主动脉瓣反流(Aortic Regurgitation, AR)是临床常见的瓣膜性疾病。正常的主动脉瓣柔韧牢固,由错综复杂的结构(瓣叶、瓣环、主动脉窦部、升主动脉根部及主动脉瓣下组织)所组成,主动脉瓣反流可因主动脉根部或瓣叶本身的器质性病变所引起。若主动脉瓣发生病变,在舒张期,血液从主动脉反流入左室内,导致左室容量负荷过重。主动脉瓣反流患者最初数年,由于左室容量负荷的增加,左室生成新的肌小节以达到平衡,故可毫无临床症状。不同程度的反流引起的左室形态及功能改变并不相同,随着病情进展,左室出现进行性代偿性扩大,左室形态发生重构样改变,左室收缩功能可随之降低。慢性充血性心力衰竭是主动脉瓣反流的常见并发症之一。部分慢性主动脉瓣反流患者在实施主动脉瓣置换术后,左室功能够得以明显改善,是由于较早纠正了过重的左室负荷,使得左室早期扩张得以减慢。然而,我国大多数患者均在出现临床症状后才得以就诊,此时,由于长期过重的前负荷已造成左室扩大,左室功能严重不全,即便是即刻执行手术,在术后也很难改善其心功能降低的事实。通常,左室射血分数(left ventricular ejection fraction, LVEF)作为检测主动脉瓣反流患者左室功能较常用和主要的超声指标,已被广泛应用于超声心动图检查中。然而左室收缩功能的影响因素分为前负荷、后负荷及心肌收缩力,根据Frank-Starling机制,在维持心肌收缩力保持不变的情况下,增加前负荷时,心肌长度亦增加,而心肌收缩功能则会增强。当主动脉瓣发生反流时,血液由主动脉反流至左室内,表现出容量负荷逐渐增加以至过重,此时心肌收缩功能增强,但心肌收缩力有可能未曾发生改变。目前,对于左室收缩功能的改变是由于心肌收缩力改变,还是由于容量负荷增加所致尚不完全明确,而LVEF不能准确检测此种状态下心肌功能不全的发展。本研究应用斑点追踪成像技术进行检查,随着此项技术的改进及分析软件的不断完善,超声心动图可以深入探讨主动脉瓣反流患者的左室功能改变。此项技术是建立在二维灰阶超声图像的基础上,能实时跟踪心肌各层组织空间运动,无角度依赖性,且不受心脏自身摆动和牵拉运动的影响。所获图像经工作站逐帧进行运动分析比较,最终能反映出左室长轴和短轴方向的心肌应变、旋转及扭转运动。本研究目的应用二维超声参数及斑点追踪成像技术对轻度、中度及重度主动脉瓣反流患者左室构型及功能进行评价,以期为反映左室形变及收缩功能改变提供全面手段,进而为临床诊断提供较大的帮助。此外,应用SPSS数学模型筛选心功能不全主动脉瓣反流患者的左室构型、左室旋转及扭转指标,借以评估其诊断价值,为此类主动脉瓣反流患者争取最佳的手术时间。本研究分为三部分：第一部分二维超声心动图评价主动脉瓣反流患者左室构型改变本部分对经二维超声心动图诊断为主动脉瓣反流患者(分为轻、中、重度组)进行常规二维及彩色多普勒超声心动图检查,获得胸骨旁四腔及左室乳头肌短轴切面的二维灰阶动态图像,而后对左室相关二维数据进行测量。观察正常对照组和主动脉瓣反流患者左室几何构型的改变,并对不同程度反流患者之间得相关参数进行比较。结果显示①各组间性别、年龄、身高、体重、心率、体表面积、心率等一般体检指标均无显著性差异(P>0.05)。②轻度AR组：各项指标与正常对照组相比较差异均无显著性意义(P>0.05)；③中度AR组：D1、D2、D3、Ld、Ls、LSd、LSs、APd、APs、SIs、[(D1+D2+D3)/3Ld]、(2D1/Ld)测值高于正常对照组(P<0.05)。SId、[(D1+D2+D3)/3Ls]、(2D1/Ls)、LSs/APs测值低于正常对照组(P<0.05)。LSd/APd测值较各组比较无显著性差异(P>0.05)。④重度AR组：D1、D2、D3、Ld、Ls、LSd、LSs、APd、APs、SIs、[(D1+D2+D3)/3Ld]、(2D1/Ld)测值均显著高于正常对照组(P<0.05)。SId、[(D1+D2+D3)/3Ls]、(2D1/Ls)、LSs/APs测值显著低于正常组(P<0.05)。LSd/APd测值较正常对照组比较无显著性差异(P>0.05)。⑤正常对照组左室两组乳头肌间相对距离与轻度AR组相比无显著意义(P>0.05),与中度AR组及重度AR组相比差异有显著性意义(P<0.05)。左室两组乳头肌相对距离与SId、SIs呈显著负相关,相关系数分别为0.798、0.777(P<0.01),与[(D1+D2+D3)/3Ld]、[(D1+D2+D3)/3Ls]、(2D1/Ld)、(2D1/Ls)、LSd/APd、LSs/APs呈显著正相关,相关系数分别为0.766、0.694、0.597、0.557、0.891、0.830(P<0.01)。第二部分超声斑点追踪及成像技术评价主动脉瓣反流患者左室二维应变及扭转运动本研究对经二维超声心动图诊断为单纯性主动脉瓣反流患者(按照反流程度分为轻、中、重度组)进行常规二维及彩色多普勒超声心动图检查,将获得的胸骨旁左室水平二尖瓣短轴切面、乳头肌水平短轴切面和心尖水平短轴切面二维灰阶动态图像存储于光盘内,而后,应用EchoPAC超声工作站(配备STI图像分析软件)进行脱机分析。比较主动脉瓣各型反流组与正常对照组二维应变及旋转、扭转运动的改变。结果显示①各组间年龄、身高、体重、心率和体表面积差异均无统计学意义(P>0.05)。②轻度AR组与正常对照组比较,舒张末期左室内径、收缩末期左室内径、舒张末期左室容积、收缩末期左室容积、左室射血分数、二尖瓣口舒张期E峰、A峰及E/A比值差异均无统计学意义(P>0.05)。中度AR组及重度AR组与正常对照组相比,舒张末期及收缩末期的左室内径及容积增大(P<0.05)。中度AR组与对照组相比较,左室射血分数、二尖瓣口舒张期E、A峰及E/A比值的差异均无明显统计学意义(P>0.05)。重度AR组左室射血分数与对照组相比有显著差异,但二尖瓣口舒张期E、A峰及E/A比值的差异则无明显统计学意义(P<0.05)。③轻度AR组左室长轴纵向应变、短轴径向应变及环向应变测值与正常对照组相近；中度AR组长轴纵向应变、短轴径向应变及环向应变测值明显高于正常对照组(P<0.05)；重度AR组长轴纵向应变、短轴径向应变及环向应变测值则明显低于正常对照组(P<0.05)。④轻度AR组心底、心尖部旋转及扭转曲线与正常对照组较一致。中度AR组心底、心尖部旋转及扭转角度较正常对照组明显增大(P<0.05)。而重度AR组心底、心尖部旋转及扭转角度则较正常对照组明显减小(P<0.05)。第三部分数学模型探讨主动脉瓣反流患者合并心功能不全的临床应用价值本研究旨在应用SPSS数学模型,对24例心功能不全的主动脉瓣反流患者及30例健康志愿者的左室构型指标、左室旋转及扭转角度进行Logistic逐步回归分析,筛选出相关指标,并建立回归方程；再绘制各指标ROC曲线并获取临界值。最终,评估入选参数的诊断价值,为主动脉瓣反流患者争取最佳手术时间。结果显示①常规数据及血流动力学比较：AR组与正常对照组两组间常规数据比较：性别、年龄、身高、体重、体表面积、心率、二尖瓣口舒张期血流频谱E峰、A峰及E/A值差异均无显著性意义(P>0.05)。AR组LVEF与正常对照组相比较差异具有显著性意义(P<0.05)。AR组左室舒张末期、收缩末期内径与正常对照组相比较,均显著扩大(P<0.05)。②AR组与正常对照组左室构型参数比较：AR组SIs、[(D1+D2+D3)/3Ld]、(2D1/L)d测值均显著高于正常对照组(P<0.05)。SId、[(D1+D2+D3)/3Ls]、(2D1/L)s、LSs/APs测值显著低于正常组(P<0.05)。③AR组与正常对照组旋转及扭转参数比较：AR组患者左室心底、心尖水平短轴观旋转峰值角度(旋转MV、旋转AP)、左室扭转峰值(PTWtwist)、收缩末期扭转角度(AVOtwist)及等容舒张期末扭转角度(MVOtwist)均小于正常组,两组间差异具有显著性意义(P<0.05)④Logistic回归模型中,将左室旋转及扭转参数分为第一组变量,左室构型参数分为第二组变量。将EF值设置为因变量,EF>50设置为因变量1组,EF<50设置为因变量0组。第一组自变量PTWtwist(左室扭转峰值)和AVCtwist(收缩末期左室扭转角度)分步入选Logistic回归方程,其方程表达能力分别为88.89%和94.44%,回归系数分为为1.021和0.886,对应优势比OR值分别为2.777和2.426,PTWtwist对因变量的分类影响大于AVCtwist。logistic回归的分类概率方程为1n(P/(1-P))=(-23.655-1.597*旋转MV+1.021*PTWtwist+0.886*AVCtwist)。第二组自变量2D1/Ld、SId及[(D1+D2+D3)/3Ld]分步入选,方程的分类能力分别为达81.48%、85.19%和85.19%,回归系数分别为31.763、15.495和17.198,对应的优势比OR值分别为6.23*1013、5363336.2和29430302,对因变量的分类影响顺序为2D1/Ld>[(D1+D2+D3)/3Ld]>SId. logistic回归的分类概率方程为：ln(P/(1-P))=-63.927+31.763*2D1/Ld+15.495*SId+17.198*[(D1+D2+D3)/3Ld]。⑤在ROC曲线中,将左室旋转及扭转参数分为第一组变量,左室构型参数分为第二组变量。评价第一组自变量旋转AP、旋转MV、PTWtwist、AVCtwist和MVOtwist,其ROC曲线下面积分别为0.790、0.126、0.946、0.899和0.924(P<0.05)。评价第二组自变量SIs、SId、[(D1+D2+D3)/3Ld]、[(D1+D2+D3)/3Ls]、2D1/Ld、2D1/Ls、LSd/Apd、LSs/Aps,其ROC曲线下面积分别为0.507、0.876、0.675、0.503、0.894、0.613、0.689和0.580。其中在0.05的显著性水平下,SId、[(D1+D2+D3)/3Ld]、2D1/Ld和LSd/Apd四个指标ROC曲线下的面积都与0.5有显著性差异(P<0.05)。对诊断心功能不全的主动脉瓣反流敏感性和特异性如下：第一组自变量旋转AP、旋转MV、PTWtwist、AVCtwist和MVOtwist分别为96.67%和62.50%、20.00%和16.67%、90.00%和87.50%、83.33%和83.33%以及93.33%和79.17%。第二组自变量SIs、SId、[(D1+D2+D3)/3Ld]、[(D1+D2+D3)/3Ls]、2D1/Ld、2D1/Ls、LSd/Apd、LSs/Aps分别为100%和33.33%、90.00%和79.17%、53.33%和87.50%、46.67%和70.83%、86.67%和75.00%、60.00%和66.67%、76.67%和62.50%以及90.00%和37.50%。结论通过观察和研究得到以下结论：①AR患者左心室几何构型在长轴方向上,左室在舒张末期椭圆形趋圆,收缩末期椭圆形趋扁,心尖化球形趋势随主动脉瓣反流程度的加重而明显。在短轴方向上,左室在舒张末期趋于类圆形,收缩末期趋于椭圆形。此几何构型特征,在重度AR时表现最为明显,中度AR时有所表现,而在轻度AR时表现不明显。②AR患者左室乳头肌之间相对距离增大,以重度AR时表现最为明显,中度AR时有所表现,而在轻度AR时表现较正常对照组无显著差异。相关性分析表明,左室两组乳头肌相对距离与各左室构型指数显著相关,是反映左室球形化改变的可靠指标。③轻度AR组患者左室心肌收缩功能无明显损害。中度AR组患者左室心肌收缩功能已有损害,长轴纵向应变、短轴径向应变及环向应变升高,旋转及扭转角度增大。重度AR组患者以上指标均明显减低,其原因与左室前负荷改变及心肌收缩力有关。④Logistic回归模型中,评价主动脉瓣反流患者心功能不全时,PTWtwist价值大于AVCtwist。2D1/Ld价值大于[(D1+D2+D3)/3Ld],SId价值最小⑤ROC曲线评价第一组自变量左室旋转及扭转参数,判断心功能不全分组价值大小依次为PTWtwist、MVOtwist、AVCtwist、旋转AP及旋转MV, PTWtwist指标判断分组的准确率最理想,且价值最大。ROC曲线评价第二组自变量左室构型参数,判断心功能不全分组价值大小依次为2D1/Ld、SId、LSd/Apd及[(D1+D2+D3)/3Ld],SId指标判断分组的准确率最理想。⑥二维斑点追踪成像技术结合应变、旋转及扭转参数可对左室心肌收缩功能及运动进行全面准确的评价。