研究背景和目的：心脏的运动较复杂，除沿心脏长轴和短轴运动外，还伴随扭转运动。国内关于左心室径向收缩及纵向收缩的研究较多，而对于扭转收缩的研究较少。但是，心动周期中心脏的扭转对正常心脏收缩功能很重要，可能还促进舒张早期心室充盈。左心室扭转收缩在方式和强度上的改变与心肌疾病密切相关，不正常的扭转运动形式，提示心肌结构和功能改变，因此对扭转角度的测量能为临床提供一个非常有价值的诊断指标。虽然早在1628年Harvey W就发现了在心脏收缩与舒张过程中的心室扭转，之后许多学者也发现了这一现象，但由于受到当时技术的限制，左室扭转程度很难测量。既往研究大多采用心肌标记MRI技术、组织多普勒及其衍生技术，但是仍存在一些不足。如能研制出一种无创、方便、容易接受的技术来评价这种心脏运动显得尤为重要。另外，随着心力衰竭再同步化治疗(CRT)的发展，如何评价心衰患者心脏运动的同步性显得越发重要。现在人们认识到电学不同步并不代表机械不同步，只有发现心脏运动存在机械收缩的不同步才有CRT的指征。超声心动图以其无创性和可重复性成为评价心脏收缩不同步的重要工具。速度向量成像技术(velocity vector imaging，ⅤⅥ)是新近发展起来的研究心肌力学、分析局部心功能的新技术，为研究心脏扭转运动和评价心脏收缩同步性提供了新的手段。本研究探索ⅤⅥ技术的成像条件，评价其在基础与临床中的应用价值，探索心脏疾病状态下运动特征，为临床提供一个新的评价心脏功能的指标。通过实验证明该技术可以作为无创评价心脏扭转运动的方法。本研究共分为四部分：分别研究速度向量成像技术对心脏扭转及同步性分析方法建立；速度向量成像技术对心肌梗死犬心脏扭转的评价；速度向量成像技术对扩张型心肌病患者心脏扭转运动研究；速度向量成像技术在心衰患者心脏同步性评价及同步化治疗中的应用价值。资料和方法：选择60例健康志愿者，采用Siemens Sequoia512超声心动图仪，启动速度向量分析软件程序，选取心内膜清晰时相勾画心内膜，软件自动跟踪分析，获取心内膜与心外膜旋转角度、旋转速度、圆周应变及应变率曲线。17只杂种犬制成前壁心肌梗死模型，应用ⅤⅤ技术观察心梗前、心梗后10min、60min、4周不同时间犬左室扭转运动及心功能情况，并对其中7只犬心梗60min时注射小剂量多巴酚丁胺后观察上述指标。另选择27例DCM患者，与60例健康志愿者进行对照研究，观察左室扭转运动指标变化，并与传统心功能指标进行对比。同步性评价选取6例药物治疗不理想、扩张型心肌病或缺血性心肌病多次住院的顽固性心力衰竭患者。采用ⅤⅥ技术测量其Ts、Ts max-min、Ts-SD，结合其他指标综合评价6例患者心脏收缩运动的同步性，指导CRT治疗，并随访3个月观察其疗效。结果：应用ⅤⅥ技术在正常人、心肌梗死犬和DCM患者中检测到心脏的扭转运动。正常人和DCM患者左室扭转运动心底部作顺时针旋转，心尖部作逆时针旋转，正常人左室旋转角度、速度，圆周应变、应变率曲线规律变化，而DCM患者曲线紊乱。在部分DCM患者中心底部与心尖部旋转方向相同，左室失去正常的扭转模式。正常组心内膜扭转角度、速度为18.28°±5.06°、(187.33±40.58)°／s，大于心外膜8.24°±3.21°、(103.61±27.16)°／s(p＜0.05)。心尖部大于心底部。DCM患者也存在此规律，心内膜扭转角度、速度为7.87°±2.77°、(80.17±29.64)°／s，大于心外膜5.50°±1.72°、(45.50±13.69)°／s，与正常组比较明显减低(p＜0.01)。17只犬成功制成前壁心梗模型，心梗前旋转角度、速度，圆周应变、应变率分别为-4.32°±1.83°、(-51.46±18.45)°／s、-9.93±7.47、-1.45±0.82，心梗后10min可见上述指标下降，心梗60min明显下降，分别为．2.74°±1.13°、(-41.66±15.49)°／s、-7.89±5.02、-1.24±0.62。注射多巴酚丁胺后扭转角度和速度均增加，但差异未见统计学意义。心梗后4周，旋转指标及心功能有所恢复。基础实验与临床研究均发现，左室扭转运动存在局部的不均一性。同步化评价结果6例患者存在不同程度的室内及室间运动不同步，室内运动最延迟的部位4例位于左室下壁、后壁。根据分析结果植入左室电极，随访发现术后1周心功能分级和射血分数明显好转，3个月可见左室重构减轻，心功能进一步改善，Ts max-min、Ts-SD较术前好转。结论：本研究结果表明：VVI技术可用来无创评价心脏收缩时的扭转运动及同步性。左室扭转指标旋转角度、速度，圆周应变、应变率心尖部大于心底部，心内膜大于心外膜(p＜0.05)。前壁心肌梗死后前壁及整体旋转角度、速度，圆周应变、应变率降低。小剂量多巴酚丁胺对增加心梗后左室扭转运动有一定作用。DCM患者平均旋转角度、速度，圆周应变、应变率较正常人降低(p＜0.05)。扭转指标与EF成正相关。VVI技术还可以评价室壁运动的速度达峰时间，从而判断室壁运动的同步性，指导CRT治疗和随访CRT后效果。