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高血压是严重威胁人类健康并带来全球经济负担的重大疾病。长期的高血压会引起左心室重构和功能减退,最终导致心力衰竭。探索高血压引起的早期左心室心功能改变及机制,识别出有可能发展成严重心脏损伤的个体,可为高血压所致心力衰竭的早期防控发挥积极作用。经超声二维斑点追踪技术测定左室压力-应变环测定的心肌做功(myocardial work,MW)是评估左室心功能和反映心室-动脉耦联的无创性新方法,且在早期心功能评估中有优势。动脉硬化随年龄的增加而增加,它既是高血压的重要病理改变,也是高血压维持和恶化的重要结构基础。故本研究在高血压和非高血压人群中,研究无创MW在左室射血分数(left ventricular ejection fraction,LVEF)正常的高血压患者中的应用价值,并探索动脉硬化对心肌做功的影响。第一部分研究设计及研究对象招募目的:研究无创心肌做功方法在左室射血分数正常的高血压人群中的应用价值,以及探索动脉硬化对心肌做功的影响。方法:设计一个单中心横断面观察性研究。纳入18-65岁高血压无合并病者和非高血压者。所有研究对象均接受常规超声心动图、斑点追踪超声心动图测定心肌做功和心肌应变,以及臂踝脉搏波速测量(brachial-ankle pulse wave velocity,ba PWV)。非高血压人群根据研究内容的不同分为如下亚组:血压正常组和血压正常高值组;高血压人群根据研究内容的不同分为如下亚组:1级高血压组和2级高血压组。结果:最终共成功纳入208名研究对象。其中,高血压患者104名,非高血压者104名。在104名高血压患者中,56人接受降压药物治疗,48人未接受降压药物治疗;1级高血压者34人,2级高血压者70人。104名非高血压人群中,血压正常者69人,血压正常高值者35人。整体研究人群的年龄中位数为49.0(42.0-56.0)岁,男性有114人(占54.8%)。结论:本研究旨在研究无创MW在高血压早期收缩功能评估中运用价值,并以ba PWV作为评估动脉硬化的指标,探索动脉硬化对心肌做功的影响。本研究的开展,具有一定的临床价值和意义。第二部分不同血压级别人群心肌做功的情况目的:分析不同血压级别人群心肌做功的情况,研究血压负荷对心肌做功(MW)的影响。方法:本部分研究包含118名参与者,其中血压正常者35人,血压正常高值者35人,1级高血压者21人,2级高血压者27人。所有的高血压者均未接受降压药物治疗。血压正常的35人由血压正常的69人中随机抽样选出。心肌做功的四个指标包括:整体做功指数(global work index,GWI)、整体有用功(global constructive work,GCW)、整体无用功(global wasted work,GWW)、整体做功效率(global work efficiency,GWE)。用ANOVA方差分析或Kruskal-Wallis检验比较不同血压级别人群的心肌做功的差异。结果:血压正常组、血压正常高值组、1级高血压和2级高血压组的GWI的均值分别为1781.34±228.61 mm Hg%,2001.74±282.09mm Hg%,2092.29±307.68 mm Hg%和2140.93±351.20 mm Hg%。GWI、GCW和GWW随着血压级别的增高而增高,GWE随血压级别的增高呈现下降趋势,四组间差异具有统计学意义。血压正常高值人群心肌做功的四个指标GWI、GWE、GCW、GWW较与正常血压人群均有显著差异,而两个亚组间的左室纵向应变(global longitudinal strain,GLS)无明显变化。结论:无创MW可以反映不同血压级别人群的早期心功能改变,是评价高血压患者早期心脏功能受损的可靠指标。在血压正常高值的人群中,MW的指标可较GLS更早的检测这类人群的心功能变化。第三部分无创心肌做功指数作为心室-动脉耦联的新指标在高血压患者中的价值目的:无创心肌做功指数(myocardial work index,MWI)作为一种新的评价左心室-动脉耦联(ventricular-arterial coupling,VAC)的方法,可能会比传统方法:有效动脉弹性与左心室收缩末弹性比值(arterial elastance/left ventricular elastance index,Ea/Ees)提供更有用的信息。本部分旨在研究在高血压中MWI是否比Ea/Ees与高血压靶器官损害(hypertension-mediated organ damage,HMOD)和舒张功能障碍具有更好的相关性。方法:对纳入研究的104名高血压患者,以69名正常血压者为对照进行分析。所有参与者均接受常规超声心动图、斑点追踪超声心动图检测心肌做功和臂踝脉搏波速度(brachial-ankle pulse wave velocity,ba PWV)测量。整体做功指数(global work index,GWI)是心肌做功的一个组成指标。分析GWI与HMOD、舒张功能障碍的相关性。采用受试者工作特征曲线分析GWI对HMOD和舒张功能障碍的预测能力。结果:高血压组的GWI明显高于血压正常组(2021.69±348.02mm Hg%vs 1757.45±225.86 mm Hg%,P<0.001)。高血压患者中,在校正年龄、性别、平均动脉压后,GWI升高是ba PWV、脉压和左房容积指数升高及超声心动图左室肥厚的独立危险因素(P=0.023,P<0.001,P=0.007,P=0.002)。然而,Ea/Ees与HMOD的相关参数和舒张功能不全的指标之间没有显著的相关性。GWI预测脉压增大,ba PWV升高、超声心动图左室肥厚和左房容积指数升高的ROC曲线下面积分别为0.799、0.770、0.674和0.679(P值均<0.05)。结论:在左室射血分数正常的高血压患者中,GWI与HMOD和舒张功能障碍独立相关,而经传统的超声心动图所测VAC的指标Ea/Ees与HMOD和舒张功能障碍无明确的相关性。GWI可能是评估高血压VAC的一种新的更具临床价值的指标。第四部分臂踝脉搏波速度对左室射血分数正常的高血压和非高血压人群无创心肌做功的影响目的:动脉硬化对心肌做功(myocardial work,MW)的影响尚不清楚。本部分旨在研究在左室射血分数正常的高血压和非高血压人群中,臂踝脉搏波速度(brachial-ankle pulse wave velocity,ba PWV)与无创左心室压力-应变环所测MW之间的关系。方法:对纳入的208名参与者(高血压患者104名和非高血压者104名)进行分析。根据ba PWV的三分位截点将所有研究对象分为三组。分析ba PWV与MW的相关性。采用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线分析ba PWV对异常MW的预测价值。结果:从低到高三分位组ba PWV的中位数分别为1286.5(1197.5~1343.5)cm/s、1490.0(1444.5~1544.0)cm/s和1803.8(1708.3~1972.0)cm/s。单因素线性回归分析中,ba PWV与整体做功指数(GWI)、整体有用功(GCW)和整体无用功(GWW)呈显著正相关,与整体做功效率(GWE)呈负相关。多因素线性回归分析中,在调整了单因素线性回归分析中的主要混杂因素后,相关性仍然显著。ba PWV预测GWI、GCW、GWW、GWE异常的ROC曲线下面积分别为0.653、0.666、0.725、0.688(所有P<0.05)。结论:在射血分数正常的高血压和非高血压的混合人群中,Ba PWV与经二维斑点追踪技术测定无创左心室压力-应变环法所测的MW的四个指标GWI、GWE、GCW、GWW均显著相关。