心脏的“专属透视眼”:超声心动图如何工作?

田 习

版次:A04  2025年05月28日

健康的心脏是维持生命活动的前提,守护心脏健康是医学领域的热点话题。作为心脏的“专属透视眼”,超声心动图能够在不造成二次创伤的前提下清晰呈现心脏结构,在心脏病变的诊断与治疗中发挥出色作用。本文从工作原理、模式、流程三方面带领大家探究超声心动图究竟是如何进行工作的。

1、超声心动图的工作原理

超声心动图以“回声定位”为核心工作原理,可以通过探头发出能够穿透人体的高频声波,并根据反射信号绘制心脏图像,从而帮助医生直观了解心脏形态、准确评估心脏功能。超声心动图探头是一种特殊形式的换能器,可以利用压电效应对电信号进行处理,使之转化成穿透力极强的高频超声波。将探头放置在心脏区域时,高频超声波能够精准穿透人体,而皮肤、血管以及肌肉等组织具有不同密度,对高频超声波的吸收强度存在差异,当声波达到心脏所在位置时,部分声波会按原路反射。探头接收到反射回来的声波后会将其转化成能够被计算机解读和处理的电信号,按照特定处理程序生成静态的二维图像或动态的实时影像,能够清晰展现心脏内部情况,并且可以提供血流相关信息。超声波出色的分辨及穿透性能可以有效获取心脏形态与结构图像,且不会产生辐射损伤,超声心动图凭借这些优势成为心脏检查的常用方法。

2、超声心动图的工作模式

超声心动图可通过多种成像模式绘制心脏图像,为心脏检查提供有力的技术支撑。常见工作模式如下:

①M型超声心动图:此模式以单一切面的运动轨迹为依据生成心脏曲线图,主要用于心室壁厚度以及运动幅度的测量。医生可以结合曲线图对心室是否增厚进行判断,同时也能够了解心脏收缩情况。

②二维超声心动图:此模式主要采用扇形扫描法得到心脏二维切面图,也可以视为心脏的“横截面图”,能够帮助临床观察心脏整体结构、各腔室体积及瓣膜具体形态,从而为瓣膜狭窄及关闭不全等情况的诊断提供明确指导。

③多普勒超声心动图:此模式以多普勒效应为核心原理,声波频率跟随运动物体变化,可以捕捉血流方向及速度相关信息,主要用于心脏血流动力学检查,可及时检出血流返流、异常分流等问题,是诊断二尖瓣关闭不全、先天性心脏病等常见心脏病变的有效方法。

④三维超声心动图:此模式通过对多个二维图像进行重建得到心脏立体模型,为临床提供更全面的解剖信息,主要用于心脏手术的术前评估,为手术方案的优化提供依据。

⑤经食道超声心动图:此模式涉及侵入性操作,需将探头置入食道,从心脏后方进行观察,能够获得更加清晰的图像,主要用于检测经胸超声难以观察的心脏病变,如主动脉夹层以及左心耳血栓等。

3、超声心动图的工作流程

3.1检前准备

除经食道超声心动图(检前禁食4-6小时)外,其他检查模式不要求患者禁食禁饮,不宜穿紧身衣物。医生提前对设备进行调试,包括频率、增益等关键参数的调整以及探头型号的选择等操作。检查体位以左侧卧位为主,患者左臂应保持上举,尽可能扩大肋间隙,确保探头与皮肤充分接触。

3.2检查步骤

①探头的放置与切面扫描:在胸部充分显露的情况下将耦合剂均匀涂抹于患者胸前区域,按国际标准执行扫描操作,获取主要切面图像。首先,在胸骨左缘3-4肋间放置探头,观察左心室、主动脉瓣以及二尖瓣形态,得到胸骨旁长轴切面图。接着旋转探头(转动90°),对心室、乳头肌等组织结构进行观察,获取胸骨旁短轴切面图。随后将探头转移至心尖搏动处,对两侧心房、心室以及房室瓣进行观察,获取心尖四腔心切面图。最后将探头移至剑突下方,取得剑突下切面图。

②多模态评估:对心室壁厚度、瓣膜形态以及心腔体积进行观察、测量和记录,完成结构评估。结合射血分数以及室壁运动协调情况展开功能分析,并根据血流检测结果对瓣膜狭窄程度、反流以及异常分流情况进行判断。

③特殊技术辅助:在运动或药物刺激下应用负荷超声心动图技术对心肌缺血情况加以评估,对于复杂畸形心脏应配合三维超声技术构建立体模型,提高评估精准性。

3.3 检后处理

检查完毕后,医生会对计算机端生成的图像展开全面分析,并测量关键参数,在此基础上完善图文报告,对异常发现进行着重描述。

超声心动图可利用高频超声波的穿透与反射原理将心脏结构与功能的变化转换成清晰、直观的图像,既是医生的“透视眼”,也是守护患者健康的“保卫兵”。超声心动图贯穿于心脏病变的预防、诊断、治疗、康复各环节,持续为心脏健康保驾护航。

(作者单位系池州市第二人民医院)