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左心室壓力應(yīng)變曲線評(píng)估左心室充盈異常患者心肌做功

2021-10-28 12:43羅帥偉申凱凱柴玉嬌袁建軍
關(guān)鍵詞:正?;?/a>健康人限制性

羅帥偉,申凱凱,柴玉嬌,袁建軍

(河南省人民醫(yī)院超聲科,河南 鄭州 450003)

心力衰竭主要表現(xiàn)為心臟收縮及舒張功能障礙。心臟舒張功能障礙所致心力衰竭約占40%~50%,且患者心臟收縮功能多正?;蚪咏1];相關(guān)疾病早期多表現(xiàn)為左心室充盈異常,導(dǎo)致左心室舒張功能障礙,至晚期方引起明顯心臟收縮功能障礙。采用二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)觀察心室應(yīng)變可定量評(píng)估左心室收縮功能,但心臟后負(fù)荷增加導(dǎo)致心肌應(yīng)變能力降低,使其評(píng)估作用受限[2-7]。左心室壓力應(yīng)變曲線是在二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)基礎(chǔ)上結(jié)合左心室整體縱向應(yīng)變(global longitudinal strain, GLS)與左心室壓力變化相而來,為評(píng)估心肌收縮力、耗氧量和心臟做功關(guān)系的金標(biāo)準(zhǔn)[8-9]。本研究觀察左心室壓力應(yīng)變曲線評(píng)估左心室充盈異?;颊咦笮氖倚募∽龉Φ膬r(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019年3月—2020年7月85例于河南省人民醫(yī)院就診的左心室充盈異?;颊?,按左心室舒張期充盈方式[10]將其分為松弛性減退組、假性正?;M和限制性充盈異常組。松弛性減退組28例,男14例,女14例,年齡45~74歲,平均(55.5±7.9)歲;假性正常化組30例,男18例,女12例,年齡33~78歲,平均(53.9±9.8)歲;限制性充盈異常組27例,男15例,女12例,年齡36~71歲,平均(53.4±10.4)歲。另選取同期30名健康志愿者作為對照組,男17例,女13例,年齡25~69歲,平均(49.4±11.5)歲。本研究經(jīng)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)[(2019)倫審第(34)號(hào)],檢查前受試者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用GE Vivid E95超聲診斷儀,M5Sc-D心臟探頭,頻率1.5~4.6 MHz,幀頻50~80幀/秒。囑受試者左側(cè)臥,同步連接胸前導(dǎo)聯(lián)心電圖,由1名具有5年以上工作經(jīng)驗(yàn)的超聲科醫(yī)師行常規(guī)經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖檢查,并于胸骨旁左心室長軸切面測量左心室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular end-diastolic dimension, LVEDD)和左心房前后徑(left atrium diameter,LAD);之后采用脈沖多普勒于心尖四腔心切面獲取二尖瓣口舒張?jiān)缙诜逯笛魉俣?E)和舒張晚期峰值血流速度(A),據(jù)以計(jì)算E/A,再于組織多普勒顯像模式下將脈沖多普勒取樣框置于左心室側(cè)壁二尖瓣環(huán)水平處,獲得其舒張?jiān)缙诜逯邓俣?Ea)和晚期峰值速度(Aa),據(jù)以計(jì)算Ea/Aa;之后以Biplane Simpson法測量左心室舒張末期容積(left ventricular end-diastolic volume, LVEDV)和左心室收縮末期容積(left ventricular end-systolic volume, LVESV),計(jì)算左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction, LVEF);以上參數(shù)均測量3次,取平均值。最后囑患者吸氣后屏氣,采集左心室心尖四腔心切面、三腔心切面、兩腔心切面和左心室乳頭肌短軸切面連續(xù)5個(gè)動(dòng)態(tài)心動(dòng)周期圖像,存儲(chǔ)圖像以待分析。

1.3 圖像分析 由另2名具有5年以上工作經(jīng)驗(yàn)的超聲科醫(yī)師將原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入Echo PAC 203工作站,選擇Q-Analysis模式,點(diǎn)擊2D-Strain,分別于左心室心尖四腔心切面、三腔心切面及兩腔心切面手動(dòng)勾畫心內(nèi)膜,待軟件自動(dòng)生成環(huán)狀ROI后,手動(dòng)調(diào)整心內(nèi)膜及心外膜;追蹤滿意后點(diǎn)擊Approve,自動(dòng)獲得左心室相應(yīng)切面的應(yīng)變曲線,讀取數(shù)據(jù)并記錄左心室縱向峰值應(yīng)變離散度(peak strain dispersion, PSD)和GLS;點(diǎn)擊BE+TRACE中的Myocardial work,自動(dòng)識(shí)別心尖三腔心切面主動(dòng)脈瓣關(guān)閉時(shí)間,輸入肱動(dòng)脈血壓值代替左心室腔內(nèi)壓力,獲取左心室心肌整體無用功(global wasted work, GWW)、整體做功效率(global work efficiency, GWE)、整體有用功(global constructive work, GCW)及整體做功指數(shù)(global work index, GWI)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。以±s表示符合正態(tài)分布的計(jì)量資料,采用單因素方差分析進(jìn)行4組間總體比較,在滿足正態(tài)分布、符合方差齊性的基礎(chǔ)上采用SNK檢驗(yàn)進(jìn)行兩兩比較。以組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intra-class correlation coefficient, ICC)檢驗(yàn)觀察者間和觀察者內(nèi)可重復(fù)性,ICC為0.8~1.0表明可重復(fù)性較好。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料 4組患者年齡、身高、體質(zhì)量、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index, BMI)、心率及血壓差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05,表1)。

表1 左心室充盈異?;颊吲c健康人一般資料比較(±s)

表1 左心室充盈異常患者與健康人一般資料比較(±s)

組別年齡(歲)身高(cm)體質(zhì)量(kg)BMI(kg/m2)心率(次/分)收縮壓(mmHg)舒張壓(mmHg)松弛性減退組(n=28)55.50±7.93168.42±6.0563.39±5.0222.64±2.0468.32±7.66122.35±7.4171.78±4.96假性正?;M(n=30)53.90±9.79167.93±6.2064.53±5.7923.33±2.2669.80±6.11117.3±19.3771.80±5.35限制性充盈異常組(n=27)53.37±10.44168.40±6.1764.25±4.8423.22±2.0670.11±4.94121.51±7.3670.88±4.95對照組(n=30)49.36±11.54167.23±6.1164.46±5.7522.43±2.5267.73±6.84116.5±19.1071.40±4.19F值1.9820.2420.2721.1170.9001.1210.214P值0.1210.8670.8450.3450.4440.3440.887

2.2 常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù) 對照組LVEDD、LVEDV、LVESV及LAD均低于、而LVEF高于假性正?;M和限制性充盈異常組(P均<0.05);對照組E/A高于松弛性減退組且低于限制性充盈異常組(P均<0.05),而Ea/Aa均高于其他3組(P均<0.05)。松弛性減退組LVEDD、LVEDV、LVESV、LAD、E/A均低于、而LVEF高于假性正?;M(P均<0.05);松弛性減退組Ea/Aa低于限制性充盈異常組(P<0.05);假性正?;MLVEDD、LVEDV、LVESV、LAD、E/A均低于、而LVEF高于限制性充盈異常組(P均<0.05)。見表2。

表2 左心室充盈異?;颊吲c健康人常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)比較(±s)

表2 左心室充盈異常患者與健康人常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)比較(±s)

組別LVEDD(mm)LVEDV(ml)LVESV(ml)LVEF(%)LAD(mm)E/AEa/Aa松弛性減退組(n=28)44.25±2.27 100.75±4.46 32.50±2.78 65.64±4.08 29.46±3.14 0.69±0.14? 0.65±0.10?假性正?;M(n=30)50.76±2.96?#121.36±5.64?#98.23±5.59?#53.93±2.74?#40.63±4.67?#1.31±0.11#0.72±0.10?限制性充盈異常組(n=27)64.48±4.38?#▲200.37±9.17?#▲124.55±4.61?#▲33.48±3.14?#▲47.96±5.42?#▲3.33±0.56?#▲0.86±0.30?#對照組(n=30)43.50±2.6398.50±4.8430.26±3.6767.43±4.0329.27±3.501.33±0.111.32±0.14F值264.5961619.5483425.010538.315128.529430.089218.758P值<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001

注:*:與對照組比較P<0.05;#:與松弛減退組比較P<0.05;▲:與假性正?;M比較P<0.05

2.3 心肌做功參數(shù) 對照組GWW低于、而GLS、GWI、GCW和GWE均高于松弛性減退組(P均<0.05);松弛性減退組GWW低于、而GLS、GWI、GCW和GWE均高于假性正?;M(P均<0.05);假性正?;MGWW低于、而GLS、GWI、GCW和GWE均高于限制性充盈異常組(P均<0.05)。見表3和圖1。

表3 左心室充盈異?;颊吲c健康人心肌做功參數(shù)比較(±s)

表3 左心室充盈異?;颊吲c健康人心肌做功參數(shù)比較(±s)

組別GLS(%)GWI(mmHg%)GCW(mmHg%)GWW(mmHg%)GWE(%)松弛性減退組(n=28)-19.07±2.55? 1887.89±134.00? 1921.78±82.63? 56.03±5.53? 92.25±4.15?假性正常化組(n=30)-14.73±1.99?#1313.70±115.00?#1419.70±112.49?#122.30±14.47?#85.46±3.28?#限制性充盈異常組(n=27)-8.33±2.28?#▲779.66±114.03?#▲929.44±73.55?#▲185.77±8.27?#▲76.14±4.17?#▲對照組(n=30)-20.26±1.992000.46±53.782140.30±112.3342.63±5.8298.26±5.10F值165.880767.656865.46822.168142.280P值<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001

注:*:與對照組比較P<0.05;#:與松弛減退組比較P<0.05;▲:與假性正?;M比較P<0.05

圖1 左心室壓力-應(yīng)變環(huán)評(píng)估左心室心肌做功參數(shù) A.對照組;B.松弛性減退組;C.假性正?;M;D.限制性充盈異常組 (LVP:左心室內(nèi)壓強(qiáng);Strain:左心室應(yīng)變;ANT-SEPT:左心室前間隔;SEPT:左心室后間隔;INF:左心室下壁;POST:左心室下側(cè)壁;LAT:左心室前側(cè)壁;ANT:左心室前壁;Constructive Work:有用功;Wasted Work:無用功)

2.4 可重復(fù)性 醫(yī)師間(ICC分別為0.943、0.955、0.953、0.941和0.953)及醫(yī)師內(nèi)(ICC分別為0.977、0.970、0.969、0.987和0.969)測量GCW、GWW、GWI、GWE和GLS結(jié)果的可重復(fù)性均較好。

3 討論

左心室充盈模式改變系多種因素作用的結(jié)果。心肌做功參數(shù)敏感性高,可及早發(fā)現(xiàn)心肌收縮功能的微小變化[11]。左心室壓力-應(yīng)變環(huán)是逆時(shí)針形成的閉合環(huán),反映二尖瓣關(guān)閉到開放期間左心室壓力-應(yīng)變環(huán)范圍內(nèi)的總工作量[12]。本研究以基于二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)的左室壓力應(yīng)變曲線評(píng)估左心室充盈異?;颊咝募∽龉?,觀察者內(nèi)及觀察者間可重復(fù)性均較好。

以往多認(rèn)為松弛性減退階段僅表現(xiàn)為舒張性心力衰竭[1]。本研究結(jié)果顯示,松弛性減退階段已出現(xiàn)左心室收縮和舒張功能下降,而假性正?;拖拗菩猿溆惓kA段已出現(xiàn)病理性改變。分析原因,可能在于心功能下降早期,即松弛性減退階段,僅舒張功能輕度減低[1],舒張?jiān)缙诜渴铱趬翰顪p小,舒張晚期則無明顯變化,使舒張?jiān)缙谧笮氖倚募∵\(yùn)動(dòng)速度低于舒張晚期;心功能下降中期,即假性正?;A段,心肌收縮和舒張能力均下降,左心室射血量減少導(dǎo)致收縮末期心室內(nèi)血容量增大,長期可引起左心室代償性增大,左心房亦隨之增大,導(dǎo)致舒張?jiān)缙谛氖覂?nèi)壓力較松弛性減退階段減小,且左心房心肌細(xì)胞受損使其舒張晚期泵功能減弱,故血流速度減??;而在心功能下降晚期,即限制性充盈異常階段,心肌細(xì)胞已嚴(yán)重受損并失去代償能力,房室內(nèi)徑及容積明顯增大,心功能明顯減低,即舒張晚期左心房泵功能明顯下降,此時(shí)心室主要依靠舒張?jiān)缙诘某槲饔枚溆痆13]。

本研究的主要不足:①樣本量少;②以肱動(dòng)脈血壓代替左心室壓力,難以避免誤差;③僅對心肌整體做功作了評(píng)估。

綜上所述,左心室壓力應(yīng)變曲線可通過分析左心室壓力與心肌收縮功能之間的關(guān)系而評(píng)估左心室充盈異常患者心肌做功,具有較高臨床價(jià)值。

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