运动员心脏左室内相对压力无创测量方法技术

本发明专利技术涉及运动员心脏左室内相对压力无创测量方法，包括S1、进行经胸超声心动图检查，并利用血流向量成像技术配置和存储图像；S2、在等容舒张期P0手动设置心内膜边界，并追踪其余帧的心内膜边界；S3、设置固定长度的采样线，采样线获取中心尖与基底之间的相对压力差IVPD；S4、绘制IVPD

【技术实现步骤摘要】
运动员心脏左室内相对压力无创测量方法


[0001]本专利技术属于心脏压力测量领域，尤其是一种运动员心脏左室内相对压力无创测量方法。

技术介绍

[0002]长期规律的体育锻炼诱导心脏结构和功能的改变，是对运动期间血流动力学需求增加的适应性反应，这种复杂的适应性心脏重构被称为运动员心脏，包括心室尺寸和心肌质量的平衡增大，并伴随搏出量的增加和静息心率的降低。然而，在运动性心肌重塑的极端情况下，运动员心脏和病理性心肌病之间存在诊断灰色地带。探究心脏结构和功能的改变与训练负荷相关性的意义重大。
[0003]目前，心肌造影、核磁共振、超声心动图粒子成像测速等在检测心肌损伤和心腔内压力分布等方面具有精准特性，但复杂的检测手段、昂贵的检测费用，以及侵入性检测方式难以实现快速便捷的运动员医务监督。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种检测快速方便的运动员心脏左室内相对压力无创测量方法。
[0005]为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案为：运动员心脏左室相对压无创测量方法，包括
[0006]S1、进行经胸超声心动图检查，并利用血流向量成像技术配置和存储左心室三腔心和四腔心切面彩色多普勒图像；
[0007]S2、在等容舒张期P0的二维图像上手动设置心内膜边界，并自动追踪其余帧的心内膜边界；
[0008]S3、将左心室内血流速度参数转换为压力参数，显示左心室内压力分布，在等容舒张期P0的二维图像上手动设置两条固定长度的采样线，其中一条采样线位于左室四腔心流入道的心尖与基底部二尖瓣口之间，另一条采样线位于左室三腔心流出道的心尖与基底部的主动脉瓣口之间，并在其余帧自动追踪采样线上的压力分布，导出所有帧的采样线上压力分布，计算心尖与基底之间的相对压力差IVPD；
[0009]S4、以时间为横坐标，IVPD为纵坐标，绘制IVPD
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时间曲线图；
[0010]S5、在IVPD
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时间曲线图中确定四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1、心房收缩期P4，以及三腔心收缩期的等容收缩期期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8；
[0011]S6、在IVPD
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时间曲线图中提取四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1、心房收缩期P4，以及三腔心收缩期的等容收缩期期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8的IVPD峰值；
[0012]采用四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1以及心房收缩期P4，三腔心收缩期的等容收缩期期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8的IVPD峰值除以采样线长度，得到四腔
心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1以及心房收缩期P4，三腔心收缩期的等容收缩期期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8的相对压力梯度；
[0013]计算四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1以及心房收缩期P4中，相邻两时相之间的时间间隔；计算三腔心收缩期的等容收缩期期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8中，相邻两时相之间的时间间隔；
[0014]计算四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1以及心房收缩期P4中，相邻两时相之间的IVPD差；三腔心收缩期的等容收缩期期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8中，相邻两时相之间的IVPD差；
[0015]计算四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1以及心房收缩期P4中，相邻两时相的IVPD随时间的变化率；三腔心收缩期的等容收缩期期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8中，相邻两时相的IVPD随时间的变化率；
[0016]计算单位时间内，四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1以及心房收缩期P4的IVPD最大下降速率；单位时间内，三腔心收缩期的等容收缩期期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8的IVPD最大上升速率。
[0017]进一步地，步骤S2中，心内膜边界设置后，追踪连续n个心动周期的心内膜边界，n大于或等于2；
[0018]步骤S3中，计算每个心动周期中，各帧的心尖与基底之间的相对压力差IVPD；
[0019]步骤S4中，对每个心动周期绘制一IVPD
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时间曲线图；
[0020]步骤S5中，确定每个心动周期中，四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1、心房收缩期P4，三腔心收缩期的等容收缩期期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8；
[0021]步骤S6中，对每个心动周期分别进行计算，并取n个心动周期平均值作为结果。
[0022]进一步地，n＝3。
[0023]进一步地，步骤S1至S3在超声诊断仪中进行，步骤S4至S6在线下分析软件中进行。
[0024]进一步地，所述线下分析软件为matlab，步骤S3之后，将数据导入matlab，在matlab中进行步骤S4；
[0025]在步骤S5中，确定四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1、心房收缩期P4以及三腔心收缩期的等容收缩期期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8后，结合血流方向和瓣膜开闭情况人工校对各时相IVPD峰值所在帧数；
[0026]步骤S6中，相邻两时相IVPD峰值所在帧数的差除以帧频，得到相邻两时相之间的时间间隔。
[0027]进一步地，步骤S1中，经胸超声心动图测量参数包括升主动脉内径、主动脉根部、左房内径、右室内径、舒张末期室间隔厚度、左室舒张末期内径、舒张期左室后壁厚度、左室收缩期内径、主肺动脉内径、左室舒张末容积、左室收缩末容积、左室射血分数、左室缩短分数、舒张早期和舒张晚期二尖瓣峰值血流速度、舒张早期和舒张晚期二尖瓣峰值血流速度比值、主动脉峰值流速、肺动脉峰值流速、左室每博输出量，并计算相对室壁厚度、左心室质量、左心室质量指数和心指数；
[0028]步骤S6之后，将测量和计算得到的参数与步骤S6的计算结果进行统计分析，构建回归模型。
[0029]进一步地，步骤S1中，使用超声设备LISENDO880搭载S
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121超宽频相控阵心脏探头
进行经胸超声心动图检查，扫描频率范围1.0
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5.0Hz，采样频率为50
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60帧/秒。
[0030]本专利技术的有益效果是：1、采用经胸超声心动图检查，检查效率高，可随时进行检查，并且检查过程中对运动员没有损伤。
[0031]2、通过设置固定长度的采样线自动计算心尖与基底之间的相对压力差IVPD，提高了计算效率，保证计算结果的准确性。
[0032]3、通过计算四腔心舒张期的容舒张期P0、快速充盈期P1、心房收缩期P4，以及三腔心收缩期的等容收缩期期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8等多个指标，充分了解运动员的左心室完整心动周期压力变化情况，有利于获取运动员的心脏性能，据此制定更加合理的训练计划。同时可发现常规检查不易发现的病理性心肌病，以及时进行医治。
[0033]4、运动员在不同训练时间分别进行测试，进行跟踪监测，每次监测作为一个组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.运动员心脏左室内相对压力无创测量方法，其特征在于，包括S1、进行经胸超声心动图检查，并利用血流向量成像技术配置和存储左心室三腔心和四腔心切面彩色多普勒图像；S2、在等容舒张期P0的二维图像上手动设置心内膜边界，并自动追踪其余帧的心内膜边界；S3、将左心室内血流速度参数转换为压力参数，显示左心室内压力分布，在等容舒张期P0的二维图像上手动设置两条固定长度的采样线，其中一条采样线位于左室四腔心流入道的心尖与基底部二尖瓣口之间，另一条采样线位于左室三腔心流出道的心尖与基底部的主动脉瓣口之间，并在其余帧自动追踪采样线上的压力分布，导出所有帧的采样线上压力分布，计算心尖与基底之间的相对压力差IVPD；S4、以时间为横坐标，IVPD为纵坐标，绘制IVPD
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时间曲线图；S5、在IVPD
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时间曲线图中确定四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1、心房收缩期P4，以及三腔心收缩期的等容收缩期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8；S6、在IVPD
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时间曲线图中提取四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1、心房收缩期P4，以及三腔心收缩期的等容收缩期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8的IVPD峰值；采用四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1、心房收缩期P4以及三腔心收缩期的等容收缩期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8的IVPD峰值除以采样线长度，得到等容舒张期P0、快速充盈期P1、心房收缩期P4、等容收缩期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8的相对压力梯度；计算四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1以及心房收缩期P4中，相邻两时相IVPD峰值之间的时间间隔；计算三腔心收缩期的等容收缩期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8中，相邻两时相IVPD峰值之间的时间间隔；计算四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1以及心房收缩期P4中，相邻两时相之间的IVPD峰值差；计算三腔心收缩期的等容收缩期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8中，相邻两时相之间的IVPD峰值差；计算四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1以及心房收缩期P4中，相邻两时相的IVPD随时间的变化率；计算三腔心收缩期的等容收缩期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8中，相邻两时相的IVPD随时间的变化率；计算单位时间内，四腔心舒张期的等容舒张期P0、快速充盈期P1以及心房收缩期P4的IVPD最大下降速率；单位时间内，三腔心收缩期的等容收缩期P6、快速射血期P7、收缩晚期P8的IVPD最...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨萍，张剑梅，
申请(专利权)人：国家体育总局运动医学研究所，
类型：发明
国别省市：