聲波是由物體(聲源)振動產生的一種機械波，每秒振動的次數稱為頻率，人耳可聞聲波的頻率范圍為16～20kHz。超過人耳聽覺閾值，即頻率大于20kHz的聲波稱為超聲波，而頻率小于16Hz的聲波稱為次聲波。超聲診斷應用較高頻率超聲作為信息載體，從人體內部獲得某幾種聲學參數的信息后，形成圖像、曲線或其他數據，用以分析臨床疾病。醫用超聲常用頻率范圍約2.5～30MHz，一般心血管系統常用頻率為2.5～10MHz。

超聲診斷儀的基本組成包括超聲探頭、主機和顯示器三大部分。超聲探頭：超聲診斷儀用以產生超聲輻射和接收超聲的關鍵部件；主機：負責控制電脈沖激勵換能器發射超聲，同時接收探頭獲取的回波信號進行放大，檢測處理輸送到顯示器；顯示器與記錄部分：顯示器將主機獲取的圖像信號最后采用的標準電視光柵方式顯示出來，以及將超聲診斷儀生成的圖像轉變為數字信息加以存貯。

心血管超聲檢查技術主要包括M型超聲心動圖、二維超聲心動圖、多普勒超聲心動圖、經食管超聲心動圖、負荷超聲心動圖、超聲造影、三維超聲及血管內超聲，各超聲技術將在下一小節具體介紹。

M型超聲心動圖是以光點輝度來顯示心臟與大血管各界面的反射，顯示心臟各層組織對于體表(探頭)的距離隨時間變化的曲線，即超聲心動圖曲線。在二維超聲心動圖的引導下，M型超聲心動圖取樣變得簡便快捷，可取得心臟大血管的徑線、搏動幅度、瓣膜活動度及心功能或血流動力學數據，可用于分析室壁厚度、運動速度、幅度、斜率及瓣膜等高速運動的軌跡。

檢查部位包括胸骨旁、劍突下、胸骨上窩等部位，主要采用胸骨旁部位，于胸骨旁3～4肋間探查，超聲束在二維超聲心動圖胸骨旁左心室長軸觀的引導下，由心尖向心底作弧形掃描可獲得5個標準曲線。

1區：曲線由上至下依次為右心室前壁、右心室腔、室間隔、左心室腔、后乳頭肌及左心室后壁。此區不常用，通常不作為特殊測量的部位。

2A區：從前到后依次為右心室前壁、右心室腔、室間隔、左心室腔與左心室后壁。該區系測量左心室腔前后徑、室間隔與左心室后壁厚度的標準區。正常M型圖像收縮期室間隔朝向后方、左心室后壁朝向前方運動，左心室后壁的運動幅度稍大于室間隔的運動幅度。測量采用舒張末期，即心電圖R波的頂點，收縮末期采用心電圖T波結束及左心室后壁前向運動的最高點。分別于舒張末期和收縮末期，測量室間隔左心室心內膜與左心室后壁心內膜間距離，即為左心室舒張末期和收縮末期內徑。正常2A區M型曲線見圖1-1-1。

2B區：重點顯示左心室腔內二尖瓣前后葉的運動曲線。前葉曲線呈“M”形，后葉與前葉逆向運動呈“W”形。收縮期二尖瓣瓣葉關閉接合點呈一細線。此區主要用于測量右心室腔前后徑，以及觀察二尖瓣前后葉的運動關系。舒張期右心室心內膜面至室間隔右心室面垂直距離，即右心室前后徑。正常2B區M型曲線見圖1-1-2。

3區：聲束依次通過右心室前壁、右心室腔、室間隔、左心室流出道、二尖瓣前葉與左心房后壁?？捎糜跍y量二尖瓣前葉運動幅度。二尖瓣收縮期略向前斜的關閉線稱CD段。舒張期二尖瓣開放，二尖瓣前葉向前運動，形成雙峰樣曲線，第一峰稱E峰，反映了左心室舒張期的快速充盈過程；第二峰稱A峰，代表快速充盈后的緩慢充盈。

4區：即心底波群，由前至后聲束依次通過右心室流出道、主動脈根部和左心房。主要用于測量主動脈瓣搏幅，以及主動脈和左心房的前后徑。主動脈根部M型曲線為兩條平行的強回聲，主動脈瓣的M型超聲，在舒張期表現為一條與主動脈壁平行的瓣葉閉合線，收縮期主動脈瓣開放，呈六邊形盒樣曲線，曲線回聲纖細，前、后方細線分別代表主動脈右冠瓣和無冠瓣，盒的寬度相當于左心室射血時間，盒的高度代表瓣葉的開放幅度，正常值>15mm。

二維超聲心動圖將從人體反射回來的回波信號以光點的形式組成切面圖像，可從二維空間清晰、直觀、實時顯示心臟各結構的形態、空間位置及連續關系，是心臟超聲的核心檢查手段，適合于各種類型心血管疾病的檢查。

檢查部位包括胸骨旁、心尖、劍突下、胸骨上窩等部位，特殊病例可采用其他部位，如右位心患者可在胸骨右側探查。

探頭常置于胸骨左緣第三、四肋間隙，探頭標點指向9～10點鐘，探測平面與右肩左腰方向平行。該圖應清晰顯示右心室、室間隔、左心室、左心房、主動脈、主動脈瓣以及二尖瓣等結構。左心房底部與二尖瓣后葉根部相鄰的管腔為冠狀靜脈竇橫斷面。正常胸骨旁左心長軸切面圖像見圖1-1-3。

探頭置于胸骨左緣第二、三肋間，探查平面與左肩右腰方向平行。該切面主要顯示主動脈根部及其瓣葉、左心房、右心房、三尖瓣、右心室流出道、肺動脈近端等結構。如切面稍向上傾斜，則可顯示肺動脈主干及其左、右分支等。

在心底大動脈短軸切面基礎上，將探頭繼續向下傾斜可顯示此切面。該切面可顯示半月形右心室、室間隔、圓形左心室和二尖瓣口等。在該切面基礎上探頭再向下傾斜可顯示乳頭肌水平左心室短軸切面。該切面同樣顯示半圓形右心室、室間隔、左心室，左心室內可見前后兩組乳頭肌的圓形斷面回聲。

探頭置于心尖，掃查方向指向右肩胛部，掃查平面中線經過心臟十字結構。該切面顯示心臟的四個心腔、房間隔、室間隔、兩組房室瓣及肺靜脈。在該切面的基礎上將探頭輕度向前上方傾斜，即可獲得心尖五腔心切面，心臟十字交叉結構被左心室流出道和主動脈根部管腔所代替，主動脈根部管腔位于左、右心房之間，近側腔內有主動脈瓣回聲。正常心尖四腔心切面圖像見圖1-1-4。

探頭置于心尖部，在心尖四腔心切面基礎上，逆時針旋轉探頭約60°直至右心完全從圖像中消失，該切面可顯示左心室、左心房、二尖瓣。在該切面基礎上繼續逆時針旋轉探頭直至主動脈根部長軸出現，即為心尖三腔心，此切面可顯示心尖、左心室流入和流出道、二尖瓣及主動脈。

其余常用切面還包括右心室流入道長軸切面、劍突下四腔心切面、劍突下雙心房及上、下腔靜脈長軸切面、胸骨上窩主動脈弓長軸及短軸切面等，此外，還有一些非標準切面用以全方位探查心臟結構。

多普勒超聲心動圖利用多普勒效應原理，探測心血管系統內血流方向、速度、性質、途徑和時間等血流動力學信息。目前常用的超聲多普勒包括脈沖多普勒、連續多普勒、彩色多普勒(CDFI)以及組織多普勒等，脈沖和連續多普勒是血流速度測定的主要方式。

脈沖多普勒(PW)由單一晶體片發射和接受超聲波，晶體片在一定時間內間斷發射超聲脈沖信號，在一選擇性時間延遲(Td)后才開始接受回聲信號，并利用其頻譜成分組成灰階頻譜。與二維超聲結合，可選擇心臟或血管內任意部位的小容積血流，顯示血流實時頻譜，頻譜可顯示血流方向(朝向探頭的血流在基線上，背離探頭的血流在基線下)、血流性質、血流速度、血流持續時間，可供定性、定量分析。其特點為所測血流速度受探測深度及發射頻率等因素限制，通常不能測高速血流。

心尖四腔心或兩腔心切面，將取樣容積放于二尖瓣下，可獲得二尖瓣口典型的舒張期雙峰頻譜。第一峰為E峰，為舒張早期左心室快速充盈所致；第二峰為A峰，為心房收縮所致。兩者均加速支頻譜較窄，減速支頻譜較寬。正常情況下，E峰>A峰，E峰和A峰均為層流。成人E峰最大流速平均為0.9m/s(0.6～1.3m/s)，兒童為1.0m/s(0.8～1.3m/s)。正常二尖瓣口血流頻譜見圖1-1-5。

心尖四腔心或右心室流入道切面，將取樣容積放于三尖瓣下，可獲得舒張期雙峰頻譜，類似二尖瓣口頻譜，但幅度較低，且受呼吸運動影響明顯，吸氣時峰值高，呼氣時峰值低。成人E峰平均值為0.5m/s(0.3～0.7m/s)，兒童E峰平均值為0.6m/s(0.5～0.8m/s)。

取心尖五腔或三腔心，取樣容積放置于主動脈瓣口，收縮期可見負向單峰頻譜。與肺動脈瓣口血流頻譜相比，主動脈瓣口血流頻譜加速支陡峭，血流加速時間短。成人最大流速平均值為1.3m/s(1.0～1.7m/s)，兒童最大流速平均值為1.5m/s(1.2～1.8m/s)。正常主動脈瓣口血流頻譜見圖1-1-6。

一般取胸骨旁心底短軸切面，顯示肺動脈瓣及主肺動脈；將取樣容積置于肺動脈瓣下，收縮期可見負向單峰頻譜。頻譜加速支的上升和減速支的下降均較緩慢，形成近于對稱的圓鈍形曲線。成人最大流速平均值為 0.75m/s(0.6～0.9m/s)，兒童最大流速平均值為 0.7m/s(0.5～1.0m/s)。

頻譜多普勒還可根據不同疾病的需要靈活選擇測量其他部位頻譜，如肺靜脈或下腔靜脈等。

連續多普勒(CW)采用雙晶體片探頭，一晶體片連續發射超聲脈沖信號，另一晶體片同時連續接收回聲信號?？蓡为毷褂?，也可與二維超聲心動圖結合。其優點為可以測定高速血流，缺點為無距離分辨能力，無法對聲束方向的任意一點進行定點評價，可測血流流速一般大于7m/s，足以滿足臨床需要。當某個瓣膜口或其他部位狹窄出現高速血流時，可使用連續多普勒進行流速的測定。

彩色多普勒血流顯像(CDFI)采用多點選通技術(multi-gate)，即在眾多超聲聲束上多點取樣方法，利用自相關技術和彩色數字掃描轉換技術而實現，根據感興趣區內血流流速、方向和湍流程度，應用紅、藍、綠和三基色的混色顯示心腔內血流。紅、藍色顯示血流速度及方向，顏色色調表示速度大小。朝向探頭的血流多普勒頻移編碼為紅色，遠離探頭的血流編碼為藍色，與掃描線垂直的血流則不標色。在尼奎斯特極限內，顏色明亮表示血流速度較快，而顏色黯淡表示血流緩慢。

正常情況下，在心尖四腔切面上，二尖瓣口舒張期可見紅色為主血流信號通過二尖瓣口進入左心室，收縮期二尖瓣口關閉，無血流信號；三尖瓣口血流信號類似于二尖瓣口，亦可見舒張期紅色為主血流信號通過三尖瓣口入右心室，收縮期瓣口關閉，無血流通過。心尖五腔或三腔心切面上，收縮期主動脈瓣開放時見藍色為主的血流通過主動脈瓣口，舒張期瓣口關閉，無血流信號。右心室流出道切面，收縮期肺動脈開放時可見藍色為主血流信號進入主肺動脈，舒張期瓣口關閉，無血流通過。

傳統的多普勒成像以血流運動為觀測目標，其最大限度地保留了血流運動的頻移信號，而濾除了運動較慢的心肌組織頻移信號。TDI采用相同原理，但其濾除高速度的血流信號而保留了低速度的心肌組織運動信號。目前臨床常用TDI測量左心室二尖瓣環的運動速度，以幫助判斷左心室收縮和舒張功能。取心尖四腔心切面，將取樣容積置于二尖瓣環，記錄二尖瓣環運動的多普勒頻譜，該頻譜由收縮期s’峰、舒張早期e’峰及舒張晚期a’峰組成。左心室舒張功能正常時，e’峰>a’峰，舒張功能減退時，e’峰<a’峰，隨著舒張功能不斷減低，e’峰進一步減低，a’峰增大。與二尖瓣口舒張期血流頻譜相比，該法可鑒定假性正?；?。另外，組織多普勒還可以指導和評價心臟再同步化治療效果。正常二尖瓣環組織多普勒頻譜見圖1-1-7。

經食管超聲心動圖(TEE)：將特殊的食管探頭置于食管或胃底，從心臟后方向前掃查心臟，避免了肋骨、肺以及皮下組織的干擾，圖像清晰度和分辨力較高。

行TEE檢查時，不同心臟切面是按照特定圖像采集所需旋轉角度來描述的。每個位置探頭均從0°開始旋轉，角度增加幅度為5°～15°直至 180°，標準水平面(橫軸)定義為0°，心臟短平面在45°，縱切(縱軸)面定義為90°，長軸圖像定義為135°。各標準切面角度因人而異。

通過探頭的插入、調整位置和角度來獲得不同的平面從而觀察心臟。經常使用的有四腔心切面、多種短軸切面、左心室短軸切面。四腔心切面能清晰顯示心房、心室以及房室瓣的情況。短軸切面能顯示主動脈瓣以及鄰近組織結構；左心室短軸切面，是最有用的通過乳頭肌水平長程監測左心室功能的方法；在這些水平上通常能夠觀察節段性室壁運動變化、心臟功能以及左心室充盈情況。此外，還可顯示升主動脈和降主動脈的長、短軸切面，可用來評價主動脈疾病如夾層和動脈瘤。

正常食管中段左心耳切面圖像見圖1-1-8。

負荷超聲心動圖是指在生理、藥物和電生理等方法增加心臟負荷的情況下，應用超聲檢測心血管系統對負荷的反應狀況，從而對其產生的相應心血管生理及病理狀態做出判斷的一種檢查方法。自20世紀80年代早期負荷超聲心動圖開始應用以來，此技術已經逐漸成熟，并廣泛應用于冠心病心肌缺血的診斷、危險性分層及判斷心肌存活性等領域。

判斷心肌缺血的主要標準，是在靜息狀態下運動正常的心肌，在負荷狀態下運動減弱；判斷心肌存活性的主要標準，是靜息狀態下運動異常的心肌，在負荷狀態下運動改善。

負荷超聲心動圖根據負荷方式分為運動、藥物、起搏及冷加壓試驗等。目前應用最多的是多巴酚丁胺、腺苷、踏車運動及活動平板負荷試驗。

聲學造影，即通過外周靜脈或心導管向心臟內注入可產生強烈超聲波反射的制劑，從而顯示出強烈的對比效果，以便觀察心臟的解剖結構、心內膜邊界及心功能、血流信息和心肌灌注等。近年來，超聲造影已從單純顯示心腔內結構和血流信息，擴大至顯示冠狀動脈及其微動脈的充盈狀態，從而反映局部心肌的血供，以評價冠心病的嚴重程度以及各種治療措施的療效，為當前超聲領域發展極其迅速且前景廣闊的一個分支。

現階段聲學造影主要包括右心聲學造影、左心聲學(分為左心室聲學造影和心肌聲學造影)。應用范圍：①協助顯示心內分流；②改善多普勒血流頻譜的顯示效果；③協助顯示心內未知結構；④改善心內膜邊界的顯示效果；⑤顯示心肌的灌注狀態。

左心聲學造影在心肌致密化不全診斷中的應用見圖1-1-9。

心臟結構復雜，隨著計算機技術的飛速發展，圖像處理速度與數據存儲量的極大提高，利用三維成像技術實時顯示心臟立體結構、空間關系成為現實。自20世紀70年代推出三維超聲成像概念以來，迄今已經歷了靜態三維、動態三維、實時三維超聲心動圖三個階段。

三維超聲心動圖可以顯示心臟整體形態及各結構的毗鄰關系，確定心臟瓣膜病變，幫助診斷先天性心臟疾病，在心臟手術時進行實時監測以及測定腔室內徑。

三維超聲心動圖換瓣術后應用見圖1-1-10。

血管內超聲(intravascular ultrasound，IVUS)是無創性超聲心動圖技術和有創性心導管技術相結合的一種新方法。通過心導管或導引鋼絲將超聲換能器插入心血管腔內進行探查，再經過電子成像系統顯示心血管斷面的形態和血流圖形。目前有兩大功能：一是血管內超聲顯像，能反映血管和心臟內膜下各層結構的解剖形態；二為血管內多普勒血流速度描記，能記錄血管內的血流速度。

IVUS主要應用于冠狀動脈病變的診斷，可以診斷經導管冠狀動脈造影不能明確的病變。IVUS也可以用于其他血管病變的診斷，如應用于觀察肺動脈高壓患者肺動脈壁結構，從而對疾病進行評估。

自20世紀70年代超聲心動圖問世以來，發展迅猛，應用廣泛，已成為診斷各種心臟疾病不可缺少的手段。

其中，M型超聲心動圖可以幫助測量各腔室大小和心功能，以及觀察二尖瓣及主動脈瓣等瓣膜運動情況等。二維超聲心動圖更是診斷各類心臟疾病的核心，是各種類型超聲心動圖發展的基礎，如超聲造影、經食管超聲等均要建立在二維超聲心動圖像的基礎上。多普勒超聲心動圖能夠提供心臟內血流方向、血流性質、血流速度、血流量、異常血流束的途徑、異常分流時相等信息。經食管超聲心動圖能夠清晰顯示心臟細微結構，大大提高了對某些心臟疾患的敏感性和特異性，如左心耳血栓、卵圓孔未閉等。負荷超聲心動圖目前在臨床上主要用于冠心病心肌缺血和心肌梗死后心肌存活性的檢測，通過觀察負荷前后室壁節段運動變化，判斷缺血心肌和存活心肌。其他超聲心動圖新技術，如超聲造影、三維超聲、血管內超聲，也均在各自領域發揮著巨大的作用。