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《北京协和医学院》 2015年
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应用斑点追踪超声心动图评估左心室舒张功能的实验和临床研究

马红  
【摘要】:背景与目的:左心室舒张功能不全已成为决定冠心病患者远期生存率和预后的重要因素之一。常规二维及多普勒超声心动图是目前临床常用的评估冠心病患者左心室舒张功能的无创检查方法,但因其无法避免的超声束方向与心室壁运动方向之间夹角的影响,故对左心室舒张功能的评价存在一定的局限性。最近发展的斑点追踪超声心动图可克服角度依赖性,能够提高临床诊断左心室舒张功能不全的准确度。本研究主要探讨二维及三维斑点追踪超声心动图在评估冠心病患者左心室舒张功能方面的临床应用价值。方法:前瞻性纳入84例左心室射血分数正常的冠心病患者及30例年龄与性别相匹配的健康志愿者。采集胸骨旁标准心尖四腔、心尖两腔、心尖三腔及胸骨旁标准二尖瓣水平、乳头肌水平、心尖水平短轴切面来观察二维斑点追踪超声心动图指标:左心室纵向、径向与圆周舒张早期应变率(L-SRe, R-SRe与C-SRe)及舒张晚期应变率(L-SRa,R-SRa与C-SRa)。采集心尖四腔全容积三维图像,运用4D Auto LVQ软件进行离线分析,得到左心室整体(四项三维应变指标)纵向应变(GLS)、圆周应变(GCS)、面积应变(GAS)及径向应变(GRS)。采用左心导管检测左心室舒张末压(LVEDP)。运用Pearson相关分析法来观察超声心动图指标与LVEDP之间的相关性,选择受试者工作特征(ROC)曲线来分析各项超声指标预测左心室舒张功能不全的能力。结果:按左心室舒张末压,将84例冠心病患者分为两组:舒张功能正常组(LVEDP 15mmHg)37例,舒张功能不全组(LVEDP 15mmHg) 47例。与正常对照组相比,冠心病患者二维斑点追踪成像指标中L-SRe、R-SRe、C-SRe与四项三维斑点追踪成像指标(GLS、GCS、GAS及GRS)均比正常对照组显著降低,同时二维斑点追踪成像指标中E/L-SRe、E/R-SRe、E/C-SRe匕值均高于正常对照组。在两组冠心病患者中,左心室舒张功能不全组中L-SRe、R-SRe、C-SRe与GLS、GCS、GAS及GRS较左心室舒张功能正常组亦低,同时二维斑点追踪成像指标中E/L-SRe、E/R-SRe、E/C-SRe匕值均高于左心室舒张功能正常组。Pearson相关性分析显示E/E'scp比值(r=0.60, P0.01), R-SRe(r=0.38, P0.01), E/L-SRe(r=0.64, P0.01), E/C-SRe(r=0.57, P0.01), GLS (r=0.60, P0.01)、GCS(r=0.51, P0.01)及GAS (r=0.55, P0.01)与LVEDP呈中度正相关,而L-SRe (r=-0.53, P0.01)、E/R-SRe(r=-0.38,P0.01)、C-SRe(r=-0.45,P0.01)及GRS(r=-0.58,P0.01)与LVEDP呈中度负相关。ROC曲线分析显示这些斑点追踪超声心动图指标能有效预测左心室舒张功能不全(LVEDP15 mmHg),ROC曲线下面积分别为:E/L-SRe 0.74;E/C-SRe 0.74;C-SRe 0.70;L-SRe 0.69;E/R-SRe 0.68;R-SRe 0.65;GLS 0.78; GRS 0.77;GCS 0.75及GAS 0.74.但这些指标与常规多普勒指标E/E'sep相比(曲线下面积:0.84,P0.05),都没有优越性。结论:本研究发现二维及三维斑点追踪超声心动图指标与左心室射血分数正常冠心病患者的左心室舒张末压具有一定的相关性,能够预测冠心病患者左心室舒张功能不全。但与临床常用的组织多普勒指标E/E'sep比值相比,这些斑点追踪超声心动图指标并不具有一定的优越性。背景与目的:应用二维斑点追踪超声心动图检测的舒张早期应变率指标能够直接反应心肌各个节段的运动变化信息,在评估左心室舒张功能方面发挥重要的作用。本研究旨在探讨二维斑点追踪超声心动图相关指标在评估快速右心室起搏心衰模型早期左心室舒张功能不全的应用价值。方法:对13只健康杂种犬以240次/分进行快速非同步右心室起搏2周左右,造成早期舒张功能减低的心衰模型。超声与左心导管相关指标采集的时间点为起搏前基础状态值、起搏过程中及起搏后2周。起搏后2周通过光镜及透射电镜观察心肌组织的病理和显微结构改变。常规超声检查的指标包括左心房室内径大小、室间隔与左心室后壁厚度及相对室壁厚度、左心室射血分数及短轴缩短率、等容舒张时间(IVRT)及E/E'等。二维斑点追踪超声心动图指标包括纵向、径向及圆周舒张早期应变率(L-SRe、R-SRe与C-SRe)、舒张晚期应变率(L-SRa、R-SRa与C-SRa)及二尖瓣血流频谱E峰与纵向,径向,圆周舒张早期应变率比值(E/L-SRe、E/R-SRe与E/C-SRe)。通过左心导管检查获取主动脉收缩压与舒张压、左心室收缩末压与舒张末压及左心室压力最大变化速率(LV±dp/dtmax).通过 Pearson相关性分析法观察各项超声指标在起搏过程中与左心导管指标之间的相关性。受试者工作特征曲线(ROC)分析各项超声指标预测心衰模型左心室舒张功能不全的能力。结果:本研究采用的13只犬中,达到实验终点的有8只犬,并发现快速右心室起搏心衰模型造成左心室舒张功能减低的时间点为起搏后的3天之内。与起搏前基础状态值相比,起搏后3天犬左心室舒张末压明显增高(7.9±3.8mmHg vs.16.3±5.7 mmHg,P0.05),至起搏后两周进一步升高,达到28.1±7.3 mmHg(P0.01);同时左心室腔内压力最大上升和下降速率(LV±dp/dtmax)均较基础值明显下降。光镜和透射电镜检查显示心肌组织主要有空泡样变性和线粒体肿胀等变化。二维斑点追踪超声心动图指标中L-SRe首先发生变化,于起搏后1天就明显减低(1.8±0.6 S-1 vs.1.2±0.3 S-,P0.01),而R-SRe与C-SRe于起搏后3天减低;E/L-SRe、E/R-SRe与E/C-SRe于起搏后3天明显增高。但L-SRa、R-SRa与C-SRa与起搏前基础值相比均无统计学差异。Pearson相关性分析显示多项常规超声与二维斑点追踪成像技术的指标与左心导管指标中LVEDP具有一定的相关性,其中包括E/E'sep(r=0.58,P0.01).IVRT(r=0.55, P0.01). L.SRe(r=-0.58, P0.01). E/L-SRe(r=0.65,P0.01).R.SRe(r=0.53,P0.01)等,同时上述指标与左心导管检查中LV-dp/dtmax指标亦具有一定的相关性。ROC曲线分析显示多项常规超声与二维斑点追踪超声心动图指标能有效预测心衰模型左心室舒张功能不全,ROC曲线下面积分别为:E/E'sep 0.78;IVRT 0.66;L.SRe 0.84;E/L-SRe 0.80;R-SRe 0.80等.结论:本研究发现二维斑点追踪超声心动图的新指标如L-SRe.E/L-SRe及R-SRe与左心导管指标具有一定的相关性,能够预测快速右心室起搏心衰模型早期左心室舒张功能不全。这些结果提示二维斑点追踪超声心动图是临床评价左心室舒张功能敏感而准确的超声诊断技术。
【学位授予单位】:北京协和医学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:R540.45

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