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VFM技术对扩张型心肌病患者心动周期不同时相左室腔内流场的研究

马楚云  
【摘要】:扩张型心肌病(dilated cardiomyopathy, DCM)发病率高,预后差,是威胁人类健康的主要心肌病之一,既往采用常规二维彩色多普勒超声心动图(2DCDE)对其心脏大致形态、心肌运动和心室功能进行检测,用组织多普勒(DTI)、斑点追踪成像技术和速度向量成像技术对其心肌运动进行细致的观察,本研究在2DCDE和DTI检查基础上,应用血流向量成像(vector flow mapping, VFM)技术研究DCM患者左室腔流场血流变化,观察其流线图、涡流图、向量图的不同特点,与正常人对照,比较两组心动周期不同时相左室腔内涡流参数及不同节段向量大小的差异,探讨这些数据与心腔形态和心功能变化之间的关系,尝试从血流动力学方面为评价DCM心功能寻求一种新的方法,为临床诊断、治疗及估测DCM的预后提供参考依据。 第一部分VFM技术对正常人心动周期不同时相左室流场的研究 [目的] 参照2DCDE和DTI检测的部分参数,应用VFM技术研究分析正常人心动周期不同时相左室腔内血流状态的变化特点,以及VFM参数与左室舒缩功能之间的关系,探讨VFM技术研究左室腔内血流状态的价值,为下一步研究DCM患者左室流场提供参考指标。 [方法] 1.检测对象:健康志愿者48例,男30例,女18例,年龄22~74岁,平均年龄(52.2±14.3)岁。经询问病史、体检、心电图、实验室检查及超声心动图检查排除心肺疾病及与之相关联的疾病。 2.检测方法:检查时连接心电图,先行常规2DCDE检查,记录M型模式下左室舒张末期内径(LVED)、左室收缩末期内径(LVSD),计算左室舒张末容积(LVEDV)、左室收缩末容积(LVESV),再用辛普森双平面法测量LVEDV、LVESV,获得EF值,将两种方法所获EF值对照。于组织多普勒成像模式下获得二尖瓣环心肌运动频谱图,测量二尖瓣环左室侧壁收缩期最大运动速度(Vs)、舒张早期最大运动速(Ve)、舒张晚期最大运动速度(Va),等容收缩期时间(ICT)、等容舒张期时间(IRT)、射血时间(ET),并计算出Tei指数。然后调至VFM制式,于心尖三腔观及五腔观采集连续三个心动周期的左室腔内动态彩色多普勒血流图像,运用VFM软件DSA -RS1分析左室腔向量图、流线图、涡流图特点,测量心动周期等容收缩期(IVCT)、快速射血期(RE)、缓慢射血期(SE)、等容舒张期(IVRT)、舒张早期(ED)、舒张中期(MD)、舒张晚期(LD)不同时相左室涡流参数(纵径、横径、圈数、位置),以及ED左室流入道和IVCT、RE左室流出道心尖段、中间段及基底段血流速度向量,比较同一时相各节段左室腔向量值及不同时相涡流参数的差异,以及这些参数和EF、Tei指数的关系。 [结果] 1.一般超声检测情况(2DCDE、DTI):所有受检者心脏形态规则,大小正常,心肌运动协调,测量参数均在正常范围,均值分别为:LVED(47.12±2.47)mm、LVSD(32.52±3.01)mm、LVEDV(78.22±24.56)ml、LVESV(28.57±11.42)ml、EF值(64.79±5.36)%、Vs(12.44±2.67)cm/s、Ve(15.83±4.25)cm/s、Va(11.45±5.39)cm/s ,IRT(76±5)ms、ICT(35±4)ms、ET(322±13)ms、Tei指数0.33±0.08。 2.VFM检测结果: ⑴左室腔内心动周期不同时相血流特点: IVCT以涡流为主;射血期以快速射入主动脉的层流为主,RE二尖瓣下见圈数少的小涡流,SE基本无涡流。IVRT左室腔内无明显涡流,仅少量朝向心尖的低速血流;ED和LD以层流为主,二尖瓣下可见小涡流,圈数少,MD为充满左室腔的大涡流,圈数多。 ⑵左室腔向量值比较:IVCT、RE及ED三个时相均以基底段最高,中间段次之,心尖段最低,即从心尖段至基底段为递增趋势,相同时相三个节段间有统计学差异(P0.05)。 ⑶涡流参数比较:涡流纵径和横径以MD最大,其次为IVCT,RE最小,ED和LD相对接近,5个有涡流的时相涡流纵径、横径有统计学差异(P0.05);涡流圈数由多至少依次为MD、IVCT、ED、LD、RE,5个时相涡流圈数差异具有统计学意义(P0.05)。 ⑷向量值和涡流参数与EF、Tei指数的关系:左室腔RE、ED和IVCT心尖段、中间段和基底段三个节段向量与EF呈正相关(0.39≦ r≦ 0.46);左室腔RE基底段与Tei指数呈正相关,r为0.45;RE心尖段、中间段和ED、IVCT三个节段与Tei指数呈微弱正相关(0.08≦ r≦0 .27)。不同时相涡流参数与EF、Tei指数无明显相关性。 [结论] VFM通过流线图、涡流图、向量图等模式不仅能够显示心腔内基本流的方向、大小,而且可以对涡流进行定量测量,初步定量研究正常人左室腔内心动周期不同时相存在的不同血流状态,可以为进一步研究DCM患者左室腔流场变化提供参考依据。 [目的] 参照2DCDE和DTI检测的部分参数,应用VFM技术研究分析DCM患者心动周期不同时相左室腔内血流状态的变化特点,比较与正常人之间的差异,通过不同的VFM模式图直观显示DCM左室腔血流结构,用向量值和涡流参数初步定量评估DCM的左室流场变化,以进一步了解DCM时随着心脏扩大、心肌病理性变化、收缩舒张功能下降时所发生的心腔内血液流场结构改变及血流动力学变化。 [方法] 1.检测对象:临床确诊的DCM患者29例,男19例,女10例,年龄18~78岁,平均年龄(58.2±15.3)岁。已排除心脏瓣膜病、冠心病等器质性心脏病患者及图像显示不满意者。 2.检测方法:所用研究方法和测量参数同第一部分对正常人的研究,将测量结果与正常组对照分析。 [结果] 1.一般超声检测情况(2DCDE、DTI):所有患者心脏不规则增大,扩张呈球形,心肌运动减弱,EF及ET明显降低,IRT、ICT及Tei指数明显增加,均值分别为:LVED(62.75±5.38)mm、LVSD(42.78±6.19)mm、LVEDV(155.49±60.28)ml、LVESV(98.37±43.65)ml、EF(34.56±8.29)%、Vs(6.93±4.28)cm/s、Ve(9.36±3.76)cm/s、Va(8.52±6.47)cm/s,IRT(128±36)ms、ICT(72±10)ms、ET(240±39)ms、Tei指数0.79±0.26。 2. VFM检测结果: ⑴左室腔内心动周期不同时相血流特点:DCM组流线较对照组杂乱,心动周期7个时相均有涡流产生,涡流的形态及部位较对照组多变,舒张期涡流较对照组更靠近左室中下部。 ⑵左室腔向量值比较:DCM组ED、RE左室腔向量值基底段最高,中间段次之,心尖段最低,即从心尖段到中间段至基底段为递增趋势,而IVCT左室流出道向量值表现为中间段最高,中间段大于基底段,基底段大于心尖段,呈中间高两端低特点。(P0.05)。IVCT时,DCM组左室流出道中间段向量值明显大于对照组,基底段向量值小于对照组,两组间统计学差异明显(P0.05),而两组间心尖段向量值无明显差异。ED和RE时,DCM组心尖段、中间段和基底段向量分别小于对照组对应节段向量(P0.05)。 ⑶涡流参数比较:DCM组各时相涡流纵径、横径及圈数均大于对照组,除舒张中期涡流参数(纵径、横径、圈数)两组间有统计学差异(P0.05),心动周期其余时相涡流参数两组间统计学差异显著(P0.01)。DCM组内同一心动周期不同时相间,涡流大小和圈数也有差异(P0.01),其中等容收缩期涡流最大,圈数最多。按涡流由大至小的顺序依次为等容收缩期、舒张中期、舒张晚期、舒张早期、快速射血期、缓慢射血期和等容舒张期。按圈数从多到少依次为等容收缩期、舒张中期、舒张晚期、舒张早期、快速射血期、等容舒张期和缓慢射血期。 ⑷向量值和涡流参数与EF、Tei指数的关系:DCM组左室腔RE基底段和中间段向量与EF呈明显正相关,r分别为0.53、0.56,与Tei指数呈负相关,r分别为-0.41、-0.48。RE心尖段、ED和IVCT各节段向量值与EF呈正相关(0.31≦ r≦0 .43),与Tei指数呈微弱负相关(0.09≦︱r︱≦ 0.26)。DCM组不同时相涡流参数与EF、Tei指数无明显相关性。 [结论] VFM技术能直观显示DCM患者左室流场结构,DCM患者心动周期不同时相左室腔内血液涡流大小、圈数及不同节段向量值与正常人之间存在差异,VFM不仅可形象观察DCM左室腔血液流场结构,定性评价心动周期不同时相左室流场变化,还可用于初步定量评价DCM心腔血流动力学变化。


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