左心室涡流的发生机制与病理生理意义的MRI研究

Left ventricular (LV) votex may result from or result in some kinds of myocardial diseases and further investigation of its mechanism and pathophysiology is worthwhile.In this study, we focus on the detection and expression of the LV vortex using MRI techniques. This idea was originated from the clinical finding of unsupressed blood signal inside the left ventricle on black blood double inversion recovery fast spin echo sequence (DIR-FSE), which showing high signal in subendocardial region and may result from the abnormal trubulent flow secondary to some myocardial diseases. The parameters measured by ultrasound vector flow mapping (VFM) was taken as reference standard for LV vortex. The occurrence and signal pattern of LV high signal on DIR-FSE sequence, the flow pattern on velocity-encoding phase contrast sequence (VEC-PC) are quantitatively and qualitatively correlated with the parameters measered by ultrasound VFM, velocity vector imaging (VVI) and MRI measurements. The patietes of LV noncompaction, idiopathic dilated cardiomyopathy, myocardial infarction and hypertension, as the examples of myocardial structure, morphology of LV, myocrdial function，pre- and post- LV load anaomalies, respectively, will be included for the evaluation of the mechanism and pathophisiology as well as the diagnosis efficiency of the LV vortex detected by the MRI techniques.

左心室涡流可能是心肌疾病的发生原因，也可能是心肌疾病导致的结果，其发生机理和病理生理意义值得深入研究。本项目拟用MRI技术研究左心室涡流的检测与表达方法。以申请人在黑血对比双反转快速FSE序列（DIR-FSE）发现的左心室内血流高信号代表涡流为原创发现进行探索性研究，以超声向量血流成像（VFM）显示的左心室涡流特征为参照，探讨DIR-FSE序列心室高信号、流速编码相位对比序列（VEC-PC）显示左心室涡流的方法和定性、定量表达方式，结合心脏常规MRI和超声速度向量成像（VVI）检查，选择心肌致密化不全、扩张性心肌病、心肌梗死和高血压病例，分别代表心肌结构异常、左心室几何形态异常、心肌运动异常和左心室前后负荷异常，探讨MRI显示左心室涡流及其病理生理机制与诊断价值。

背景：血流动力学的改变是心肌做功直接结果，直接反映心功能。分析心肌功能相对容易，但是分析左心室内的复杂的血流动力学很困难。本项目起源于对双反转恢复快速自旋回波黑血对比序列（DIR-FSE）上导致血流抑制不充分的高信号的产生的原因进行分析，假设其反映血流动力学状态并与心功能相关，由此探讨不同心肌病变状态下心功能与血流状态的改变。.研究内容：共计完成志愿者32例、病人412例。分析DIR-FSE序列上高信号与肌小梁的关系；购买TomTec软件进行心肌的应变与应变率、心肌位移与速率、心肌扭转等参数的测量；使用二维相位对比（2D-PC）序列显示左心室内血流，使用Segment软件进行2D-PC的血流速度、流量、定向动能（Signed Kinetic Energy, SKE）指标进行分析。对心肌功能指标和心室血流指标的特征、变化规律、相关性进行分析。.结果：1）导致DIR-FSE序列血流抑制不充分的高信号的原因有肌小梁增多和心肌运动异常，是心肌病变的直接指标，高信号的出现与临床症状直接相关。2）心肌16节段的位移和应变的峰值在节段之间和个体之间的变异很大，可以作为自身前后对照，不适宜作为组间比较的指标。但是心肌运动的达峰时间（Time To Peak，TTP）比峰值具有更好的一致性，反映心肌运动的同步性，其诊断价值更高。3）左室内的血流速度和流量指标变异很大，SKE综合速度和流量的信息，有效控制ROI范围内慢速血流和少量心肌导致的偏差，可以作为反映左室血流动力学的直观指标，但是不同心肌病其曲线变化很复杂。4）研究内容结合本人的上一个国家自然科学基金获得军队科技进步二等奖1项；发表论著4篇、综述2篇，培养研究生3名，协助培养研究生2名。.具有科学意义或值得进一步的研究方向：1）提出各心肌节段心内膜和心外膜运动的分析模式（类似ECG多导分类模式）；2）SKE作为心室内血流动力学的综合指标在各种心肌疾病的诊断。