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目的:新型心肌节段分析技术在心脏超声诊断中取得了较大发展,心肌应变等生物力学参数已应用于心肌定量分析中.在力学理论中,应变与泊松比一样,都是物体的固有属性,是对物体本身材料性质的反映,本研究依据泊松比为物体横向应变与纵向应变之比的力学原理,探讨三维斑点追踪采集过程中,反映缺血心肌固有物质属性上所起到的作用.
方法:选择一组冠脉造影证实的冠心病患者(n=20,男13例,女8例,平均年龄48.32±16.34岁).选择20例年龄性别相仿的正常人为对照组.应用东芝(Toshiba日本)Aplio Artida(SSH-880CV)型彩色超声诊断仪进行随机模式的三维斑点追踪,分别记录两组各自左心室十六个节段心肌对应的径向应变及纵向应变.根据泊松比为材料的横向应变与纵向应变之比,将泊松比理论引申入心肌内:即泊松比(v)=径向应变(RSt)/纵向应变(LSt),求得径向与纵向应变比值.将两组径向应变、纵向应变以及两组各自径向与纵向应变比值做比较,纵向应变的负号仅代表方向,径向应变/纵向应变结果为无正负的量纲.并将正常对照组心肌泊松比常数进行比较.
结果:研究发现:使用三维斑点追踪后,二维斑点追踪的数据完全颠倒、追踪方向完全相反的追踪脱失明显减少.然而,对照组中出现不完全的颠倒及不完全追踪脱失的几率却有所增加,甚至出现一个甚至多个节段的某一个或者多个运动方向上的应变曲线有大于真实运动方向的反向达峰峰值,矛盾数值的产生使得曲线呈类似于舒张末期后继续舒张.20例冠心病患者及20例正常成人心脏于径向应变在BA、BS、BL、MI、AL节段差异具有统计学意义P＜:0.05,在其余节段两组间差异无统计学意义;两组纵向应变在BAS、BL、MA、MS、从节段差异具有统计学意义P＜:0.05,在其余节段两组间差异无统计学意义;两组径向/纵向比值在BS、BI、MA、MAS、MP、ML、AI、AL节段差异具有统计学意义P＜:0.05,在其余节段两组间差异无统计学意义.正常对照组径向应变与纵向应变之比均与心肌泊松比定值0.5有一定的差距.心肌径向应变与纵向应变比值与泊松比之间未见相关关系.
结论:三维斑点追踪技术后处理参数无法对心肌真实生物学属性泊松比较好反映,但却可以在部分节段与异常组加以区分.本次研究所见心肌径向应变与纵向应变比值与泊松比无关,可能是由于心肌为未剪开的肌性结构,有残余应力以及残余应变所致,造成心肌初长度的计算误差,故而对于界定舒张末期心肌长度为初长度的斑点追踪而言,其所追踪的也并非应变本身,或许与应变可有一定的相关,然而却不足以对心肌的生物力学以及心肌材料力学属性进行反映.其次,心肌在运动时,除了有径向、环向及纵向方向的应变外,还有旋转、扭转,并要蠕变、剪应力、重力等其他力所影响.