组织多普勒显像技术测定左室舒张功能的研究
作者：王石 真 张运 张梅 郑昭伦 王勇 邢艳秋 张园园
单位：250012 山东医科大学附属医院心内科
关键词：组织多普勒显像；舒张功能
中国超声医学杂志990506 摘 要 目的：检验多普勒组织显像(DTI)技术估测左室舒张功能的临床应用价值。方法：对37例二尖瓣返流患者测定二尖瓣返流频谱，通过计算机软件获得左室松弛时间常数Tau，同步测定二尖瓣环、IVS中部和LVPW的DTI频谱，检验DTI指标与Tau值的相关性及在检测左室舒张功能中的价值。结果：Tau值与二尖瓣环和IVS中部心肌组织多普勒有关指标呈中等程度的相关，与LVPW指标呈高度相关。在二尖瓣血流频谱E/A>1伴有Tau≥40ms的患者，左室后壁E'/A'<1.2.结论：DTI技术对估测左室舒张功能具有应用价值。
The Study of Doppler Tissue Imaging in the Evaluation of
, 百拇医药
Left Ventricular Diastolic Function
Wang Tian,Zhang Yun,Zhang Mei,et al
Department of Cardiology,First Affiliated Hospital of Shandong medical University,Jinan 250012
ABSTRACT Objective:To assess the clinical utility of Doppler tissue imaging in the evaluation of left ventricular diadtolic function.Methods：Mitral regurgitation spectra were recorded in 37 patients with mitral regurgitation and the time constants(Tau)were measured by computer from the mitral regurgitation spectra.Mitral annulus,IVS and LVPW velocity indexes during diastole were measured simultaneously by Doppler tissue imaging(DTI),we compared the correlation between DTI indexes with Tau.Results:Indexes of mitral annulus and IVS correlated with Tau moderately,indexes of LVPW correlated well with Tau.When combination of normal mitral inflow variables with prolonged tau(>40ms,pseudonormalization),E'/A' of LVPW and mitral annulus<1.2.Conclusion:The assessment of the mitral annulus and LVPW velocity may be useful in detecting LV diastolic dysfunction,particularly in detecting a pseudonormalization pattern of mitral inflow.
, 百拇医药
KEY WORDS Doppler tissue imaging Diastolic dysfunction
Weiss 等提出左室心肌松弛时间常数(Tau)为一相对不依赖于前、后负荷，定量评价左室心肌松弛性的可靠指标〔1〕。然而，这项指标必须通过心导管检查，利用左室压力和微分曲线经计算获取。为了克服方法学问题，我们曾分析了大量的心导管资料，证明了等容舒张期左室压力呈指数形式下降，在具有二尖瓣返流的患者，应用连续波多普勒可记录返流频谱，借助简化的柏努利方程，可将返流速度转化为左室-左房返流压差，将收缩期各点的压差连成曲线，其形态与左室压力曲线极为相似，由此可计算Tau，并与同步心导管测值具有高度相关关系〔2，3〕，目前我们已将这一方法编制成计算机软件，计算大为简化，同时克服了人工测量的误差。本研究以连续波多普勒获得的Tau值为基准，同步应用多普勒组织显像(DTI)技术，测定二尖瓣环、室间隔和左室后壁的组织多普勒频谱，了解DTI指标与Tau值的相关性及该技术检测左室舒张功能的应用价值。
, 百拇医药
资料与方法
1、研究对象 37例经彩色多普勒检查证实为二尖瓣轻至中度返流的连续患者，男18例，女19例，年龄8～70岁，平均年龄43.6岁。其中冠心病14例(包括陈旧性心肌梗塞6例)，二尖瓣脱垂7例，先心病7例(房间隔缺损3例，室间隔缺损3例，动脉导管未闭1例)，扩张性心肌病5例，高血压3例，甲亢性心脏病1例，全部患者均经详细询问病史，查体，心电图，超声心动图确诊，均为窦性心律，心功能NYHA I～Ⅲ级。
2、研究方法 超声心动图检查：使用HP 5500型彩色多普勒超声显像仪，探头频率2～4MHz。患者左侧卧位取左室长轴、心尖四腔和五腔心切面，同步记录心电图，进行以下指标的测定。
脉冲多普勒检查：于心尖四腔心切面彩色多普勒显示左室内舒张期血流束，取样容积置于二尖瓣尖水平测定舒张期血流速度E、A。
连续波多普勒检查：于心尖四腔心切面在彩色多普勒指引下，尽量减小取样线与返流束之间的夹角，应用连续波多普勒获得最大二尖瓣返流速度频谱。
, 百拇医药
组织多普勒检查：于左室长轴切面使取样线与室间隔及左室后壁中部垂直，将取样容积置于室间隔和左室后壁的心内膜部分；于心尖四腔心切面尽量使取样线与二尖瓣环呈垂直关系，将取样容积置于二尖瓣环侧壁；记录舒张早期与舒张晚期室间隔、左室后壁和二尖瓣环运动速度频谱，测量获得E'与A'，E'/A'。
测定主动脉血流频谱终点到E'峰值的时间TE'：于心尖五腔心切面应用脉冲多普勒获得主动脉血流频谱，TE＝心电图QRS波起点到E峰值时间-心电图QRS波起点到主动脉血流频谱终点的时间。
以上测量录像机记录嗣后分析，记录速度100mm/sec。
3、资料分析 应用北京科力公司生产的BIE-2020型超声心动图处理系统，对二尖瓣返流频谱进行数据分析，计算机取样，冻结图像，人工确定 8～10点后，计算机实现自动包容血流频谱，输入左房压(LAP)后，计算机报告-dp/dt max、Tau、P0。其中LAP取10mmHg，我们以前的研究已证实LAP取10mmHg获得的Tau值与心导管检查获得的Tau值相关性最好，Chen C等的报告意见相同〔3，4〕。P0为压力下降最大处的左室压。超声心动图指标均取3个心动周期的平均值。
, http://www.100md.com
4、统计学分析 测值以
±s表示。直线相关回归分析对比从连续多普勒二尖瓣返流频谱测定获得Tau值与DTI有关测值的相关性。
结果
在所有患者左室后壁和二尖瓣环处均获得满意的图像资料，室间隔处有6例患者图像不满意，给予剔除。Tau值为52.4±8.7ms。各项组织多普勒指标与Tau的相关分析见表1。二尖瓣前向血流频谱E/A，T≥40ms的患者(伪正常患者n＝8)左室后壁和二尖瓣环E'/A'均小于1.2。
表1 各项测值与Tau值的相关性分析 测量指标
测值
r
P
, 百拇医药
二尖瓣环
E'(cm/s)
23.4±5.6
-0.51
<0.01
E'/A'
1.38±0.1
-0.56
<0.01
TE'(ms)
120.6±32.3
0.72
, 百拇医药
<0.001
室间隔
E'(cm/s)
16.7±2.3
-0.44
<0.05
E'/A'
1.19±0.2
-0.50
<0.01
TE'(ms)
97.6±14.1
, 百拇医药
0.62
<0.01
左室后壁
E'(cm/s)
25.5±4.3
-0.76
<0.001
E'/A'
1.39±0.1
-0.80
<0.0001
TE'(ms)
, http://www.100md.com 113.0±12
0.81
<0.0001
讨论 近年临床诊断左室舒张功能较多采用二尖瓣血流频谱E/A比值，但该指标不能全面地反映心肌松弛性和顺应性两方面的情况、又易受到年龄、心率、左室前后负荷及心肌收缩力等多种因素的影响、在左房压显著升高或出现限制充盈的情况下会出现伪正常现象。测定肺静脉血流频谱虽然可以有助于鉴别假性正常化，但肺静脉血流仅在部分患者可获满意的图像。连续波多普勒测定Tau仅限于具有二尖瓣返流的患者，应用也受到限制。
DTI为一项新的探测心肌运动的技术，通过改变多普勒波系统，除去心腔内血流产生的高速、低振幅信号，保留心肌产生的低速高振幅信号，测定心肌的运动更直接地了解左室舒张功能。
与Tau的相关性分析结果表明DTI指标在估测左室舒张功能方面具有意义。左室后壁组织多普勒指标与Tau的相关性呈高度相关，取样线容易与左室后壁的中部成垂直关系，与室间隔比较而言左室后壁受到的全心和右心的血流动力学影响也较小，临床应用的价值较大。室间隔中部与取样线容易垂直，但室间隔易受局部心肌缺血、心肌梗塞和非对称性肥厚局部运动异常及右室及全心的血流动力学改变的影响；对室间隔单一部位进行DTI测定，不足以为左室舒张功能提供全面的信息。Garcia等的研究发现二尖瓣环E'/A'在正常人大于1，在松弛异常，限制性充盈二尖瓣血流频谱出现伪正常的情况下E'/A'均小于1〔6，7〕。在本研究中二尖瓣前向血流频谱E/A>1伴有T>＝40ms的患者(伪正常患者n＝8)左室后壁和二尖瓣环E'/A'均小于1.2。二尖瓣环的运动代表了左室长轴方向的变化，在无左室形态明显改变和局部室壁运动严重异常的情况下，左室长轴的变化可以代表左室容量的变化。二尖瓣环处组织较厚信号采集容易但二尖瓣环侧壁处的测量取样线与二尖瓣环垂直与否影响测值的准确性。Dae-won Sohn等〔5〕的研究应用二尖瓣环室间隔侧采取DTI频谱，其研究证明DTI指标独立于前负荷的改变。考虑二尖瓣环室间隔侧易受到右心和全心的血流动力学影响，故我们采用二尖瓣环的侧壁处取样。从以上结果我们认为，二尖瓣环和左室后壁DTI指标均可用于估测左室舒张功能，无局部室壁运动异常者可应用左室后壁DTI，左室形态轻度改变和局部室壁运动异常的情况下可应用二尖瓣环DTI指标。
, http://www.100md.com
图1 二尖瓣环DTI频谱
图2 左室后壁DTI频谱
研究的局限性：患者均为窦性心律且具有二尖瓣返流，结果具有一定特殊性。
结论：应用DTI测定二尖瓣环和心肌运动频谱，为估测左室舒张功能可行新方法，尤其对鉴别伪正常具有一定应用价值。
本课题为卫生部临床学科重点项目
参考文献
[1]Weiss Jul,Fredriksen JW,Weisfeldt ML.Hemodynamic determinants of the time course of fall in canine left ventricular pressure.J Clin Invest,1976,58:751～755
, 百拇医药
[2]张运，张梅，葛志明，等.连续波多普勒超声估测左室松弛常数的研究.中华心血管病杂志，1992，20(5)：315～317
[3]张梅，张运，赵玉霞，等.计算机定量分析二尖瓣返流患者左室功能.中华超声影像学杂志，1994，3(3)：97～100
[4]Chen C.Noninvasive measurement of the time constant of left ventricular relaxation using continuos-waves Doppler velocity profile of mitral regurgitation.Circulation,1992,86:272～278
[5]Dae-won Sohn.Assessment of mitral annulus velocity by Doppler tissue imaging in the evaluation of left ventricular diastolic function.J Am Coll Cardiol,1997,30:474～480
, 百拇医药
[6]Takashi Oki.Clinical application of pulsed Doppler tissue imaging for assessing abnormal left ventricular relaxation.Am J Cardiol,1997,79:921～928
[7]Garcia MJ,Rodriguez L,Ares M,et al.Differentiation of constrictive pericarditis from restrictive cardiomyopathy:Assessment of left ventricular diastlic velocities in longitudinal axis by Doppler tissue imaging.J Am Coll Cardiol,1996,27:108～114
(1998-11-02收稿，1998-12-17修回), 百拇医药
单位：250012 山东医科大学附属医院心内科
关键词：组织多普勒显像；舒张功能
中国超声医学杂志990506 摘 要 目的：检验多普勒组织显像(DTI)技术估测左室舒张功能的临床应用价值。方法：对37例二尖瓣返流患者测定二尖瓣返流频谱，通过计算机软件获得左室松弛时间常数Tau，同步测定二尖瓣环、IVS中部和LVPW的DTI频谱，检验DTI指标与Tau值的相关性及在检测左室舒张功能中的价值。结果：Tau值与二尖瓣环和IVS中部心肌组织多普勒有关指标呈中等程度的相关，与LVPW指标呈高度相关。在二尖瓣血流频谱E/A>1伴有Tau≥40ms的患者，左室后壁E'/A'<1.2.结论：DTI技术对估测左室舒张功能具有应用价值。
The Study of Doppler Tissue Imaging in the Evaluation of
, 百拇医药
Left Ventricular Diastolic Function
Wang Tian,Zhang Yun,Zhang Mei,et al
Department of Cardiology,First Affiliated Hospital of Shandong medical University,Jinan 250012
ABSTRACT Objective:To assess the clinical utility of Doppler tissue imaging in the evaluation of left ventricular diadtolic function.Methods：Mitral regurgitation spectra were recorded in 37 patients with mitral regurgitation and the time constants(Tau)were measured by computer from the mitral regurgitation spectra.Mitral annulus,IVS and LVPW velocity indexes during diastole were measured simultaneously by Doppler tissue imaging(DTI),we compared the correlation between DTI indexes with Tau.Results:Indexes of mitral annulus and IVS correlated with Tau moderately,indexes of LVPW correlated well with Tau.When combination of normal mitral inflow variables with prolonged tau(>40ms,pseudonormalization),E'/A' of LVPW and mitral annulus<1.2.Conclusion:The assessment of the mitral annulus and LVPW velocity may be useful in detecting LV diastolic dysfunction,particularly in detecting a pseudonormalization pattern of mitral inflow.
, 百拇医药
KEY WORDS Doppler tissue imaging Diastolic dysfunction
Weiss 等提出左室心肌松弛时间常数(Tau)为一相对不依赖于前、后负荷，定量评价左室心肌松弛性的可靠指标〔1〕。然而，这项指标必须通过心导管检查，利用左室压力和微分曲线经计算获取。为了克服方法学问题，我们曾分析了大量的心导管资料，证明了等容舒张期左室压力呈指数形式下降，在具有二尖瓣返流的患者，应用连续波多普勒可记录返流频谱，借助简化的柏努利方程，可将返流速度转化为左室-左房返流压差，将收缩期各点的压差连成曲线，其形态与左室压力曲线极为相似，由此可计算Tau，并与同步心导管测值具有高度相关关系〔2，3〕，目前我们已将这一方法编制成计算机软件，计算大为简化，同时克服了人工测量的误差。本研究以连续波多普勒获得的Tau值为基准，同步应用多普勒组织显像(DTI)技术，测定二尖瓣环、室间隔和左室后壁的组织多普勒频谱，了解DTI指标与Tau值的相关性及该技术检测左室舒张功能的应用价值。
, 百拇医药
资料与方法
1、研究对象 37例经彩色多普勒检查证实为二尖瓣轻至中度返流的连续患者，男18例，女19例，年龄8～70岁，平均年龄43.6岁。其中冠心病14例(包括陈旧性心肌梗塞6例)，二尖瓣脱垂7例，先心病7例(房间隔缺损3例，室间隔缺损3例，动脉导管未闭1例)，扩张性心肌病5例，高血压3例，甲亢性心脏病1例，全部患者均经详细询问病史，查体，心电图，超声心动图确诊，均为窦性心律，心功能NYHA I～Ⅲ级。
2、研究方法 超声心动图检查：使用HP 5500型彩色多普勒超声显像仪，探头频率2～4MHz。患者左侧卧位取左室长轴、心尖四腔和五腔心切面，同步记录心电图，进行以下指标的测定。
脉冲多普勒检查：于心尖四腔心切面彩色多普勒显示左室内舒张期血流束，取样容积置于二尖瓣尖水平测定舒张期血流速度E、A。
连续波多普勒检查：于心尖四腔心切面在彩色多普勒指引下，尽量减小取样线与返流束之间的夹角，应用连续波多普勒获得最大二尖瓣返流速度频谱。
, 百拇医药
组织多普勒检查：于左室长轴切面使取样线与室间隔及左室后壁中部垂直，将取样容积置于室间隔和左室后壁的心内膜部分；于心尖四腔心切面尽量使取样线与二尖瓣环呈垂直关系，将取样容积置于二尖瓣环侧壁；记录舒张早期与舒张晚期室间隔、左室后壁和二尖瓣环运动速度频谱，测量获得E'与A'，E'/A'。
测定主动脉血流频谱终点到E'峰值的时间TE'：于心尖五腔心切面应用脉冲多普勒获得主动脉血流频谱，TE＝心电图QRS波起点到E峰值时间-心电图QRS波起点到主动脉血流频谱终点的时间。
以上测量录像机记录嗣后分析，记录速度100mm/sec。
3、资料分析 应用北京科力公司生产的BIE-2020型超声心动图处理系统，对二尖瓣返流频谱进行数据分析，计算机取样，冻结图像，人工确定 8～10点后，计算机实现自动包容血流频谱，输入左房压(LAP)后，计算机报告-dp/dt max、Tau、P0。其中LAP取10mmHg，我们以前的研究已证实LAP取10mmHg获得的Tau值与心导管检查获得的Tau值相关性最好，Chen C等的报告意见相同〔3，4〕。P0为压力下降最大处的左室压。超声心动图指标均取3个心动周期的平均值。
, http://www.100md.com
4、统计学分析 测值以
±s表示。直线相关回归分析对比从连续多普勒二尖瓣返流频谱测定获得Tau值与DTI有关测值的相关性。结果
在所有患者左室后壁和二尖瓣环处均获得满意的图像资料，室间隔处有6例患者图像不满意，给予剔除。Tau值为52.4±8.7ms。各项组织多普勒指标与Tau的相关分析见表1。二尖瓣前向血流频谱E/A，T≥40ms的患者(伪正常患者n＝8)左室后壁和二尖瓣环E'/A'均小于1.2。
表1 各项测值与Tau值的相关性分析 测量指标
测值
r
P
, 百拇医药
二尖瓣环
E'(cm/s)
23.4±5.6
-0.51
<0.01
E'/A'
1.38±0.1
-0.56
<0.01
TE'(ms)
120.6±32.3
0.72
, 百拇医药
<0.001
室间隔
E'(cm/s)
16.7±2.3
-0.44
<0.05
E'/A'
1.19±0.2
-0.50
<0.01
TE'(ms)
97.6±14.1
, 百拇医药
0.62
<0.01
左室后壁
E'(cm/s)
25.5±4.3
-0.76
<0.001
E'/A'
1.39±0.1
-0.80
<0.0001
TE'(ms)
, http://www.100md.com 113.0±12
0.81
<0.0001
讨论 近年临床诊断左室舒张功能较多采用二尖瓣血流频谱E/A比值，但该指标不能全面地反映心肌松弛性和顺应性两方面的情况、又易受到年龄、心率、左室前后负荷及心肌收缩力等多种因素的影响、在左房压显著升高或出现限制充盈的情况下会出现伪正常现象。测定肺静脉血流频谱虽然可以有助于鉴别假性正常化，但肺静脉血流仅在部分患者可获满意的图像。连续波多普勒测定Tau仅限于具有二尖瓣返流的患者，应用也受到限制。
DTI为一项新的探测心肌运动的技术，通过改变多普勒波系统，除去心腔内血流产生的高速、低振幅信号，保留心肌产生的低速高振幅信号，测定心肌的运动更直接地了解左室舒张功能。
与Tau的相关性分析结果表明DTI指标在估测左室舒张功能方面具有意义。左室后壁组织多普勒指标与Tau的相关性呈高度相关，取样线容易与左室后壁的中部成垂直关系，与室间隔比较而言左室后壁受到的全心和右心的血流动力学影响也较小，临床应用的价值较大。室间隔中部与取样线容易垂直，但室间隔易受局部心肌缺血、心肌梗塞和非对称性肥厚局部运动异常及右室及全心的血流动力学改变的影响；对室间隔单一部位进行DTI测定，不足以为左室舒张功能提供全面的信息。Garcia等的研究发现二尖瓣环E'/A'在正常人大于1，在松弛异常，限制性充盈二尖瓣血流频谱出现伪正常的情况下E'/A'均小于1〔6，7〕。在本研究中二尖瓣前向血流频谱E/A>1伴有T>＝40ms的患者(伪正常患者n＝8)左室后壁和二尖瓣环E'/A'均小于1.2。二尖瓣环的运动代表了左室长轴方向的变化，在无左室形态明显改变和局部室壁运动严重异常的情况下，左室长轴的变化可以代表左室容量的变化。二尖瓣环处组织较厚信号采集容易但二尖瓣环侧壁处的测量取样线与二尖瓣环垂直与否影响测值的准确性。Dae-won Sohn等〔5〕的研究应用二尖瓣环室间隔侧采取DTI频谱，其研究证明DTI指标独立于前负荷的改变。考虑二尖瓣环室间隔侧易受到右心和全心的血流动力学影响，故我们采用二尖瓣环的侧壁处取样。从以上结果我们认为，二尖瓣环和左室后壁DTI指标均可用于估测左室舒张功能，无局部室壁运动异常者可应用左室后壁DTI，左室形态轻度改变和局部室壁运动异常的情况下可应用二尖瓣环DTI指标。
, http://www.100md.com
图1 二尖瓣环DTI频谱
图2 左室后壁DTI频谱
研究的局限性：患者均为窦性心律且具有二尖瓣返流，结果具有一定特殊性。
结论：应用DTI测定二尖瓣环和心肌运动频谱，为估测左室舒张功能可行新方法，尤其对鉴别伪正常具有一定应用价值。
本课题为卫生部临床学科重点项目
参考文献
[1]Weiss Jul,Fredriksen JW,Weisfeldt ML.Hemodynamic determinants of the time course of fall in canine left ventricular pressure.J Clin Invest,1976,58:751～755
, 百拇医药
[2]张运，张梅，葛志明，等.连续波多普勒超声估测左室松弛常数的研究.中华心血管病杂志，1992，20(5)：315～317
[3]张梅，张运，赵玉霞，等.计算机定量分析二尖瓣返流患者左室功能.中华超声影像学杂志，1994，3(3)：97～100
[4]Chen C.Noninvasive measurement of the time constant of left ventricular relaxation using continuos-waves Doppler velocity profile of mitral regurgitation.Circulation,1992,86:272～278
[5]Dae-won Sohn.Assessment of mitral annulus velocity by Doppler tissue imaging in the evaluation of left ventricular diastolic function.J Am Coll Cardiol,1997,30:474～480
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[6]Takashi Oki.Clinical application of pulsed Doppler tissue imaging for assessing abnormal left ventricular relaxation.Am J Cardiol,1997,79:921～928
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(1998-11-02收稿，1998-12-17修回), 百拇医药