人体主动脉血流速度波形畸变的研究

1、人体主动脉血流速度波形畸变的研究         06-05-16 16:31:00     作者：赖小今侯文贵王鹏    编辑：studa9ngns关键词： 超声心动描记术 主动脉 血流速度  应用超声多普勒对存在非线性因素的17名主动脉瓣关闭不全患者的升主动脉、主动脉弓以及腹主动脉进行分段逐点测试血流速度波，并与年龄相匹配的15名健康受试者为对照进行前瞻性研究，以探讨人体动脉系统中血流波形畸变

2、的规律及激波的存在。结果表明：患者组主动脉各段均测及23处突然出现的畸变血流速度波形，畸变波高尖陡峭，其峰值流速PFV169253cm/s，畸变波在血管内的传播符合非线性条件下激波的传播特点。患者组主动脉流速波形的其它指标与正常对照组比较均存在明显变异(P0.01)。 STUDY OF PULSED DOPPLER ECHOCARDIOGRAPHY ON VELOCITY WAVEFORM DISTORTION OF AORTA BLOOD FLOW ABSTRACT Pulsed&#

3、160;Doppler echocardiograph was used to test separately blood flow velocity wave of ascending aorta arcus, aorta and abdominal aorta in of 17 patients with aortic insufficienc

4、y with nonliner factor (strong harassment) and results compared with those of 15 normal subjects of the same ages. The purpose was to disclose the regulation of bloo

5、d flow waveform distortion in arterial system and the existance of shock wave. The results showed that 2 to 3 sites of blood flow waveform distortion appeared unexpe

6、ctedly were found at different parts of aorta in the patients group with sharp wave distortion and peak flow velocity (PFV) of 169253 cm/s. The wave distortion propa

7、gation inside the blood vessel appeared to have certain regulation which was in accords with characteristics of “shock wave”. The other data of aorta blood wave distortio

8、n of the patients group were significantly aifferent as commpared with these of the normal group P0.01). Key words:Echocardiography; Aorta; Blood flow velocity 为探讨动脉系统中血流波形畸变的规律及激波的存在，本项研究应用超声多普勒

9、检测血流速度波，对主动脉瓣关闭不全(心脏非线性输出)患者的升主动脉，主动脉弓及腹主动脉进行分段逐点测试，并与年龄相匹配的健康受试者为对照，进行前瞻性研究。 1资料和方法 1.1研究对象 本研究测试对象分为二组。患者组17例，均为主动脉瓣关闭不全患者，病因主要有风湿性心脏病、心肌病、主动脉瓣炎等，男性11例，女性6例，平均年龄58.3±3.7岁，主动脉瓣口返流(AR)程度均在中度以上，返流速度(负向频移)最低为170cm/s，最高达221cm/s，平均返流速度为197.73±19.1cm/s。经体检、心电图、X线以及常规超声心动图等辅助检查，排除了心血管疾病及其它系统重要疾病

10、。两组受试者均抽血测定血液粘滞度。 1.2仪器 采用美国惠普公司生产的HP500型、HP2000型多功能彩色多普勒仪。探头频率2.03.5MHz。该仪器具有描记M型超声心动图、二维超声心动图、脉冲多普勒、连续多普勒以及彩色血流显像功能，配置有电影回放系统及计算机自动分析装置，能够准确索取本研究所需的各项参数。 1.3测试方法 分三个部位测试主动脉多普勒血流频谱，在彩色血流显像引导下进行定点取样测试。 (一)主动脉根部：取心尖左室长轴移行切面，充分显示主动脉根部，该切面对主动脉根部可显示段达1216cm，从主动脉瓣环起每隔2cm作为一个测试点，共取6个测试点。 (二)主动脉弓部：取胸骨上凹方位，

11、充分清晰显示主动脉弓，从无名动脉分叉处近主动脉口方向34cm起每隔2cm作为一个测试点，共取6个测试点。 (三)腹主动脉：取剑下腹主动脉长轴，充分显示腹主动脉，从腹腔动脉分叉处开始自上而下每隔2cm作为一个测试点，共取10个测试点。 上述分段逐点测试过程中，在彩色血流引导下多普勒取样容积始终置于血管中轴部位，对于血流方向与声束之间夹角(角)较大的测试点，采用仪器配置的角度纠偏系统进行角度纠偏，使夹角尽量减小到20°以下(20°)。以获得各测试点理论上的最大血流速度波形。各项测试指标均从同一心动周期中采取。为排除每搏舒张间期变异及呼吸的影响，取连续8个心动周期的均值为最终测试

12、结果。 1.4主要测试指标 各测试点主动脉内径，主动脉峰值血流速度(PFV cm/s)、血流加速度(ACR cm/s2)、血流加速时间(AT ms)、血流减速度(DCR cm/s2)、血流减速时间(DT ms)、射血时间(ET ms)、血流速度积分(FVI cm)。 1.5统计学处理 本研究各项指标的统计均采用均值±标准差(±SD)表示。所测主动脉血流频谱指标，各测试段(主动脉根部、主动脉弓及腹主动脉)分别计算变异系数CV，将两组受试者各测试段各项指标的变异系数进行团体比较(t检验)。 2结果 2.1受试

13、者一般资料对照 从表1中可以看出，二组受试者年龄匹配，病人组为明显主动脉瓣返流(AR)患者，且全血粘滞度较对照组高，相差显著(P0.05)，即耗散(粘性)因素病人组较对照组明显。  表1受试者一般资料的对照 年龄全血粘滞度  (mpa·s)AR速度  (cm/s) 对照组57.2±4.34.41±0.37(-) 患者组58.3±3.77.01±0.43197.73±19.1 P值0.050.05(-) 2.2受试者各测试点主动脉内径的对照 对各试点的主动脉内径逐一测量，两组受试者的各段主动脉内径均无显著差

14、异(P0.05)，即使在测及畸变高速血流处的血管内径也无明显增宽及变窄现象。 2.3受试者峰值血流速度(PFV)的对照 在对受试者主动脉各段逐点测试PFV过程中，病人组主动脉各个部位均测及23个突然出现的畸变血流速度波形，畸变波形态高尖陡峭，其中主动脉根部的畸变波流速峰值PFV最低为169cm/s，最高达253cm/s，主动脉弓畸变波PFV179219cm/s，腹主动脉畸变波PFV169198cm/s。对照组主动脉各段均呈比较平稳的流速波形，PFV均在125cm/s以内，对照组未见显著增高的畸变波。 主动脉各段PFV平均值病人组高于对照组，相差显著(见表2)。在出现畸变波的17名病人组中，畸变

15、波的出现与演变呈现一定规律性，畸变波隔34个测试点出现一次，从主动脉根部至腹主动脉，随着测试点远心端距离增大，其PFV呈递减趋势，但畸变波出现的具体部位及次数无特定规律。 我们对二组受试者主动脉各段每一测试点的PFV之变异系数(CV)进行团体比较(见表3)。从表中看出，在主动脉各个段，无论是主动脉根部，主动脉弓或是腹主动脉病人组PFV的变异系数均较对照组显著增高，相差非常显著(P0.01)。 表2受试者主动脉PFV平均值(cm/s)对照组 主动脉根部主动脉弓腹主动脉 患者组139.72±14.37129.70±8.69115.85±9.68 对照组117.23&#

16、177;4.31101.67±5.6088.71±3.83 P值0.050.050.05 表3受试者主动脉PFV变异系数比较 主动脉根部主动脉弓腹主动脉 患者组37.72±4.6142.63±3.7644.07±4.81 对照组6.21±1.316.56±1.276.76±1.26 P值0.010.010.01 2.4受试者主动脉血流频谱其它指标 病人组主动脉血流畸变波的ACR和DCR较对照组显著增高(P0.01)。由于病人组17例受试者均出现高尖陡峭的畸变波，致使血流速度变异较大，所有其它指标(ACR、DCR、A

17、T、DT、ET、FVI)的变异系数均显著高于对照组(P0.01)。 3讨 论 本研究选择的病例均为主动脉瓣关闭不全患者，其返流分数均大于35%，即主动脉瓣的返流程度均为中等程度以上。较为严重的主动脉瓣关闭不全导致在舒张期大量血流回流至左室，但为满足全身组织对血流量的需要，心脏代偿性地增强收缩，心输出量大大增加，而心脏收缩间期相对恒定，必然致使射血速度明显增加，主动脉口的高速射流则形成一种强烈的扰动。这即是大血管流态中所存在的非线性因素。 Olson等1，2早在1968年即在实验犬的主动脉中观察到了压力波的畸变现象，继之1986年Louie等4应用超声多普勒测及人体升主动脉内存在畸变的

18、速度波形，在本研究中，本文作者应用二维彩色脉冲多普勒对17名大血管内存在明显非线性因素的受试者，作了主动脉分段(主动脉根部、主动脉弓以及腹主动脉)逐点测试点速度波形。测试结果表明，病人组17例受试者主动脉各段均测及畸变的血流速度波形，每例受试者平均测及69个畸变波，表明非线性因素促使形成流体波的畸变在大血管中是存在的。 本研究每一病例所测及的畸变波，其PFV均有一定的递减趋势，一般测试点愈远离心脏，其畸变波PFV则愈小。以2号病例(温某，男性，55岁)为例，该患者主动脉各段共测及畸变波7个，主动脉根部及主动脉弓两段共测及畸变波4个(每段各2个)，其PFV分别为253cm/s、241cm/s、228cm/s及217cm/s，腹主动脉测及畸变波3个，PFV分别为208cm/s、194cm/s及180cm/s，该病人畸变波峰值流速PFV总的呈递减趋势。对畸变波PFV逐渐递减的原因，侯文贵等5，6认为可能是血流中的耗散因素所致，主要包括流体粘性，管壁摩擦阻力，流体动能衰减等。波的这种衰减现象与波在耗散媒质中传播性质相符合。 理论上流速波畸变的同时存在压力波的畸变，高流