雙脈沖波多普勒同步評價健康成年人收縮期主動脈口血流與左室心尖運動

顏華英，楊家翔，趙　婧，張紅梅，尹立雪△

1.四川省婦幼保健院 功能影像科(成都　610045)；2.四川省醫(yī)學科學院.四川省人民醫(yī)院 超聲醫(yī)學研究所(成都　610072)

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雙脈沖波多普勒同步評價健康成年人收縮期主動脈口血流與左室心尖運動

顏華英1，楊家翔1，趙婧1，張紅梅2，尹立雪2△

1.四川省婦幼保健院 功能影像科(成都610045)；2.四川省醫(yī)學科學院.四川省人民醫(yī)院 超聲醫(yī)學研究所(成都610072)

【摘要】目的應用脈沖波多普勒(PW)/組織多普勒(TDI)雙模式超聲技術同步測量健康成年人心臟收縮期主動脈口血流峰值速度(Vmax)和速度時間積分(VTI),左室側壁或后壁心尖水平心肌峰值速度(PV),并建立主動脈口血流參數(shù)與左室心肌峰值速度間的相關性。 方法選取2012年5-6月在四川省人民醫(yī)院心血管超聲科行超聲心動圖檢查的健康志愿者110例, 連續(xù)同步記錄3個心動周期主動脈口血流與左室側壁或后壁心尖水平心肌運動頻譜，分別測量心尖五腔心切面收縮期主動脈口血流峰值速度(Vmax-1)、速度時間積分(VTI-1)和左室側壁心尖水平心肌峰值速度(PV-1)；心尖三腔心切面Vmax-2、VTI-2與左室后壁心尖水平心肌峰值速度(PV-2)。分析并比較Vmax-1、VTI-1 與PV-1以及Vmax-2、VTI-2與PV-2的相關性。結果1)VTI-1與VTI-2差異無統(tǒng)計學意義(t=0.46，P>0.05)；Vmax-1與Vmax-2差異有統(tǒng)計學意義(Z=-3.346，P=0.001)。PV-1與PV-2差異有統(tǒng)計學意義(Z=-6.544，P<0.001)。2)PV-1與VTI-1呈負相關(r=-0.32，P<0.01)，與Vmax-1無相關性 (P>0.05)；PV-2與VTI-2、Vmax-2無相關性(P>0.05)。結論 主動脈口血流VTI比Vmax更能體現(xiàn)左室側壁心肌特征。

【關鍵詞】雙多普勒模式；主動脈口血流；左室心尖

在心臟每個心動周期，心房與心室的收縮和舒張按一定順序進行，與心臟瓣膜的開放和關閉相配合，使血液始終朝一個方向流動。理論上講，血液之所以能流經主動脈瓣口，是心臟收縮和舒張的結果，而心室活動，特別是左室心尖水平心肌收縮是推動血液由左室射入主動脈的直接動力，因此，主動脈瓣口血流參數(shù)與左室心尖水平心肌力學參數(shù)密切相關。本研究旨在應用脈沖波多普勒(PW)/組織多普勒(TDI)雙模式超聲技術，同步評價健康成年人心臟收縮期主動脈口血流峰值速度(Vmax)和速度時間積分(VTI)，左室側壁或后壁心尖水平心肌峰值速度(PV)，并建立主動脈口血流參數(shù)與PV的相關性。

1資料與方法

1.1臨床資料

選取2012年5-6月在四川省人民醫(yī)院心血管超聲科行超聲心動圖檢查的健康志愿者110例，其中，男45例，女65例，年齡17～50(32±8)歲,心率51～90 次/min。排除嚴重心律失常、心臟器質性病變、血流動力學不穩(wěn)定及其他原因不能耐受常規(guī)超聲心動圖檢查者。

1.2儀器與方法

1.2.1儀器Hitachi Ascendus超聲儀，具有PW/TDI雙模式功能，EUP-S70探頭，頻率2～5 MHz。 該系統(tǒng)配置的PW/TDI雙模式功能具有兩個獨立的取樣框，其位置、大小及與聲束的夾角分別可調，能實現(xiàn)主動脈瓣口血流和組織多普勒心肌運動的同時采集和分析。

1.2.2方法囑受檢者左側臥位，平靜呼吸，連接同步心電圖。常規(guī)超聲心尖五腔心切面顯示主動脈瓣口血流，啟動PW/TDI雙模式功能，將PW取樣框(長度3 mm)置于主動脈瓣口處血流中央，調整方向以獲得最大血流；TDI取樣框(長度3 mm)置于左室側壁心尖水平心肌處。待心電圖波形及心率平穩(wěn)后，囑受檢者于平靜呼氣末屏住呼吸(持續(xù)7～10 個心動周期)，開始同步記錄主動脈瓣口血流流速曲線及左室側壁心尖水平心肌組織多普勒運動速度曲線(圖1)。對于心尖三腔心切面，記錄方法相同(圖2)。本研究中，所有血流方向與聲束的夾角控制在20°以內，所有流速曲線采集均由同1位具有豐富經驗的熟練超聲醫(yī)生完成。

圖1PW/TDI雙模式超聲技術于心尖五腔心切面同步記錄的多普勒運動曲線

注：上部為同步心電圖，中部為主動脈瓣口血流頻譜，下部為左室側壁心尖水平心肌組織多普勒頻譜。圖中紅色箭頭：取樣線框置于主動脈瓣口上；藍色箭頭：取樣線框置于左室側壁心尖水平心肌處。分別測量收縮期主動脈瓣口血流Vmax-1、VTI-1和PV-1

圖2PW/TDI雙模式超聲技術于心尖三腔切面同步記錄的多普勒運動曲線

注：上部為同步心電圖，中部為主動脈瓣口血流頻譜，下部為左室后壁心尖水平心肌組織多普勒頻譜。圖中紅色箭頭：取樣線框置于主動脈瓣口上；藍色箭頭：取樣線框置于左室后壁心尖水平心肌處。分別測量收縮期主動脈瓣口血流Vmax-2、VTI-2和PV-2

1.2.3數(shù)據(jù)測量在心尖五腔心(三腔心)切面PW/TDI雙模式條件下，分別測量收縮期Vmax-1(Vmax-2)、VTI-1(VTI-2)和PV-1(PV-2)，以上參數(shù)均取3個心動周期測量值的平均值。

1.3統(tǒng)計學方法

2結果

2.1兩個切面所測左室壁心尖水平心肌運動和主動脈口血流參數(shù)的比較

兩個切面所測主動脈口血流VTI差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；心尖五腔心切面所測Vmax、PV值大于心尖三腔心切面所測值(P<0.05)(表1)。

2.2同一切面所測的主動脈口血流VTI和Vmax比較

在心尖五腔心切面測得主動脈口血流VTI和Vmax間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；在心尖三腔心切面測得主動脈口血流VTI和Vmax間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)(表2)。

2.3同一切面左室壁運動參數(shù)與主動脈口血流參數(shù)的相關性分析PV-1與VTI-1 呈負相關(P<0.05)，與Vmax-1無相關性(P>0.05)；PV-2與VTI-2、Vmax-2均無相關性(P>0.05)(表3)。

3討論

近年來，國內外學者均證明使用雙多普勒模式的可行性。Hartley等[1]證明，雙多普勒模式測量搏動速率用來估計一部分動脈節(jié)段搏動速率的波形和強度是可行的，并能提供一個非侵入性的動脈機械性指標。Huang等[2]采用實時雙多普勒成像技術測量Tei指數(shù)在高血壓患者左室功能評估中的價值，結果發(fā)現(xiàn),心功不全者Tei指數(shù)較無心功不全者明顯升高,Tei指數(shù)與NYHA心功能分級存在明顯的線性關系,診斷心功能不全時，重復性、敏感性和特異性均高,且能應用于心律失?；颊摺Ａ碛醒芯空遊3-4]也證實，實時雙多普勒成像技術的可行性。

本研究中，心尖五腔心切面所測Vmax大于心尖三腔心切面所測值；兩個切面所測主動脈口血流VTI差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；同一切面所測的主動脈口血流VTI和Vmax間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。推測其原因，可能是：1)Vmax是1個變量,比較敏感,而VTI是兩個變量,即與速度、時間均有關。主動脈瓣口血流VTI代表了左室收縮期射血量,與主動脈瓣開放面積大小和房室間壓力階差等因素有關。Finegold等[5]研究報道，對部分主動脈瓣狹窄隨訪患者選擇VTI比率和Vmax比率來測量主動脈瓣或左心室流出道DI指數(shù)，結果顯示，在短時間內使用Vmax或VTI差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，當使用Vmax測量DI和VTI測量DI比較，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。對主動脈瓣狹窄患者的隨訪，測量DI指標或瓣口有效面積，在95%的置信區(qū)間，Vmax比率將減低。Evangelista等[6]研究報道顯示，瓣口血流VTI與心率、年齡呈負相關，并且60歲以上檢查者的瓣口血流VTI相對穩(wěn)定。因此，瓣口血流VTI比Vmax更能體現(xiàn)瓣口血流特征的多普勒參數(shù)。2)心尖三腔心切面顯示，主動脈瓣口血流比心尖五腔心切面稍完整，因此，心尖三腔心切面所測Vmax和VTI更接近實際值，心尖五腔心切面所測值比實際值略偏高。

本研究結果顯示，PV-1>PV-2； PV-1與VTI-1 呈負相關(P<0.05)，與Vmax-1無相關性(P>0.05)；PV-2與VTI-2、Vmax-2均無相關性(P>0.05)。推測其原因可能是：1)可能與生理狀態(tài)心室電激動順序有關。正常成人左心室同一水平游離壁的運動速度高于室間隔的運動速度，其中左室側壁速度最高，后壁次之，同一室壁由基底部向心尖部，運動速度逐漸降低，因此，心肌各節(jié)段的收縮能力是不一致的，這種不一致可能與心肌纖維特殊的排列方式有關。2)可能與心肌收縮性的特點有關。①心肌收縮依賴外源性鈣：心肌的興奮通過電-機械(興奮-收縮)偶聯(lián)引起心肌收縮，偶聯(lián)步驟與骨骼肌基本相同，但心肌細胞肌漿網(wǎng)的鈣池很不發(fā)達，容積較小，儲鈣離子量比較少，心肌細胞的橫小管粗大，為鈣的進出細胞提供了條件；加之2相(平臺期)較長，是心肌細胞依賴外源性鈣離子的電生理基礎。由于心肌細胞對外源性鈣離子有明顯的依賴性，因此，血鈣濃度對心肌收縮有較大影響。DeAnda等[7]研究報道，左室應激是評價左室收縮功能的重要因素，在左室收縮末期對所有節(jié)段通過增加變力狀態(tài)應激單變量分析具有一定意義，結果顯示，左室壁心肌應激跟左室壁具體部位具有相關性，由于解剖學的差異和外在作用因素的不同，因此，左室各個不同部位的應激收縮情況也不同。②同步收縮：心肌是功能性合胞體，產生于心室某一處的興奮，可以在心肌細胞之間迅速傳播，由于特殊傳導系統(tǒng)的快速傳導，興奮一經引起，便可使心室肌細胞在近于同步的情況下興奮和收縮，從參與收縮的心肌細胞數(shù)目上看，心肌的收縮是“全或無”的，同步收縮有利于完成泵血功能。王龍等[8]研究報道顯示，心室壁的運動是同步的,但左右心室壁及心室內各個部位的運動不是同時的。趙菁等[9]研究報道顯示，左心室心肌致密化不全患者存在心肌收縮運動的不同步性，且左心室各壁中間段Q-Ts最延遲的部位依次為下壁、側壁、后壁，有別于其他原因所致心力衰竭的左心室各壁中間段Q-Ts最延遲的部位依次為側壁、后壁、下壁。③不發(fā)生強直收縮：心肌的有效不應期特別長，相當于整個收縮期和舒張早期，在此時期內，任何刺激都不能使心肌興奮而發(fā)生收縮，要等有效不應期后，才能發(fā)生興奮和收縮，因此，心肌不會產生強直收縮。3)可能與流固耦合動力學相關。固體在流動體載荷作用下會產生變形或運動，而固體的變形或運動又反過來影響流場，從而改變流體載荷的分布和大小，正是這種相互作用，將在不同條件下產生形形色色的流固耦合現(xiàn)象。流固耦合的特點，在于固體變形不僅取決于運動流體所給予的載荷，且又反過來影響流體的運動，從而改變作用于固體表面的載荷，如果流體是液體，那么流體內部還可能發(fā)生空化現(xiàn)象。Watanabe等[10]研究報道，其模擬了人左心室收縮和舒張的流體-固體相互作用，成功展現(xiàn)了與臨床觀察報告相似的早期快速充盈和心房收縮雙向流動。

目前，PW/TDI雙模式功能技術仍存在較大局限性，圖像幀頻較低，當二維圖像不佳時，左室心肌和主動脈瓣口血流頻譜顯示欠清晰，成像質量會明顯降低；在用于左室心肌或主動脈瓣病變時，尚不能完整顯示多普勒頻譜圖像，影響分析左室不同心肌運動和主動脈瓣口血流結果的可靠性。本研究對時間參數(shù)未進行心率校正，可能會引起測量數(shù)據(jù)變異性增大，影響統(tǒng)計數(shù)值的參考價值，亦未對年齡和性別作進一步分析，且本研究樣本量尚小，應在更大樣本的基礎上，對左室側壁和后壁心肌基底段、中間段分別進行測定。

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Synchronous Assessment of Aortic Valve Flow and Left Ventricular Apex Motion During Myocardium Systole of Normal Adults by Dual Pulse Wave Doppler Echocardiography

YanHuaying1,YangJiaxiang1,ZhaoJing1,ZhangHongmei2,YinLixue2△.

1.MaternalandChildHealthCareHospitalofSichuanProvince.Chengdu610045,China; 2.SichuanAcademyofMedicalSciences&SichuanProvincialPeople′sHospital,Chengdu610072,China

【Key words】Dual doppler mode；Aortic valve flow；Left ventricular apex

【Abstract】ObjectiveTo measure the aortic peak flow velocity (Vmax) and velocity time integral (VTI) and the myocardial peak velocity (PV) in the apex of the left ventricular lateral and posterior wall by using the PW/TDI dual-mode ultrasound technique, and to explore the correlation between the aortic valve flow and the peak velocity of left ventricular. Methods110 cases of healthy volunteers were selected. The motion spectrum in the aortic valve flow and the myocardial apex of left ventricular lateral and posterior walls were recorded synchronously in the three consecutive cardiac cycles, and the echocardiography was employed during myocardium systole to measure the aortic peak flow velocity (Vmax-1), the velocity time integral (VTI-1), and the myocardial peak velocity (PV-1) in the apex of the left ventricular lateral wall from the apical 5-chaber plane, and the aortic peak flow velocity (Vmax-2), the velocity time integral (VTI-2), and the myocardial peak velocity (PV-2) in the apex of the left ventricular posterior wall from the apical 3-chaber plane. Then the parameters were compared and analyzed to explore the correlations among Vmax-1, VTI-1 and PV-1, Vmax-2, VTI-2 and PV-2. ResultsFirst, no statistical significance was found between VTI-1 and VTI-2 (t=0.46，P>0.05), but there were statistical significances between Vmax-1 and Vmax-2 (Z=-3.346，P=0.001) and between PV-1 and PV-2 (Z=-6.544，P<0.001). Second, PV-1 is negatively correlated with VTI-1 (r=-0.32，P<0.01), but it is not correlated with Vmax-1 (P>0.05); PV-2 is not correlated with VTI-2 and Vmax-2 respectively (P>0.05). ConclusionThe VTI of the aortic valve flow can reflect the features of the left ventricular lateral wall better than the Vmax.

doi:10.3969/j.issn.1674-2257.2016.03.012

通信作者：△尹立雪，E-mail：yinlixue@yahoo.com

【中圖分類號】R445.1

【文獻標志碼】A

網(wǎng)絡出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/51.1705.R.20160613.1106.026.html

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