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第1节 心脏的应用解剖
心脏的位置
心脏位于胸腔纵隔的心包腔内,其1/3位于前正中线右侧,约2/3位于前正中线左侧,基底部与大血管相连。心脏两侧和前面的大部分被肺和纵膈胸膜遮盖,仅前面靠近胸骨下份和左侧4~6肋软骨的部分没有被遮盖,这部分被称为心脏裸区。超声心动图检查时,声窗应避免被肺部遮盖的部位,常用的部位包括:胸骨旁、心尖、剑突下及胸骨上窝(图-1)。


图-1 心脏在胸腔中的位置(图A)及超声心动图常见检查声窗(图B)
心脏的外形
心脏外形近似一个倒置的圆锥体,其长轴和人体正中矢状面约呈45°的夹角。右心在前,左心在后。心尖指向左前下方,由左心室构成;心底朝向右后上方,大部由左心房,小部由右心房构成。四支肺静脉与左心房相连,上、下腔静脉与右心房相连(图-2)。
心脏表面的解剖标志可概括为:两面、三缘、三沟、一点。
两面:即胸肋面和膈面。前者指的心脏前面,大部分由右心房和右心室构成,左侧一小部分由左心房和左心室前壁构成,整个胸肋面被冠状沟的前部和室间沟分隔为左中右三个部分。心脏膈面在下方,呈三角形,紧贴膈肌中心腱,它的大部分由右心室下壁、小部分由左心室下壁构成。
三缘:即右缘、左缘和下缘。右缘主要为右心房和右心室;左缘大部分为左室外侧壁;下缘水平,又称锐缘,大部分为右心室构成。
三沟:即冠状沟和前、后室间沟。冠状沟位于心底,沟内有冠状动脉和冠状静脉窦走行,是心房和心室分界的标志。前、后室间沟分别位于左、右心室前后方,沟内有冠状动脉前降支和后降支。
一点:即房室交点,位于后室间沟和冠状沟交汇处,它是左右心房和左右心室在心脏膈面的临界区域。
超声心动图是评估心脏解剖及运动最常用的影像学手段之一。M型超声心动图可用于记录某一直线上心脏结构的时间-运动曲线;二维超声心动图则沿心脏长轴、短轴及水平面进行扫查。




图-2 心脏的外形前方(图A)、下方(图B)、后方(图C)、上方(图D)观
心壁与间隔
(一)心壁
心壁由心内膜、心肌层和心外膜构成。心外膜即心包脏层,心内膜与血管内膜相延续,褶叠的心内膜是心瓣膜的重要组成部分。心房壁和心室壁主要由心肌构成。
(二)间隔
1. 房间隔
房间隔位于左、右心房之间,由两层心内膜夹少量心肌和结缔组织构成,厚约1-4mm,卵圆窝处最薄,厚1mm。房间隔大致呈叶片形,有前后下三个缘,前缘呈弧形,与升主动脉后壁相延续;后缘亦呈弧形,正对后房间沟,下缘与二尖瓣前叶的附着缘相平。后缘的上端与前缘的交汇点为尖,位于上腔静脉口内侧(图-3)。
用于评估房间隔的超声切面包括:胸骨旁大动脉短轴切面、心尖四腔心切面,剑突下四腔心或双房心切面(表-1)。超声引导房间隔穿刺时,可在不同切面明确导管位置:双房心切面可显示导管在房间隔的“上-下”位置、大动脉短轴切面显示导管“前-后”位置,心尖四腔心切面,则显示导管距离二尖瓣的处置(图-4)。


图 3-1-3 房间隔解剖示意图:图A为纵切面,其中短箭头为原发隔,长箭头为继发隔,图B为左心房侧观;RA=右心房、LA=左心发给、IAS=房间隔、RLPV=右下肺静脉、LLPV=左下肺静脉、IVS=室间隔、AVS=房室间隔、LV=左心室

图-4 房间隔穿刺超声引导:黄色切面为双房心切面,经过上下腔静脉,可用于显示导管位置是否过高或过低;红色切面为大动脉短轴切面,经过主动脉根部及心房后壁,用于显示导管前后位置;绿色切面为四腔心切面,用于显示导管到二尖瓣的距离大小
表-1 显示房间隔的常用切面:

2. 室间隔
室间隔位于左右心室之间,其中部明显凸向右心室。按照解剖特点可分为肌部和膜部。肌部室间隔占大部分。膜部室间隔的上界为主动脉右冠瓣和无冠瓣下缘,前界和下界为室间隔肌部,后界为右心房壁。按照与三尖瓣隔瓣的附着缘位置不同,膜部室间隔可分为房室部,是室间隔缺损好发处(图-5)。
用于显示室间隔的超声切面,见表-2。



图-5 室间隔解剖示意图:图A为左侧面观,图B为前侧面观,图C为后面观
表-2 用于显示室间隔的常用切面

心腔/大血管/心脏瓣膜
(一)右心系统
右心系统包括右心房、右心室、肺动脉、三尖瓣及肺动脉瓣(图-6)。


图 3-1-6 右心系统在及其在体表的投影
1. 右心房
右心房位于左心房的右前方,右心室的右后上方,大致呈卵圆形,壁薄腔大,借界嵴分为前后两部分。前方有固有心房,后部为腔静脉窦。固有心房内面起伏不平,向前内上方呈三角形突出形成右心耳,紧贴肺动脉的右缘(图-7)。右心房有三个入口即上、下腔静脉口和冠状静脉窦口,一个出口即右房室口。冠状静脉窦口是心壁静脉血回心的主要入口,右心房通过上、下腔静脉口,接纳体静脉回流血液,再经右房室口流入右心室。


图-7 右心房解剖示意图:图A为后方观,可见上下腔静脉与右肺静脉毗邻,汇入右心房,图B为侧面观,其显示的主要结构为右心耳
2. 右心室和三尖瓣
右心室位于右心房的前下方,形态不规则,壁厚约3~5mm,是心脏最靠前的部分。右心室借室上嵴分为流入道和流出道两部分。流入道位于后下方,入口为右房室口,周径11cm左右,周缘附有三尖瓣。
三尖瓣呈袖管状,包括前瓣、隔瓣及后瓣三个瓣叶,其中前瓣最大,后瓣最小,隔瓣附着于心脏纤维支架。各瓣尖向下,借许多细的腱索连于右心室的乳头肌之上。流入道中下部有许多交错的肌肉突起,称为肉柱,其中一条肉柱呈圆索状,跨越心室腔下部,从右心室前壁连至室间隔,称调节束,为右心室解剖标志之一。右心室流出道位于前上方,起自室上嵴,称动脉圆锥,为右心室腔向左上方伸出的部分,内壁光滑无肉柱,向上与肺动脉相连(图-8~图-10)。常规二维超声完整显示三尖瓣较为困难,借助三维超声有助于分辨瓣膜位置及进行疾病诊断(图-11~图-12)。

图 3-1-8 三尖瓣解剖示意图(右心房面观)

图 3-1-9 三尖瓣腱索及乳头肌(右心室面观)

图-10 右心室内调节束

图-11 不同成像模式三尖瓣完整显示率:经胸二维超声(2D TTE)约5~10%;经胸三维超声(3D TTE)约85~90%;经食管三维超声(3D TEE)约65~70%;A=前瓣,P=后瓣,S=隔瓣,RVOT=右心室流出道

图-12 不同三尖瓣疾病超声表现:心肌活检术后腱索断裂瓣隔瓣脱垂(图A),感染性心内膜炎伴前瓣赘生物形成及脱垂 (图B,箭头),Barlow病伴三尖瓣弥漫性脱垂(图C),起搏器电极(图D,箭头)影响隔瓣运动;后瓣赘生物形成(图E,箭头) ;化疗术后三尖瓣增厚、运动僵硬(图F),风湿性三尖瓣狭窄(图G),三尖瓣人工生物瓣伴赘生物形成(图H)
3. 肺动脉和肺动脉瓣
肺动脉主干短而粗,起于右心室流出道,开始时位于升主动脉左前方,随后向左上后斜行至升主动脉右侧,在主动脉弓分叉下方分为左、右肺动脉。左肺动脉较右肺动脉短,向左后方走行,经胸主动脉和左主气管前方进入肺门;右肺动脉水平向右进入肺门。肺动脉瓣是心脏四组瓣膜中位置最表浅者,随着年龄增长,肺动脉瓣可出现轻度增厚,但钙化非常少见。二维超声有助于评估肺动脉瓣长轴,显示其短轴存在一定难度。经食管超声心动图,尤其三维超声有助于立体评估其解剖形态(图-13)。


图-13 肺动脉及肺动脉瓣(LPA=左肺动脉、RPA=右肺动脉、MPA=主肺动脉)
(二)左心系统
左心系统包括左心房、左心室、主动脉、二尖瓣和主动脉瓣(图-14)。


图-14 左心系统及其在体表的投影
1. 左心房
左心房位于右心房的左后方,构成心底的大部分,壁厚约3mm。左心房的前方有主动脉和肺动脉,后方有食管和胸主动脉。左心房外侧突出部分为左心耳,内壁为梳状肌,在左心房血流瘀滞时易形成血栓。左房后壁两侧各有两个肺静脉开口,此处是心房颤动射频消融的重要靶点。左心房的前下方为二尖瓣口,通向左心室。
经食管超声心动图可以显示二维和三维静态和动态图像,评估左心耳形态/结构、测量左心耳开口(回旋支开口到对侧壁)直径及可用深度,为封堵器尺寸选择提供依据。术前经食管超声检查中,应该至少从0°、45°、90°和135° 4个角度观察左心耳形态及分叶、最大开口直径、可用深度(着陆区深度)、左心房和左心耳内自发显影程度及血栓情况、左心耳内梳状肌位置及分布。应描述房间隔状态(缺损、房间隔瘤等),以及二尖瓣、肺静脉等左心耳邻近组织的情况。超声检查应在封堵术前48 h内进行(图-15)。


图-15 左心耳解剖(图A)及超声测量(图B)
2. 左心室和二尖瓣
左心室位于右心室左后方,呈圆锥型,壁厚9~11mm。以二尖瓣前叶为界,左心室分为左后方的流入道和右前方的流出道两部分。流入道的入口为左房室口,周径约10cm,周边附有二尖瓣。流出道是左心室前内侧部分,二尖瓣前叶构成流出道后外侧壁,室间隔构成内侧壁,流出道出口为主动脉瓣口,向上通往主动脉。
二尖瓣装置包括瓣叶、瓣环、腱索、乳头肌及部分左心室后壁。瓣环呈马鞍形,在心动周期中始终是非平面状态。瓣叶分为前瓣和后瓣,其中前瓣较大,位于前内侧,后瓣较宽,位于后外侧。二尖瓣借腱索连于乳头肌上,后者分两组,即前外侧乳头肌和后内侧乳头肌,每组乳头肌尖端都借腱索与前后瓣瓣尖的相邻两缘相连(图-16~图-19)。


图-16 左心室及二尖瓣解剖图:图A为侧面观,图B为前后位观


图-17 二尖瓣腱索及乳头肌:图A为左心室向心底方向观,图B为心房向心尖方向观


图-18 M型超声心动图可用于评估二尖瓣运动曲线


图-19 M型超声心动图可用于评估左心室运动曲线
3.主动脉和主动脉瓣
主动脉瓣由 3个半月瓣组成,瓣叶在闭合时沿接合缘向中心互相对合。每个瓣叶附着处主动脉壁向外膨出,形成主动脉窦,三个主动脉窦中的两个分别发出左、右冠状动脉,因此命名为左冠窦、右冠窦和无冠窦。左冠瓣的外侧部分从面对交界处下降到左冠窦的底部,成为主动脉瓣唯一与其他心腔无关的部分(图-20)。
左室长轴切面见右冠瓣与无冠瓣分别附着于主动脉根部的前后壁。短轴上三个瓣叶均可见到,收缩期开口呈等边三角形,关闭时呈奔驰车标征。瓣膜较纤细,不应出现过强的增厚的回声(图-21)。主动脉瓣置换术前,应该常规对主动脉根部进行测量(图-22)。

图-20 主动脉瓣及其毗邻结构的解剖图

图-21 主动脉瓣二维及三维超声表现(N=无冠瓣、L=左冠瓣、R=右冠瓣)

图-22 主动脉根部参数超声测量包括瓣环径(A)、主动脉窦宽度(B)、窦管交界直径(C)、升主动脉内径(D)
升主动脉起自左心室主动脉口,根部发出左、右冠状动脉,向右前上方斜行为主动脉弓,再于胸骨柄的后方呈弓状弯向左后方,移行于主动脉降部。自主动脉弓凸侧发出3个大的分支,自右向左依次为头臂干(无名动脉)、左颈总动脉和左锁骨下动脉。头臂干向右上方斜行,到右胸锁关节后方分为右颈总动脉和右锁骨下动脉(图-23)。


图-23 主动脉弓及其毗邻结构的解剖图(图A为上方观,图B为左上方观)
冠状循环
(一)冠状动脉
冠状动脉是心脏本身的营养动脉,也是主动脉的第一对分支。左冠状动脉为一短干,发自主动脉左冠窦,经肺动脉起始部和左心耳之间,沿冠状沟向左前方行3~5mm后,立即分为前降支和旋支。前降支沿前室间沟下行,绕过心尖切迹至心脏膈面与右冠状动脉的后降支相吻合(图-24~图-25)。
右冠状动脉起源于主动脉右冠窦,在肺动脉起始部与右心耳之间进入冠状沟并向右下走行,沿途主要发出后降支和左室后支。左、右冠状动脉及其分支分别向心室的不同区域供血,这为判断受累冠状动脉与心室节段运动异常二者的对应关系提供了解剖学基础(图-26~图-27)。



图-24 冠状动脉的起源与走行解剖图:图A:前面观;图B:心底部观;图C为右侧面观


图-25 冠状动脉走形示意图:左冠状动脉自左冠窦发出后,发出前降支和旋支,分别走行于前室间沟和左房室沟(图A)左;右状动脉自右冠窦发出后,走行于右房室沟(图B)

图-26 左前降支沿前室间沟走形,沿途支配前间隔、左心室前壁、心尖

图-27 心室节段划分及冠状动脉支配(RCA=右冠状动脉、LAD=左前降支、CX=旋支)
(二)冠状静脉
冠状静脉是心肌自身循环的一部分,主要功能是汇集来自于心肌的静脉血,并将其引流至右心房。来自心肌的静脉血通过心大静脉、心中静脉、心小静脉、左心室后静脉和左心房斜静脉汇入冠状窦,再回到右心房。正常情况下,冠状窦位于心脏的后部,绕左心房与左心室之间的房室沟而行(图-28~图-30)。冠状窦和多种先天性心血管畸形相关,如体静脉、肺静脉畸形引流等(见第4章第9节)。
用于冠状窦评估的超声切面包括胸骨旁左心室长轴切面、右心室流入道切面、冠状窦长轴切面。正常情况下,冠状窦无明显扩张,仅在后两个切面中可以观察到其开口。合并有冠状窦扩张时,可在胸骨旁左心室长轴观察到(图-31)。

图-28 冠状血管示意图,红色为冠状动脉,蓝色为冠状静脉


图-29 左侧冠状静脉汇入冠状窦,并沿左房室沟走形


图-30 冠状窦开口于右心房后下方


图-31 冠状窦开口超声成像:图A为右心室流入道切面,图B为冠状窦长轴切面
心包
可分为浆膜心包和纤维心包。浆膜心包包括脏层和壁层,前者覆于心肌的外面,又称为心外膜,后者在脏层的外围。脏层与壁层在出入心的大血管根部相移行,两层之间的腔隙称为心包腔,内含有少量浆液,起润滑作用,可减少心脏搏动时的摩擦。纤维心包是一纤维结缔组织囊,贴于浆膜心包壁层的外面,较坚韧且伸缩性小,向上与出入心脏的大血管外膜相移行,向下与膈肌中心腱紧密相连(图-32)。


图-32 心包的解剖图:图A为侧面观,图B为后面观
心脏的纤维支架
心脏的纤维支架主要由胶原纤维构成,包括主动脉瓣环、肺动脉瓣环、左右房室环、左右纤维三角。其中右纤维三角又称为中心纤维体,是结构最坚韧的部分。支架结构是整个心脏的有机骨架,心房、心室的心肌以及心瓣膜均附着于支架上,并围绕心脏支架完成生理功能。
心脏传导系统
心脏传导系统由特殊分化的心肌细胞构成,包括窦房结、结间束、房室结、房室束及左右束支,其功能是发放和传导电冲动。目前超声心动图尚不能直接观察心脏传导系统,但是心腔内超声可以间接评估心脏传导系统的功能(图-33)。

图-33 心脏传导系统
淋巴及神经系统
心脏淋巴管主要由毛细淋巴管即初始淋巴管和淋巴集合管组成。毛细淋巴管是淋巴管道起始部分,以膨大盲端为起点,彼此吻合成网。管腔由单层内皮细胞构成,基底膜呈不连续“纽扣”状,渗透性大,有助于液体、蛋白和细胞流入。淋巴管内皮细胞之间似“瓦片”状覆盖连接,促使组织液向淋巴管的单向流动。毛细淋巴管分布广泛,心室、心房、心脏瓣膜、冠状动脉壁以及心脏传导系统均可检测到淋巴管。以心室分布最多,通常从心室心尖部开始生长,逐层从心室心内膜下到心肌再到心外膜下,形成完整的、网状的毛细淋巴管。淋巴集合管在心外膜下由毛细淋巴管丛汇聚而成,管壁薄、管径粗,细胞间呈“拉链”状连接,不能渗透液体和细胞。心脏淋巴集合管内存在半月形瓣膜,既是毛细淋巴管过渡到淋巴集合管的主要标志,又能够起到防止淋巴逆流的作用(图-34)。
心脏的神经支配支配心脏的传出神经为心交感神经和心迷走神经。心交感神经的节前神经元位于脊髓第1-5胸段的中间外侧柱,其轴突末梢释放的递质为乙酰胆碱,后者能激活节后神经元膜上的N型胆碱能受体。心交感节后神经元位于星状神经节或颈交感神经节内。节后神经元的轴突组织心脏神经丛,支配心脏各个部分,包括窦房结、房室交界、房室束、心房肌和心室肌。
支配心脏的副交感神经节前纤维行走于神经干中。这些节前神经元的细胞体位于延髓的迷走神经背核和疑核,在不同的动物中有种间差异。在胸腔内,心迷走神经纤维和心交感神经一起组成心脏神经丛,并和交感纤维伴行进入心脏,与心内神经节细胞发生突触联系。心迷走神经的节前和节后神经元都是胆碱能神经元。节后神经纤维支配窦房结、心房肌、房室交界、房室速及其分支。心室肌也有迷走神经支配,但纤维末梢的数量远较心房肌中为少。两侧心迷走神经对心脏的支配也有差别,但不如两侧心交感神经支配的差别显著。右侧迷走神经对窦房结的影响占优势;左侧迷走神经对房室交界的作用占优势(图-35)。


图-34 心脏周围的淋巴系统(绿色串珠样结构)


图-35 心脏表面的神经纤维(黄色线状结构)
这不是普通的工具书,而是一位超声发烧友与时间赛跑的医学手札,更是打开心脏超声奥秘的密钥。