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目的:应用超声血流向量成像技术(vector flow mapping,VFM)评价肺叶切除术后患者左心形态结构和心功能的改变,定量评价肺切除术后早期患者左心室腔内流体能量损耗(energy loss,EL)对左心室功能损害的诊断价值以及探讨与左心室流体能量损耗相关的独立预测因子。方法:选取在四川省人民医院胸外科接受胸腔镜肺叶切除术患者36例,选取同一时段四川省人民医院体检中心体检的健康人员30例。常规测量超声心动图各参数,采用双平面辛普森法测量左室舒张末期容积(left ventricular end diastolic volume,LVEDV)、左室收缩末期容积(left ventricular end systolic volume,LVESV)、左心室射血分数(left ventricular ejective fraction,LVEF)。采用面积-长度法获取左房收缩末期容积(left atrial end systolic volume,LAVs)、左房舒张末期容积(left atrial end diastolic volume,LAVd)以及左房排空容积(left atrial emptying volume,LAV-e)。在心尖三腔切面以“PW/PW”模式同时获取主动脉瓣血流及二尖瓣血流频谱,测定舒张早期峰值速度(E peak of early diastole,E)、舒张晚期峰值速度(A peak of late diastole,A)、E/A比值(E/A ratio)、等容舒张时间(isovolumic relaxation time,IVRT)和二尖瓣E峰减速时间(E wave deceleration time,EDT)。在VFM模式下采集标准心尖四腔、心尖三腔及心尖二腔切面彩色多普勒动态图,各个切面均完整采集3个心动周期,并以原始数据储存至移动硬盘。将心尖三腔切面的彩色多普勒动态图像导入工作站进行VFM分析,依据时间-流量曲线,确定心动周期时相:舒张早期(early diastole,ED)为基线上方第一次流量达峰所对应的帧频,舒张晚期(late diastole,LD)为基线上方第二次流量达峰所对应的帧频,快速射血末期(rapid ejection period,REP)为基线下方第一次流量降到波谷所对应的帧频。手动描绘左心室腔内膜面,分别获取各时相左心室腔内流体能量损耗相关参数,包括左心室整体能量损耗(total energy loss,ELT)、左心室平均能量损耗(average energy loss,ELA)、左心室基底段总能量损耗(total energy loss of basal segment,ELTB)及平均能量损耗(average energy loss of basal segment,ELAB)、左心室中间段总能量损耗(total energy loss of middle segment,ELTM)及平均能量损耗(average energy loss of middle segment,ELAM)、左心室心尖段总能量损耗(total energy loss of apical segment,ELTA)及平均能量损耗(average energy loss of apical segment,ELAA)。同样的方法分析心尖四腔切面及心尖两腔切面并获取能量损耗各参数值,取三个切面能量损耗参数的平均值。一般资料包括年龄、身高、体重、SBP、DBP、BMI、LVEDV、LVESV、LVEF、LAVs、LAVd和LAV-e;舒张功能参数包括E、A、E/A比值、E/e比值、EDT和HR;满足正态分布的左心室能量损耗参数,以上所有参数的组间差异性比较采用独立样本t检验。不满足正态分布的左心室能量损耗参数的组间差异性比较,采用wilcoxon秩和检验。计数资料的差异性分析采用卡方检验。左心室总能量损耗(ELT)与LVEDV、LVESV、LVEF、E、A、HR和住院时间(DAY)的单因素回归分析。结果:(1)PCS组及CONTROL组的一般资料比较:两组间年龄、性别、SBP、DBP、BMI及吸烟时间无明显统计学差异(p>0.05)。(2)PCS组患者手术相关情况:手术切除位置包括右上肺叶(right upper of lung,RUL)占27.78%,右中肺叶(right middle of lung,RML)占5.56%,右下肺叶(right lower of lung,RLL)占16.67%,左上肺叶(left upper of lung,LUL)占27.78%,左下肺叶(left lower of lung,LLL)16.67%。术后病理结果以非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)为主,共28例占PCS组77.78%。慢性炎症8例占PCS组22.22%。(3)PCS组及CONTROL组的左心室及左心房容积参数比较:两组间LVEDV、LVESV、LVEF、LAVd无显著差异(p>0.05),PCS组LAVs和LAV-e低于CONTROL组,差异具有统计学意义(p<0.05)。(4)PCS组及CONTROL组舒张功能参数比较:PCS组E、A、E/e比值及HR均高于CONTROL组,差异具有统计学意义(p<0.05),PCS组EDT和E/A比值低于CONTROL组,差异有统计学意义(p<0.05),两组间IVRT无显著差异(p>0.05)。(5)舒张早期PCS组及CONTROL组左心室流体能量损耗比较:两组间仅ELTB和ELAM差异具有统计学意义(p<0.05)。(6)舒张晚期PCS组及CONTROL组左心室流体能量损耗比较:PCS组ELT、ELA、ELTB、ELTM、ELAM、ELAB和ELAA均高于CONTROL组,差异具有统计学意义(p<0.05)。(7)快速射血末期PCS组及CONTROL组左心室流体能量损耗比较:PCS组ELT、ELA、ELAB、ELAM、ELAA均高于CONTROL组,差异具有统计学意义(p<0.05),PCS组ELTM和ELTA低于CONTROL组(p<0.05),差异具有统计学意义。(8)PCS组及CONTROL组舒张早期二尖瓣口涡旋个数比较:PCS组:无涡旋24例(66.67%),单涡旋3例(8.3%),双涡旋9例(25%),CONTROL组:无涡旋10例(33.33%),单涡旋12例(40%),双涡旋8例(26.67%),差异具有统计学意义(p<0.05);(9)PCS组患者舒张早期、舒张晚期及快速射血末期左心室总能量损耗的单因素回归分析:舒张早期左心室总能量损耗(ELT)与二尖瓣口舒张早期峰值速度(E)正相关,与住院时间(DAY)呈明显负相关(p<0.05)。舒张晚期左心室总能量损耗(ELT)与二尖瓣口舒张早期峰值速度(E)和舒张晚期峰值速度(A)正相关(p<0.05)。快速射血末期左心室总能量损耗(ELT)仅与住院时间(DAY)呈明显负相关关系(p<0.05)。结论:(1)肺切除术后早期左心室射血分数虽然仍处于正常范围以内,但已经出现左心室形态、结构参数的改变和左心室松弛受损。(2)肺切除术后早期左心室腔内流体特征发生改变:舒张早期二尖瓣前叶下方的涡旋环消失或者仅在二尖瓣后叶下方见一个或者多个小的涡旋环。舒张早期、舒张晚期以及快速射血末期均呈现分布区域较广的能量损耗。(3)肺切除术后舒张晚期和快速射血末期左心室能量损耗较正常对照组明显增大。(4)能量损耗较射血分数更早、更敏感的反映左心室收缩功能改变。(5)肺切除术后舒张早期左心室总能量损耗与二尖瓣口舒张早期峰值速度(E)相关,随住院时间的延长能量损耗降低。舒张晚期左心室总能量损耗与二尖瓣口过瓣血流速度相关,尤其与舒张晚期峰值速度(A)的回归系数较高。快速射血末期左心室总能量损耗仅与住院时间呈明显负相关。因此,肺切除术后患者舒张期二尖瓣口过瓣血流速度越快,左心室能量损耗越大。