超音波最早的發展是在軍事用途,在二次世界大戰用來偵測潛艇船隻的位置,簡單的說,就是讓探頭發出"聲波",聲波碰到東西會反彈讓探頭接收到,藉由發出聲波和接收反彈波的時間,我們就可以知道物體的位置。這個技術用在醫學,就發展成各式各樣的超音波檢查,包括心臟超音波。應用心臟超音波,我們就可以用非侵襲的方式,偵測心臟結構的異常,對先天性心臟病,是非常重要的診斷工具。

M-mode (M-mode echocardiography)
早期的超音波只有M-mode(M是指motion),這是以時間為橫軸,空間位置為縱軸,所呈現的動態影像,可以想見這是一維影像,所以判讀上會比較困難,雖然在診斷上的重要性已降低,但某些心臟功能的參數如左心室收縮功能,我們還是會借助M-mode作為基本評估。

echo_M_mode  
M-mode顯示病人的心臟收縮力正常

2-D (2-Dimentional echocardiography) 

一維影像不好判讀,我們就靠電腦重組,即時呈現二維影像,例如心臟四個腔室的構造,因為可以清楚地看出結構異常,例如缺損大小或是瓣膜構造異常,因此對先天性心臟病的診斷極為重要。
2-D  
2-D影像顯示一個正常的心臟,有右心房右心室左心房左心室

Doppler/Color flow mapping (Doppler echocardiography/color flow mapping)
這兩者其實是不同的技術,但經常搭配使用。前者是用來偵測血流流速或組織運動速度,後者則是把數字轉換成顏色,重疊於2-D影像而成。在測量血管或瓣膜狹窄程度時,這就是很重要的工具。
echo_color-mapping  
color mapping顯示心房中膈缺損

3-D (3-D echocardiography)
對大多數的先天性心臟病,二維影像已經可以提供非常多診斷資訊,理論上,把二維影像疊一疊就會變成三維影像,電腦影像技術的進步就可以幫我們做到這些事。可讓我們對於缺損大小或是瓣膜結構有更全面的空間概念(當然,空間感很好的醫師或技術員,可能也可以在腦袋中自己重組)。基本上3-D影像可能需要後處理且較耗時,而且機器的需求高,一般常規的超音波檢查並不會做到這個模式。
3-D  
3-D影像顯示二尖瓣置換術後的瓣膜(金屬瓣膜)

 

心臟超音波的優點:

  •  非侵襲性。只是用探頭在身上移動,不需要劃開皮膚或穿過血管。
  • 沒有輻射線。相對於電腦斷層,超音波發出的只有"聲波"(是人類聽不到的聲波,所以叫做超音波),並沒有輻射的問題。
  • 方便且相對省時。相對於電腦斷層和核磁共振,兩者都需要上有靜脈導管,而且動輒20-30分鐘還要加上事後重組的時間,相對於心臟超音波一般約10-15分鐘就能給答案,算是快多了。尤其若是要看心臟收縮,探頭放上去幾秒鐘看感覺就知道下一步要做甚麼了。

 

同時,心臟超音波也並非萬能,任何檢查都有其限制:

  • 心臟超音波不能診斷心律不整。某些先天性結構異常的確會較易合併某些形式的心律不整,但心律不整畢竟電氣傳導異常,不是光看結構就能診斷的,心律不整還是要靠心電圖或心臟電生理一類的檢查。
  • 某些細部結構用心臟超音波可能看不清楚或甚至看不到。在皮下組織比較厚,或者要透過空氣,都會影響心臟超音波的解像力。例如,小嬰兒的皮膚薄,超音波通常比較清楚,大人皮下組織厚能看到的可能就較有限,此外,開過刀的病人也可能因為術後組織增生,許多東西會看不清楚,這時就還是需要電腦斷層或核磁共振的幫忙。
  • 心臟超音波無法進行治療。心臟超音波的角色是診斷,治療還是要靠心導管或者甚至開刀。
  • 仰賴執行者的技術。這是心臟超音波無可迴避的問題,技術和經驗可以決定診斷準確度。心臟專科醫師或超音波技術員從初學到成熟可能至少要半年的時間才能較有把握地做出先天性心臟病的診斷。

 by Dr. 傅俊閔

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兒童心臟會客室---聊聊孩子們的心事

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