不同组织多普勒技术对高血压病左心室不同几何构型阶段主动脉壁平滑肌运动定量分析研究

高继康 郑凤华 袁华芳 马芳花

●临床研究

不同组织多普勒技术对高血压病左心室不同几何构型阶段主动脉壁平滑肌运动定量分析研究

高继康 郑凤华 袁华芳 马芳花

目的 探讨应用不同组织多普勒技术评估高血压病不同左心室几何构型阶段主动脉壁平滑肌运动的价值。 方法测定高血压病患者主动脉壁的组织速度显像、组织追踪显像、应变显像和应变率显像曲线，并且分别测量每一曲线上的收缩期峰值速度（AOPVs）、舒张早期运动速度（AOVe）、舒张晚期运动速度（AOVa）、收缩期峰值位移（AOPDs）、收缩期峰值应变（AOPSs）、收缩期峰值应变率（AOPSRs）、舒张早期应变率（AOEsr）、舒张晚期应变率（AOAsr）；并计算AOVe/AOVa，AOEsr/AOAsr。 结果 对照组与正常构型组、向心性重构组、向心性肥厚组、离心性肥厚组的AOPSs、AOVe、AOVa、AOEsr、AOEsr/Asr测值，向心性重构组、向心性肥厚组、离心性肥厚组的AOPDs测值，正常构型组、向心性重构组、向心性肥厚组的AOVe/Va测值差异均有统计学意义（均P＜0.05）；正常构型组与对照组、向心性重构组、向心性肥厚组、离心性肥厚组的AOPVs、AOPDs测值差异均有统计学意义（均P＜0.05）；向心性重构组与对照组、向心性肥厚组、离心性肥厚组的AOPVs测值，正常构型组、向心性肥厚组、离心性肥厚组的AOPSs测值差异均有统计学意义（均P＜0.05）；离心性肥厚组与对照组、正常构型组、向心性重构组、向心性肥厚组的AOAsr、AOVe/Va测值差异均有统计学意义（均P＜0.05）；正常构型组、离心性肥厚组与对照组、向心性重构组、向心性肥厚组的AOPSRs测值、正常构型组、向心性重构组与向心性肥厚组、离心性肥厚组的AOEsr/Asr测值差异具有统计学意义（均P＜0.05）。结论 （1）组织多普勒技术可评价高血压病不同左心室几何构型阶段的主动脉壁平滑肌的运动；（2）利用组织多普勒参数可定量评估高血压病在不同左心室几何构型阶段主动脉壁平滑肌的功能。

高血压病 主动脉 组织多普勒显像 超声心动图

高血压可使动脉管壁固有成份发生改变，承担压力负荷的动脉弹性纤维发生退形性变化，向非弹性纤维转化[1]。本文应用不同组多普勒技术来反映缓进型高血压病患者在左心室几何构型改变后对主动脉壁平滑肌的运动所造成的影响，希望对该病的心血管损害程度的判断、高血压病的治疗和预防等方面提供一定的帮助。

1 资料和方法

1.1 一般资料 选取2009-01—2011-06我院收治的高血压病患者294例，其中男159例，女144例，年龄63～87（72.45±6.73）岁。根据Ganau左心室分型标准分为[2]：正常构型组[左心室质量指数（LVMI）和相对室壁厚度（RWT）均正常）]87例，向心性重构组（LVMI正常、RWT＞0.45）69例，向心性肥厚组（LVMI增大、RWT＞0.45）57例，离心性肥厚组（LVMI增大、RWT＜0.45）81例。另择同期正常体检人群45例为对照组。根据Devereux校正公式[3]，计算LVMI（正常值：男≤120g/m2，女≤115g/m2）。所有高血压患者和正常体检人群均排除有异常Q波、束支传导阻滞、心房颤动等心律失常表现，同时也排除慢性阻塞性肺部疾病、慢性肾病、糖尿病及代谢系统疾病等病史患者。5组患者年龄、性别、身高、体重、体表面积、体重指标、心率、收缩压及舒张压的差异均无统计学意义（均P＞0.05），详见表1。

1.2 仪器和方法 仪器采用美国通用公司GE VIVID7 Dimension型彩色多普勒超声诊断仪，采用M3S型探头，频率为1～3MHz,仪器内置有组织速度显像（TVI）、组织追踪显像（TTI）、应变显像（SI）和应变率显像（SRI）定量分析软件及解剖M型软件。

表1 5组患者的一般资料比较

询问病史，测量受检者收缩压和舒张压后，患者取左侧卧位，于心尖区左心室长轴切面下，将取样容积置于升主动脉前壁瓣环上3cm处，测定主动脉壁的TVI、TTI、SRI、SI曲线，并且分别测量每一曲线上的收缩期峰值速度（AOPVs），舒张早期运动速度（AOVe），舒张晚期运动速度（AOVa），收缩期峰值位移（AOPDs）、收缩期峰值应变（AOPSs）、收缩期峰值应变率（AOPSRs），舒张早期应变率（AOEsr），舒张晚期应变率（AOAsr）；每一指标在不同心动周期测量3次，取其平均值并计算AOVe/ Va，AOEsr/Asr。同时于胸骨旁左心室长轴切面将解剖M型取样线置于主动脉瓣环上3cm处，测量其收缩及舒张期内径（AODs、AODd），计算其僵硬指数（βao）、膨胀性（AD）、压力应变弹性系数（EPao）。另于心尖四腔及二腔切面下用双平面Simpsion法，测左心室射血分数（LVEF），每分输出量（MV）。计算公式如下：βao=ln[（SBP/ DBP）/（AODs-AODd/AODd）]；AD=2（AODs-AODd）/ [AODd（SBP-DBP）]；EPao=（SBP-DBP）×0.1333/[（AODs-AODd）/AODd]，单位：kPa。

1.3 统计学处理 采用SPSS 17.0统计软件，计量资料以 表示。各组参数测值比较采用q检验；对组间差别具有统计学意义的组织多普勒参数通过受试工作特征曲线（ROC曲线）确定其诊断界值。

2 结果

2.1各组主动脉壁组织多普勒参数比较 见表2。

由表2可见，AOPVs为向心性重构组＞对照组、向心性肥厚组、离心性肥厚组＞正常构型组（均P＜0.05）；AOPDs为对照组＞向心性重构组、向心性肥厚组、离心性肥厚组＞正常构型组（均P＜0.05）；AOPSRs为对照组、向心性重构组、向心性肥厚组＞正常构型组、离心性肥厚组（均P＜0.05）；AOPSs为对照组＞向心性重构组＞正常构型组、向心性肥厚组、离心性肥厚组（均P＜0.05）；AOVe、AVa为对照组＞正常构型组、向心性重构组、向心性肥厚组、离心性肥厚组（均P＜0.05）；AOEsr为对照组＞正常构型组、离心性肥厚组＞向心性重构组、向心性肥厚组（均P＜0.05）；AOAsr为离心性肥厚组＞对照组、正常构型组、向心性重构组、向心性肥厚组（均P＜0.05）；AOVe/Va为对照组＞正常构型组、向心性重构组、向心性肥厚组＞离心性肥厚组（均P＜0.05）；AOEsr/Asr为对照组＞正常构型组、向心性重构组＞向心性肥厚组、离心性肥厚组（均P＜0.05）。

2.2 ROC曲线分析结果 对以上各组间差异具有统计学意义的组织多普勒参数通过ROC曲线分析显示：AOVe/Va诊断价值左心室正常构型组较对照组大，其界值为0.75的灵敏度、特异度、准确率分别为72.41%、61.54%、69.05%；AOEsr诊断价值向心性重构组较正常构型组大，其界值为0.92s-1的灵敏度、特异度、准确率分别为70.85%、48.28%、58.49%；AOEsr/Asr诊断价值向心性肥厚组较向心性重构组大，其界值为0.50的灵敏度、特异度、准确率分别为71.42%、54.17%、62.22%；AOVe诊断价值离心性肥大组较对照组大，其界值为3.80 cm/s的灵敏度、特异度、准确率分别为60.71%、76.92%、65.84%。

表2 各组主动脉壁组织多普勒参数测值

2.3 各组升主动脉僵硬度参数测值 见表3。

表3 升主动脉僵硬度参数测值

由表3可见，AODd为对照组＜正常构型组、向心性重构组、离心性肥厚组，βao及Epao为正常构型组、向心性重构组、向心性肥厚组＞离心性肥厚组＞对照组，AD为对照组＞向心性重构组、离心性肥厚组＞正常构型组、向心性肥厚组（均P＜0.05）。

2.4 各组左心室收缩功能参数比较 对照组、正常构型组、向心性重构组、向心性肥厚组离心性肥厚组左心室收缩功能参数测值分别为：（1）MV：（3.12±1.08）、（3.40±1.27）、（3.56±1.15）、（3.72±1.05）、（3.72±1.62）L，对照组＜正常构型组、向心性重构组＜向心性肥厚组＜组离心性肥厚组（P＜0.05）；（2）LVEF：（67.05± 4.83）、（68.58±8.93）、（70.02±6.67)、（66.10±18.83）、（47.56±16.86）%，离心性肥厚组＜对照组、正常构型组、向心性肥厚组＜向心性重构组（均P＜0.05）。

3 讨论

组织多普勒为近年发展起来的一项新的成像技术，具有检出组织低速运动的功能，可以对心动周期中任一时间的主动脉壁运动进行直接检测[4]。Badran等[5]用组织速度显像和应变显像来评估缺血性和非缺血性心肌病患者大动脉的机械运动。主动脉壁平滑肌的运动主要可能与主动脉的顺应性，血液充盈速度等因素有关。本文各组的AD测值均低于正常组,βao和Epao的测值均高于正常对照组，这说明高血压病各左心室几何构型阶段，主动脉壁的弹性功能是减退的,顺应性是下降的，故AOPSRs、AOPDs、AOPSs、AOVe、AOVa、AOESR、AOASR等参数测值不高于或低于正常对照组。

收缩期，主动脉壁的平滑肌舒张还受左心室射血充盈影响。首先，左心室射血量如MV越多,即越能促进主动脉壁平滑肌的扩张运动。故向心性重构、向心性肥厚、离心性肥厚组的AOPVs测值均高于正常构型组。其次心室肌动能的转换。如LVEF越高，说明心室肌的动能越足，转化成血流的动能也越多，越能促进主动脉平滑肌的扩张。本文资料中，LVEF在向心性重构阶段，测值最高，故AOPVs、AOPDs、AOPSRs、AOPSs均高于正常构型组。在向心性肥厚和离心性肥大阶段的LVEF逐渐减低，抵消了部分MV对主动脉壁的影响，所以这两组的AOPVs、AOPDs，AOPSRs、AOPSs测值低于向心性肥厚组。在离心性肥大阶段的AOPSRs明显减低，可能与LVEF明显减低有关。

舒张期，主动脉平滑肌弹性回缩，表现为收缩运动。文献认为，平滑肌与横纹肌具有形状相似的长度-张力关系，因而推测影响横纹肌缩短的因素：前负荷、后负荷及平滑肌的收缩状态对主动脉平滑肌舒张早、晚期参数可能也有类似的影响[6]。在本研究中，主动脉壁舒张期的前负荷主要是收缩压，根据Starling机制[6]，随张力的升高而缩短速度增大，直至超过最适初长度。本文正常构型组~向心性肥厚组，患者的收缩压逐渐升高（离心性肥厚组、向心性肥厚组＞向心性重构组、正常构型组＞对照组），对主动脉壁的收缩运动有促进作用；后负荷主要是外周阻力，离心性肥厚组患者为体重过重状态[BMI（24.98±3.44）g/m2]，与对照组、正常构型组、向心性重构组、向心性肥厚组比较差异均有统计学意义，血液黏稠度增加，外周阻力可能相对较高，对收缩运动有阻碍作用；收缩状态：主要是指平滑肌的收缩性，如上文所述，其弹性功能减退，顺应性下降，则其收缩性能也应下降。三因素综合，故表现为测值AOVe、AVa：对照组＞正常构型组、向心性重构组、向心性肥厚组、离心性肥厚组；AOEsr对照组＞正常构型组＞向心性重构组、向心性肥厚组、离心性肥厚组；AOAsr离心性肥厚组＞对照组、正常构型组、向心性重构组、向心性肥厚组。

至于AOVe/Va和AOEsr/Asr有逐渐递减趋势，这说明随着左心室重量的增加，主动脉壁平滑肌有被动收缩功能相对减弱，主动收缩功能相对增强的趋势。

以下组织多普勒诊断标准可反映不同左心室构型阶段主动脉壁平滑肌运动舒缩运动状况，可供参考：（1）左心室正常构型阶段相对于正常对照组主动脉壁平滑肌的舒缩运动减弱：AOVe≤4.09cm/s，AOVe/a≤0.75，AOPSRs≤1.91s-1，AOESR≤1.40s-1，AOEsr/AOAsr≤0.75，AOPSs≤17.00%。（2）左心室向心性重构阶段相对于正常构型组主动脉壁平滑肌的舒张运动增强，收缩运动减弱：AOPVs≥5.40cm/s，AOPSRs≥1.40s-1，AOPSs≥17.70 %；AOESR≤0.92s-1。（3）左心室向心性肥厚阶段相对于向心性重构组主动脉壁平滑肌的舒缩运动减弱：AOEsr/ Asr≤0.50s-1，AOPSs≤19.00%。（4）左心室离心性肥大阶段相对于正常对照组主动脉壁的舒缩运动减弱：AOVe≤3.80cm/s，AOVa ≤5.70cm/s，AOVe/a≤0.70，AOPDs≤10.00mm，AOPSRs≤1.90s-1，AOEsr≤1.45s-1，AOEsr/Asr≤0.60，AOPSs≤21.00%。

因此，通过组织多普勒技术能够定量和定性地反映在高血压病不同左心室几何构型状态下的主动脉壁平滑肌的功能损害情况。同时，主动脉作为弹性贮器血管，对血压的形成具有重要作用[6]，故通过利用组织多普勒技术来评定主动脉壁的弹性功能，对于预防高血压病的发生，监测高血压患者的治疗效果具有一定的意义。

[1] Salonen J T，Salonin K.Ultrasound B-mode imaging in observational studies of atherosclerotic progression[J]．Circulation,1993, 87:1156-1168．

[2] Ganau A,Devereux R B,Roman M J,et al.Patterns of Left Ventficulay Hypertroply and Geometric in essential Hypertension[J].J AM Coll Cardio1,1992,19:1550-1558．

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[4] 陆永萍,黄燕玲,于飞,等.定量组织多普勒及应变率成像对高血压患者主动脉弹性的研究[J].临床超声医学杂志,2008,10(11):738-740.

[5] Badran H M,Mostafa A,Serage A,et al.Arterial mechanics in ischemic versus nonischemic cardiomyopathy:clinical and diagnostic impact[J].Echocardiography,2009,26（7):785-800.

[6] 姚泰.生理学[M].11版.北京:人民卫生出版社,2002:56-147.

Quantitative analysis of smooth muscle motion of aortic wall in different geometric configuration stage of left ventricle by tissue Doppler imaging in patients with essential hypertension

GAO Jikang，ZHENG Fenghua，YUAN Huafang,et al.Department of Ultra-

sonography,Affiliated Yuhang Hospital,Medical College of Hangzhou Normal University，Hangzhou 311100,China

【 Abstract】Objective To evaluate the application of tissue Doppler imaging in measurement of aortic wall motion in different geometric configuration stage of left ventricle in patients with essential hypertension (EH). Methods The curves of tissue velocity imaging,tissue tracking imaging,strain imaging and strain rate imaging of aortic wall were obtained,and the peak systolic velocity of aorta(AOPVs),peak systolic displacement of aorta(AOPDs),peak systolic strain of aorta(AOPSs),peak systolic strain rate of aorta(AOPSRs),early diastolic velocity of aorta(AOVe),atrial systolic velocity of aorta(AOVa),early diastolic strain rate of aorta (AOEsr)and atrial systolic strain rate of aorta (AOAsr)were measured in each curves.The AOVe/AOVa and AOEsr/AOAsr were calculated. Results There were statistical differences in the mean AOPSs,AOVe,AOVa,AOEsr and AOEsr/Asr between control group(CG)and the left ventricular normal geometry group (LV-NGG),left ventricular concentric remodeling group(LV-CRG),left ventricular concentric hypertrophy group(LV-CHG),left ventricular eccentric hypertrophy group (LV-EHG);in the mean AOPDs between the CG and the LV-CRG,LV-CHG,LV-EHG;in the mean AOVe/Va between the CG and the LV-NGG,LV-CRG,LV-CHG f(P＜0.05).There were statistical differences in the mean AOPVs and AOPDs between the LV-NGG and CG,LV-CRG,LV-CHG,LV-EHG(P＜0.05).There were statistical differences in the mean AOPVs between the LV-CRG and CG,LV-CHG,LV-EHG;in the mean AOPSs between the LV-CRG and LV-NGG,LV-CHG,LV-EHG(P＜0.05). There were statistical differences in the mean AOPVs between the LV-CRG and the CG,LV-CHG,LV-EHG(P＜0.05).There werestatistical differences in the mean AOAsr and AOVe/Va between the LV-EHG and the CG,LV-NGG,LV-CRG LV-CHG(P＜0.05). There were statistical differences in the mean AOPSRs between the LV-NGG,LV-EHG and the CG,LV-CRG,LV-CHG;in the mean AOEsr/Asr between the LV-NGG,LV-CRG and the LV-EHG,LV-CHG(P＜0.05). Conclusion The motions and the smooth muscle function of aortic walls in different geometric configuration stage of left ventricle in patients with EH can be estimated by tissue Doppler techniques.

Essential Hypertension Aorta Tissue Doppler Imaging Echocardiography

2012-09-27）

（本文编辑：马雯娜）

杭州市余杭区科技局项目（2009医学－011）

311100 杭州师范大学医学院附属余杭医院超声科