利用Emax和maxEav评价心梗病人心缩力的无创研究
作者：周跃发 赵翠萍 崔勇 吴楠
单位：周跃发 赵翠萍(哈尔滨医科大学附属第 一医院心血管内科，150001)；崔勇(黑龙江省庆安县人民医院内科)；吴楠(广州市干部疗养院)
关键词：
中国急救医学000916 本研究利用心动超声、心音、心电图同屏幕显示和同步监测血压技术，对31例心梗病人和正 常人在给药前后使血压处在不同水平时，测定心尖四腔图的舒缩末期左室长径、短径、壁厚 度、面积和袖带血压值，经计算机程序处理，求得舒缩末期左室压力-容积、应力-应变关 系线的斜率Emax和maxEav及射血分数，结果显示，与对照组相比心梗病人心脏扩大，心室 腔和心肌收缩力降低，射血分数下降，而且与国外资料相比正常组间可比性良好，从而说 明各指标的诊断价值和方法的可行性。
收缩期心功力学参数-最大弹性模量Emax和最大心肌劲度maxEav是反映心室和心肌收缩力的 特异指标。以往大量的动物和人体导管实验证明了这些力学参数的特异性和敏感性，也得到 了医学界的认可，但因导管法的创伤性，费时费力，价格昂贵，临床上很难开展。然而，随 着心肌梗死发生率的日益增多，治疗手段的飞速发展，如何早期无创地测得，并能准确表达 心功力学参数，是临床急待解决的实际问题，也是本研究目的所在。
, http://www.100md.com
1 对象与方法
1.1 研究对象及分组
经体检、心电、彩超等检测排除各种器质性疾病的健康人31例为对照组，经心电和心肌酶检 查确诊为急性透壁心肌梗死后3月之内的病人且排除各种器质型心脏病的病人28例为心梗组 ，两组间年龄、性别均无显著差异。
1.2 检测方法
病人仰卧于检查床上，监测血压，连结U-Sonic RT 5000型心脏彩超仪的心电电极，将心音 换能器置于主动脉第一听诊区，将超声探头置于胸骨左缘第4、5肋间，利用心音、心电和心 脏彩超同屏幕显示技术，测定四腔图的舒缩末期左室长径、短径、壁厚度和面积，同步记录 右 壁袖带血压值作为给药前资料，随后分次给病人含服消心痛5 mg和耐绞宁0.3～0.6 mg， 使 收缩压分别下降10～20 mmHg和20～30 mmHg时重复上述测定和记录。将直测值经计算机程序 处理，求得左室压力、容积、Emax、maxEav及EF值。
, 百拇医药
1.3 指标及其运算
1.3.1 左室收缩末期压(Pes)＝(收缩压-舒张压)/3+舒张压[1]单位：(mmHg) 。
1.3.2 左室收缩末期容积：Ves＝0.85Aes2Les[2]，单位：ml；Aes,Les分 别代表左室收缩末期面积、长径。
1.3.3 最大弹性模量：Emax＝Pes/(Ves-Vop)[3]，公式中Emax 是左室收缩末期 压力-容积关系线的斜率，单位：mmHg/ml；Vop是左室收缩末期压力-容积关系线外延在x 轴上的截距，单位：ml。
1.3.4 最大心肌劲度：maxEav＝σes/[km*loge(Dmes/Domes)][4] ，单位： kdyne/cm2；公式中：σes＝1.332×[Pes*Dmes/2 Hes]*[1-Hes/Dmes-Dmes 2/2 L mes2]+1.332 Pes/2，单位：kdyne/cm2；km＝(2/3)(2+Dmes2/Lmes2)是常数； Hes、Dmes、Lmes代表左室收缩末期壁厚度、中壁短、长径；Dom是应力等于0时的左室收缩 末期内径。
, 百拇医药
1.3.5 射血分数：EF＝(Ved-Ves)/Ved×100%，公式中Ved代表左室舒张末期容积，测 量方法同Ves。
2 结果
如表所示，与对照组相比心梗病人左室明显增大，压力指标差异不显著，Emax和maxEav明 显缩小，射血分数降低。
附表 正常人和心梗病人各指标的对比分析 组别
Ves(ml)
Pes(mmHg)
Hes(cm)
HR(p eaks/min)
Emax(mmHg/ml)
, 百拇医药
maxEav(kdyne/cm2)
EF(%)
正常组
24.15±6.44
124.19±7.13
1.30±0.13
68.16±6.8 0
2.49±0.50
1035.06±127.83
67.82±10.00
心梗组
, 百拇医药
49.60±22.98
120.29±19.82
1.25±0.16
70.06±1 7.46
1.75±0.82
938.69±199.66
54.77±8.99
t检验
0.0001*
0.2578
0.2645
, 百拇医药
0.057
0.0001
0.0073*
0.0000*
HR为心率，*代表统计学差异。
3 讨论
本研究依据前人研究的成果[2]，即平均动脉压(Bp)可代替左室收 缩末期 压(Pes)，二者相关性良好(r=0.82)，而且，依据心肌力学理论，求得的心功力学参数 值与导管直测值求得的相比，相关性更好(r=0.99)，结合当今心动超声已成为临床获得 左室大小和构性的 可靠手段，并已得到了医学界的广泛认可，这为本研究无创获得收缩期心功力学参数奠定了 方 法学基础。而如何将左室压力-容积等直测指标准确演化成心功力学参数Emax和maxEav，这 是单靠医学知识无法解决的问题。故本研究依据Snga和Sagawa提出的最大弹性模量概念和mi rsky提出的最大心肌劲度理论，经计算机程序处理，准确表达了Emax和maxEav的真正含义。 至于Emax和maxEav在诊断意义上的区别，有待于进一步阐述。
, 百拇医药
在研究方法上，要求病人体位不动，探头体位和方向不变，每项检测取2～4个心动周期的均 值，以减少数据的误差。
从本研究的结果发现，正常值与国外(导管)资料正常值相比无显著性差异，说明方法的可 靠性。心梗组与对照组的比较说明，心肌梗死后心腔扩大，心室重构，使心室收缩末期压力 -容积线右移，Emax变小。而心肌细胞的坏死使心肌收缩单位减少，收缩末期应力(单位 面积所受到的力)-应变(单位长度的长度改变量)关系曲线右移，心肌收缩力降低，m axEav变小。而且心梗组射血分数也明显低于对照组，提示Emax和maxEav是影响泵血功能的 主要因素，这正是以往人们惯用射血分数评价心肌收缩力的原因所在。
本研究属医学与力学相结合的交叉科学，国内外报道较少。本研究通过对心梗病人的研究， 说明心功力学参数的诊断价值和意义，并向临床提供一个简便无创测定心功力学参数的方法 供同道参考。
[基金来源]黑龙江省自然科学 基金1999年资助项目(No.D9906)
, 百拇医药
[参考文献]
[1]Hadersdal C,Madsen JK,Saunamaki K.The left ventricular end-systoli c pressure-volume index comparison between invasive and auscultatory arm pressure measurements.Angiology,1993,44(12):959-962.
[2]赵翠萍，傅世英，丁玉舒.梗死部位对左室收缩力和重构的影响.哈尔滨医科 大学学报，1998，32(3)：195-197.
[3]Mehmal HC,Stockins B,Ruffmann K.The linearity of the end-systolic pr essure-volume relation in man and its sensitivity for the assessment of left ven tricular function.Circulation,1981,63:1216-1218.
, http://www.100md.com
[4]Mirsky I,Tajimi T,Peterson KL.The development of the entire end-sys tolic pressure-volume and ejection fracion-afterload relations:a new concept of ststolic myocardial stiffness.Circulation,1987,76(2):343-349.
[5]周跃发，赵翠萍，崔勇，等.90例心脏病人心功能力学参数的探讨. 国际心血管杂志，2000，2.
[6]赵翠萍，周跃发，傅世英.利用Emax和maxEav评价溶栓 治疗对心梗病人心功能的影响.中华物理与康复医学杂志，2000，22(3)：232-233.
[收稿：2000-04-12], 百拇医药
单位：周跃发 赵翠萍(哈尔滨医科大学附属第 一医院心血管内科，150001)；崔勇(黑龙江省庆安县人民医院内科)；吴楠(广州市干部疗养院)
关键词：
中国急救医学000916 本研究利用心动超声、心音、心电图同屏幕显示和同步监测血压技术，对31例心梗病人和正 常人在给药前后使血压处在不同水平时，测定心尖四腔图的舒缩末期左室长径、短径、壁厚 度、面积和袖带血压值，经计算机程序处理，求得舒缩末期左室压力-容积、应力-应变关 系线的斜率Emax和maxEav及射血分数，结果显示，与对照组相比心梗病人心脏扩大，心室 腔和心肌收缩力降低，射血分数下降，而且与国外资料相比正常组间可比性良好，从而说 明各指标的诊断价值和方法的可行性。
收缩期心功力学参数-最大弹性模量Emax和最大心肌劲度maxEav是反映心室和心肌收缩力的 特异指标。以往大量的动物和人体导管实验证明了这些力学参数的特异性和敏感性，也得到 了医学界的认可，但因导管法的创伤性，费时费力，价格昂贵，临床上很难开展。然而，随 着心肌梗死发生率的日益增多，治疗手段的飞速发展，如何早期无创地测得，并能准确表达 心功力学参数，是临床急待解决的实际问题，也是本研究目的所在。
, http://www.100md.com
1 对象与方法
1.1 研究对象及分组
经体检、心电、彩超等检测排除各种器质性疾病的健康人31例为对照组，经心电和心肌酶检 查确诊为急性透壁心肌梗死后3月之内的病人且排除各种器质型心脏病的病人28例为心梗组 ，两组间年龄、性别均无显著差异。
1.2 检测方法
病人仰卧于检查床上，监测血压，连结U-Sonic RT 5000型心脏彩超仪的心电电极，将心音 换能器置于主动脉第一听诊区，将超声探头置于胸骨左缘第4、5肋间，利用心音、心电和心 脏彩超同屏幕显示技术，测定四腔图的舒缩末期左室长径、短径、壁厚度和面积，同步记录 右 壁袖带血压值作为给药前资料，随后分次给病人含服消心痛5 mg和耐绞宁0.3～0.6 mg， 使 收缩压分别下降10～20 mmHg和20～30 mmHg时重复上述测定和记录。将直测值经计算机程序 处理，求得左室压力、容积、Emax、maxEav及EF值。
, 百拇医药
1.3 指标及其运算
1.3.1 左室收缩末期压(Pes)＝(收缩压-舒张压)/3+舒张压[1]单位：(mmHg) 。
1.3.2 左室收缩末期容积：Ves＝0.85Aes2Les[2]，单位：ml；Aes,Les分 别代表左室收缩末期面积、长径。
1.3.3 最大弹性模量：Emax＝Pes/(Ves-Vop)[3]，公式中Emax 是左室收缩末期 压力-容积关系线的斜率，单位：mmHg/ml；Vop是左室收缩末期压力-容积关系线外延在x 轴上的截距，单位：ml。
1.3.4 最大心肌劲度：maxEav＝σes/[km*loge(Dmes/Domes)][4] ，单位： kdyne/cm2；公式中：σes＝1.332×[Pes*Dmes/2 Hes]*[1-Hes/Dmes-Dmes 2/2 L mes2]+1.332 Pes/2，单位：kdyne/cm2；km＝(2/3)(2+Dmes2/Lmes2)是常数； Hes、Dmes、Lmes代表左室收缩末期壁厚度、中壁短、长径；Dom是应力等于0时的左室收缩 末期内径。
, 百拇医药
1.3.5 射血分数：EF＝(Ved-Ves)/Ved×100%，公式中Ved代表左室舒张末期容积，测 量方法同Ves。
2 结果
如表所示，与对照组相比心梗病人左室明显增大，压力指标差异不显著，Emax和maxEav明 显缩小，射血分数降低。
附表 正常人和心梗病人各指标的对比分析 组别
Ves(ml)
Pes(mmHg)
Hes(cm)
HR(p eaks/min)
Emax(mmHg/ml)
, 百拇医药
maxEav(kdyne/cm2)
EF(%)
正常组
24.15±6.44
124.19±7.13
1.30±0.13
68.16±6.8 0
2.49±0.50
1035.06±127.83
67.82±10.00
心梗组
, 百拇医药
49.60±22.98
120.29±19.82
1.25±0.16
70.06±1 7.46
1.75±0.82
938.69±199.66
54.77±8.99
t检验
0.0001*
0.2578
0.2645
, 百拇医药
0.057
0.0001
0.0073*
0.0000*
HR为心率，*代表统计学差异。
3 讨论
本研究依据前人研究的成果[2]，即平均动脉压(Bp)可代替左室收 缩末期 压(Pes)，二者相关性良好(r=0.82)，而且，依据心肌力学理论，求得的心功力学参数 值与导管直测值求得的相比，相关性更好(r=0.99)，结合当今心动超声已成为临床获得 左室大小和构性的 可靠手段，并已得到了医学界的广泛认可，这为本研究无创获得收缩期心功力学参数奠定了 方 法学基础。而如何将左室压力-容积等直测指标准确演化成心功力学参数Emax和maxEav，这 是单靠医学知识无法解决的问题。故本研究依据Snga和Sagawa提出的最大弹性模量概念和mi rsky提出的最大心肌劲度理论，经计算机程序处理，准确表达了Emax和maxEav的真正含义。 至于Emax和maxEav在诊断意义上的区别，有待于进一步阐述。
, 百拇医药
在研究方法上，要求病人体位不动，探头体位和方向不变，每项检测取2～4个心动周期的均 值，以减少数据的误差。
从本研究的结果发现，正常值与国外(导管)资料正常值相比无显著性差异，说明方法的可 靠性。心梗组与对照组的比较说明，心肌梗死后心腔扩大，心室重构，使心室收缩末期压力 -容积线右移，Emax变小。而心肌细胞的坏死使心肌收缩单位减少，收缩末期应力(单位 面积所受到的力)-应变(单位长度的长度改变量)关系曲线右移，心肌收缩力降低，m axEav变小。而且心梗组射血分数也明显低于对照组，提示Emax和maxEav是影响泵血功能的 主要因素，这正是以往人们惯用射血分数评价心肌收缩力的原因所在。
本研究属医学与力学相结合的交叉科学，国内外报道较少。本研究通过对心梗病人的研究， 说明心功力学参数的诊断价值和意义，并向临床提供一个简便无创测定心功力学参数的方法 供同道参考。
[基金来源]黑龙江省自然科学 基金1999年资助项目(No.D9906)
, 百拇医药
[参考文献]
[1]Hadersdal C,Madsen JK,Saunamaki K.The left ventricular end-systoli c pressure-volume index comparison between invasive and auscultatory arm pressure measurements.Angiology,1993,44(12):959-962.
[2]赵翠萍，傅世英，丁玉舒.梗死部位对左室收缩力和重构的影响.哈尔滨医科 大学学报，1998，32(3)：195-197.
[3]Mehmal HC,Stockins B,Ruffmann K.The linearity of the end-systolic pr essure-volume relation in man and its sensitivity for the assessment of left ven tricular function.Circulation,1981,63:1216-1218.
, http://www.100md.com
[4]Mirsky I,Tajimi T,Peterson KL.The development of the entire end-sys tolic pressure-volume and ejection fracion-afterload relations:a new concept of ststolic myocardial stiffness.Circulation,1987,76(2):343-349.
[5]周跃发，赵翠萍，崔勇，等.90例心脏病人心功能力学参数的探讨. 国际心血管杂志，2000，2.
[6]赵翠萍，周跃发，傅世英.利用Emax和maxEav评价溶栓 治疗对心梗病人心功能的影响.中华物理与康复医学杂志，2000，22(3)：232-233.
[收稿：2000-04-12], 百拇医药