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研究背景心力衰竭(heart failure,HF)是由于心脏结构或者功能受损导致心功能不全的一种综合征。其中由于心肌收缩力下降使心排血量不能满足组织和器官需求,同时出现肺循环和(或)体循环淤血,临床上主要表现为呼吸困难、体力活动受限及水肿的称为收缩性心力衰竭(systolic heart failure,SHF)。在某些情况下,心肌收缩功能尚能维持正常的射血分数,但心肌舒张功能障碍导致心室充盈压升高,使肺循环淤血,出现相应临床症状的称为舒张性心力衰竭(diastolicheart failure,DHF)。前者可见于各种心脏及大血管疾病,后者主要见于冠心病,高血压和肥厚性心肌病的早期。目前心力衰竭已成为心血管疾病最主要的致死原因,早期而准确地评价左心室舒张及收缩功能从而使患者得到及时治疗可以明显改善疾病预后。目前左心室收缩功能的评价主要使用的是左室射血分数(ejection fraction,EF),该指标获取简便,能大体反映左室收缩功能。但在临床应用中,EF值的测量易受患者体型及组织透声能力等影响,并且二尖瓣反流可出现在各种心脏病患者中,使EF值在很多情况下不能准确地评价左心室收缩功能。近年来舒张性心力衰竭日益受到临床医师的重视,不仅由于其发病率在心力衰竭病人中已达到一半以上,而且许多临床研究表明舒张性心力衰竭的发病率和死亡率与收缩性心力衰竭是等同的。心导管检查历来被认为是诊断左室舒张功能不全的金标准,但为有创性检查且不宜多次重复进行而难以广泛应用于临床。许多研究发现目前常用的应用血流多普勒测量二尖瓣舒张早期血流速度和晚期血流速度的比值(ratio of early to late mitral valve flow velocity,E/A)在许多情况下不能准确反映左室舒张功能。如何准确而无创地评价左室舒张功能已成为近年来研究的热点。组织多普勒(Tissue Doppler Image,TDI)技术的出现使得无创性测量心肌运动速度得到新的发展。许多基础及临床研究表明二尖瓣环心肌在长轴上的运动速度能较好地反映左心室的舒张及收缩功能。2007年欧洲心衰研究组将二尖瓣舒张早期峰值血流速度与二尖瓣环的平均舒张早期峰值舒张速度的比值(ratioof early mitral valve flow velocity to mean_of peak early diastolic velocity,E/Em)作为诊断舒张性心力衰竭的基础。在对心肌运动速度测量的进一步研究中发现TDI存在测量时的角度依赖性,使得其测量的准确性受到影响。二维斑点追踪成像技术的开展弥补了该超声诊断技术的缺陷。速度向量成像(Velocity vectorimaging,VVI)是基于二维斑点追踪的一项新技术,许多研究表明该技术能较准确地测量心肌运动。探讨其在评价左室舒张及收缩功能中的价值能为临床提供一种更好的无创性诊断左心功能不全的方法,具有重要的临床价值。目的:以心导管检查指标为评价左室功能的标准,研究使用VVI评价左心室舒张及收缩功能的价值,并与定量组织速度成像技术(Quantitative tissuevelocity imaging,QTVI)测量的相应指标及其他常用的心功能评价指标进行比较。为临床上心功能的无创性评价提供一种较好的方法。方法:1、动物研究健康杂种犬8只,开胸后游离左冠状动脉回旋支或前降支,使用自制动脉血管缩窄器制备不同程度的冠状动脉狭窄。应用VVI及QTVI分别测量不同血流动力学状况下二尖瓣环水平四个心室壁处(左室间隔、侧壁、下壁、前壁)的平均峰值舒张速度(mean of peak diastolic velocity,Em)、平均峰值收缩速度(mean of peak systolic velocity,Sm),使用VVI测量平均舒张期峰值应变率(mean of peak diastolic strain rate,Esr),平均收缩期峰值应变率(mean of peaksystolic strain rate,Ssr),并常规测量EF值,同时进行心导管检查,测量左室舒张末压(left ventricular end diastolic pressure,LVEDP)及左室压力最大上升速度(+dp/dt max)值。将各心功能测量指标分别与心导管检测指标作相关性分析,并对各相关系数进行比较。2、临床研究临床研究中对南方医院51例心导管诊治病人在术前常规测量EF,E/A值。应用VVI及QTVI分别测量二尖瓣环水平四个心室壁处(左室间隔、侧壁、下壁、前壁)的平均舒张早期峰值舒张速度(Em),计算E/Em。心导管诊治中,首先送入猪尾导管到达左心室,连续监测左室压力变化并记录压力曲线,测量LVEDP。研究VVI及QTVI分别测量的Em及E/Em与LVEDP的相关性,并对相关性进行比较。3、统计学方法全部数据采用SPSS16.0统计学软件录入并进行分析。定量资料以(?)±s表示,对符合正态分布的各组之间应用ANOVA分析,组间两两比较使用LSD方法;对非正态分布资料各组间进行Welch检验,组间两两比较使用Tambane’s T2方法,以P＜0.05为差异有统计学意义。两变量间相关性使用Pearson相关分析,两关联相关系数间的比较使用关联相关系数比较的Z检验方法。结果:1、动物研究使用VVI测量的Em、Esr及使用QTVI测量的Em与LVEDP均呈负线性相关,相关系数分别为r=-0.834(P＜0.001),r=-0.703(P＜0.001)及r=-0.680(P＜0.001)。前者与LVEDP的相关性高于后两者(Z=2.125,P=0.032,Z=2.625,P=0.0087),后两者间比较则无显著差异(P＞0.05)。使用VVI技术测量的Sm、Ssr,QTVI技术测量的Sm,血流多普勒测量的EF与+dp/dt max均具有良好的线性相关,相关系数分别为r=0.883(P＜0.001),r=0.772(P＜0.001),r=0.715(P＜0.001)及r=0.647(P＜0.001),前者与LVEDP的相关性高于后三者(Z=2.03,P=0.042;Z=2.981,P=0.0028及Z=3.129,P＜0.001)。而后三个相关系数间比较无显著差异(P＞0.05)。2、临床研究VVI及QTVI测算的E/Em均与LVEDP呈良好的线性相关,相关系数分别为(r=0.808,P＜0.001及r=0.692,P＜0.001),前者相关性高于后者(Z=2.13,P＜0.05),VVI及QTVI测算的Em均与LVEDP呈良好的负线性相关,相关系数分别为(r=-0.740,P＜0.001及r=-0.567,P＜0.001),前者相关性高于后者(Z=2.595,P=0.009),而E/A值和LVEDP的相关性不明显。结论:本研究率先应用最新的基于二维斑点追踪原理的速度向量成像技术(VVI)评价左心室的整体舒张及收缩功能。以心导管检查指标作为评价左室舒张及收缩功能的金标准。在动物研究中,成功建立了心力衰竭模型,应用VVI测量二尖瓣环在长轴上的平均峰值舒张速度(Em)及平均峰值收缩速度(Sm)以评价左室舒张及收缩功能;在临床研究中,51例左室收缩功能保留(EF≥40%)的心导管检查病人被纳入研究,使用VVI测量Em并计算二尖瓣舒张早期血流速度(E)与Em的比值(E/Em)以评价左室舒张功能。在国内外首次证明了通过VVI测量的Em,E/Em与目前公认为金标准的心导管检查指标LVEDP密切相关,能准确评价左心室的舒张功能,可以替代LVEDP作为临床上评价左室舒张功能的无创性检查方法,明显优越于基于组织多普勒原理的QTVI技术及常用的E/A值测量指标。首次将VVI技术用于测量二尖瓣环在长轴上的平均峰值收缩速度(Sm)作为评价左室收缩功能的评价指标,通过与左室压力最大上升速度(+dp/dtmax)对比表明:二者具有良好的线性相关,通过VVI测量Sm是一种新的能准确评价左室收缩功能的方法,显著优越于QTVI测量的Sm和目前广泛使用的射血分数(EF),值得在临床上推广使用。