心腔流场可视化的超声观察

唐红 陈柳 韦馨 四川大学华西医院 （成都 610041）

1.流场

研究流体流动时，首先将流体分割成很多无限小的体积元——流体粒子，然后研究流体粒子的运动规律，从而得到流体的运动规律。通常采用欧拉法研究流体运动。根据欧拉法，在流体流动空间的每一点上都对应一个流速矢量v（x,y,z,t），它们构成了一个流体速度场，简称流场（flow field）。

2.心腔流场

对于心脏，我们需要研究血液的流动状态、单个血液质点组成的流体在流场中速度分布随时间变化的规律。心腔流场是目前公认最复杂的流场，也是最吸引临床心脏病学家的一个领域。人们试图通过研究心腔流场来更深入地了解心脏的血流动力学变化，更准确地评估心脏功能，提高心脏疾病诊断水平，为患者提供更有效的治疗。

3.心腔流场的研究技术

3.1体外研究

人工心脏模型和计算机模拟成像是体外实验研究的主要方式，如用右心循环模拟装置观察不同Fontan术式的流场[1]。

3.2 体内研究

3.2.1 心血管磁共振成像

图1.VFM观察到的左心室腔流场(左：二维速度向量图；中：流线图；右：涡流图)

图2.心腔流场特征VFM与MRI图像

磁共振成像（MRI）是心腔流场研究的重要方法，流速编码、相位对比磁共振技术可以定量测量三维血流速度及血流量。但是，MRI价格高，体内具有金属装置的患者（如人工心脏瓣膜、起搏器和人工心脏辅助装置）不能进行检查。

3.2.2 超声心动图

M型彩色多普勒实现了心腔流场的线性观察；彩色多普勒血流图实现了心腔流场方向的大体观察；……