研究背景原发性高血压病(primary hypertension)是最常见的心血管疾病之一,是全球范围内的重大公共卫生问题。根据流行病学研究,血压升高是脑卒中和冠心病发病的独立危险因素。美国目前约有5000万人患有高血压,日本60岁以上的老年人中约有60%患有高血压,中国相关数据表明,35～74岁的中国成年人高血压患病率为27.2%。然而高血压的发病机制尚不明确,高血压患者心肌能量代谢方面的研究尚不深入。目前常用评价心肌能量代谢的方法有心脏磁共振波法(31P-MRS)、代谢组学及无创超声心动图。心脏磁共振波法1976年该技术首次应用于活体,现已成为目前评价活体心脏能量代谢的主要检测方法,但是31P-MRS评价心肌能量代谢也有其局限性：心肌感兴趣区不断运动,干扰信号采集；感兴趣区的准确定位困难,信噪比低；数据分析,尤其是定量分析困难；检查技术操作比较复杂,费用也相对昂贵。代谢组学是1999年由Nicholson教授首次提出,是指运用核磁共振、高效液相色谱、气相色谱、质谱等系统研究手段,分析病理生理学刺激和遗传修饰引起的生物的体液、组织中的内源性代谢产物谱的变化来研究整体的生物学状况和基因功能调节。由于心脏自身几乎不生产及储存能量,所需能量完全由血液中所含的营养物质来提供,故血清学指标具有评价心脏能量代谢的生理基础；然而其缺点是灵敏度低,分辨率不高,有可能形成信号重叠,导致高丰度的分析物掩盖低丰度的分析物,同时由于检测费用昂贵,仅适用于实验研究无法做大规模普查。临床对心肌能量消耗(myocardial energy expenditure, MEE)的研究要求简便、安全、便宜、稳定性好、可重复。2003年Vittorio Palmieri等采用超声心动图对心肌能量消耗进行检测,计算公式为：心肌能量消耗(MEE)=收缩末应力×射血时间×每搏输出量,并得出以下结论：①在大样本高血压患者(排除糖尿病、冠心病、明确的瓣膜狭窄)试验中,MEE除了受高血压的压力负荷影响外,还随着瓣膜返流程度而升高。②在大样本左室收缩功能低下但可走动的患者(排除明显的心力衰竭)试验中,射血分数降低与更高的心肌能量消耗、较低的体脂量、更高的纤维蛋白原独立相关。然而,除去射血分数和其他相关变量之外,增加的MEE和更低的体脂量也是心脏死亡事件的独立预测因子。2009年沈安娜等通过超声心动图方法评估不同心室构型高血压患者心肌能量消耗的研究中发现,4种不同心室构型高血压组左心室收缩末周向室壁应力(cESS)均明显高于对照组,其中离心性肥厚组最高；除向心性重构组外,其余3个高血压组MEE均明显高于对照组(均P<0.05),离心性肥厚组MEE最高。所以多普勒超声心动图无创检测原发性高血压患者的MEE水平可反映高血压左室不同构型的心肌生物能量消耗特点；MEE、cESS是评价高血压不同构型左室收缩功能的有效指标。然而目前尚无关于左心室不同舒张功能状态原发性高血压患者心肌能量消耗水平特点及临床意义的研究,关于高血压治疗前后心肌能量消耗变化及其意义的研究亦较少。本论文就从这两点出发,探讨了其变化特点及临床意义。第一部分原发性高血压患者心肌能量消耗水平变化与左心室舒张功能的关系目的探讨左心室舒张功能障碍与舒张功能正常的原发性高血压患者心肌能量消耗水平的不同及其临床意义。方法选取原发性高血压患者128例,分别用组织多普勒和脉冲多普勒成像技术测量左心室舒张功能指标二尖瓣环舒张早期及舒张晚期运动速度之比(E’/A’)、二尖瓣口舒张早期与晚期血流速度之比(E/A)以及E/E’；同时测量心脏结构指标、收缩功能指标,依据相应公式计算cESS、MEE。根据E’/A’将患者分为G1组(E’/A’≥1)和G2组(E’/A’<1),根据E/A分为G3组(E/A≥1)和G4组(E/A<1),根据E/E’分为G5组(E/E’≥8)和G6组(E/E’<8)。结果G2组左心房内径、左心室内径、室间隔厚度(IVS)、舒张期左室后壁厚度(PWTd)、左室质量指数(LVMI)、cESS及MEE高于G1组,左室射血分数(LVEF)低于G1组(P<0.01)：G4组年龄、PWTd高于G3组；G6组体重指数(BMI)、左室短轴缩短率(FS)、LVEF高于G5组,左心房内径、左心室每搏输出量及射血时间、心率、cESS及MEE低于G5组。双变量相关分析显示,E’/A’、E/ E’与cESS、MEE等各指标间相关关系具有统计学差异,E/A则与年龄相关关系具有统计学意义,呈负相关。结论多普勒组织成像技术显示左心室舒张功能障碍的高血压患者的心肌能量消耗水平高于舒张功能正常的高血压患者。用多普勒组织成像技术评价原发性高血压患者左室舒张功能优于脉冲多普勒超声心动图。MEE、cESS不仅是评价原发性高血压患者早期潜在的左心室收缩功能障碍的敏感指标；同时MEE增高亦是预测原发性高血压患者早期潜在的舒张功能障碍的敏感指标之一。第二部分原发性高血压患者治疗前后心肌能量消耗水平的变化及其意义目的探讨原发性高血压患者给予标准降压治疗3个月后与治疗前及正常对照组经无创超声心动图评估的心肌能量消耗(MEE)水平变化及其意义。方法选取原发性高血压患者53例,给予标准降压治疗3个月(期间每日自测血压3次,入选血压控制平稳且在140/90mmHg以下患者),选取52例血压正常者做正常对照组。治疗前及治疗3个月后分别用多普勒成像技术测量主动脉瓣环内径(AD)、主动脉瓣血流速度(AV)、主动脉瓣射血时间(LVET)及两者积分(VT),测量心脏结构指标如左室后壁收缩期厚度(PWTs)、左室收缩末期内径(LVIDs)及左室收缩功能指标；同时用水银血压计测量平卧位血压3次,每次间隔1-2min,取3次血压的最低值一次读数用于MEE计算,并测心率(HR)。根据相应公式计算左心室收缩末周向室壁应力(cESS)、MEE。结果治疗前后两组对比,治疗后SBP、DBP较治疗前组降低,LVIDs较治疗前缩短,LVEF较治疗前降低(P<0.05); cESS及MEE降低(P<0.001)。然而治疗前后AD、VT、PWTs、HR、每搏输出量(LVSV)等各指标间变化无统计学意义(P>0.05)。治疗后组与正常对照组比较,两组间SBP、LVET、VT、IVS、PWTs、左房内径(LA)、右房内径(RA)等指标间差异具有统计学意义(P<0.05),cESS两组间差异无统计学意义,而治疗后组MEE则高于正常对照组。结论原发性高血压患者经过3个月标准降压治疗后,心肌能量消耗水平下降,其降低的主要原因与收缩压的降低及左室舒张末内径密切相关,与其它各项指标的改变无明显关系；治疗后组心肌能量消耗亦高于正常对照组,与长期高血压所致的心脏结构和收缩功能指标变化相关。短期降压治疗可以降低患者心肌能量消耗,但无法降至正常对照组水平。