VFM技术对左室涡流的初探

VFM技术对左室涡流的初探*总纲一、漩涡的研究及VFM原理二、正常人VFM图像三、VFM图像的初步应用四、VFM其它应用及研究展望*自然界的漩涡*漩涡的研究方法粒子图像测速技术(PIV)计算流体力学(CFD)*心脏的研究*流体力学：涡流是流体的本质简化的血流动力学既往超声显示声速方向上的血流心内流场的研究方法Computationalstudy(2003)VitroStudy（2004）*漩涡的研究方法bioprostheticheartvalveinsideaentricularsac*漩涡的研究方法magneticresonanceimaging*漩涡的研究方法contrastechocardiography*心内流场的超声研究方法超声微泡PIV彩色M型与声学造影M型*研究心内流场的超声新方法：VFM技术*VFM(VectorFlowMapping)技术原理*VFM(VectorFlowMapping)技术原理在一个观察平面的血流*VFM(VectorFlowMapping)技术原理CDFI 原理：B型+Doppler 流速：声束方向 图像：红蓝VFM 原理：B型+Doppler+Vector 流速：声束方向+水平方向 图像：红蓝+流线/漩涡/矢量*正常人VFM图像 60名健康志愿者（对照组） prosounda10（Aloka） PA52101探头 DSA-RS1软件 脱机分析VFM数据**正常人VFM－漩涡模式图像A等容舒张期（IVR），未显示明显漩涡图形。B舒张早期（ED），显示二尖瓣下2个相似的小漩涡。C舒张中期(MD)，显示左心室内较大的漩涡。D舒张晚期(LD)，显示二尖瓣下2个相似的小漩涡。E等容收缩期（IVC），显示左心室内较大的漩涡。F射血期(ET)，显示主动脉瓣下的小漩涡。*起因－结果高速流体经过物体便会产生涡流如果一个区域内产生一个方向的涡流，另一部分产生逆向的涡流起因－结果物体在流体中运动时除了受到与速度方向相反的阻力以外，有时还会受到垂直与速度方向的横向力，不管这个横向力是向上还是向下都把它称为升力。正常人VFM测量 1：等容舒张期（IVR） 2：舒张早期（ED） 3：舒张中期(MD) 4：舒张晚期(LD) 5：等容收缩期（IVC） 6：射血期(ET) 横线：漩涡横径(mm) 红线：漩涡纵径(mm) 蓝线：漩涡横向位置(mm) 绿线：漩涡纵向位置(mm) 白线：二尖瓣环连线及其中点垂直线*正常人VFM参数(1) 漩涡横径（Dx）：DX-ED、DX-LD及DX-ET均明显小于DX-MD、DX-IVC，p<0.05。 漩涡纵径（Dy）：Dy-ED、Dy-LD及Dy-ET均明显小于Dy-MD、Dy-IVC，p<0.05。漩涡横径和纵径 (mm) ED MD LD IVC Dx 20.21 34.69 19.22 32.23 Dy 15.16 33.61 12.95 27.31*正常人VFM参数(2) 漩涡横向位置（Px）：PX-MD、PX-IVC比PX-ED、PX-LD更靠近心室中心纵轴，p<0.05；PX-ED、PX-LD均为对称性，数值绝对值差异无统计学意义，p>0.05。 漩涡纵向位置（Py）：Py-ED、Py-LD均明显比Py-MD、Py-IVC更靠近二尖瓣环连线，p<0.05。横向位置和纵向位置 (mm) ED MD LD IVC Px 12.74 4.76 11.83 5.26 Py 23.35 30.41 21.49 28.09*正常人VFM图像*正常人VFM参数(3) 漩涡最大向量速度（Vmax）：Vmax-ET速度最高，Vmax-ED明显高于Vmax-LD，p<0.05；Vmax-MD高于Vmax-IVC，p<0.05。 漩涡圈数（N）：NET最多，NED多于NLD，P<0.05；NMD明显多于NIVC，p<0.05。向量速度和漩涡圈数 cm/s ED MD LD IVC Vmax 82.38 34.07 34.12 19.13 mm ED MD LD IVC N 6.76 9.63 4.07 6.39*正常人VFM－线上流速矢量图像*小结 等容舒张期（isovolumetricrelaxationphase，IVR）未检测到明显的漩涡。 舒张早期(earlydiastolephase，ED)在二尖瓣区域出现两个相似的小漩涡，速度高，环数密集。靠近前叶者稳定，略大，逆时针旋转；靠近后叶者显示不稳定，漩涡略小，顺时针旋转。 舒张中期(mid-diastolephase，MD)左心室内回旋血流形成松散的大漩涡，多逆时针旋转，速度低，环数少。 舒张晚期(latediastolephase，LD)心房收缩时，在二尖瓣区域再次出现两个相似的的小漩涡，但相对更小些，速度更低，环数更少，更加不稳定。 等容收缩期（isovolumetriccontractionphase，IVC）血液再次在心室内回旋，显示类似舒张中期的大漩涡，逆时针旋转，形态松散，速度较低，环数较少。 射血期(ejectiontime，ET)在主动脉瓣下区域出现两个相似的小漩涡，常常仅有一个漩涡可显示，漩涡速度更高，环数更密集。*VFM图像初步应用 30名舒张功能早期减低患者（病例组） prosounda10（Aloka） PA52101探头 DSA-RS1软件 脱机分析VFM数据*VFM病例组vs对照组 舒张早和中期，病例组Dx和Dy均小于对照组，p<0.05； 舒张晚期，病例组Dx和Dy均大于对照组，p<0.05； 等容收缩期二者差别无统计学意义，p>0.05。漩涡横径和纵径 Dx ED MD LD IVC 病例组 15.37 25.47 23.10 33.92 对照组 20.38 34.42 19.15 31.93 Dy ED MD LD IVC 病例组 8.63 22.04 17.52 27.13 对照组 15.67 33.40 12.77 26.97*VFM病例组vs对照组 漩涡位置（Px、Py）：舒张早期病例组较对照组更靠近二尖瓣环，p<0.05，其余各期Px和Py两组间差异无统计学意义，p>0.05。横向位置和纵向位置 Px ED MD LD IVC 病例组 11.63 5.36 12.27 5.09 对照组 13.04 4.98 11.37 5.61 Py ED MD LD IVC 病例组 19.56 26.92 23.68 27.61 对照组 23.83 30.47 21.53 28.26*VFM病例组vs对照组*VFM病例组vs对照组*VFM病例组vs对照组 与对照组相反，病例组Vmax-ED明显低于Vmax-LD，p<0.05；Vmax-MD低于Vmax-IVC，p<0.05。 与对照组相反，病例组NED少于NLD，p<0.05；NMD明显少于NIVC，p<0.05。最大向量速度和圈数 Vmax ED MD LD IVC 病例组 39.99 21.42 59.02 28.59 对照组 79.22 33.46 33.98 18.80 N ED MD LD IVC 病例组 2.80 5.56 7.08 10.40 对照组 6.68 9.50 4.07 6.37*VFM病例组vs对照组*VFM病例组vs对照组*小结病例组和对照组的VFM参数比较显示： 病例组vs对照组各期漩涡出现规律相似，均有小漩涡到大漩涡的变化规律； 病例组vs对照组 舒张早期(ED)的漩涡比舒张晚期(LD)的漩涡直径小，速度低，圈数更少，更靠近二尖瓣环； 病例组vs对照组 舒张中期(MD)的漩涡比等容收缩期(IVC)的漩涡直径小，速度低，圈数更少，位置无明显差异。*VFM研究展望 瓣膜病的反流或狭窄造成的涡流对心脏结构的影响 主动脉夹层动脉瘤的真腔、假腔内涡流对血管内膜稳定性的影响 肺动脉高压患者右室重构的血流动力学影响 三维血流运动显示，全息显示血流动力学对心脏机构及功能的影响*************************************