多普勒气泡监测与分级方法

Ultrasound detection of vascular decompression bubbles the influence of new technology and considerations on bubble load

• 多普勒气泡检测方法：

  1. 听觉多普勒超声监测法
  2. 视觉二维超声成像
  3. 谐波超声成像（2的变种）

• 多普勒气泡分级方法：

  • 听觉多普勒超声：
  1. Kisman-Masurel(KM)⽓泡评估代码
  2. 斯宾塞代码
     • 这篇论文重点讲述KM，KM的气泡分级方法为：
       ① 评估每个⼼动周期(频率)产⽣的⽓泡数量，以1~4的尺度进⾏分级，并在⾄少10次⼼跳中记录
       ②评估包含⽓泡的⼼脏搏动的⽐例(百分⽐)
       ③以背景⾎流声⾳作为参考，考虑⽓泡信号的振幅

  • 二维视觉超声成像：
    

    • 最常⽤的是EB等级
      0：⽆⽓泡;
      1：偶有⽓泡;
      2：每四个⼼动周期⾄少有⼀个⽓泡;
      3：每个⼼动周期⾄少有⼀个泡;
      4：每张图像中每厘⽶⾄少有⼀个⽓泡
      5：⽩掉，单个⽓泡⽆法辨别。

  • 谐波超声：
    

    • 上图中，A为2D超声成像，B为谐波成像
    • 由于谐波技术，近年来对图像质量进⾏了许多改进，包括更⼩物体的可视化和对⽐度分辨率的提⾼，这意味着图像中的灰度层可以在视觉上更容易区分。
    • 谐波成像似乎并没有在改善减压⽓泡的检测或此类⽓泡的常规分级⽅⾯提供任何基本的好处，SO…

• 多普勒与成像分级方法的⽐较
  

减压性气泡多普勒评级

• SPENCER 气泡评级

  • 0 级：所有心动周期中完全没有气泡信号;
  • Ⅰ级：在 1 个心动周期中偶尔检测到气泡信号;
  • Ⅱ级：在较少心动周期内可探测到较多单个或成群气泡，且包含气泡信号的时长不超过心动周期的一半;
  • Ⅲ级：大部分心动周期可探测到气泡信号，但不完全覆盖心跳和血流信号;
  • Ⅳ级：气泡信号完全覆盖了心跳和血流信号
  • SPENCER 气泡评级修正：增加了Ⅳa 级( 强烈但不连续) 、Ⅳb 级( 数目多但不分散) 和Ⅴ级( 气流信号盖过心动信号) ;
    注意：SPENCER 气泡评级仅用于定量比较

• 扩展SPENCER气泡评级（ESS）
  分别为在心前区使用多普勒超声进行 1 min 的探测

  • 0. 0 级：没有探测到气泡信号
  • 0. 5 级：出现 1 ～ 2 个零星的气泡信号
  • 1. 0 级：气泡信号少于 5 个
  • 1. 5 级：气泡信号为 5 ～ 15 个
  • 2. 0 级：气泡信号为 16 ～ 30 个
  • 2. 5 级：当气泡信号超过 30 个
  • 3. 0 级：几乎连续出现大量气泡
  • 3. 5 级：气泡连续出现且伴有大量气泡成簇出现

  • 4. 0 级：连续气泡成簇出现完全覆盖心动信号者

       可弥补气泡串所致的分级界限模糊的缺点

• KM 评级

  • 每个心动周期的气泡数量( frequency，f)
  • 静止时出现气泡的心动周期百分比( percentage，p)
  • 气泡信号( bubble signal，b) 相对于血流/心脏信号 ( flow /cardiac signal，c ) 的振幅( amplitude，A)
  • KM 代码还允许将 p 参数替换为气泡声音增强的心跳周期数( duration，d) 参数，用于测量运动后出现气泡音的心动周期数。
  • KM 评级的 fpA 共有 64 种组合，可转换成气泡评级( bubble grade，BG) ，分别表示 0 ～ Ⅳ级( 包括0、Ⅰ － 、Ⅰ、Ⅰ + 、Ⅱ － 、Ⅱ、Ⅱ + 、Ⅲ － 、Ⅲ、Ⅲ + 、Ⅳ － 、Ⅳ
    级)
    

• 多普勒气泡简化评级系统

  • 0. 0 级：1 min 内未探测到气泡信号
  • LBG ： 1 min 内偶尔探测到气泡但评级小于 ESS 2. 0 级
  • HBG：气泡信号连续出现且评级为ESS 2. 0 ～ 2. 5 级
  • HBG +：当所探测到的气泡评级 ≥ ESS 2. 5 级

• 各评级系统之间的比较