心脏与大血管(一)
第十章 心脏与大血管
医学影像检查对心脏大血管病变的诊治具有非常重要的价值。它不仅能显示心脏大血管外邓轮廓和腔内解剖结构,而且能观察心脏的运动和准确地评价心脏的功能,同时还能测量心脏和大血管的血流。
目前,心脏大血管影像检查方法除了传统的普通X线检查、超声、核医学、心血管造影外,多层螺旋CT技术和MRI心脏快速成像序列的开发,进一步拓展了心脏大血管检查的领域,成为心脏大血管检查的重要手段。
第一节 心脏与心包
一、检 查 技 术
(一)X线检查
包括胸部透视和常规心脏摄片。
1.胸部透视 方法简便,可以多体位、动态观察。C脏和大血管及搏动情况,但影像清晰度差,无永久记录,接受X线剂量大等为其缺点,可不作为常规应用,只在特殊需要时作为补充手段。
2.常规心脏摄片 投照要求在立位下进行,必须采取半卧位或卧位时,应考虑体位对影像表现的影响。靶片距离要求2m。常规投照体位为后前位、左前斜位、右前斜位或/和左侧位服钡。
(二)CT检查
普通CT因为空间分辨力和时间分辨力低,不能克服心脏大血管搏动伪影,很难用于心脏疾病诊断。目前EBCT和MSCT可用在心血管疾病的诊断。
1.EBCT 主要检查方式有容积扫描、电影和血流检查。EBCT不但能观察心脏大血管形态,而且可显示心脏和大血管壁、房室间隔和瓣膜运动;计算心功能,分析血流动力学改变;对冠状动脉小片状钙化,EBCT亦有很高发现能力。因此在冠状动脉硬化性心脏病、瓣膜病、心肌病、心脏肿瘤、心包疾患、先天性心脏病、肺动脉血栓栓塞和大血管疾病诊断中有重要价值。
2.MSCT 与EBCT血管成像相比,MSCT图像质量高,检查时间短,费用较低,有很好的发展前景。MSCT具备EBCT在心血管疾病应用的全部功能,在冠心病的预防、诊断和术后随访中起着十分重要的作用。
(三)MRI检查
目前心血管MR扫描速度可达到20ms一帧图像,可用于心脏大血管的实时动态成像。时间分辨力提高,图像质量更好。
1.心血管 MRI主要优点
(1)具有良好的组织对比,能够清楚显示心脏解剖形态,检查心脏肿瘤、脂肪浸润、组织变性、囊肿和积液。
(2)可迅速获得三维图像,实现心脏大血管的实时动态成像。
(3)无射线损伤,无需含碘对比剂。
(4)对血流具有特殊敏感性,能够评价流量、流速,甚至血流方向。
(5)能够准确显示心脏功能、血流灌注及心肌活性。
因此一次心脏MRI检查,可得到心脏全部信息(即 one step examination)。对冠状动脉的成像目前仍在开发中。
2.MRI检查技术
(1)心电门控技术:将 MRI扫描固定在每个心动周期的某一时相,获取心脏该时相的信息,避免心脏搏动干扰,称之为心电门控。一般以心电图R波作为MRI测量的触发点。
(2)成像方位:依体轴定位,有横轴位及冠状位;依心轴定位,有短轴位、长轴位、二腔心和四腔心。
(3)脉冲序列:①自旋回波序列是心脏MRI检查常规序列。采用心电门控技术,T1WI或T2WI。常用于显示心脏解剖形态、心肌、心包病变、心脏肿瘤以及血栓检查等。②快速自旋回波序列(Turbo SE,TSE)成像速度加快。③梯度回波序列(FLASH,True FISP)成像速度最快。常用于心脏功能评价,对比增强MRA,血流测量,心脏瓣膜病与心内分流疾病的电影动态观察。
(4)心肌灌注成像:经静脉注射对比剂,分析对比剂通过。心肌不同时期的信号强度改变,判断心肌血流灌注及心肌活性异常。包括:首过法:分析对比剂首次通过心肌时动态变化图像,判断心肌缺血;延迟法:分析对比剂通过心肌后5~30分钟MR图像,通过延迟期心肌增强,检测心肌细胞的损伤程度,识别可逆性与不可逆性心肌损伤。
(四)心血管造影检查
心血管造影是将对比剂经导管快速注入心脏大血管腔,观察其内部解剖结构、运动及血流状态的影像学检查方法。分为常规造影和选择性造影。前者包括心腔、主动脉和主肺动脉造影,后者指冠状动脉、外周动脉造影等。当前大都应用DSA。心血管造影由于其创伤性,应用较少。
二、影像观察与分析
一、正常影像学表现
1.X线检查
(1)心脏大血管的正常投影:心脏的四个心腔和大血管在X线上的投影,彼此重叠,平片上仅能显示各房室和大血管的轮廓,不能显示心内结构和分界。心表面有脏层和壁层心包膜覆盖,正常情况下心包缺乏对比,不会显影。
①后前位:心脏、大血管有左、右两个边缘。心右缘分为两段,上段由主动脉与上腔静脉构成,下段为右房构成,隔位置较低时,心右缘最下部可能为右室构成,密度亦较高。心缘与隔顶交角称为心隔角。在心隔角内可见一向外下方倾斜的三角影,即下腔静脉和肝静脉,深吸气时明显。心左缘分三段,自上向下依次分为主动脉结、肺动脉段、左室。左室下方形成心尖。在左室与肺动脉之间,有长约1.0cm的一小段由左房耳部构成,正常时,与左室不能区分。肥胖人,左心隔角常有脂肪垫充填,为密度较低的软组织影。
②右前斜位:心前缘自上而下由主动脉弓及升主动脉、肺动脉、右室前壁和左室下端构成。心前缘与胸壁间有三角形透明区,称为心前间隙或胸骨后区。心后缘上段为左房,下段为右房,两者间无清楚分界。心后缘与脊柱之间称为心后间隙或心后区。食管通过心后间隙,钡剂充盈时显影。
③左前斜位:此位置投照时,室间隔与中心X线接近平行,心室大致分为左、右两半,右前方一半为右室,左后方一半为左室。心前缘上段为右房.下段为右室,房室间分界不清。心后缘上段由左房,下段由左室构成。在此斜位还可显示胸主动脉和主动脉窗。通过主动脉窗可见气管分叉,主支气管和肺动脉。左主支气管下方为左房影。
④左侧位:心前缘下段是右室前壁,上段则由右室漏斗部、肺动脉主干和升主动脉构成。前方与前胸壁之间形成三角形透亮区,称为胸骨后区。心后缘上中段由左房构成,下段由左室构成,与膈形成锐角,下腔静脉可在此显影。心后下缘、食管与膈之间的三角形间隙,为心后间隙。
(2)心脏大血管的形态:在后前位上,正常心脏大血管形态可分为横位心、斜位心和垂位心。
横位心见于短胖体形,胸廓宽短,膈位置高,心膈接触面大,心胸比率略大于0.5,主动脉结明显,心腰部凹陷。
斜位心见于适中体形,胸廓介于另两型之间,心膈接触面适中,心胸比率0.5,心腰平直。
垂位心见于瘦长体形,胸廓狭长,膈位置低,心与隐接触自小,心胸比率小于0.5。
(3)心脏大血管大小:测量心胸比率是确定心脏有无增大最简单的方法。心胸比率是心影最大横径与胸廓最大横径之比。心影最大横径是心影左右缘最突一点至胸廓中线垂直距离之和。胸廓最大横径是在右膈顶平面两侧胸廓肋骨内缘间连线的长度。正常成人心胸比率<0.5。正常心脏大血管影像的形态和大小受年龄、呼吸、体位等诸多因素的影响。婴幼儿心影接近球形,横径较大,左右半心大致对称。由于胸腺较大,心底部较宽,心胸比率可达55%,7~12岁为0.5。老年人胸廓较宽,膈位置较高,心脏趋于横位。平静呼吸.心影形状、大小无明显改变,深吸气时,膈下降,心影伸长,心脏趋于垂位。深呼气时情况相反。呼吸运动还可改变胸腔内压力和各心腔血容量,如闭住声门作强迫呼气时,(Valsava's 试验)心影可缩小。平卧时由于心上移,膈升高,体静脉回流增加,上腔静脉影增宽,心影增大。立位时心影伸长。右侧卧位时,心影向右偏移,右房弧度加深;左侧卧位时,心向左偏移,右房弧度变浅,下腔静脉可清楚显示。
2.CT检查
心脏检查的扫描体位有三种,即横轴位、短轴位和长轴位。
(l)横轴位:横轴位是常用的标准体位。它可以清楚地显示心脏和大血管的结构,各房室间的解剖关系以及心脏房室的大小。现选择主要的四个层面结合图像加以分述:
①主动脉弓层面;③气管隆突层面;③主动脉根部层面;④心室层面。
心包呈lmm~2mm厚的弧线状影,其内可见低密度脂肪。
(2)短轴位:主要用于观察左室壁心肌,特别是结合电影可动态了解心肌收缩运动和各心室壁增厚、变薄情况。左室体部层面是心短轴位一个重要层面,左室占据纵隔左缘大部,呈椭圆形,可显示左室前间隔壁、侧壁、侧后壁、后壁及室间隔。左室腔内类圆形充盈缺损为前、后乳头肌影。
(3)长轴位:主要用于观察瓣膜(主动脉瓣及二尖瓣),左室流出道及心尖部。
左室流出道层面可清楚显示左室流出道、主动脉瓣及升主动脉根部。左室腔内可见乳头肌影。并可见左房、室间的二尖瓣。左室前缘相当接近于心尖部。常借助此层面了解心尖部病变。
3.MRI检查
横轴位、长轴位、短轴位上心脏房、室和大血管解剖所见与CT正常所见相同。
(1)心肌:在自旋回波序列中,心肌呈中等信号强度与横纹肌相似。右室壁较薄,仅相当于左室壁1/3。心肌厚度应该在舒张末期长轴位或短轴位测量。正常左室心肌厚度在收缩期比舒张期至少增加 30%。
(2)心内膜:图像质量好的 MRI上显示心内膜比心肌信号略高,呈一细线状。
(3)瓣膜:可清晰显示二尖瓣、三尖瓣与主动脉瓣,一般呈中等信号强度,比心肌信号略高。在电影序列上可观察瓣膜形态、功能。
(4)心包:心包在 SE序列上呈低信号,周围可见高信号为心包外及心外膜下脂肪,在MRI上正常心包厚度不超过4mm。
(5)冠状动脉:目前已能观察冠状动脉主支最长达十几厘米。但由于冠状动脉走行迂曲,较纤细,且心脏、呼吸运动影响等因素干扰,所以在MRI上冠状动脉显示不稳定,重复性差,仍需进一步提高MR空间分辨力,才能用于临床。MRI难以显示冠状动脉钙化。