超高速心脏超声成像

赵菲菲 佟玲 罗建文 清华大学生物医学工程系 （北京 100084）

0.简介

心脏是人体最重要的器官，为全身血液循环提供动力。它是一个自主节律运动器官，其运动是由窦房结起搏，经纤维束传导的顺序性收缩和舒张过程。正常成年人的心脏平均每分钟跳动约75 次，相当于约0.8 秒完成一次收缩和舒张运动。对心脏的运动过程进行成像，便于了解心脏的结构和功能，并且对临床上心脏疾病的诊断具有重要意义[1]。超声心动图由于其无损、便携、价格低廉的特点是临床上诊断心脏疾病的一种常规手段。目前，传统二维超声心动图的帧频在25～40Hz，可以对心脏的结构信息和室壁的周期性运动进行实时成像评估。 然而，这一帧频却无法捕捉心动周期中一些比较重要，可能具有诊断意义的瞬时时相，比如等容收缩和等容舒张时相。近年来，超高速超声成像成为研究热点[2,3]，有很多研究旨在尽可能提高超声成像帧频，为更细致的心脏功能成像提供可能。提高超声成像帧频的关键在于减低每帧发射次数，可用方法有回顾性心电门控技术 (Retrospective ECG gating)，平面波/球面波成像 (Plane wave/diverging wave imaging)，以及并行发射、并行接收波束合成 (Multi-line transmit/acquisition, MLT/MLA)等。本文将对以上几种高帧频成像方法的原理进行阐述，并对其目前研究现状及潜在临床应用价值和局限性进行讨论。

1.超高速心脏成像方法

超声成像基于声脉冲回波响应原理，向组织内发射一个超声脉冲，由于组织内声阻抗的不同，超声波在组织中传播会产生回波信号，对其进行采集并作适当处理可用于成像。……