心脏生物力学无创分析应用的新进展
基于无创心输出量测量系统的心脏重症康复专家共识(完整版)
基于无创心输出量测量系统的心脏重症康复专家共识（完整版）前言《中国心血管报告》指出，我国心血管病占居民疾病死亡构成的40％以上,已成为我国居民的首位死因。
其中，急性心肌梗死、起搏器植入术后、严重心律失常、严重心力衰竭、心脏移植术后及心脏外科术后（如瓣膜修补术或置换术）等均属于心血管重症[2]。
面对心血管重症防治的严峻形势，心脏重症康复是突破目前我国心血管重症防治瓶颈的重要措施，有助于减少心血管重症患者再次发生心血管事件的风险，以及降低全因死亡并实现更多的心血管获益。
心脏康复、预防已有70多年的历史，西方发达国家心血管事件拐点部分得益于此，目前已经成为决定心血管疾病或者医疗质量及患者生存质量的重要环节之一，并已成为一个蓬勃发展的学科。
面对众多的心血管急性症发病和PCI术后等危重心血管疾病患者，目前临床工作重点仍主要局限于相关心血管重症急性期的抢救与治疗，往往对于发病前的预防以及发病后的康复没有足够重视，导致患者反复发病、反复住院，医疗开支不堪重负，故心脏重症康复与二级预防在中国势在必行。
对于心脏重症患者病情的监测与评估是心脏重症康复的核心环节，但是尚缺乏精准有效的连续监测和疗效评估手段。
2016年心脏康复的心肺运动试验指南将动态血流动力学监测对心功能的临床评估价值单独列出。
传统有创的动态血流动力学监测技术虽然是金标准，但有高价格、高风险、耗时、需要特殊设备和技术培训等运用瓶颈，无法在临床常规开展。
与传统监测技术相比，动态无创血流动力学监测则提供了一个更优的选择。
目前，基于动态无创心输出量测量系统在临床实施过程中尚无统一的标准，为规范动态血流动力学在心脏重症康复中的应用，以及学术发展体系建设与质量控制的需求。
中国心脏重症与康复血流动力学专家委员会特制订此专家共识，以期为中国心脏重症康复动态心输出量测量系统的标准应用及临床治疗提供借鉴和指导。
1 无创心输出量监测系统1.1定义：无创心输出量监测系统是基于欧姆定律原理，通过新一代心室血流阻抗波形描记法，实时连续监测人体血流动力学参数，从而以血流动力学角度评估静息、活动及运动过程中心功能的变化。
心率变异性分析技术的创新及应用前景
心率变异性分析技术的创新及应用前景心率变异性（Heart Rate Variability，HRV）是指人体心脏自主神经系统对心率进行自我调节的能力。
它是通过测量心跳间隔的时间差异，反映出心脏搏动的规律性和稳定性。
近年来，随着技术的进步和研究的深入，心率变异性分析技术在医疗健康领域得到了广泛的关注和应用。
本文将探讨心率变异性分析技术的创新以及应用前景。
一、心率变异性分析技术的创新1.算法创新心率变异性分析技术的创新主要体现在算法方面。
传统的算法主要采用时域和频域两种方法进行分析，但这些方法对短程和长程的心率变异性波动无法很好地捕捉和分析。
近年来，随着深度学习和人工智能的兴起，新的算法逐渐被引入到心率变异性分析中。
例如，基于深度学习的算法可以通过训练神经网络来识别和预测心率变异性的模式，从而提高分析的准确性和精度。
2.设备创新心率变异性分析技术还有设备方面的创新。
传统的心率变异性分析仪器通常较大、价格高昂，限制了其在临床和家庭健康监测中的应用。
随着微电子技术和无线通信技术的发展，新一代心率变异性分析仪器越来越小型化、便携化。
例如，可穿戴式设备可以实时监测心率变异性，并将数据传输到手机或云端进行分析和存储，方便用户进行健康管理和风险评估。
二、心率变异性分析技术的应用前景1.心脏疾病诊断心率变异性分析技术在心脏疾病的诊断中具有重要的应用前景。
通过分析心率变异性，可以评估心脏自主神经系统的功能状态，判断自主神经功能的紊乱程度。
许多心脏疾病，如冠心病、心房颤动等，都会导致心率变异性的降低。
因此，心率变异性分析技术可以作为辅助诊断工具，帮助医生提前发现并进行早期干预，提高心脏疾病的预后。
2.心理健康评估心率变异性分析技术还可以用于心理健康评估。
心理健康问题，如焦虑、抑郁等，通常会导致心率变异性的改变。
通过测量心率变异性，可以客观地评估个体的心理健康水平，帮助早期发现和干预心理问题。
此外，心率变异性分析还可以用于评估工作压力、疲劳程度等，对个人在工作和学习中的状态进行监测和调节。
生物体内力学信号的研究与应用
生物体内力学信号的研究与应用随着科技的不断进步，现代医学已经进入了一个全新的发展阶段。
生物力学是现代医学研究的一个重要分支，它研究人体运动、力学、形态等方面的问题。
近年来，越来越多的科学家开始关注生物力学领域中的力学信号，研究其在医学上的应用。
本文将探讨生物体内力学信号的研究与应用。
一、生物体内力学信号的研究生物体内力学信号指的是在生物体内产生的各种力学信号，如压力、形变等。
研究这些信号不仅能增强对生命体的认识，还有助于发现新的疾病机制、提升诊断和治疗手段。
下面将对相关研究进行简要介绍。
1.心脏力学信号的研究心脏是人体最重要的器官之一，其正常的收缩和舒张能够维持全身的血液循环。
现代医学已经发展出了多种研究心脏力学信号的方法，如超声心动图、电子束造影以及计算机激光成像等。
这些方法能够对心脏的结构、功能以及运动学参数进行评估，帮助医生进行科学的诊疗。
2.肌肉力学信号的研究人体中的肌肉组织是最具有机械特性的组织之一，其产生的力学信号可被研究用来评估肌肉的功能状态。
近年来，科学家应用各种力学信号检测技术，如电生理检测技术和电子肌力计等，对肌肉的功能和结构进行了深入研究，为治疗肌肉疾病提供了科学依据。
3.脑部力学信号的研究脑部是控制人体运动、思考和感知的重要器官之一，其内部存在着多种复杂的力学信号。
研究脑部力学信号有助于了解大脑的结构和功能，而该领域的研究包括功能磁共振成像、脑电图和激光扫描等多种技术。
二、生物体内力学信号的应用生物体内力学信号的研究不仅有助于我们更好地了解人体的运动和思维，还可以采用这些力学信号来进行医学诊断和治疗，下面将简要介绍一些应用。
1.生物反馈治疗生物反馈治疗是指通过监测和记录生物体内各种信号来让患者更好地控制自己的身体状态，从而缓解一些生理和心理的疾病。
例如，治疗儿童的注意缺陷多动障碍时，可通过监测大脑电活动信号来帮助患者更好地控制自己的注意力和行为。
2.基于力学信号的医学图像处理生物体内力学信号的研究还可用于医学图像处理和分析。
心脏生物力学研究的现状和未来趋势
心脏生物力学研究的现状和未来趋势心脏生物力学（Cardiovascular Biomechanics）是应用生物学、物理学、数学等学科的知识，研究心脏在生理和病理状态下的结构和功能特性，以及心脏相关疾病的发生、发展和治疗等的一个交叉领域。
随着人们对心脏疾病的认识的加深和技术的进步，心脏生物力学的研究逐渐成为了心脏医学研究的一个重要方向。
本文将着重介绍心脏生物力学研究的现状和未来趋势。
一、心脏生物力学研究的现状1. 研究内容心脏生物力学的研究内容主要包括心脏结构与功能、心血管系统流体动力学、心脏相关疾病等。
其中，心脏结构与功能的研究主要集中在心肌组织的生理和病理状态下的形态学、生物机械特性、应力和应变的分布等方面；心血管系统流体动力学的研究则主要探究心脏内外的血液流动状态和血流动力学特性；心脏相关疾病的研究则着重分析疾病发生、发展和治疗的生物力学机理。
2. 研究手段心脏生物力学的研究手段主要包括计算机模拟、有限元分析、生物力学实验等。
计算机模拟技术可以通过建立数学模型，模拟心脏在不同条件下的内部状态和机能特性，达到对心脏的全面研究和掌握；有限元分析则是一种结构力学的数值方法，可以模拟分析心肌组织和心脏器官的应力应变分布等生物机械特性；生物力学实验则是通过实验手段模拟心脏的生理和病理状态下的机能特性，并结合理论研究对机能特性进行分析和探究。
3. 研究成果心脏生物力学的研究成果主要包括心脏结构与功能的解剖学、形态学研究，心脏血流动力学模拟，心脏机能特性等。
这些成果在心脏疾病的诊断、治疗和预防等方面具有重要意义，为临床医学提供了新的思路和方法。
二、心脏生物力学的未来趋势1. 健康监测和疾病预测随着科技的不断发展和进步，心脏生物力学研究将更加注重健康监测和疾病预测。
通过大数据、人工智能等技术手段，快速分析心脏数据，并将获得的信息和数据转化为健康监测和疾病预测的科学依据，实现有效的健康管理和疾病预防。
2. 定向治疗和精准诊断随着分子生物学、蛋白组学等技术的不断进步，心脏生物力学的研究将更加重视定向治疗和精准诊断。
生物材料在人工心脏中的应用研究
生物材料在人工心脏中的应用研究近年来，随着科学技术的不断进步，生物材料在人工心脏中的应用研究越来越受到关注。
人工心脏是一种可以替代病人自身心脏进行心脏功能补偿的装置，其中的生物材料起着至关重要的作用。
本文将对生物材料在人工心脏中的应用研究进行探讨。
首先，我们将介绍生物材料在人工心脏中的功能。
生物材料在人工心脏中的主要功能包括承载心脏的结构、维持心脏的功能和提供心脏所需的生长环境。
在人工心脏的结构方面，生物材料用于制造心脏的外壳和内部组织结构，使人工心脏能够与人体心脏相适应并具有良好的生物相容性。
同时，生物材料还可以通过传导电信号和提供营养物质等方式，维持人工心脏的正常功能。
此外，生物材料还可以为心脏细胞提供适宜的生长环境，促进新心脏组织的生成和修复。
接下来，我们将探讨生物材料在人工心脏中的应用案例。
一种常见的应用是使用人工心脏腔内衬覆有生物材料的人工心脏瓣膜。
这种瓣膜可以模拟自然瓣膜的结构和功能，实现血液的顺畅流动，并且具有较低的血栓形成和感染的风险。
另外，生物材料还可用于制造人工心脏的心肌支架。
这种支架可以提供细胞生长和组织修复所需的支撑结构，促进新心脏组织的生成和修复。
此外，生物材料还可以与细胞共同构建人工心脏血管，实现心脏血液供应的正常运行。
随着研究的深入，生物材料在人工心脏中的应用也面临一些挑战。
首先，生物材料的生物相容性是关键因素之一。
生物材料应具有低的免疫反应和血栓形成的风险，以避免对病人造成不良影响。
其次，生物材料应具备足够的力学强度和耐久性，能够长时间承受心脏的工作负荷。
此外，生物材料的可再生性也是一个重要的考虑因素。
由于人工心脏的使用寿命有限，所以能够实现生物材料的自我修复和再生可以延长人工心脏的使用寿命。
为了克服这些挑战，科学家们在生物材料的研发中不断探索创新。
一方面，他们通过改变材料的化学成分、物理性质和微观结构，来提高生物材料的生物相容性和力学性能。
另一方面，他们利用生物技术的手段，将细胞和生物因子引入到生物材料中，以进一步提高其功能。
人工心脏技术的研究进展
人工心脏技术的研究进展人工心脏技术是指使用科技手段来替代人类自身心脏的功能，以维持体内血液循环。
随着科技的不断进步，人工心脏技术也日益成熟，给那些有心脏疾病的患者带来了福音。
本文将介绍人工心脏技术的研究进展。
一、人工心脏的基本原理人工心脏是指利用科技手段模拟心脏的功能，将血液通过机械装置泵送到体内，保持体内的血流运动。
目前人工心脏的原理分为两类：一种是通过机器的方式泵送血液，另一种则是依靠体内的一种称为“人工心脏辅助装置”的机械器械来辅助心脏的功能。
两者都已经取得了不俗的效果。
二、人工心脏市场的发展情况人工心脏市场是一个较为新兴的领域。
市场增长主要受患者需求的影响。
随着生活水平的提高，众多群体开始对健康领域了解的更为深入，对医疗设备的需求也在不断增加。
因此，尤其是欧美日等发达国家，市场需求量呈上升状态展现。
三、人工心脏技术的下一步发展方向技术的不断进步是人工心脏市场发展的重要保障。
研究人员正在不断推进各种技术的改良和完善，许多新技术正逐渐涌现，如基于当前上市产品的改进技术，或者最新颖的原型科技投资科技等各种技术层出不穷，人工心脏技术的发展前景非常广阔。
四、人工心脏技术的优缺点一方面，人工心脏技术的进步可以为患者带来及时治疗和协助治疗，对于心血管疾病的患者可以方便快捷地进行治疗，并保证了患者的生命安全。
另一方面，人工心脏技术缺点也不容忽视，如他的安装过程欠缺关注，理论上来说，术后需要较高的费用维护，需要定期的维修保养等等。
此外，如果心脏辅助装置使用不当，也将为患者带来较大的风险和危害。
因此，在使用人工心脏时，需要进行精心的规划和选择。
五、总结随着科技的不断进步，人工心脏技术也不断提高其效率和可靠性，并在治疗心脏病方面取得了重要的进展。
未来，人工心脏技术的潜在市场也将逐步开发，为患者提供更及时、更有效的治疗手段。
但需要注意，人工心脏技术的使用和发展仍需要进一步监管和规范，以确保患者的安全和权益。
人工心脏的研究与应用前景
人工心脏的研究与应用前景近年来，随着科技的不断发展，人工心脏的研究和应用进一步加强，受到了广泛的关注和研究。
人工心脏的研究和应用不仅关系到人的健康问题，更是关乎社会的健康和经济的发展。
因此，在这篇文章中，我们将介绍人工心脏的研究现状、应用前景以及未来发展趋势。
一、人工心脏的研究现状人工心脏的主要类型有两种，分别是机械心脏和生物心脏。
机械心脏是指利用机械方式模拟自然心脏的功能，实现血液的循环。
生物心脏则是通过细胞培养的技术，利用生物学工程学原理，将细胞组织工程化，以实现人工心脏的功能。
目前，机械心脏的研究和应用相对成熟，已经广泛应用于心脏手术、心脏病治疗等领域。
但是，机械心脏存在一些缺陷，如耗能问题、血凝问题等，导致其应用受到了一定的限制。
生物心脏的研究则相对较新，但其潜力巨大。
研究人员通过利用干细胞等技术进行细胞培养，并使用三维打印技术制造类似自然心脏的结构，最终构建出具有心脏功能的生物心脏。
近年来，美国麻省理工学院团队研发出一种名为“Human Organs-On-Chips”的技术。
该技术是利用微观芯片构建人类组织模型，以研究疾病发生机理及药物的安全性等问题。
该技术不仅可以用来研究自然心脏，还可以用于生物心脏的研发。
二、人工心脏的应用前景随着人口老龄化的加剧，心脏疾病成为人们健康问题中的重心。
而且，传统的心脏移植手段难以满足需求，因此，人工心脏成为了继续发展的方向。
首先，在医学领域，人工心脏具有广阔的应用前景。
目前，医疗器械技术的发展和完善，社会经济水平的提高，都为人工心脏在医学领域的应用提供了条件。
临床试验表明，人工心脏已经可以在心脏移植方面发挥很好的作用，而且，在未来随着技术的不断发展和完善，其应用前景将会更广阔。
其次，人工心脏还可以应用于教育和科学研究领域。
通过人工心脏，可以更深入地了解心脏的结构和功能，促进对心脏相关疾病的研究和治疗。
三、未来的发展趋势未来，人工心脏的发展方向将会更加注重生物化，利用多功能干细胞的技术制造人工心脏，以实现真正意义上的“自然模拟”。
无创心血管功能测量技术的研究及应用
无创心血管功能测量技术的研究及应用随着现代医学技术的不断发展和进步，越来越多的新型医疗设备被研发出来，其中无创心血管功能测量技术便是其中一种。
这种技术能够对人体的心血管功能进行全面的监测和评估，是一种非常有价值的医疗技术。
下面将对无创心血管功能测量技术的研究及其应用进行探讨。
一、无创心血管功能测量技术的概念所谓无创心血管功能测量技术，是指通过非侵入性的手段，对人体的心血管功能进行全面的监测和评估。
这种技术能够全面分析评估人体的血管功能、心脏功能、血液循环等指标，可以帮助医生迅速了解病人的病情和身体状况，为治疗决策提供重要的参考。
二、无创心血管功能测量技术的原理及研究无创心血管功能测量技术主要是通过利用超声、电生理、心电图、肺活量等不同的医学成像技术，对人体的心血管系统进行多角度、多参数的测试。
这些检测都是无创过程，不会对患者的身体造成任何伤害。
在测试过程中，医生可以实时地看到患者心血管系统的图像和指标数据，从而能够快速了解患者的总体情况和功能状态。
在技术研究方面，无创心血管功能测量技术的发展还很不完善。
目前，医学界对这种技术的理论和技术均在不断深入探讨，以期能够在未来实现更为精准的心血管功能监测和评估。
因此，无创心血管功能测量技术的研究还有很大的进步空间。
三、无创心血管功能测量技术的应用作为一种新兴的医学技术，无创心血管功能测量技术已经得到了广泛的应用。
目前，该技术主要应用于心脏病、高血压、动脉硬化等心血管疾病的检查和治疗。
此外，该技术还可用于儿童、年轻人和中老年人等不同年龄段的人群中，以检测他们的心血管功能状态。
在临床应用方面，无创心血管功能测量技术的应用已经得到广泛的认可。
它不仅能够快速、准确地诊断心脏病等心血管疾病，还能够为患者提供更为全面的个体化治疗建议，从而更好地保障患者的健康。
四、无创心血管功能测量技术的优势相比传统的心血管检测技术，无创心血管功能测量技术具有很多优势：1. 无侵入性：该技术的检测过程不需要任何切口和穿刺操作，可以保护患者的身体健康。
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心脏生物力学无创分析应用的新进展司效东(综述),刘志跃※(审校)(内蒙古医学院病理生理学教研室,呼和浩特010059)中图分类号:R540.45;R541 文献标识码:A 文章编号:100622084(2011)022*******基金项目:内蒙古自然科学基金(200711020939) 摘要:心脏生物力学指标是评价心肌舒缩功能的敏感指标。
应变/应变率成像是近年发展起来的一种无创性定量评价心肌生物力学功能的超声技术。
组织多普勒技术仅可以测量心肌长轴方向的应变和应变率,而二维应变利用斑点追踪技术能计算出心肌各个方向运动的应变、应变率及旋转角度等参数,且无角度依赖,可为观察心肌运动、定量评价心肌功能,即为心脏生物力学无创分析的应用提供可靠的技术支持。
关键词:心脏生物力学;定量组织速度成像技术;斑点追踪成像技术New D evelop m en t i n Non 2i n va si ve Eva lua ti on of Card i a c B i om echan i cs S I X iao 2dong,L I U Zhi 2yue .(D epart m ent of Pathophysiology,InnerM ongolian M edical College,Hohhot 010059,China )Abstract:Cardiac mechanical indices have s pecial clinical values in evaluating the contract and relaxa 2ti on functi on of heart .Strain and strain rate i m aging is a ne w non 2invasive method assessing myocardial func 2ti on .Tissue Dopp ler technol ogy can only measure the l ong axis of myocardial strain and strain rate .T wo 2di 2mensi onal strain dot tracking technol ogy can calculate strain of all directi ons,strain rate,and myocardial r ota 2ti on without angle dependence .Theref ore,it can offer a new method t o observe the myocardial moti on and t oquantitatively assess the myocardial functi on .W ith the devel opment of echocardi ography technol ogy,it will bewidely used t o evaluate the bi omechanical characteristic of heart by using these indices .Key words:Cardiac bi omechanics;Quantitative tissue vel ocity i m aging;Speckle tracing i m aging 心脏作为一个特殊的弹性体及人体的泵器官,有着特殊的生物力学特性。
心脏生物力学是将力学理论和方法与生物学、医学原理和方法有机的结合起来,研究心脏的力学特性,提供确定心脏功能参数的方法,从而有助于更深入地了解心脏的功能,探讨心肌局域或整体运动变化的生理及病理意义。
近年来心脏生物力学的研究越来越深入,且随着超声技术的发展,为无创分析心脏生物力学特性提供了巨大的技术支持。
1 评价心脏功能的心脏生物力学指标1.1 心室壁应力 应力是材料单位面积上所受的作用力。
心室壁应力是指心脏收缩期心室壁内纤维中产生的主动应力。
它根据心肌纤维走向分为收缩期长轴应力、圆周应力及径向应力。
同时心室壁应力是反映心脏负荷情况的指标,根据心动周期的不同也可分为舒张末期和收缩末期室壁应力,分别代表心脏前、后负荷。
目前左心室室壁应力已被用来预测左心室重构[1]、左心室收缩功能[2]及由于压力或容积过量所导致的心肌肥厚[3]。
1.2 心肌应变、应变率 应变指物体因形状和受力的不同而有拉伸、剪切等变形,物理学上意为相对形变,是一个无量纲的量。
M irsky 等[4]提出心肌应变的概念,认为心肌应变为心肌受力后发生的相对形变,即单位长度的长度变化。
心肌应变是从心动周期的开始到结束,是心肌片段的变形,它反映了心肌舒缩形变程度。
单位时间内的相对形变则用应变率表示。
应变率是通过时间积分的应变值,单位S -1。
应变率是心肌舒张或收缩形变的速度。
心肌是由纵行纤维和环形纤维构成的,因此心肌形变是三维的,即包括径向、环向和纵向应变。
径向是在短轴平面上向外并垂直于心外膜表面;环向是在短轴平面上平行于心外膜表面,从心基底部看是逆时针方向的;纵向是在长轴平面上,与心外膜表面相切。
在心脏的不同点上,三个变形方向的角度和所在平面遵守右手法则[5],即心肌的运动表现为纵向、环向上的伸长或缩短,径向的增厚或变薄。
纵向、环向伸长或径向增厚时应变和应变率为正值,相反为负值。
1.3 最大心肌劲度 左心室收缩末期应力2应变关系的斜率(maxi m um myocardial stiffness,maxEav )。
对于不同材料而言,应力与应变之间的函数关系不同,但有其共性。
不超过正比极限时,应力与应变成正比,这一规律叫做胡克定律。
心脏是一种特殊的黏弹性材料,其应力2应变关系不完全遵从胡克定律[6],但是心脏在收缩末期的心肌硬度类似一般的固体工程材料,其应力2应变关系呈线性,可近似服从胡克定律[7],即在收缩末期心肌应力与应变成正比。
maxEav =σes/[kmol 3ge (Dmes/Dom es )](单位:N /cm 2)。
单纯用应力或应变来评价心肌功能都是不够的。
而最大心肌劲度包括了力与形变两方面的因素,在材料小变形的情况下,它不受应力变化的影响,对应变率的变化也不敏感,且M irsky 等[8]及Kasada 等[9]均证明了这一指标不受前后负荷、心率、心脏形状(心脏的质量)及几何构型的影响,它只对心肌收缩力的变化敏感,故应用最大心肌劲度可评价左室心肌收缩力的状况。
1.4 左心室扭转角度及解旋速度 心脏2个心室由单块肌纤维带组成,起于右心室肺动脉瓣下,延伸至左心室连接于主动脉,在进化和胚胎发育过程中进行扭转和包绕形成双螺旋结构,其收缩和松弛造成了左心室收缩期扭转和舒张期解旋运动[10]。
微观上,心外膜下肌纤维呈左手螺旋走向,中层肌纤维环形包绕,心内膜下肌纤维呈右手螺旋走向,收缩时心外膜和心内膜下肌纤维向相反的方向运动,也直接导致了左心室扭转[11]。
左心室解旋主要发生在等容舒张期,其迅速的弹性回缩释放了扭转时储存的弹性势能,造成左心室抽吸作用,使其充盈[12]。
心脏的扭转和解旋运动在左心室射血和充盈过程中起着重要作用,可从心肌整体变形能力方面评价心脏功能,是一项新的评价心脏功能的敏感指标。
2 无创分析心脏生物力学特性的超声技术2.1 定量组织速度成像技术 1998年,Hei m dal 等[13]首次报道应用组织多普勒技术可获取心肌局部的运动速度,对速度进行回归计算可得到心肌局部应变率。
对应变率进行积分,可获得心肌应变。
近年来,大量研究肯定了定量组织速度成像(quantita2 tive tissue vel ocity i m aging,QT V I)在准确定量心肌应变与应变率中的价值。
但由于QT V I技术受声束方向与室壁运动方向间夹角的影响,主要用于检测与超声声束平行方向即心肌长轴方向的一维运动及其应变[14],无法对心脏短轴运动精确描述。
2.2 斑点追踪成像技术 斑点追踪成像(s peckle tracking i m aging,STI)技术是基于二维图像基础上研究心脏结构力学、分析局部心功能的超声心动图新技术。
通过逐帧辨认并追踪超声图像中散在于心肌组织内的超声斑点的运动及斑点间的相对运动,而获得组织速度、应变及应变率参数[15,16],理论上其测值只与组织本身的位置移动有关,与声束方向无关,故既可追踪心肌长轴方向的运动,也可在短轴图像中追踪心肌的径向与轴向(旋转运动)运动。
克服了既往组织多普勒技术仅能量化心肌长轴方向应变的局限性,实现了无角度依赖地评价心肌运动。
为心脏整体和局部力学运动研究提供了全新的定量研究手段[17]。
3 心脏生物力学无创应用的新进展近年来,超生心动描记技术的提高使其产生的图像质量大大提高,同时伴随多普勒技术的发展,为心脏生物力学的应用提供了技术支持。
这些技术可以准确测量应力、应变、扭转角度等生物力学指标,为评价心肌在疾病状态下局部及整体功能提供了前所未有的无创定量分析手段。
3.1 定量评价心肌局部与整体的舒缩功能 通过精确的超声心动描记技术,准确测定心肌厚度及心室内径,计算室壁应力,获得最大心肌劲度,评价心肌收缩功能[18]。
通过STI技术测定二维心肌应变、应变率,心脏扭转角度,准确评价缺血性心脏病、高血压、心肌病等心肌的舒缩功能[19221]。
以预测左心室重构及提高诊断价值和确定治疗方案。
3.2 评价左心室不同步及对心脏再同步化治疗疗效的判断 通过QT V I与STI技术相结合,研究多普勒长轴速度、心肌轴向、径向及圆周应变,可以精确地反映整个心动周期内局部心肌收缩活动的发生,识别不同阶段之间心肌变形在空间和时间分布上的细微差别,因而可以敏感地反映不同步性。
同时可以判断再同步化治疗的效果[22]。
4 结 语以上主要介绍了心脏生物力学与超声心动技术结合在评价心脏功能中的新进展。
介绍了评价心肌功能的新的生物力学指标和相关检测方法。
各种指标和方法都有其优越性和局限性,在临床上应充分利用这些指标,同时应该综合各指标来评价心肌功能,以获得更准确的临床信息,取得更好的治疗效果。
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