左心室舒张期抽吸新无创参数的验证

背景

1. 临床背景：心力衰竭是全世界发病率和死亡率的普遍原因。 尽管临床表现相似，但收缩性和舒张性心力衰竭是两种截然不同的实体，在病理生理学、诊断、预后和治疗方面存在差异。

舒张功能障碍发生在心力衰竭发作的早期。 过去，舒张功能不全通常被定义为在没有收缩功能障碍证据的情况下排除性心力衰竭。 如果同时存在同心或偏心 LV 肥大，该定义可能适用于临床诊断，但它在生理学上具有误导性，因为舒张功能障碍会持续存在，甚至会随着收缩功能障碍的发作而恶化。 应该考虑到心力衰竭的症状与舒张功能障碍的关系比与收缩功能障碍的关系更密切。 此外，心力衰竭的预后似乎与潜在的舒张功能障碍而非收缩功能障碍的程度更密切相关。 然而，尽管具有临床重要性，但关于舒张性心力衰竭治疗结果的大型试验（如 CHARM-preserved 和 PEP-CHF 试验）却很少且令人失望。 在众多其他原因中，造成这种数据稀缺的三个重要原因是：在各个试验的功效分析中高估了终点事件，缺乏专门针对舒张功能障碍的治疗药物，以及缺乏能够独立测量舒张功能的简单超声心动图参数从加载条件。 后者将在此处介绍的研究中得到解决。 正如下面将详述的，早期舒张功能与心室的收缩末期状况有着千丝万缕的联系。 因此，描述早期舒张机械事件的超声心动图参数很可能随收缩末期条件的变化而变化。 本研究将通过激发收缩力变化来研究早期舒张功能的新参数。

1.2 生理学背景： 毫无疑问，人的心脏是一个吸血泵，能够吸出血液再排出。 有一个舒张早期抽吸的概念：收缩期心肌缩短被认为是将势能储存在弹性纤维和肌细胞细丝中，这些势能在舒张早期释放产生抽吸作用，从而有助于左心室快速充盈。

1930 年，Katz 等人。首先发表了一项研究，描述了在离体跳动龟心室的体外制备中的吸力现象。 他们表明，心室舒张早期容积增加与压力下降同时发生，这与抽吸的概念一致。 他得出结论，收缩和松弛会在两个极限（收缩末期和舒张末期）之间改变心室的弹性状态，并提出由弹性反冲产生的吸力效应。 这种观点代表了范式的改变，因为充盈以前被认为是心房压力的结果。 如果根据 Katz 定义吸力，即压力衰减期间的充盈，那么无论收缩力、收缩末期容积或充盈压如何，都会在所有射血心脏中观察到吸力。 这种吸力对应于早期生理学家所谓的心室充盈“vis a fronte”：一种由心脏产生的充盈机制。 它构成了相对于填充容器的抽吸作用。 它可能是弹性反冲和松弛的结果。

在物理上更严格的概念中，抽吸定义为负 LV 跨壁压力下的充盈。 根据这个定义，心室壁做功将血液吸入腔内。 这种吸力事件有两个重要条件。 首先，收缩末期容积必须低于弹性心室平衡容积，否则不会储存弹性能量。 其次，舒张早期舒张必须足够快，以允许恢复力战胜正在消失的主动力。 抽吸过程一直持续到达到平衡体积。 然后心房压力将心室拉伸到一定容积，在该容积中，充盈压和心室被动应力之间的力平衡会阻碍任何进一步的流动（舒张）。 舒张容积可能高于弹性平衡容积，这是一种心室材料特性。 因为 LV 充盈本身很快就消除了任何跨壁负压，而且 LV 的平衡容积可能很小，根据这个定义，吸力几乎只在特定情况下测量，例如在几乎空的心室（例如 人为降低后负荷），在人为缺乏填充期间，或在正性肌力刺激期间。

1.3 测试新参数的概念：在当前的研究中，将测试模型简化的几个步骤。 每次减少都旨在允许非侵入性测量在回波质量降低的情况下变得越来越简单和可行。 与黄金标准的比较将揭示模型减少在精度和预测能力方面的成本。 由于非侵入式直接压力测量不可行，因此必须对泵模型进行一些简化。 最有用的方法是将心脏简化为一个一维的、活塞式的泵系统，只在顶端-基底方向移动（纵向函数）。 在这样的模型中，不仅收缩，而且流动方向都是纵向的。 然后可以使用一维欧拉方程从彩色多普勒 M 型超声心动图中计算瞬时房室压力梯度。 同样，可以通过二尖瓣环的 M 型超声心动图（二尖瓣环平面收缩偏移，MAPSE）轻松测量“活塞”的心尖基底部位移。 组合时，可以评估心室相对于左心房的抽吸效果。 进一步的简化包括用广泛使用的多普勒组织成像 (DTI) 替换 MAPSE - 收缩压 (s') 和舒张早期 (e') 速度的参数。 本研究的参考方法将包括侵入式测量的抽吸功，新参数将直接与之进行比较。

客观的

进行这项研究是为了前瞻性地测试早期舒张功能的新颖、非侵入性参数，以及它们量化 LV 抽吸生理现象的能力。

假设：以下参数与 LV 抽吸功显着相关，但按数量级降序排列 (r2)：来自压力的绝对抽吸功/MAPSE，来自 IVPG/MAPSE 的相对抽吸功，e'/L0，e'/s'，（在休息和多巴酚丁胺下）。

方法

LV 抽吸工作的参考：电导导管通过主动脉瓣引入并沿 LV 的纵轴放置。 连续电导被转化为 LV 体积数据，并同时进行压力测量。

回声参数：

IVPG（室内压力梯度）是根据彩色多普勒 M 型超声心动图计算得出的。 这种成像模式随时间（x 轴）产生颜色编码的纵向前向流速剖面（y 轴）。 然后可以处理此类速度图以检索纵轴上任意两点之间的瞬时压力梯度。

MAPSE（二尖瓣环平面收缩偏移）是通过间隔和外侧二尖瓣环的 M 型超声心动图进行的。

组织速度：通过脉冲波多普勒组织成像 (DTI) 测量间隔和外侧二尖瓣环的收缩期峰值速度 (s') 和舒张早期负速度峰值 (e')。