中国超声心动图的发展：王新房的开创性作用

 【备注：这篇介绍王新房教授的文章是由来自华盛顿特区乔治华盛顿大学医学中心著名心脏病学家郑宗锷（Tsung O. Cheng）教授撰写，2012年发表于Methodist Debakey Cardiovasc J。我编译如下，以此缅怀王新房教授。】

简介

在讨论中国超声心动图发展的历史时，我不能不提到来自中国武汉的王新房的开创性作用，他是“现代超声心动图之父”。来自瑞典的Inge Edler 和美国的Harvey Feigenbaum也被称为超声心动图之父，他们两位都认识到中国人很早就使用心脏超声检查(图1).

图1 中国早期对超声心动图的贡献来自上海和武汉(王新房）。(A)Inge Edler （B)）Harvey Feigenbaum都在著作中提到。

中国超声心动图的发展

 20世纪50年代末，上海和武汉的研究人员已经在制造和使用超声波设备来检查心脏。1958年，超声波研究在中国所有行业都非常流行。使用超声波技术进行医学诊断的先驱是安适(图2A)，他不是医生，而是海关官员，后来在上海做了图书管理员。安适与合作者成功使用上海江南造船厂的江南Ⅰ型超声波金属探伤仪探查人体，频率为2.5兆赫(图2B)。

 图2(A)安适)和(B)中国最早的超声诊断设备——江南Ⅰ型A型扫描仪，上海江南造船厂制造，1958年由安在上海第六人民医院用于诊断病人的各种疾病。

1958年，安在上海市第六人民医院创建了上海超声医学研究小组，他的团队包括王道新和徐智章。这个专门的研究小组对病人进行了进一步的研究，并于1960年用中文发表了一份初步报告。1962年，他的团队在英文版的《中华医学杂志》中报告了从1958年12月到1961年10月对4618名患者的应用结果。他们检查的器官包括肝脏、胃、子宫、乳房、大脑、肺和心脏。就葡萄胎而言，这是一个开创性的报道，因为以前在医学文献中没有报道过。

王新房的角色

王新房1934年出生于中国河南。他的父亲给他起这个名字是因为他们刚刚搬进一所新房子。然而，我倾向于认为他的父亲有先见之明，认识到他儿子在超声心动图方面的伟大事业，“心房”与“新房”同音。王新房于1958年在武汉同济医科大学获得医学学位。1980年任同济医科大学协和医院医学副教授、超声心动图科主任。1986年，他升任同济医科大学(现称华中科技大学心血管研究所)医学教授、心血管病研究所副所长。

王新房于1961年开始研究医学超声技术。他发现，超声在检查积液的病理变化方面非常有效，在A型超声图像中，积液表现为液体平坦段，在B型超声图像中表现为液体暗区。基于这些特征，他随后将人体组织分为四类:(1)具有非超声反射的组织，如尿液、腹水、胸腔积液和心包积液；(2)超声反射少的组织，如肝、脾；(3)超声反射强的组织，如乳腺；以及(4)具有几乎完全超声反射的组织界面，例如像胸腔和腹壁这样的软组织和像肺这样的充满空气的空间之间的界面。利用这种通过超声反射对人体组织进行分类的方法，他随后引入了一种新的超声成像方法来诊断肝脓肿、胸腔积液和心包积液。自1963年以来，王专注于应用超声研究心脏，意识到心腔充满血液，超声反射很少，因此被描绘成黑暗区域，而心脏壁是具有强超声反射的固体组织，导致它们之间在超声图像上能够清晰分辨。

王新房的开创性工作

胎儿超声心动图

20世纪60年代初的王新房提出了这样一个问题：如果超声可以检测胎动，为什么不能根据羊水和胎儿超声反射的差异来监测胎心搏动？1963年，在武汉召开的全国超声会议上，他报告了孕妇正常胎儿的超声心动图发现。在1964年发表的对140名孕妇的胎儿进行M型超声心动图研究的报告是世界文献中最早的此类报告(图3)。这一开创性的论著出现在1972年Winsberg在英文文献中报道这一应用的8年前。

 图3 世界首例胎儿超声心动图。

二尖瓣狭窄

20世纪60年代初，王新房首创了与心电信号和心音信号同步的原型超声心动图设备。重复了Edler 关于二尖瓣狭窄的发现，他阐明了二尖瓣狭窄中超声心动图的各个点、峰值和段的机制。王新房是世界上第一个证明二尖瓣狭窄的开启瞬间与超声心动图的E峰重合的人(图4A)。

图4 (A)世界上第一次证明超声心动图上的E峰(双头箭头)与二尖瓣狭窄患者 同时记录的心音图中对应于长舒张期杂音(DM)的平EA(现在称为EF)斜率的开始快照(箭头)一致。(B)正常人正常大小左心房的超声心动图。从关闭的二尖瓣(C)到左心房后壁(N)的距离是左心房的大小，这里是8 mm(由XF Wang提供)。(C)世界上首次超声心动图显示二尖瓣狭窄时左心房扩大。

1965年，王新房也成为世界上第一个用超声心动图测量左心房大小的人。结果表明，与正常受试者相比(图4B)，二尖瓣狭窄患者显示左心房大小增加(图4C).近年来，左心房大小的评估在临床实践中变得越来越重要，因为左心房扩大是心血管疾病的重要标志，也是诸如心房颤动、中风、充血性心力衰竭等不良事件的预测因子，甚至是包括肥胖在内的各种心血管疾病的死亡率。尽管由于受周围结构的限制，左心房扩大不对称，目前左心房容积测量应采用二维(2D)或三维(3D)超声心动图，但王新房利用M型超声心动图评估左心房大小的开创性工作不应被遗忘。

心血管内烟雾样回声

血管内烟雾样回声总是出现在静止区，但其产生的确切机制仍不清楚，直到1992年，王新房报道左心房血管内烟雾样回声与红细胞团形成密切相关(图5)。这一新发现对解释超声心动图在血液动力学和细胞机制方面的发现具有重要意义，尤其是在二尖瓣狭窄患者中。

图5 来自一只实验犬，(A)超声图像显示左心室(LV)和右心室(RV)均有烟雾样回声，以及(B)显微镜下可见红细胞为密集的网状物(由XF Wang提供)。

严重二尖瓣狭窄患者由于血流淤滞和剪切力降低，红细胞聚集形成团；因此，在左心房观察到烟雾状回声。当血流通过狭窄的二尖瓣口进入左心室时，流速和剪切力增加，血流分散，烟雾状回声消失。经皮二尖瓣球囊成形术后二尖瓣狭窄缓解后，左心房内的烟雾样回声也有所减轻。由于剪切力的搅拌作用，二尖瓣狭窄伴二尖瓣返流患者的左心房很少见到烟雾样回声。

对比超声心动图

对比超声心动图现在是一种成熟的技术，可用于研究各种心血管疾病。然而，在早期，由于缺乏一种安全和廉价的试剂，能够可靠地用M型超声心动图或2D超声心动图产生密集、持续的造影效果，它没有得到广泛应用。在测试了各种造影剂后，王新房最终发现过氧化氢是一种理想的超声心动图造影剂。

王新房1978年和1979年发表的论著比Gaffney等人1983年的文章早了5年。来自荷兰的罗兰特小组也在1981年发表了他们的类似研究。

心包疾病

心包积液

尽管一直认为费根鲍姆在1965年首次报告心包积液的超声诊断，实际上超声心动图诊断心包积液在中国的应用更早。1961年，徐智章在上海报道了首次应用A型超声心动图诊断心包积液。王新房也在1961年开始使用超声心动图诊断心包积液，并在1973年发表了51例患者的研究报告。

1963年8月，王新房也成为世界上第一个用超声心动图指导心包穿刺术的人(图6)。患者为21岁男性。他的超声心动图显示心包液位于皮肤下1.5-6.0厘米处，位于锁骨中线的左侧第六肋间间隙。王新房诊断为大量心包积液，建议进行心包穿刺，将抽吸针插入皮下3.0-5.0厘米的深度(图6A)。1963年8月21日，采用无菌技术并在局部麻醉下进行心包穿刺术，抽吸针通过锁骨中线和腋前线中间的第六个左侧肋间间隙插入皮肤下3.0厘米的深度。共抽取370毫升草绿色液体。手术成功且顺利(图6B).

图6 1963年8月在中国武汉进行的世界上第一次超声心动图指导下心包穿刺术的原始手写笔记。(A)心包穿刺前一天的超声心动图表现；(B)心包穿刺术期间和之后第二天的操作注意事项。

缩窄性心包炎

缩窄性心包炎的诊断在临床上很重要，在治疗上很有挑战性，而且常常相当困难。缩窄性心包炎的诊断通常基于心包厚度和血流动力学变化的测量。但超声心动图测量心包厚度困难，少数缩窄性心包炎患者心包厚度正常。此外，类似的症状和血液动力学变化可能存在于其他疾病状态，如限制性心肌病。

 内脏壁心包粘连是缩窄性心包炎的必要条件，导致心包和心肌之间的相对运动减少。王新房和同事利用超声心动图和定量组织多普勒成像技术定量分析了心包和心肌的收缩期位移。他们发现，在正常受试者中，心肌的运动比心包的运动更强，尽管它们之间存在相对运动，但心肌的外层和内层运动相同(图7A).另一方面，在缩窄性心包炎患者中，存在壁和内脏心包的粘连，邻近内脏心包的外层心肌的运动受到限制(图7B).在限制性心肌病患者中，外层心肌的位移非常接近内层心肌的位移，且高于心包的位移(图7C).因此，通过超声心动图和定量组织多普勒成像观察心包和心肌的运动，王新房及其同事引入了一种新的、灵敏的客观技术，不仅用于诊断缩窄性心包炎患者最重要的病理变化——心包粘连，而且用于常常难以鉴别的缩窄性心包炎和限制性心肌病。

图7 定量组织多普勒成像在(A)正常受试者，(B)缩窄性心包炎患者和(C)限制性心肌病患者中的应用。黄线:壁心包；蓝线:外层心肌；红线:内层心肌。

其他主要贡献

 经食管超声心动图于1988年在上海进入临床，1989年首次报道。此后不久，王新房对单翼、双翼和多平面经食管超声心动图、实时3D超声心动图和组织多普勒成像进行了广泛的研究，并发表了许多关于相关文章。

国内出版的超声心动图教材有50多部。王于1975年出版了中国第一本超声心动图教科书，尽管他的名字从未出现在书中的任何地方（在中国文化大革命时期，只允许机构名称，不允许作者署名）。他作为主编的书的第一版于1981年正式出版。其第二、第三和第四版分别于1985年、1999年和2009年出版。王还在1991年出版了中国第一本彩色多普勒教科书。他在1995年发表的关于动态三维超声心动图的经典著作，也被称为4D超声心动图，如果不是世界上第一部，也是中国第一部。

王的全部优秀作品和出版物达200多种，受到国内外的高度评价。因此，他获得了许多国家和国际荣誉，他最近的荣誉是今年7月获得的美国超声心动学会荣誉奖学金。这一荣誉此前只授予了来自世界各地的11名获奖者。

简而言之，超声心动图在王的英明领导下不断前进，他当然配得上“现代超声心动图之父”的称号，他甚至可能配得上“现代超声心动图祖父”的称号，因为他培养了许多中国知名的超声心动图医生，这些医生又培养了年轻一代的超声心动图医生。

结论

超声心动图在21世纪彻底改变了心脏病学的实践。它是世界上最流行和最广泛使用的心脏成像技术，也是仅次于心电图的第二大心脏病学检查。它在医学实践中是不可或缺的，并继续造福于世界各地的无数患者。中国超声心动图在非常有限的资源下取得了非凡的进步，这确实是对王新房和他的同事们的奉献精神的崇高敬意。我们都非常感谢王新房对超声心动图的许多开创性贡献。中国有句话说:“吃水不忘挖井人。”因此，每当我们为了诊断、预后或治疗的目的进行或预约超声心动图时，总是要想到并感谢中国武汉的王新房。

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