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第一部分：应用向量血流图技术分析健康人左心室血流动力学特点 目的:应用向量血流图(Vector Flow Mapping,VFM)技术,分析健康人左心室血流动力学特点。 方法:应用VFM技术,观察40名健康志愿者左心室流场特点并获得漩涡参数,即涡量(Q)、面积(S)、涡强(Q/S),并进行比较分析。 结果: 1、健康人左心室漩涡出现规律:等容收缩(IVC)心室内出现1个大漩涡;快速射血期(RE)显示主动脉瓣瓣下出现2个相似的小漩涡,靠近流入道(即二尖瓣前叶下方)的比较稳定,靠近流出道的漩涡不稳定;缓慢射血期(SE)主动脉瓣下漩涡消失;等容舒张期(IVR)左心室内未显示漩涡;舒张早期(ED)于二尖瓣前、后瓣叶下见2个相似的漩涡,前叶较后叶显示率高;舒张中期(MD)显示左心室内1个大漩涡;舒张晚期(LD)于二尖瓣前、后瓣叶下重新出现2个相似的小漩涡,前叶较后叶显示率高。对于同一时相出现两个漩涡的,仅对显示率高的舒张早期、晚期、快速射血期,二尖瓣前叶下方的漩涡进行记录。 2、健康人舒张早期、舒张晚期、快速射血期VFM漩涡参数比较:三个时相涡量分别为(33.62±24.38)cm2/S,(14.65±10.71)cm2/s,(12.73±6.24)cm2/S,差异有统计学意义(F=8.830,P＜0.05),舒张早期涡量大于舒张晚期和快速射血期,差异有统计学意义(P＜0.05),舒张晚期大于快速射血期,差异无统计学意义(P＞0.05);三个时相面积分别为(1.28±0.83)cm2,(1.08±0.16)cm2,(0.78±0.40)cm2,差异没有统计学意义(F=2.156,P＞0.05),舒张早期大于快速射血期,差异有统计学意义(P＜0.05);三个时相涡强分别为(25.99±8.80)1/s,(15.13±7.03)1/s,(16.99±4.95)1/s,差异有统计学意义(F=10.890,P＜0.05),舒张早期大于舒张晚期和快速射血期(P＜0.05),舒张晚期小于快速射血期,差异无统计学意义(P＞0.05)。健康人舒张中期和等容收缩期VFM漩涡参数比较:涡量分别为(46.59±21.21)cm2/s,(14.98±11.09)cm2/s,舒张中期大于等容收缩期(IVC),差异有统计学意义(t=5.283,P＜0.05);面积分别为(2.60±1.29)cm2,(1.44±1.03)cm2,舒张中期大于等容收缩期(IVC),差异有统计学意义(t=2.821,P＜0.05);涡强分别为(19.08±4.79)1/s,(11.02±4.21)1/s,舒张中期大于等容收缩期,差异有统计学意义(t=5.061,P＜0.05)。 结论:VFM技术是通过血流速度向量和流线的可视化技术显示心腔内血液流场变化的新方法,是一种无需造影剂就能显示心血管内的漩涡运动的新方法。VFM技术可以观察心腔内流场的规律,并可根据漩涡参数进行定量。健康人等容收缩期和舒张中期左心室内可见一个大漩涡,舒张早期、舒张晚期、快速射血期二尖瓣前叶下方可见一小漩涡。涡量、面积、涡强比较,均表现为舒张中期大于等容收缩期;舒张早期涡量大于舒张晚期。 第二部分：应用向量血流图技术分析人工主动脉瓣置换术后左心室血流动力学特点 目的:应用向量血流图(Vector Flow Mapping,VFM)技术,对比研究单纯主动脉瓣位人工机械瓣置换术后与健康人左心室内血液流场变化。 方法:研究对象包括40名健康志愿者(健康对照组)和40名单纯主动脉瓣中重度反流需要更换主动脉瓣位人工机械瓣且心功能正常的患者(病例组)。应用VFM技术,观察左心室流场特点并获得漩涡参数,即涡量(Q)、面积(S)、涡强(Q/S),对比研究病例组术前、术后与健康对照组左心室流场的变化规律及漩涡参数。 结果:1、健康对照组左室漩涡形成规律及组内漩涡参数比较见第一部分。2、单纯主动脉瓣中重度反流(心功能正常)患者(病例组)术前:(1)漩涡出现规律:与对照组相比,病例组术前等容舒张晚期血流自主动脉反流入左室,反流在左室流出道近主动脉瓣下形成涡流,涡小量大,与舒张早期E峰血流搓出小涡叠加;快速射血期主动脉瓣下流出道侧小漩涡显示率为100％。(2)病例组术前舒张早期、舒张晚期、快速射血期VFM漩涡参数比较:三个时相涡量分别为(23.18±14.91)cm2/s,(24.39±15.12)cm2/s,(6.75±3.19)cm2/s,差异有统计学意义(F=3.782,P＜0.05),舒张早期和舒张晚期均大于快速射血期,差异有统计学意义(P＜0.05),舒张晚期大于舒张早期,差异无统计学意义(P＞0.05);三个时相面积分别为(0.90±0.51)cm2,(0.62±0.27)cm2,(0.46±0.31)cm2,差异没有统计学意义(F=2.946,P＞0.05),舒张早期大于快速射血期,差异有统计学意义(P＜0.05),舒张早期大于舒张晚期,舒张晚期大于快速射血期,差异没有统计学意义(P＞0.05);三个时相涡强分别为(25.88±6.30)1/s,(38.21±17.25)1/s,(15.65±3.67)1/s,差异有统计学意义(F=7.897,P＜0.05),舒张早期大于舒张晚期,差异有统计学意义(P＜0.05),舒张晚期大于快速射血期,差异有统计学意义(P＜0.05),舒张早期大于快速射血期,差异没有统计学意义(P＞0.05)。病例组术前舒张中期和等容收缩期VFM漩涡参数比较:涡量分别为(87.7±61.55)cm2/s,(57.06±15.55)cm2/s,舒张中期大于等容收缩期,差异无统计学意义(t=1.534,P＞0.05);面积分别为(4.48±3.30)cm2,(3.55±1.62)cm2,舒张中期大于等容收缩期(IVC),差异无统计学意义(t=0.816,P＞0.05);涡强分别为(20.60±3.66)1/s,(19.79±9.84)1/s,舒张中期大于等容收缩期,差异无统计学意义(t=0.246,P＞0.05)。(3)病例组术前与对照组漩涡参数比较:舒张中期:涡量、面积大于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05);舒张晚期:涡强大于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05);等容收缩期:涡量、面积、涡强均大于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05)。3、人工主动脉瓣置换术后(心功能正常)患者(病例组)术后:(1)漩涡出现规律:与对照组相似,病例组术后快速射血期主动脉瓣下流出道侧小漩涡显示率大大提高。(2)病例组术后舒张早期、舒张晚期、快速射血期VFM漩涡参数比较:三个时相涡量分别为(15.84±12.01)cm2/s,(35.78±24.17)cm2/s,(18.82±9.11)cm2/s,差异有统计学意义(F=4.556,P＜0.05),舒张晚期大于舒张早期和快速射血期,差异有统计学意义(P＜0.05),舒张早期小于快速射血期,差异无统计学意义(P＞0.05);面积分别为(0.61±0.46)cm2,(1.65±1.59)cm2,(0.88±0.51)cm2,,差异没有统计学意义(F=3.023,P＞0.05),舒张早期小于舒张晚期,差异有统计学意义(P＜0.05);三个时相涡强分别为(28.84±13.84)1/s,(27.44±10.80)1/s,(28.49±16.35)1/s,差异无统计学意义(F=0.035,P＞0.05),舒张早期大于舒张晚期和快速射血期,舒张晚期小于快速射血期,差异无统计学意义(P＞0.05)。病例组术后舒张中期和等容收缩期VFM漩涡参数比较:涡量分别为(40.96±17.12)cm2/s,(44.47±16.00)cm2/s,,舒张中期小于等容收缩期(IVC),差异无统计学意义(t=0.515,P＞0.05);面积分别为(2.36±1.32)cm2,(2.66±1.40)cm2,,舒张中期小于等容收缩期(IVC),差异无统计学意义(t=0.525,P＞0.05);涡强分别为(19.88±7.44)1/s,(20.62±11.32)1/s,舒张中期小于等容收缩期,差异无统计学意义(t=0.181,P＞0.05)。(3)病例组术后与对照组漩涡参数比较:舒张早期:涡量和面积大于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05);舒张晚期:涡量和涡强大于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05);等容收缩期:涡量、面积、涡强均大于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05);快速射血期(RE)涡量和涡强均大于对照组。(4)病例组术后与术前漩涡参数比较:舒张中期:涡量和面积小于术前,P＜0.05;舒张晚期:面积大于术前、涡强小于术前,P＜0.05;等容收缩期:涡量小于术前,P＜0.05;快速射血期:涡量和涡强大于术前,P＜0.05。 结论:VFM技术首次从血液流场变化角度来评价人工主动脉瓣置换术后的左心室内血液流场变化的特点。单纯主动脉瓣中重度反流(心功能正常)患者左室内漩涡变化规律与健康对照组略有不同,等容舒张晚期左心室出现涡流,表现为容量负荷过重,心肌收缩代偿增强。主动脉瓣位人工机械瓣置换术后左室内漩涡变化规律与对照组近似。主动脉瓣置换术后,左心室内流场发生了明显的改善,但主动脉瓣流速略高于正常。VFM技术为鉴别心脏疾病的类型、评价疾病的严重程度、监测治疗效果,提供可靠的流体力学证据;为心脏疾病的精确功能诊断和高度选择性内、外科治疗,提供全新的可视化技术保障和量化评价技术。