# Echocardiography measure LV function

# Advantages

  • Direct imaging = possible to make visual rather than mathematical assessment
    直接成像 = 可以进行视觉评估而不是数学评估
  • Relatively inexpensive equipment
    相对便宜
  • Fairly quick to perform and to analyse
    相当快地执行和分析
  • Not distressing to the patient
    不会让病人感到痛苦
  • No need to use radiation.
    没有辐射

# Disadvantages

  • Operator dependent
    依赖于操作人员
  • Poor image quality makes measurements difficult
    图像质量差导致测量困难
  • COPD, obesity
    慢阻肺和肥胖
  • LV wall motion abnormalities affect accuracy
    左室壁运动异常影响准确性
  • Prior myocardial infarction, cardiomyopathy.
    既往心肌梗死、心肌病

# Requirements

  • Good Long Axis, 4 Chamber and 2 Chamber views
    良好的长轴、四腔观和两腔观
  • Patience 耐心,需要多次尝试,配合患者呼吸等
  • If you cannot take the images, the technology will fail.
    如果无法采集到图像,则检查将失败。

# The four basic views

  • LAX
    • 室间隔和左室的下侧壁要处于水平状态
  • SAX
    • 心室要呈正圆形
  • 4C 和 2C
    • 要显示到心尖的部分
    • 室间隔、房间隔与瓣环水平呈十字交叉
  • 2C
    • 要避免右室出现,否则角度不对

# Methods for global LV dysfunction 评价整体的左室功能障碍

  • Linear measurements 线性测量
    • e.g M-mode echocardiography
  • 2-D measurements
    • Fractional shortening
    • Simpson's rule
  • Doppler measurements
    • Tei Index
  • Emerging (for a long time!) measurements

# Linear measurements 线性测量

  • M-mode echocardiography
    有较高的可重复性
  • Significant limitation: The beam frequently traverses the LV in a tangential manner. It often overestimates the true dimension.
    显著的局限性:超声束经常以切线方式穿过 LV。对切线的角度有依赖,比如取样线要尽量与室间隔呈垂直状态,否则会导致径线测量被高估。
  1. Annular motion towards apex

  2. E-point septal separation Maximal early opening of mitral valve (E-point) distance from IVS

# 2D measurements 二维测量

  • Improved compared to M-mode
    与 M 模式相比有所改进
  • Weakness: LV wall motion abnormalities
    弱点:左室壁运动异常
  • There are several, but few commonly used.
    有几种,但常用的很少。
  1. Fractional shortening

    • Needs careful imaging
      采集的时候需要仔细
    • Performed well long axis view
      尽量采集一个好的长轴切面
    • Walls of LV need to be horizontal to the screen, and parallel to each other.
      左室壁必须在屏幕上呈现水平,且室间隔和下侧壁要彼此平行。
  2. Ejection Fraction

  3. Simpson's rule

    • It measures the volume of the LV
      测量左室容积
    • The 4 chamber apical view can suffice
      心尖四腔切面就足够了
    • The 2 chamber apical view can be added for increased accuracy (Biplane Simpson's)
      可增加心尖两腔切面以提高精确度 (双平面辛普森)
    • End result: Ejection fraction
      最终结果:射血分数
    • Weakness: It relies on symmetric LV contraction
      缺点:依赖于对称性的左室收缩
    • It may need the use of LV contrast if poor endocardial definition.
      如果心内膜清晰度差,可能需要使用左心室造影剂。

# Doppler-based techniques

  • Tei-index 心肌做功指数
  • Also called Myocardial Performance Index (MPI) 心肌综合指数
  • 同时反应收缩功能和舒张功能的指标
  • Main weakness of the technique: Arrhythmias with variable cardiac cycle length.
    该技术的主要缺点:心律失常伴不同的心动周期长度时不适用。
  • 不是临床常规方法,可以作为科研方法

# Tei-index calculation

LV MPI=IVCT+IVRTLVET=MCOTLVETLVET\text{LV MPI} = \frac{IVCT + IVRT}{LVET} = \frac{MCOT - LVET}{LVET}

  • Myocardial performance (Tei) index obtained as the sum of isovolumetric contraction time ( IVCT ) and isovolumetric relaxation time ( IVRT ), divided by the LV ejection time ( LVET ).
    心肌功能(Tei)指数为等容收缩时间(IVCT)和等容松弛时间(IVRT)之和除以左室射血时间(LVET)。

  • MCOT, Mitral valve closure to opening time (msec).
    MCOT,二尖瓣关闭至打开的时间(毫秒)。

  • 右心的一样,可以用脉冲多普勒也可以用组织多普勒测量计算

参考值
Mean normal value0.39 ± 0.05

Dilated cardiomyopathy
扩张型心肌病

0.59 ± 0.10

Coronary artery disease with complications: chronic cardiac failure(CCF), arrhythmia, angina
伴有并发症的冠状动脉疾病:慢性心衰,心律失常,心绞痛

0.65 ± 0.2

应用不同的测量方法(PWD/TDI),Tei 指数的参考值也不同

# Emerging measurements

To be discussed in separate lecture (LV volume and mass)

# Methods for regional 评价节段性

# 16 or 17 segment model 节段模型

A lot of the newer software has switched to 17 segments.

Segments named节段命名
Basal基底部
Mid中部
Apical心尖部
Apex心尖帽
A前壁
AS前间隔
IS后间隔
I下壁
IL后壁
AL前侧壁

  • An example of a stress echocardiographic report is provided, including a regional wall motion scoring summary.
    负荷超声心动图报告的例子,包括节段性室壁运动评分总结。
    • LVSI, left ventricle score index; 左心室评分指数
    • % FM, percentage of normally functioning segments; 正常功能段的百分比
    • LAD, left anterior descending; 左前降支
    • LCX, left circumflex; 左旋支
    • MI, myocardial infarction; 心肌梗死
    • RCA, right coronary artery. 右冠状动脉
运动计分
Xnot visualised不可视
0hyperkinetic运动功能亢奋
1normal正常
2hypokinetic运动功能减退
2severe hypokinetic重度运动功能减退
3akinetic运动不能
4dyskinetic反向运动
5aneurysmal室壁瘤
6akinetic with scar运动不能伴疤痕
7dyskinetic with scar反向运动伴疤痕

# Q&A

  1. 对舒张末 LVID 测量,长轴切面是测量二尖瓣瓣口处,还是左室最大内径处?比如有些老年人室间隔基底段肥厚,或是扩心病患者左室呈球形,可能左室最大舒张未内径就在左室中部,或是肥厚的室间隔基底段后方,有时偏差可能在 1cm,这种情况下怎么测量 LVID?

    不管是存在肥厚型心肌病还是扩张型心肌病,测量的部位都是在二尖瓣瓣叶尖的位置,因为参考值都是以此为标准的。如果变异性非常大,那么可以不仅仅运用二维测量,还可以加上三维的测量,如 Simpson 双平面法测算容积。

  2. CMR 是否也遵循一样的测量标准?

    不是的,CMR 是基于对容积的分析,和心超不一样,CMR 对几何形态的依赖很小,不同的操作者或机器之间的测量差距较小。

  3. 心律失常(比如房颤)会影响 Simpson 方法的结果吗?

    心律失常,如房颤,会影响 Simpson 方法。实践中很难从长短不齐的心动周期中选取一个代表心动周期。在存在房颤的时候,我们更偏向凭经验用目测来进行评估,结合多个测量指标用于参考,测量值并不是绝对的。