使用向量血流成像对健康参与者收缩期和舒张期左心室能量损失进行定量评估：一项回顾性观察研究

《Cardiovascular Ultrasound》：Quantitative assessment of systolic and diastolic left ventricular energy loss using vector flow mapping in healthy participants: a retrospective observational study

　　

背景 由向量血流成像（VFM）衍生的能量损失（EL）是左心室内血流效率的指标。然而，在成人中尚未建立标准化参考值。此外，收缩期和舒张期EL评估的临床意义尚未完全阐明。因此，研究人员旨在分别量化健康参与者收缩期和舒张期VFM衍生的EL，并阐明年龄相关差异。方法 这项单中心回顾性观察性研究纳入了41名健康参与者（青年组<65岁，n=16；老年组≥65岁，n=25），这些参与者在2025年4月至2026年4月期间接受了经胸超声心动图检查。使用VFM量化最大平均EL、平均收缩期EL（Mean EL_S）、平均舒张期EL（Mean EL_D）、舒张期与收缩期EL比值（EL_D/EL_S）以及舒张期与收缩期EL时间曲线下面积比值（AUC_D/AUC_S）。此外，还评估了经每搏输出量（SV）、心输出量（CO）、二尖瓣流入速度（E波和A波）和心肌松弛指数（e^′）归一化的EL指标。统计分析采用Shapiro-Wilk检验、独立t检验、Mann-Whitney U检验和Fisher精确检验。结果 老年组的最大平均EL和Mean EL_S显著高于青年组，而Mean EL_D未见显著差异。在基于时相的比较中，老年组的EL_D/EL_S比值和AUC比值显著降低。在归一化EL参数中，Mean EL_S/SV和Mean EL_S/CO在老年组中仍显著较高，表明归一化后EL的年龄相关差异依然存在。结论 VFM衍生的EL在健康参与者中表现出年龄相关、时相依赖的变化，其特征是收缩期EL选择性增加和时相分布改变。分别评估收缩期和舒张期EL可能提供超越传统超声心动图指标的左心室血流效率见解。试验注册 jRCT1030250395（注册日期：2025年9月29日）。

**论文解读：向量血流成像评估健康参与者左心室收缩期与舒张期能量损失的年龄相关变化**

**研究背景与问题**
心脏内血流动力学评估对于全面理解左心室功能至关重要，但传统超声心动图参数如左心室射血分数（LVEF）和标准舒张期指标无法完全捕捉血流效率信息。向量血流成像（VFM）是一种无创超声技术，通过整合心腔几何形状并应用连续性方程，从彩色多普勒成像重建室内速度矢量场，进而计算能量损失（EL）——反映左心室内血流效率的指标。既往研究显示，健康成人和儿童中的EL随年龄和心率等生理因素变化，但成人标准化参考值尚未建立，收缩期与舒张期EL的临床意义及年龄相关时相分布特征也未系统阐明。因此，研究人员旨在分别量化健康参与者收缩期和舒张期VFM衍生的EL，并明确年龄相关差异，同时探索经血流动力学参数归一化的EL指标是否更敏感地反映年龄相关变化。该研究发表在《Cardiovascular Ultrasound》期刊上。

**主要关键技术方法**
这是一项单中心回顾性观察性研究，样本来自独协医科大学日光医疗中心2025年4月至2026年4月期间接受经胸超声心动图检查的41名健康参与者（青年组<65岁，n=16；老年组≥65岁，n=25）。关键技术包括：使用ARIETTA850超声系统（FUJIFILM公司）采集标准心尖长轴切面彩色多普勒图像（帧率30–50帧/秒，混叠速度50–70 cm/s）；离线VFM分析软件（DAS-RS1）基于质量守恒原理重建速度矢量场，并计算EL（公式中血液粘度μ设为0.004 Pa·s）；通过同步心音图及超声瓣膜事件定义收缩期与舒张期，生成EL时间曲线并计算平均EL峰值、时间曲线下面积（AUC）及归一化指标（如每搏输出量SV、心输出量CO、二尖瓣E/A波和心肌松弛指数e^′）。统计方法包括Shapiro-Wilk检验、独立t检验、Mann-Whitney U检验和Fisher精确检验。

**研究结果**
（1）**基线特征**：老年组身高、体重、左心室舒张末期容积（LVEDV）和收缩末期容积（LVESV）显著低于青年组，LVEF略高，但均保留收缩功能。舒张功能方面，老年组E波速度降低、A波速度升高、E/A比值显著降低，e^′速度降低，E/e^′比值升高，SV降低，CO无显著差异。

（2）**EL参数**：
- **原始EL值**：老年组最大平均EL显著高于青年组（14.4±7.9 vs. 9.6±5.1 J/(m³·s)，p=0.024），平均收缩期EL（Mean EL_S）显著升高（10.9±6.5 vs. 3.9±1.7 J/(m³·s)，p<0.001），而平均舒张期EL（Mean EL_D）无显著差异（9.6±4.3 vs. 7.8±4.6 J/(m³·s)，p=0.106）。舒张期与收缩期EL比值（EL_D/EL_S）和AUC比值（AUC_D/AUC_S）均显著降低（p=0.012和p<0.001），表明收缩期EL贡献随年龄增加，而青年组舒张期EL占主导。

- **归一化参数**：Mean EL_S/SV和Mean EL_S/CO在老年组中均显著高于青年组（p<0.001），表明归一化后年龄相关差异仍存在，即收缩期能量消耗效率降低。

- **相关性分析**：年龄与Mean EL_S呈显著正相关（r=0.692，p<0.001），与EL_D/EL_S比值（r=?0.613，p<0.001）及AUC_D/AUC_S比值（r=?0.509，p<0.001）呈显著负相关，证实了年龄相关的室内能量耗散从舒张期向收缩期的系统性转移。

**讨论与结论**
研究讨论指出，衰老选择性地增加收缩期EL而非均匀影响全心动周期，这主要源于收缩期能量耗散增强。收缩期EL与后负荷相关心室应力密切相关，而舒张期EL受充盈动力学影响，两者反映不同的血流动力学决定因素。归一化参数进一步支持了年龄相关收缩期能量效率降低。研究局限性包括单中心、小样本、横断面设计，仅纳入健康成人，二维VFM可能无法完全捕捉三维血流复杂性。结论：VFM衍生的室内EL在健康参与者中表现出年龄相关、时相依赖的变化，衰老以收缩期EL显著增加和舒张期-收缩期能量耗散分布改变为特征，而舒张期EL相对保留。分别评估收缩期和舒张期EL可能提供超越传统超声心动图指标的左心室能量效率年龄相关变化见解。