引言:心室造影在现代心脏病学中的核心地位
心室造影(Ventriculography),特别是左心室造影,是评估心脏结构和功能的金标准影像学技术之一。它通过向心室内注入造影剂,在X线透视下实时显示心室的形态、大小、室壁运动以及瓣膜功能。这项技术自20世纪50年代发展以来,已成为冠状动脉造影不可或缺的补充,为冠心病、心肌病、瓣膜病等多种心脏疾病的诊断和治疗决策提供了关键依据。
精准解读心室造影图像,不仅要求掌握正常解剖和生理,更需要系统识别异常运动模式,准确量化心室功能,最终将影像发现转化为临床洞见。本指南将从基础解剖入手,逐步深入到异常识别技巧、射血分数计算、临床实践要点及最新进展,帮助读者建立一套完整的、可操作的解读框架。
第一部分:心室造影基础与成像原理
1.1 心室造影的解剖基础
左心室(LV)是一个肌性腔室,负责将氧合血液泵入体循环。在造影图像中,我们主要关注以下几个关键解剖区域:
- 基底部(Basal): 靠近二尖瓣和主动脉瓣的区域,主要包括前侧壁、后侧壁和下壁的基底段。
- 中部(Mid): 心室体部,是室壁运动分析的重点区域。
- 心尖部(Apical): 心室的最远端,通常由前壁和下壁的心尖段组成。
为了标准化沟通和分析,美国心脏协会(AHA)和美国心脏病学会(ACC)将左心室壁划分为16节段模型。这个模型是理解局部室壁运动异常的基础:
- 前壁(Anterior): 基底前壁、中部前壁、心尖前壁。
- 间隔(Septal): 基底间隔、中部间隔、心尖间隔。
- 下壁(Inferior): 基底下壁、中部下壁、心尖下壁。
- 侧壁(Lateral): 基底侧壁、中部侧壁、心尖侧壁。
- 后壁(Posterior): 基底后壁、中部后壁(注:心尖段通常不单独划分后壁,而是归入侧壁或下壁心尖段)。
正常室壁运动表现为均匀、协调的向心性收缩,即所有节段在收缩期均向心腔中心移动,室壁增厚率 > 30%。舒张期则均匀扩张。
1.2 成像技术与投影角度
心室造影通常在冠状动脉造影后进行。通过猪尾导管(Pigtail Catheter)将非离子型造影剂(如碘海醇)以高压注射器快速注入左心室。X线影像增强器通常置于两个标准投照角度:
- 右前斜位(RAO, Right Anterior Oblique)30°: 这个角度能最佳地展开前壁、心尖和下壁,是评估室壁运动和计算射血分数的首选角度。它避免了脊柱与心脏的重叠,清晰显示左心室长轴。
- 左前斜位(LAO, Left Anterior Oblique)60°: 这个角度主要用于观察室间隔和后侧壁,有助于识别室间隔运动异常和主动脉瓣狭窄。
高质量的图像是准确解读的前提。理想的造影图像应:
- 包含完整的左心室轮廓,无明显重叠。
- 在心电图R波触发下采集,确保在舒张末期和收缩末期成像。
- 患者屏气良好,减少呼吸运动伪影。
第二部分:心室壁运动异常的精准识别
识别室壁运动异常(Wall Motion Abnormalities, WMA)是心室造影的核心价值所在。异常通常由心肌缺血、梗死或心肌病引起。
2.1 室壁运动异常的分级
根据室壁运动的幅度和协调性,可将其分为以下几级:
- 正常(Normal): 室壁运动协调有力,收缩期向心腔内运动幅度大,室壁明显增厚。
- 运动减弱(Hypokinesis): 某一节段运动幅度较正常减低,但仍存在可见的运动和室壁增厚。这是最常见的异常,常提示心肌缺血或顿抑。
- 运动消失(Akinesis): 某一节段在收缩期完全无运动,室壁无增厚。通常提示透壁性心肌梗死或严重瘢痕组织。
- 运动障碍(Dyskinesis): 某一节段在收缩期不仅不向内运动,反而向外膨出(矛盾运动)。这提示该节段心肌坏死、变薄,被无收缩力的瘢痕或室壁瘤组织替代。
- 运动不同步(Asynergy): 整体收缩不协调,例如室间隔与左室后壁运动方向相反(室间隔矛盾运动),常见于左束支传导阻滞或心肌病。
2.2 临床实例:右前斜位(RAO)视角下的异常识别
让我们通过一个具体的临床场景来演练如何识别异常:
病例: 一位65岁男性,因急性胸痛入院,冠脉造影显示左前降支(LAD)近段90%狭窄。
造影图像解读(RAO 30°):
- 正常对照: 在RAO位,前壁和心尖由LAD供血,下壁由右冠状动脉(RCA)的后降支(PDA)供血,侧壁由回旋支(LCX)供血。正常心脏在收缩期,前壁、心尖和下壁均向心腔内同步、有力地运动。
- 本例异常:
- 观察前壁: 你会发现前壁中段和心尖段在收缩期几乎不动(Akinesis),且室壁无增厚。这与LAD近段闭塞导致的前壁心肌梗死区域完全吻合。
- 观察心尖: 心尖部完全被累及,呈现球形扩张,这是典型的“心尖部室壁瘤”形成前期表现。
- 观察下壁: 下壁运动正常,因为其供血来自RCA,未受LAD病变影响。
- 整体形态: 由于前壁和心尖不运动,左心室在收缩期无法有效排空,整体呈“鸟嘴样”或“不规则”形态,而非正常的椭圆形。
识别技巧:
- 对比法: 始终将异常节段与对侧正常节段对比。例如,对比前壁和下壁的运动幅度。
- 动态观察: 不要只看静态图像,一定要在透视下观察整个心动周期的动态过程,或者在电影回放中逐帧分析。
- 关注室壁增厚: 运动减弱可能不明显,但室壁增厚率下降是更敏感的指标。正常节段收缩期室壁厚度应至少增加30%。如果厚度不变,即使有微小运动,也提示异常。
第三部分:射血分数(EF)的计算与解读
射血分数(Ejection Fraction, EF)是评估左心室收缩功能的最重要指标,定义为每搏输出量(SV)占舒张末期容积(EDV)的百分比。
EF = (SV / EDV) × 100%
3.1 计算方法:面积-长度法(Area-Length Method)
这是心室造影中最常用、最经典的EF计算方法,基于Simpson原理的简化公式。
公式: $\(EF = \frac{LVEDV - LVESV}{LVEDV} \times 100\%\)$
其中,容积(Volume)通过面积(Area)和长度(Length)计算:
- 容积计算公式(修正的Simpson法):
$\(V = 0.85 \times \frac{A^2}{L}\)$
- V: 容积
- A: 心室腔在RAO位的投影面积
- L: 心室长轴长度(从主动脉瓣环到心尖的最长距离)
计算步骤详解:
- 确定舒张末期(ED)和收缩末期(ES)帧:
- ED帧: 心电图R波顶点对应的图像,或心室腔最大的帧。
- ES帧: 心室腔最小的帧,通常在T波结束附近。
- 描记心室轮廓:
- 在ED帧和ES帧上,使用血管造影机的软件手动或半自动描记左心室腔的内边界。注意避开乳头肌,但要包含肌小梁间隙。
- 测量面积(A)和长度(L):
- 软件会自动计算ED和ES的面积(Aed, Aes)。
- 测量ED和ES的长轴长度(Led, Les)。长轴是从二尖瓣环最低点(通常在影像上是造影剂充盈的二尖瓣环下缘)到心尖顶点的直线距离。
- 计算容积:
- \(LVEDV = 0.85 \times (Aed^2 / Led)\)
- \(LVESV = 0.85 \times (Aes^2 / Les)\)
- 计算EF:
- \(EF = (LVEDV - LVESV) / LVEDV \times 100\%\)
3.2 临床实例:EF计算演练
假设数据:
- 舒张末期(ED):
- 面积 Aed = 30 cm²
- 长度 Led = 10 cm
- 收缩末期(ES):
- 面积 Aes = 15 cm²
- 长度 Les = 8 cm
计算过程:
- 计算LVEDV: $\(LVEDV = 0.85 \times (30^2 / 10) = 0.85 \times (900 / 10) = 0.85 \times 90 = 76.5 \, \text{ml}\)$
- 计算LVESV: $\(LVESV = 0.85 \times (15^2 / 8) = 0.85 \times (225 / 8) = 0.85 \times 28.125 = 23.9 \, \text{ml}\)$
- 计算EF: $\(EF = (76.5 - 23.9) / 76.5 \times 100\% = 52.6 / 76.5 \times 100\% \approx 68.8\%\)$
结果解读: 该患者的EF约为69%,属于正常范围(正常值 > 50-55%)。如果计算出的EF为35%,则提示左心室收缩功能严重受损。
3.3 EF的临床意义与局限性
- 正常值: 50%-70%。
- 轻度下降: 40%-49%(可见于高血压心脏病、早期心肌缺血)。
- 中度下降: 30%-39%(常见于心肌梗死后、扩张型心肌病)。
- 重度下降: < 30%(提示预后不良,心源性休克风险高,是ICD植入的指征之一)。
局限性:
- 依赖几何假设: 面积-长度法假设左心室为规则的椭球体,对于室壁瘤或严重变形的心脏,计算误差较大。此时推荐使用心脏MRI或三维超声。
- 负荷状态依赖: EF受前后负荷影响,不能完全等同于心肌收缩力(Inotropy)。
- 观察者间差异: 手工描记轮廓存在主观性,不同医生测量结果可能有差异。
第四部分:高级技巧与临床整合
4.1 识别室壁瘤(Ventricular Aneurysm)
室壁瘤是心肌梗死后的严重并发症,在心室造影上有特征性表现:
- 形态: 收缩期和舒张期均可见局部反常膨出,轮廓清晰。
- 运动: 该区域运动消失(Akinesis)或运动障碍(Dyskinesis)。
- 边界: 膨出部分与正常心肌交界处界限分明,常呈“窄颈”或“宽基底”。
- 造影剂滞留: 有时可见造影剂在瘤体内排空延迟。
4.2 二尖瓣反流(MR)的评估
心室造影是评估二尖瓣反流严重程度的经典方法(尽管经胸超声更常用)。
- 造影剂反流: 在收缩期,造影剂从左心室反流入左心房。
- 反流分级(4级法):
- 1+(轻度): 少量造影剂反流,排空迅速,不充满左心房。
- 2+(中度): 反流造影剂充满左心房,但密度低于左心室,排空较快。
- 3+(中重度): 反流造影剂充满左心房,密度与左心室相似,排空较慢。
- 4+(重度): 造影剂在左心房内喷射,密度与左心室相同,甚至在下次注射时仍残留。
4.3 与临床症状和冠脉病变的整合
解读心室造影不能孤立进行,必须结合临床背景:
- 急性心梗患者: 重点识别“罪犯血管”对应的室壁运动异常,指导PCI治疗。如果前壁运动消失,LAD是靶血管。
- 慢性缺血性心肌病患者: 识别存活心肌(Viability)。如果室壁虽然运动减弱(Hypokinesis),但仍有收缩增厚,提示心肌存活,血运重建后功能可能恢复。如果运动消失且变薄(Akinesis),则多为瘢痕,重建效果差。
- 瓣膜病患者: 观察主动脉瓣狭窄的“喷射征”或二尖瓣狭窄的“鱼口征”,同时评估左室肥厚导致的向心性重构(室壁厚、腔小)。
第五部分:临床实践中的常见陷阱与注意事项
- 投影角度造成的假象:
- 心脏旋转: 如果心脏在胸腔内有旋转,RAO位可能不能完全展开前壁,导致误判。此时需结合LAO位观察。
- 短轴缩短: 如果X线束不垂直于长轴,可能导致面积测量误差。
- 乳头肌干扰: 显著肥大的乳头肌可能被误认为是充盈缺损或室壁运动异常。需多角度观察确认。
- 造影剂影响: 高浓度造影剂可能导致一过性血压下降和心肌抑制(负性肌力作用),影响EF的真实评估。需等待造影剂排空后观察基线状态。
- 忽略舒张功能: 心室造影主要评估收缩功能。但观察舒张期充盈速度和顺应性(如高尖的舒张末期压力波形)也能提供舒张功能不全的线索。
第六部分:总结与展望
心室造影解读是一项结合了解剖学、生理学和影像学技巧的临床技能。从基础的16节段模型,到精准识别运动减弱、消失和障碍,再到熟练运用面积-长度法计算EF,每一步都需要严谨的逻辑和细致的观察。
在临床实践中,心室造影不仅是数字的输出,更是心脏整体机械功能的直观展示。它帮助我们回答了“心肌是否缺血?”、“梗死范围多大?”、“心脏泵血功能如何?”等关键问题。
随着技术发展,虽然心脏MRI和三维超声提供了更高的分辨率和无辐射优势,但心室造影因其快速、实时、与冠脉造影无缝衔接的特点,在导管室中仍具有不可替代的地位。掌握这门技术,将使你对心脏疾病的认知达到一个新的高度,为患者提供更精准的治疗方案。
