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目的:联合运用血流向量成像技术(vector flow mapping,VFM)与平板运动负荷超声心动图评价冠状动脉轻度狭窄患者不同时相左心室流场状态,探讨冠状动脉轻度狭窄患者左心室流场变化及其储备功能改变。方法:前瞻性收集胸痛疑诊冠状动脉粥样硬化性心脏病患者,所有患者于冠状动脉造影或冠状动脉双源CT前进行平板运动负荷超声心动图检查,收集患者相关资料,纳入34例冠状动脉左前降支轻度狭窄(狭窄程度<50%)患者为病例组,另选取同期进行实验的36例冠状动脉无明显狭窄患者为对照组。分别于静息状态及恢复早期采集心尖四腔、三腔及两腔心切面超声图像,测量患者左心室收缩及舒张功能指标。将原始图像导入VFM图像分析工作站进行左心室流场分析,记录等容收缩期(S1)、快速射血期(S2)、减慢射血期(S3)、等容舒张期(D1)、快速充盈期(D2)、减慢充盈期(D3)及心房收缩期(D4)左心室流场变化、涡旋面积、环量(cir)、整体能量损耗(ELt)、基底段能量损耗(ELb)、中间段能量损耗(ELm)、心尖段能量损耗(ELa)、能量损耗储备(EL-r)及能量损耗储备率,比较两组运动负荷前后组内及组间差异。结果:1.两组间常规资料比较:两组间一般资料、血清学指标、常规超声心动图测量值、平板运动负荷超声心动图指标差异无统计学意义(P>0.05)。2.血流向量成像参数比较:(1)对照组及病例组左心室血流向量成像定性观察结果对照组与病例组静息及负荷状态下均存在较为规律的涡流形成及消散趋势,运动负荷后EL较静息状态增多。病例组与对照组相比,流线分布相对欠规则,静息状态左心室S1、D3心尖段及D1中间段异常涡旋形成。(2)静息状态对照组与病例组血流向量成像参数比较与对照组相比,静息状态病例组左心室S1涡旋面积减小(P<0.05),S3涡旋面积增大(P<0.05);病例组S1 ELm较对照组增高(P<0.05),S2 ELm、ELa较对照组增高(P<0.05);D1 ELt、ELb、ELm、ELa较对照组增高(P<0.05);D2ELt、ELb、ELm较对照组减低(P<0.05);D3 ELb较对照组增高(P<0.05);D4ELa较对照组增高(P<0.05)。(3)负荷后对照组与病例组血流向量成像参数比较与对照组相比,负荷后病例组D1、D3涡旋面积增大(P<0.001);D1、D2cir增高(P<0.001);S2 ELt、ELb、ELm、ELa较对照组减低,(P<0.05);S3 ELt、ELm较对照组减低(P<0.001);D1 ELb较对照组增高(P<0.05);D2 ELm、ELa较对照组减低(P<0.05);D3 ELb较对照组增高(P<0.05);D3 ELm、ELa较对照组减低(P<0.05);D4 ELb较对照组减低(P<0.05)。(4)对照组运动负荷前后血流向量成像参数比较与静息状态相比,对照组负荷后S1、S3、D2及D3涡旋面积减小(P<0.05);S2、D1、D3及D4cir增高(P<0.05),D2cir减低(P<0.05);除D2 ELb差异无统计学意义外(P>0.05),其余时相整体及节段EL大多较静息状态下增高(P<0.05)。(5)病例组运动负荷前后血流向量成像参数比较与静息状态相比,病例组负荷后S3、D2涡旋面积减小(P<0.001),D1涡旋面积增大(P<0.001);S2、D1、D3、D4cir增高(P<0.05);除D1 ELt、ELb及D2ELb差异无统计学意义(P>0.05)外,其余时相整体及节段EL大多较静息状态下增高(P<0.05)。3.两组间能量损耗储备比较与对照组相比,病例组S1 ELa-r低于对照组(P<0.05);S2 ELt-r、ELb-r、ELm-r、ELa-r低于对照组(P<0.05);S3 ELt-r、ELb-r、ELm-r低于对照组(P<0.05);D1 ELt-r、ELb-r、ELm-r、ELa-r低于对照组(P<0.05);D2 ELa-r低于对照组(P<0.05);D3 ELt-r、ELa-r低于对照组(P<0.05);D4 ELm-r、ELa-r低于对照组(P<0.05)。与对照组相比,病例组S1基底段EL储备率高于对照组(P<0.05);S2左心室整体、基底段、中间段、心尖段EL储备率低于对照组(P<0.05);S3左心室整体、中间段储备率低于对照组(P<0.05);D1左心室整体、基底段、心尖段EL储备率低于对照组(P<0.05);D2心尖段储备率低于对照组(P<0.05);D3左心室整体、心尖段EL储备率低于对照组(P<0.05);D4心尖段储备率低于对照组(P<0.05)。4.Logistic回归及ROC曲线分析结果静息状态D1 ELb增高将增加冠状动脉轻度狭窄的风险,具有统计学意义(OR=1.537,95%CI 1.337~1.766,P<0.001);负荷后D1涡旋面积增大将增加冠状动脉轻度狭窄的风险,具有统计学意义(OR=1.005,95%CI 1.001~1.008,P<0.05);负荷后S3 Elm降低将增加冠状动脉轻度狭窄的风险,具有统计学意义(OR=0.543,95%CI 0.452~0.652,P<0.001);S2 ELa-r降低将增加冠状动脉轻度狭窄的风险,具有统计学意义(OR=0.664,95%CI 0.578~0.762,P<0.05)。静息状态D1 ELb取截断值为2.809时AUC为0.637,敏感性为0.582,特异性为0.847;负荷后D1涡旋面积取截断值为75.78时AUC为0.705,敏感性为0.648,特异性为0.629。结论:1、冠状动脉左前降支轻度狭窄患者静息状态下左心室流场已出现改变。S1、D1及D3异常涡旋形成,各时相EL不同程度升高,中间段及心尖段改变更为明显。D1 ELb代偿性增高对于冠状动脉轻度狭窄的评估具有一定意义。2、负荷后两组左心室内血流状态均较前紊乱,病例组EL与对照组相比大致呈减低趋势,S3 Elm与S2 ELa-r降低增加冠状动脉左前降支轻度狭窄的风险。负荷后D1涡旋面积增大有助于冠状动脉轻度狭窄的评估。3、冠状动脉左前降支轻度狭窄患者左心室能量损耗储备较无明显狭窄患者减低,以心尖段改变更为敏感。4、VFM结合运动负荷能进一步评估冠状动脉轻度狭窄患者左心室流场改变,有望在冠心病早期评价中发挥作用。