張 波 許 婧 智 光

解放軍總醫(yī)院心內(nèi)科，北京100853

超聲粒子圖像測(cè)速技術(shù)檢測(cè)心腔內(nèi)渦流的研究進(jìn)展

張 波 許 婧 智 光▲

解放軍總醫(yī)院心內(nèi)科，北京100853

心腔內(nèi)的血流模式是一個(gè)很敏感的指標(biāo)，在心臟結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變的同時(shí)就會(huì)受到即刻影響，從而為心血管生理學(xué)的理解以及發(fā)展超早期診斷工具提供了新視野。這一新型血流顯像技術(shù)在超聲心動(dòng)圖中的引入使臨床顯像和分析心腔內(nèi)渦流成為了可能，筆者回顧了目前已發(fā)表的數(shù)個(gè)物理實(shí)驗(yàn)、動(dòng)物模型以及臨床研究，就超聲粒子圖像測(cè)速技術(shù)的原理、可行性、優(yōu)化以及臨床應(yīng)用進(jìn)行了分析，粒子圖像測(cè)速技術(shù)雖然是一種前景廣闊的技術(shù)，但臨床應(yīng)用還需更進(jìn)一步的研究，以探索在不同病理?xiàng)l件下合適的渦流影像參數(shù)，以及對(duì)正常和異常環(huán)境下血流相關(guān)生理學(xué)的鑒定、檢測(cè)和解釋?zhuān)瑸楦鞣N心血管疾病的早期診斷、治療和預(yù)后提供新的依據(jù)。

血流模式曰渦流曰超聲心動(dòng)圖曰粒子圖像測(cè)速技術(shù)曰顯像方法

目前對(duì)于心臟血流動(dòng)力學(xué)的研究主要集中于心腔及瓣膜的結(jié)構(gòu)，獲得有關(guān)心臟收縮及舒張功能的指標(biāo)，如心腔大小、室壁厚度、壓力、時(shí)間、流速、射血分?jǐn)?shù)（EF）值等，但對(duì)于心腔內(nèi)的血流模式所知甚少。心腔內(nèi)的血流模式與心臟的結(jié)構(gòu)及功能相適應(yīng)，以利于有效射血，心臟結(jié)構(gòu)和功能的改變會(huì)對(duì)心腔內(nèi)血流產(chǎn)生即時(shí)影響，因此，心腔內(nèi)血流的空間及時(shí)間分布可能為心血管疾病的早期診斷、治療和預(yù)后提供參考[1]。近年來(lái)研究者利用物理及計(jì)算機(jī)模型、有創(chuàng)及無(wú)創(chuàng)影像學(xué)方法對(duì)心腔內(nèi)血流進(jìn)行了一些研究，發(fā)現(xiàn)心腔內(nèi)血流有自發(fā)旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，于是從流體力學(xué)引進(jìn)“渦流”這一概念，渦流是指具有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的流體結(jié)構(gòu)[2]。對(duì)渦流的直接測(cè)量需要能提供三維血流信息的技術(shù)，前些年有多個(gè)研究利用四維血流核磁共振成像技術(shù)（4-di mensional flow magnetic resonance imaging，4D flow MRI）對(duì)心腔內(nèi)渦流進(jìn)行了評(píng)估，發(fā)現(xiàn)心腔內(nèi)渦流可能在防止血流震蕩、避免能量過(guò)度耗散、重定向并推動(dòng)血流入左室流出道以及增強(qiáng)房室功能的交互方面發(fā)揮了重要作用[3]。但核磁共振費(fèi)用高昂，時(shí)間分辨率較差，耗時(shí)較長(zhǎng)，而且限制頗多（如不能用于有設(shè)備植入的患者等），這些缺點(diǎn)限制了其臨床應(yīng)用。隨著多普勒技術(shù)在20世紀(jì)80年代中期的引入，超聲心動(dòng)圖以其良好的時(shí)間分辨率和簡(jiǎn)便易行的特點(diǎn)，在心腔內(nèi)血流的測(cè)量中日益受到研究者的重視，特別是近年來(lái)，隨著多種新技術(shù)如粒子圖像測(cè)速技術(shù)（particle image velocimetry，PIV）、向量血流成像技術(shù)（vecter flow mapping，VFM）[4]等的應(yīng)用，相關(guān)研究蓬勃發(fā)展，下面就基于PIV的超聲心動(dòng)圖技術(shù)的研究進(jìn)展進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

1 粒子圖像測(cè)速技術(shù)原理

PIV技術(shù)是用于流體顯像的一種光學(xué)方法，被廣泛應(yīng)用于流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室，能測(cè)量流體的瞬時(shí)速度及相關(guān)特性[5]。其原理為在流體中充分植入具有良好的流體動(dòng)力學(xué)特征的粒子示蹤劑，使用脈沖激光片光照射所測(cè)流場(chǎng)的切面區(qū)域，通過(guò)成像記錄系統(tǒng)獲取兩次或者多次曝光的粒子圖像，形成兩幅或多幅PIV實(shí)驗(yàn)圖像，再利用圖像互相關(guān)方法進(jìn)行分析，從而得出每一小區(qū)域中粒子圖像的平均位移，由此確定流場(chǎng)切面上整個(gè)區(qū)域的二維速度。超聲粒子圖像測(cè)速技術(shù)（echo-PIV）使用超聲波束作為顯像源，微泡作為粒子示蹤劑，能夠顯像心腔內(nèi)血流。2000年echo-PIV初次用于在實(shí)驗(yàn)室顯像挾沙水流中的高嶺土粒子[6]，隨后該技術(shù)成功應(yīng)用于心腔內(nèi)血流的實(shí)驗(yàn)和臨床研究。

2 臨床前研究

目前已有數(shù)個(gè)研究建立了較成熟的物理或?qū)嶒?yàn)?zāi)Ｐ?，在echo-PIV的可行性、顯像的影響因素以及渦流指標(biāo)的決定因子等方面進(jìn)行了研究，取得了一定成果。

Gao等[7]就基礎(chǔ)顯像參數(shù)對(duì)echo-PIV數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)要獲得精確的速率測(cè)量，需要幀率獲取達(dá)到113fps，而照影微泡密度要達(dá)到19個(gè)/mL。Prinz等[8]在高仿真模型上對(duì)echo-PIV的可行性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)其對(duì)血流速度的估計(jì)精準(zhǔn)，但最大可測(cè)速度對(duì)超聲獲取參數(shù)的依賴(lài)較大，但即使血流速度很高時(shí)，直接檢測(cè)的可行性也非常好。

Kheradvar等[9]建立了心臟體外實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停靡粋€(gè)帶人工瓣膜的硅囊模擬心臟，使用脈沖水流進(jìn)行控制。對(duì)數(shù)字PIV技術(shù)（digital-PIV）和超聲PIV技術(shù)（echo-PIV）對(duì)渦流的測(cè)量能力進(jìn)行了對(duì)比，發(fā)現(xiàn)兩種技術(shù)獲得的流速矢量等數(shù)據(jù)在顯像流體方向和流線（大尺度）方面無(wú)明顯差異，但由于echo-PIV在空間分辨率上的弱點(diǎn)，一些小尺度細(xì)節(jié)并未在echo-PIV上顯示。

Sengupta等[10]在動(dòng)物（豬）試驗(yàn)中使用echo-PIV技術(shù)觀測(cè)竇性或起搏心律下等容期的左室內(nèi)血流模式，發(fā)現(xiàn)竇性心律下，在等容收縮期，血流從左室心尖加速朝向心底，在心底處通過(guò)形成一渦流結(jié)構(gòu)重定向至流出道；而在等容舒張期，最初血流朝向心尖，很快又轉(zhuǎn)而朝向心底部；心底部心外膜起搏在射血前期延長(zhǎng)了血流重定向的持續(xù)時(shí)間，延遲了二尖瓣關(guān)閉和主動(dòng)脈瓣開(kāi)放。

Kim等[11]在動(dòng)物模型（雜種犬）上對(duì)左室內(nèi)渦流參數(shù)的決定因子及其與傳統(tǒng)血流動(dòng)力學(xué)變量的相關(guān)性進(jìn)行了研究，研究發(fā)現(xiàn)：渦流深度（VD）和渦流寬度（VW）并不隨藥物調(diào)節(jié)發(fā)生顯著改變，而渦流長(zhǎng)度（VL）和球度（SI）在多巴酚丁胺灌注過(guò)程中呈現(xiàn)逐步線性降低趨勢(shì)，能量指標(biāo)[相對(duì)強(qiáng)度（relative strength，RS）、渦流相對(duì)強(qiáng)度（vortex relative strength，VRS）以及渦流搏動(dòng)相關(guān)度（vortex pulsatile correlation，VPC）]在正性或負(fù)性肌力藥物作用時(shí)發(fā)生顯著線性改變；形態(tài)學(xué)指標(biāo)依賴(lài)于左室容量，而能量指標(biāo)與心率、收縮壓、舒張壓、左室內(nèi)壓最大上升速率（dp/dtmax）早期和晚期二尖瓣血流速率以及收縮期和舒張期瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)峰值速率（peak systolic and diastolic annular velocities）呈顯著正相關(guān)；多變量分析顯示：左室舒張末容積（LVEDV）是VL和VW的主要決定因子，而左室內(nèi)壓dp/dtmax是渦流能量參數(shù)的主要決定因子。

Sonntag等[12]利用計(jì)算機(jī)模擬對(duì)PIV技術(shù)評(píng)估二尖瓣反流（mitral regurgitation，MR）進(jìn)行了試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)PIV技術(shù)與計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（computational fluid dynamics，CFD）之間有良好的相關(guān)性，PIV技術(shù)用于評(píng)估MR是可行的，有望改進(jìn)MR評(píng)估的質(zhì)量。

3 臨床研究

已發(fā)表的echo-PIV臨床研究多為小樣本量研究，探討了正?；蛞恍┎±頎顟B(tài)下心腔內(nèi)血流模式的變化，但研究多集中于左室，定性多于定量。今后還需要更大樣本量的研究，對(duì)左房、右心以及大血管內(nèi)正常和病理?xiàng)l件下的血流模式進(jìn)行探索。

Hong等[13]對(duì)echo-PIV檢測(cè)左室內(nèi)渦流的可行性以及正常人和左室收縮功能不全患者的左室內(nèi)渦流的特征和定量參數(shù)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)echo-PIV可用于左室內(nèi)渦流的定性和定量分析，定性分析顯示：左室收縮功能不全組在渦流形態(tài)、位置、方向及持續(xù)時(shí)間等特征都與對(duì)照組存在差異；定量分析顯示：在左室收縮功能不全組，形態(tài)指標(biāo)VD、VL、SI顯著降低，VW升高；能量指標(biāo)RS、VRS、VPC顯著下降。此外，觀察者內(nèi)和觀察者間分析未發(fā)現(xiàn)顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)異常，提示echo-PIV可重復(fù)性較好[13]。

Faludi等[14]應(yīng)用echo-PIV觀察了不同類(lèi)型人工二尖瓣對(duì)左室內(nèi)血流模式及血流介導(dǎo)的能量耗散的影響，結(jié)果顯示：人工瓣膜患者較正常人有完全不同的血流模式，受瓣膜類(lèi)型、瓣口方向、瓣膜位置和左室?guī)缀涡螒B(tài)的影響，左室內(nèi)渦流的形態(tài)、位置、方向和持續(xù)時(shí)間皆有不同；人工瓣膜患者有更顯著的左室能量耗散（RS、VPC）。提示echo-PIV測(cè)量左室內(nèi)渦流可能對(duì)優(yōu)化外科瓣膜置換手術(shù)有重要意義。

Son等[15]對(duì)左室內(nèi)渦流模式與前壁心?；颊咝募獠垦ㄐ纬傻南嚓P(guān)性進(jìn)行了研究，定性分析發(fā)現(xiàn)：血栓組左室內(nèi)渦流位置更靠近左室中心且并不向心尖部延伸；定量分析顯示：血栓組VD和RS顯著降低，隨后的多變量分析提示，VD低于0.45是左室心尖部血栓形成顯著的獨(dú)立參數(shù)。研究表明，echo-PIV可能有臨床定性和定量評(píng)估前壁心?；颊叩淖笫倚募獠垦ㄐ纬傻臐摿Α?/p>

Lampropoulos等[16]對(duì)房坦患者的單心室內(nèi)渦流模式進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組（正常人）比較，房坦組患者的血流模式在位置、形狀和球度方面都存在異常，其心室內(nèi)渦流更短、更寬、更圓；房坦組患者VL、SI、RS、VRS顯著降低，VW和VPC顯著升高。Echo-PIV可能為房坦患者的外科手術(shù)治療提供依據(jù)。

Park等[17]應(yīng)用echo-PIV的經(jīng)食管超聲心動(dòng)圖技術(shù)首次在臨床對(duì)左房?jī)?nèi)渦流進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)在正常人和房顫患者中，echo-PIV對(duì)左房?jī)?nèi)渦流的定量評(píng)估是可行的，研究顯示：在對(duì)照組，渦流出現(xiàn)在左房邊緣，其特征為多重的、搏動(dòng)的、緊密的和橢圓形的，這些渦流持續(xù)存在，向量指向房室道；而在房顫組，渦流出現(xiàn)在左房中心，其特征為單個(gè)的、融合的、低搏動(dòng)的和圓形的。定量分析顯示：在房顫組，渦流的RS較對(duì)照組顯著降低[（1.624±0.501）比（2.105±0.226），P＜0.001]，但其他參數(shù)并未表現(xiàn)出統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。echo-PIV評(píng)估左房?jī)?nèi)渦流可能為早期檢測(cè)左房功能不全和指導(dǎo)房顫患者的抗凝治療提供參考。

周肖等[18]應(yīng)用echo-PIV技術(shù)評(píng)價(jià)了心肌梗死患者左心室腔內(nèi)血流的流體力學(xué)指標(biāo)變化，發(fā)現(xiàn)心肌梗死患者左室內(nèi)血流渦流強(qiáng)度低于正常人，定量分析顯示：在前壁心梗組和下壁心梗組，RS和VRS顯著低于正常對(duì)照組。

Abe等[19]應(yīng)用echo-PIV技術(shù)對(duì)心衰患者的左室內(nèi)渦流進(jìn)行了小規(guī)模前瞻性隊(duì)列研究，發(fā)現(xiàn)渦流強(qiáng)度的改變與左室機(jī)械功能相關(guān)性良好，并且與心衰患者的臨床不良時(shí)間相關(guān)，超聲粒子圖像測(cè)速技術(shù)可能為心力衰竭患者的預(yù)后評(píng)估提供參考。

Agati等[20]使用echo-PIV技術(shù)定量評(píng)估具有不同程度左室功能不全的ST抬高型心肌梗死患者的心腔內(nèi)血流動(dòng)力學(xué)，研究表明：渦流的能量耗散指數(shù)（energy dissipation index，EDI）及動(dòng)能搏動(dòng)指數(shù)（kinetic energy fluctuation index，KEFI）與EF值和整體縱向應(yīng)變（global longitudinal strain，GLS）之間有良好的相關(guān)性，并且能量耗散指數(shù)與整體室壁運(yùn)動(dòng)分?jǐn)?shù)（global wall motion score index，GWMSI）相關(guān)良好，PIV技術(shù)為進(jìn)一步了解渦流在左室功能不全的發(fā)生和發(fā)展中的作用提供了新的視野。

Prinz等[21-22]應(yīng)用echo-PIV技術(shù)對(duì)肥厚性非梗阻型心肌病的舒張功能進(jìn)行評(píng)估，發(fā)現(xiàn)肥厚性非梗阻型心肌病患者的心腔內(nèi)血流能量耗散增強(qiáng)，其血流紊亂的嚴(yán)重程度與舒張功能不全的程度一致，左室舒張末壓與PIV參數(shù)的相關(guān)性較好，超聲粒子圖像測(cè)速技術(shù)用于檢測(cè)肥厚性非梗阻型心肌病的舒張功能是可行的。

4 不足與展望

由于目前超聲技術(shù)的限制，echo-PIV技術(shù)也存在一些不足。目前技術(shù)時(shí)間分辨率可達(dá)4 ms，但有效空間分辨率只有4 mm，導(dǎo)致了一些小尺度細(xì)節(jié)在echo-PIV上顯示不清[9]。其次，由于獲取幀率的關(guān)系，高速血流可能被低估[10，13]。再次，目前的研究樣本量都較小，今后需要更大樣本量的研究以獲取可信數(shù)據(jù)，界定正常值范圍，如關(guān)于可重復(fù)性和敏感性的研究，對(duì)于超聲心動(dòng)圖非常重要，但目前的幾個(gè)研究，樣本量太少[9，13]。并且目前的研究多為二維平面圖像的PIV應(yīng)用，并不能充分闡明渦流的三維特征，目前已有研究對(duì)echo-PIV技術(shù)在三維重建超聲圖像中的應(yīng)用進(jìn)行了初步探討[23]。

雖然存在一些不足，但echo-PIV技術(shù)不失為一種有前途的心腔內(nèi)血流顯像方法，能獲得有意義的定量數(shù)據(jù)。由于心腔內(nèi)的血流模式在心臟結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變的同時(shí)就會(huì)受到即刻影響，echo-PIV在評(píng)估房室收縮或舒張功能、心血管疾病危險(xiǎn)分層、指導(dǎo)抗凝治療、指導(dǎo)先心病和瓣膜手術(shù)以及評(píng)估大血管功能等方面前景廣闊[23]，當(dāng)然，這需要研究者更大規(guī)模的臨床實(shí)驗(yàn)。

5 小結(jié)

傳統(tǒng)的心臟功能指標(biāo)在出現(xiàn)明顯心功能不全前并不表現(xiàn)出顯著改變，導(dǎo)致這些指標(biāo)對(duì)心臟疾病的早期診斷和治療作用不大。相反，心腔內(nèi)的血流模式是一個(gè)很敏感的指標(biāo)，在心臟結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變的同時(shí)就會(huì)受到即刻影響，從而為心血管生理學(xué)的理解以及發(fā)展超早期診斷工具提供了新視野[24-25]。echo-PIV這一新型血流顯像技術(shù)在超聲心動(dòng)圖中的引入使臨床顯像和分析心腔內(nèi)渦流成為了可能，但其臨床應(yīng)用還需更進(jìn)一步的研究，以探索在不同病理?xiàng)l件下合適的渦流影像參數(shù)，以及對(duì)正常和異常環(huán)境下血流相關(guān)生理學(xué)的鑒定、檢測(cè)和解釋?zhuān)瑸楦鞣N心血管疾病的早期診斷、治療和預(yù)后提供新的依據(jù)。

[1]Sengupta PP，Pedrizzetti G，Kilner PJ，et al.Emerging trends in CV flow visualization[J].JACC Cardiovascular Imaging，2012，5（3）：305-316.

[2]Kilner PJ，Yang GZ，Wilkes AJ，et al.Asymmetric redirection of flow through the heart[J].Nature，2000，404（6779）：759-761.

[3]Calkoen EE，Roest AA，van der Geest RJ，et al.Cardiovascular function and flow by 4-dimensional magnetic resonance imaging techniques：new applications[J].Journal of Thoracic Imaging，2014，29（3）：185-196.

[4]Zhang H，Liu L，Chen L，et al.The evolution of intraventricular vortex during ejection studied by using vectorflow mapping[J].Echocardiography，2013，30（1）：27-36.

[5]Adrian RJ.Particle-Imaging Techniques for Experimental Fluid Mechanics[J].Annual Review of Fluid Mechanics，1991，23（1）：261-304.

[6]Crapper M，Bruce T，Gouble C.Flow field visualization of sediment-laden flow using ultrasonic imaging[J].Dynamics of Atmospheres and Oceans，2000，31（1-4）：233-245.

[7]Gao H，Claus P，Amzulescu MS，et al.How to optimize intracardiac blood flow tracking by echocardiographic particle image velocimetry?Exploring the influence of data acquisition using computer-generated data sets[J].European Heart Journal Cardiovascular Imaging，2012，13（6）：490-499.

[8]Prinz C，F(xiàn)aludi R，Walker A，et al.Can echocardiographic particle image velocimetry correctly detect motion patterns as they occur in blood inside heart chambers?A validation study using moving phantoms[J].Cardiovascular Ultrasound，2012，10：24.

[9]Kheradvar A，Houle H，Pedrizzetti G，et al.Echocardiographic particle image velocimetry：a novel technique for quantification of left ventricular blood vorticity pattern[J]. Journal of the American Society of Echocardiography，2010，23（1）：86-94.

[10]Sengupta PP，Khandheria BK，Korinek J，et al.Left ventricular isovolumic flow sequence during sinus and paced rhythms：new insights from use of high-resolution Doppler and ultrasonic digital particle imaging velocimetry[J].Journal of the American College of Cardiology，2007，49（8）：899-908.

[11]Kim DH，Seo JS，Choi YS，et al.Determinants of left ventricular vortex flow parameters assessed by contrast echocardiography in an in vivo animal model[J].Echocardiography，2013，30（5）：588-598.

[12]Sonntag SJ，Li W，Becker M，et al.Combined computational and experimental approach to improve the assessment of mitral regurgitation by echocardiography[J]. Annals of Biomedical Engineering，2014，42（5）：971-985. [13]Hong GR，Pedrizzetti G，Tonti G，et al.Characterization and quantification of vortex flow in the human left ventricle by contrast echocardiography using vector particle image velocimetry[J].JACC Cardiovascular Imaging，2008，1（6）：705-717.

[14]Faludi R，Szulik M，D'Hooge J，et al.Left ventricular flow patterns in healthy subjects and patients with prosthetic mitral valves：an in vivo study using echocardiographic particle image velocimetry[J].The Journal of Thoracic andCardiovascularSurgery，2010，139（6）：1501-1510.

[15]Son JW，Park WJ，Choi JH，et al.Abnormal left ventricular vortex flow patterns in association with left ventricular apical thrombus formation in patients with anterior myocardial infarction：a quantitative analysis by contrast echocardiography[J].Circulation Journal，2012，76（11）：2640-2646.

[16]Lampropoulos K，Budts W，Van de Bruaene A，et al. Visualization of the intracavitary blood flow in systemic ventricles of Fontan patients by contrast echocardiography using particle image velocimetry[J].Cardiovascular Ultrasound，2012，10：5.

[17]Park KH，Son JW，Park WJ，et al.Characterization of the left atrial vortex flow by two-dimensional transesophageal contrast echocardiography using particle image velocimetry[J].Ultrasound in Medicine&Biology，2013，39（1）：62-71.

[18]周肖，智光，徐勇，等.Q-Flow技術(shù)評(píng)價(jià)心肌梗死患者左心室腔內(nèi)血流[C]//中國(guó)超聲醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)第十一屆全國(guó)超聲醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)大會(huì)論文匯編，2012.

[19]Abe H，Caracciolo G，Kheradvar A，et al.Contrast echocardiographyfor assessingleftventricular vortex strength in heart failure：a prospective cohort study[J]. European Heart Journal Cardiovascular Imaging，2013，14（11）：1049-1060.

[20]Agati L，Cimino S，Tonti G，et al.Quantitative analysis of intraventricular blood flow dynamics by echocardiographic particle image velocimetry in patients with acute myocardial infarction at different stages of left ventricular dysfunction[J].European Heart Journal Cardiovascular Imaging，2014，15（11）：1203-1212.

[21]Prinz C，Lehmann R，Brandao da Silva D，et al.E-chocardiographic particle image velocimetry for the evaluation of diastolic function in hypertrophic nonobstructive cardiomyopathy[J].Echocardiography，2014，31（7）：886-894.

[22]Prinz C，Jurczak B，F(xiàn)aber L，et al.Echocardiographic particle image velocimetry in a patient with severe diastolic dysfunction[J].European Heart Journal，2013，34（6）：450.

[23]Rodriguez Munoz D，Markl M，Moya Mur JL，et al.Intracardiac flow visualization：current status and future directions[J].EuropeanHeartJournalCardiovascularImaging，2013，14（11）：1029-1038.

[24]Foll D，Taeger S，Bode C，et al.Age，gender，blood pressure，and ventricular geometry influence normal 3D blood flow characteristics in the left heart[J].European heart Journal Cardiovascular Imaging，2013，14（4）：366-373.

[25]Hong GR，Kim M，Pedrizzetti G，et al.Current clinical application of intracardiac flow analysis using echocardiography[J].Journal of Cardiovascular Ultrasound，2013，21（4）：155-162.

Research progression of intracardiac vortex flow by echocardiography us-ing particle image velocimetry

ZHANG BoXU JingZHI Guang▲
Department of Cardiology,the General Hospital of People＇s Liberation Army,Beijing100853,China

Blood flow mode in the heart cavity is a very sensitive indicator,it can be affected immediately at the same time of the change of structure and function for cardiac.Therefore,analyzing the blood flow dynamics opens up new perspectives for the understanding of cardiovascular physiology and for developing very early diagnostic tools.Recent technological innovations in imaging modalities and the emergence of echo-particle image velocimetry(echo-PIV)have provided valuable opportunities for direct in vivo assessment of multidirectional blood flow.Hence,the potentials and pitfalls of echo-PIV for blood flow visualization are reviewed,with an emphasis on acquisition,feasibility,optimization and clinic application of this technique.Although the echo-PIV technique seems to be a promising approach,the clinical utility still requires further studies.The identification,verification,and interpretation of flow-related physiology in normal and abnormal states may provide additional/incremental insights into a range of cardiovascular diseases.With advances in imaging,the time is perhaps ripe for further research into the diagnostic and prognostic impact of intracardiac and vascular flow structure.

Flow patterns;Vortex flow;Echocardiography;Particle image velocimetry;Image modality

O357.5

A

1673-7210（2015）04（b）-0030-04

2015-01-12本文編輯：衛(wèi)軻）

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（編號(hào)30970836）。

▲通訊作者