：正常人 100例，排除心血管系统疾病

代谢综合征左室收缩和舒张非同步

代谢综合征左室收缩和舒张非同步

代谢综合征患者存在着左室收缩及舒张同步

性异常

年龄、腰臀比、血糖、左室重量指数是代谢

综合征左室收缩及舒张同步性异常的独立预

测因素，而高血压并非独立的预测因素

Li SH, et al. J Hypertens. 2009, 27: 869-875

ASD封堵术 TEE引导的可靠性

Li GS, et al. Ultr Med Biol, 2009,35:58-64

ASD封堵术 TEE引导的可靠性

Li GS, et al. Ultr Med Biol, 2009,35:58-64

ASD封堵术 TEE引导的可靠性

Li GS, et al. Ultr Med Biol, 2009,35:58-64