计算机辅助心功能无创检测方法的研究
李俐君1, 丁吉高1, 肖守中2
(11 达州职业技术学院医学部, 达州 635000; 21 重庆大学生物医学工程系, 重庆 400044;
重庆博精医学信息研究所, 重庆 400044)
摘 要: 目的 利用计算机进行心功能的无创检测和评估的研究, 分析新指标与传统指标在运动试验中的变化趋势。方法
26 人自愿加入该对照研究。不同运动负荷下运动后S1 幅值对安静时S1 幅值增加的相应倍数定义为心力变化趋势,
不同运动负荷下运动后心率对安静时心率增加的相应倍数定义为心率变化趋势。结果 S1 幅值、心率在运动试验中
的变化方向与传统指标心率- 收缩压积在运动试验中的变化方向一致, 即都呈一定的增长趋势, 运动前后的差异都
显著(p < 0101)。结论 该项研究所用方法具有无创、安全、简便、快速、费用低、可重复采用和客观等特点, 能
用于病室和门诊测评心脏储备。
关键词: 计算机; 心肌收缩能力变化趋势; 心率变化趋势; 心脏储备; 心率- 收缩压积
心功能评估的理想方法应当客观、简单、费用低和安全。
临床工作中应用了多种心功能测试手段和评估方法。例如,
目前, 心电图检查是心脏变时性和变传导性的最佳监测方
法, 但不能用来监测心脏的变力性。心导管检查测定心功能
虽客观、量化, 但属于有创伤检查, 需在导管室无菌操作下
进行, 且不宜重复使用和常规使用; 超声心动图能通过对心
腔直径从舒张期到收缩期的变化程度和速度以及射血分数
的测算来评估心肌的功能状态, 又能无创地评估心功能, 但
有些指标敏感性较差, 且病床旁和运动现场使用不方便; 放
射性核素心血池显影的敏感性、特异性都高, 但价格昂贵, 难
以推广; 采用最大氧摄入量及无氧代谢阈测定虽属客观、实
用、可靠, 但又受呼吸功能影响, 且不适于在日常条件下应
用。
国际上关于心音和心肌收缩能力关系的研究为解决上
述问题暗示了一条途径。动物实验以及有创和无创临床对照
研究[1- 4 ]表明: 第一心音幅值的大小与心肌收缩能力强弱密
切相关, 故可以用第一心音幅值(S1) 的变化趋势来评估心
力储备、心脏耐力。例如, Hansen 等[2 ]利用6 只狗研究了麻
醉剂和强心剂对第一心音强度和心肌收缩力的影响, 结果表
明, “第一心音幅值的变化和左心室压力上升最大速率的变
化呈正相关( r= 019551, P < 01001) ”。肖守中等提出用相对
值法[5 ]来建立心音幅值参数, 进行了心音图运动试验的系统
研究[6 ] , 把完成规定运动量运动后S1 幅值对安静时S1 幅值
的倍数定义为心肌收缩能力储备指数, 并提出了“心力变异
性”概念[7 ] , 把不同运动负荷下运动后S1 幅值对安静时S1
幅值增加的相应倍数定义为心力变化趋势[8 ] , 据此评估受试
者的心力储备状态。此外, 心脏舒张期自身供血时限也是一
个心脏储备指标[5 ] , 心脏舒张期自身供血时限充分与否涉及
到舒张期为心脏收缩准备的养料和氧气的多少, 涉及到心脏
代谢环境的优劣, 关系到心脏充盈和输出量。利用超声心动
基金项目: 该项目受国家自然科学基金No. 30070211 部分资助
图能够获得心脏舒张期和收缩期时限的数据。而基于计算机
的数字心音图的时间测量因利用计算机时钟能精确到毫秒
级, 是获取心脏舒张期自身供血时限数据的一种有用工具。
心率- 收缩压积能间接量度心肌血流灌注和氧的需求[9 ] , 可
方便地用来无创地测评心功能, 与基于S1 幅值的心脏储备
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