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近日,来自加利福尼亚大学圣地亚哥分校的工程师们得以对一个环状涡旋在正常和异常心脏血液运输中的作用进行定义。他们是和来自西班牙马德里Gregorio Maranon大学的非侵入性心脏实验室的心脏学家一同研究得出。
为了实现他们的研究,研究人员发明了一种新型的超声技术,这种技术更加便宜和易用,使得研究人员能够检测大量的人群甚至对婴儿进行检测。血管内成像通常通过MRI扫描进行,该方法是侵入性的并且对一些有置入器械比如起搏器的病人并不适用。
该项发现可能影响医生诊断和治疗两类心脏疾病所依赖的试验和检测方法,这两类疾病包括:肥厚性心肌病,一类心肌异常增厚的疾病;和非缺血性扩张性心脏病,该病患者左心室增大,肌肉变薄,并随之心脏泵血量下降。
将近100万美国人患有上述两类疾病中的一种疾病。
目前为止,医生在评估心脏血液充盈时仅考虑左心室的形状、心室壁的厚度和收缩力。但是血流进入心室的方式同样重要,研究人员认为。“这和从牙膏管里挤牙膏是不一样的,”Juan说,她是加利福尼亚大学圣地亚哥分校雅克布工程学院机械和空间工程的教授,负责领导这项多学科小组共同参与的研究,她的合作者包括Gregorio Maranon医院的博士后Pablo和Javier博士的研究小组。
研究发表在10-21日的一期《美国心脏病学报》杂志上。
“我们试图绘制舒张功能不全中血流模式,由于血流模式也是调节心室对充盈产生阻力的因素之一——除了心室壁本身的增厚之外,”Alamo说。
患有心肌肥大和舒张性心脏病的病人常常在病情晚期之前没有任何症状——这使得早期筛查变得极为重要。当病人没有在早期被诊断出来,这些病情预后不佳——比许多癌症的预后还要差——多数病人在5年内死亡。
该研究中,心脏病学家组成的小组招募了60位参与者,包括20位非缺血性扩张性心脏病病人;20位肥厚性心肌病病人;和20位健康参与者,作为对照组。
所有参与者接受综合性2D心电图检查。随后,工程师们实施航空和海洋工业中典型的流向模拟方法创建血流图像,捕获每位参与者心脏血流情况。
研究人员发现在左心室健康的参与者中15%的人检测到一个环形的漩涡;在非缺血性舒张性心脏病患者中这一比例是20%;但是在肥厚性心脏病患者中这一比例仅有5%。
“合理地检测心脏是否充盈一直非常困难,”Alamo解释道。“这项新的方法将让医生们离这个目标更近一步。”心脏病的治疗常常需要置入器械,比如起搏器来让心脏血流维持规律。这些新成像方法的数据可以检测仪器,帮助医生更好的置入器械,优化血流状况。