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编号:10270219
无创性估测左室心肌松弛时间常数的新方法
http://www.100md.com 《中华超声影像学杂志》 2000年第1期
     作者:王磌 张运 张梅 张薇 王勇 邢艳秋 张园园 钟明

    单位:王磌(济南,山东医科大学附属医院心内科 250012);张运(济南,山东医科大学附属医院心内科 250012);张梅(济南,山东医科大学附属医院心内科 250012);张薇(济南,山东医科大学附属医院心内科 250012);王勇(济南,山东医科大学附属医院心内科 250012);邢艳秋(济南,山东医科大学附属医院心内科 250012);张园园(济南,山东医科大学附属医院心内科 250012);钟明(济南,山东医科大学附属医院心内科 250012)

    关键词:超声心动描记术;多普勒;心室功能;左;松弛时间常数

    中华超声影像学杂志000107

    【摘要】目的 探讨无创性估测左室心肌松弛时间常数的新方法。方法 在30例二尖瓣返流患者中,应用返流压差法测量左室松弛时间常数(T),应用脉冲波多普勒测量二尖瓣瓣尖及瓣下1 cm、2 cm及3 cm取样点的E波流速、瓣下各点与瓣尖E波流速比值,各点心电图R波顶峰至E波顶峰的时间(R-E)、瓣下各点与瓣尖R-E0时间比值。结果 在各项指标中,R-E2/R-E0和R-E3/R-E0两项指标与T值相关最佳(r=0.87和r=0.89,P<0.001)。结论 左室松弛减退可导致E波传播时间的延长,而左室中部与二尖瓣瓣尖R-E比值为无创性估测T值提供了一个新的方法。
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    New approach for noninvasive assessment of left ventricular relaxation time constant

    WANG Tian,ZHANG Yun,ZHANG Mei

    (Department of Cardiology, Affiliated Hospital of Shandong Medical University,Ji'nan 250012,China)

    【Abstract】Objectives To find a new method for evaluating the left ventricular relaxation time constant noninvasively.Methods The time constants (Tau) were measured by computer from the mitral regurgitation spectra in 30 patients with mitral regurgitation,Mitral peak flow velocity E at mitral tip level(E0) and at 1 cm,2 cm and 3 cm below mitral tip toward the apex (E1,E2,E3) and the interval from ECG peak of R to the peak of velocity E(R-E0,R-E1,R-E2,R-E3) were recorded by pulsed Doppler.The E1,E2,E3 to E0 ratios (E1/E0,E2/E0,E3/E0) and R-E1,R-E2,R-E3 to R-E0 ratios(R-E1/R-E0,R-E2/R-E0,R-E3/R-E0) were measured simulataneously.Results R-E3/R-E0,R -E2/R-E0 correlated well with Tau (r=0.87 and r=0.89,P<0.001).Conclusions Impaired relaxation of left ventricle may lead time delay to reach peak velocity E,R-E ratio between mid left ventricle and mitral tip provide a new method in the noninvasive evaluation of the time constant.
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    【Key words】Echocardiography,Doppler;Ventricular function,left;Relaxation time constant

    以往的研究证明,在二尖瓣返流的患者, 应用连续波多普勒压差法估测的左室心肌松弛时间常数(T)与同步心导管测值高度一致[1,2],目前这一方法已被编制为计算机软件[3]。然而,在无二尖瓣返流的患者中,左室松弛性的定量评价仍是一个难题。近年来的研究发现,左室松弛性减退可导致舒张早期左室血流传播延缓[4]。这提示,左室腔内舒张早期流速随空间和时间的变化与左室松弛性之间可能存在某种关系。我们对这一问题进行了系统的研究,现将结果报告如下。

    对 象 和 方 法

    一、研究对象

    30例经彩色多普勒检查证实为二尖瓣返流但无二尖瓣狭窄的患者,男14例,女16例,年龄8~70岁,平均 39.8 岁。全部患者经病史、查体、心电图及多普勒超声心动图检查明确诊断。其中冠心病13例(包括陈旧性心肌梗死5例),二尖瓣脱垂6例,扩张性心肌病5例,房间隔缺损3例,室间隔缺损3例。患者均为窦性心律,心功能Ⅰ~Ⅲ级。
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    二、研究方法

    (一)仪器和方法

    使用美国惠普公司SONOS-5500型超声诊断仪,探头频率 2.0~4.0 MHz。患者取左侧卧位,取心尖四腔观,首先以彩色多普勒显示左房内的二尖瓣返流束,以此引导连续波多普勒的声束定向,记录二尖瓣返流的最大速度;然后以彩色多普勒显示舒张期二尖瓣前向血流的方向,以此引导脉冲波多普勒的声束定向并固定探头位置。将取样容积调整到最小长度,分别置于舒张早期二尖瓣瓣尖、瓣下1 cm、2 cm和3 cm,取样容积间的距离以M型超声游标确定,同步记录二尖瓣前向血流频谱和Ⅱ导联心电图。记录纸速100 mm/s,所有图像均录像供嗣后分析。

    (二)测量指标

    1.连续波多普勒指标:采用北京科力公司产BIE-2020型超声图像处理系统和自行研制的计算机软件对二尖瓣返流频谱进行数据处理,T值的计算采用我们所报告的方法[3],T=(P0+LAP)/(-dp/dtmax),式中-dp/dtmax为左室压力最大下降速率,P0为-dp/dtmax点的左室瞬间压力,LAP为左房压,取10 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)。将左房压输入软件程序后,计算机可自动包绕二尖瓣返流频谱轮廓,并计算出P0、-dp/dtmax和T值。
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    2.脉冲波多普勒指标:

    (1)流速指标:E0、E1、E2、E3分别为二尖瓣瓣尖水平和二尖瓣瓣下1 cm、2 cm、3 cm舒张早期的最大血流速度(cm/s);E1/E0、E2/E0、E3/E0为上述血流速度比值。

    (2)时间指标:R-E0、R-E1、R-E2、R-E3分别为二尖瓣瓣尖水平、二尖瓣瓣下1 cm、2 cm、3 cm处心电图R波顶峰至E0、E1、E2、E3波峰值的时间(ms);R-E1/R-E0、R-E2/R-E0、R-E3/R-E0为上述时间指标的比值。
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    (3)减速度指标:Dc1为血流速度从E0至E1的改变随时间的变化率:

    Dc1=(E0-E1)×1000/(R-E1-R-E0)(单位:cm/ms2)

    Dc2、Dc3计算方法依此类推。Dct为血流速度从E0至E3的改变随时间的变化率:

    Dct=(E0-E3)×1000/(R-E3-R-E0)(单位:cm/ms2)。

    (三)统计学方法

    所有测值均以±s表示,以直线相关和回归分析检验脉冲波多普勒各项指标与T值的定量关系。
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    结 果

    在所有的患者中均获得满意的脉冲波和连续波多普勒血流频谱。由二尖瓣返流频谱计算的T值为(54.3±38.9) ms,18例(60%)患者T值≥40 ms,表明在这些患者中存在左室松弛性减退。

    脉冲波多普勒各项测值与T值的相关分析见表1。可见,在各项血流速度指标中,E3与T值的相关最佳(r=-0.80,P<0.001);在各项时间间期指标中,R-E2/R-E0和R-E3/R-R0两项指标与T值相关最佳(r=0.87和r=0.89,P均<0.001),而各项减速度指标与T值均相关性较差或无显著相关。

    表1 脉冲波多普勒各项指标与T值的相关分析 测量指标±s
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    r

    s

    P

    E0

    111.7±30.1

    0.42

    21.46

    <0.05

    E1

    115.9±26.9

    0.39
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    21.51

    <0.05

    E2

    98.4±27.3

    0.54

    20.36

    <0.01

    E3

    65.8±25.6

    0.80

    14.57

    <0.001
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    E1/E0

    1.03±0.12

    0.23

    23.12

    >0.05

    E2/E0

    0.87±0.08

    0.32

    21.54

    >0.05

    E3/E0
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    0.68±0.26

    0.45

    20.69

    <0.05

    R-E0

    463.3±70.6

    0.27

    22.68

    >0.05

    R-E1

    486.9±50.7

    0.38
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    21.61

    <0.05

    R-E2

    505.0±45.6

    0.33

    21.66

    >0.05

    R-E3

    527.7±68.3

    0.45

    20.68

    <0.05
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    R-E1/R-E0

    1.05±0.11

    0.62

    18.64

    <0.001

    R-E2/R-E0

    1.09±0.12

    0.87

    14.55

    <0.001

    R-E3/R-E0
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    1.13±0.15

    0.89

    7.92

    <0.001

    Dc1

    -170±10

    0.37

    21.68

    <0.05

    Dc2

    920±150

    0.22
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    23.66

    >0.05

    Dc3

    1480±370

    0.36

    21.90

    <0.05

    Dct

    710±280

    0.20

    23.84

    >0.05
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    讨 论

    1976年Weiss等[5]首先提出左室心肌松弛时间常数(T)这一概念,之后大量研究证明,T值相对不受左室负荷的影响,已公认为定量评价左室松弛性的可靠指标,然而, 这一指标的测量需依赖创伤性的心导管检查,难以常规应用。1992年,我们和国外学者几乎同时报道了应用二尖瓣返流压差法无创性估测T值的方法学,在动物实验和临床研究中,这一方法与同步心导管测量的T值均高度一致,因而可替代心导管检查。在此基础上,我们建立了由二尖瓣返流频谱测量T值的计算机软件,不仅使测量大为简便,而且减少了测量误差。因此在本研究中,我们以计算机化的二尖瓣返流压差法作为对比指标,以检验本研究提出的系列脉冲波多普勒指标的可靠性。

    在无二尖瓣返流的患者中,二尖瓣和肺静脉血流频谱仍是临床评价左室松弛性的常用指标,但这些指标受到多种血流动力学因素的影响,与T值相关性甚差,因而只能粗略反映左室松弛性的变化。近年来一些学者采用M型彩色多普勒测量的左室舒张早期血流传播速率评价左室松弛性[6,7],但我们的观察发现,左室舒张早期血流传播距离与时间之间并非直线关系,且受到心率的较大影响。为了全面评价左室舒张早期流速分布与左室松弛性的关系,在本研究中,我们探讨了二尖瓣血流E波流速相对于空间点和时间点的变化,结果显示:①二尖瓣血流E波流速从瓣尖至瓣下3 cm呈现先升后降的曲线变化(图1),以瓣下1 cm处流速最高,其原因可能为:a.血流通过瓣尖后继续发生汇聚,致使瓣下1 cm处流速更高;b.由于二尖瓣环的限制,左室呈非同步舒张;c.二尖瓣返流的影响使血流加速,Losi MA等[8]近期对肥厚型心肌病患者的研究有类似的报告认为与局部虹吸增加有关。②在各项指标中,E3与T值相关最佳,这可能是由于E0、E1、E2受到二尖瓣血流动量的影响较大,而E3受到左室松弛性的影响较大有关。③在各项时间指标中R-E2/R-E0和R-E3/R-E0与T值高度相关,其原因可能为绝对时间测值易受到心率和窦性心律不齐的影响,而采用时间比值则可较好地消除这些影响。在左室松弛性减退的患者,由于左室压力下降缓慢,舒张早期左室中部压力较高,由此导致了E波传导延缓以及上述比值的增大。④各项减速度指标与T值相关性均较差,这显然是由于左室松弛性减退使不同取样点之间的E波差值和R-E差值均增大,因而二者的比值使两种异常相互抵销。
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    图1 二尖瓣E波血流速度从瓣尖至瓣下变化

    基于以上结果,我们认为,在左室松弛性减退的患者,在室内E波传播时间延迟,R-E3/R-E0比值与T值高度相关,为无创性定量评价左室松弛性提供了一个新的方法,值得今后深入研究。

    资助项目:卫生部临床学科重点项目[16(035)]

    作者简介:王磌,现在山东省交通医院干二科

    参考文献:

    1 张运,张梅,葛志明,等.连续波多普勒超声估测左室松弛常数的研究.中华心血管病杂志,1992,20:315-318.

    2 Chen C.Noninvasive measurement of the time constant of left ventricular relaxation using continuous-wave Doppler velocity profile of mitral regurgitation.Circulation,1992,86:272-280.
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    3 张梅,张运,赵玉霞,等.计算机定量分析二尖瓣返流患者左室功能.中华超声影像学杂志,1994,3:97-100.

    4 Razuhiro Y.Intraventricular dispersion of early diastolic filling:a new marker of left ventricular diastolic dysfunction.Am J Heart,1995,129:291-297.

    5 Weiss JI,Frederiksen JW,Weisfeldt ML.Hemodynamic determinants of the time course of fall in canine left ventricular pressure.J Clin Invest,1976,58:751-760.

    6 Stugaard M,Risoe C,Ihlen H,et al.Intracavitary filling pattern in the failing left ventricle assessed by color M-mode Doppler echocardiography.J Am Coll Cardiol,1994,24:663-670.
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    7 Takatsuji H,Mikami T,et al.A new approach for evaluation of left ventricular diastolic function:spatial and temporal analysis of left ventricular filling flow propagation by color M-mode Doppler echocardiography.J Am Coll Cardiol,1996,27:356-361.

    8 Losi MA,Betocchi S,Manganelli F,et al.Pattern of left ventricular filling in hypertrophic cardiomyopathy.Assessment by Doppler echocardiography and radionuclide angiography.Eur Heart J,1998,19:1261-1267.

    (收稿日期:1998-11-23), http://www.100md.com