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第一部分目的:二维斑点追踪超声心动图(2D speckle tracking echocardiography,2D-STE)是一种诊断冠心病(coronary artery disease,CAD)的新型无创超声技术。本研究旨在观察利用2D-STE技术鉴别可疑冠心病者的诊断效能。方法:本研究为单中心回顾性观察。入选2019年3月1日至11月30日在北京医院就诊的690例可疑冠心病患者。入选患者在进行造影前先完成超声心动图检查。一支或以上冠脉主干或主要分支,管腔狭窄≥50%者诊断为冠心病。使用EchoPAC V201版本进行2D-STE分析。对心肌分层长轴峰值应变进行分析得到工作曲线下面积(area under the curve,AUC)。结果:冠脉造影结果提示346例患者诊断为冠心病。斑点追踪超声心动图分析结果提示冠心病患者应变绝对值显著受损。长轴峰值应变(Global longitudinal peak strain,GLPS):心外膜下层 GLPS,OR 值为 1.297(1.217-1.382;P=0.002),AUC 为 0.727,界值为-16.95;敏感性为73.7%,特异性为63.0%。中层GLPS的OR为1.260(1.192-1.333;P<0.001),AUC 为 0.732,界值为-20.95;敏感性为 82.4%,特异性为 56.2%。内膜下层 GLPS 的 OR 为 1.193(1.137-1.251,P<0.001),AUC 为 0.708,界值为-22.95;敏感性为82.9%,特异性为52.9%。结论:斑点追踪分层应变在冠心病患中有很好的诊断价值,在可疑心肌缺血人群的筛查中具有很好的临床意义。第二部分目的:广泛的临床证据表明,早期进行冠心病预防筛查可大大降低死亡率。本研究拟建立机器学习模型,提高斑点追踪超声心动图诊断冠心病的效能。方法:本研究利用64个二维斑点追踪技术参数,包括分层应变、应变率和应变达峰时间等和7个临床特征建立模型来明确患者是否患有冠心病,包括年龄,性别和高血压病史等。本研究通过模型堆叠,使用R-package caret构建19个分类器,将这些分类方法整合在一起,并将传统的堆叠方法推广为两步堆叠方法,获得更高诊断性能。结果:借从多个分类模型获取的优势,本模型诊断冠心病将精度从70%左右提高到87.7%。本研究模型最终敏感性为0.903,特异性为0.843,AUC为0.904,显著高于单个的分类模型。结论:本部分的研究基于斑点追踪超声心动图,利用模型集成法得到的预测模型有效的诊断冠心病,可为冠心病筛查提供简便、快捷及高效的检查工具。第三部分目的:心肌做功(Myocardialwork,MW)是近年来应用斑点追踪超声心动图评价左心室功能的一种新型无创方法。心肌做功相关参数来源于整体长轴应变(GLS)和后负荷相结合。本研究旨在探讨心肌做功对不同心功能冠心病患者在不同后负荷情况下对左室功能的评估。方法:选择冠心病左室射血分数正常者(left ventricular ejection fraction,LVEF)、心衰患者(heart failure,HF)和正常对照各50例,共150例。正常对照个体来自本院体检中心。冠心病患者在冠脉造影前完成超声心动图检查。将冠心病患者分为正常血压组和高血压(hypertension,HTN)亚组。观察心肌做功相关参数与常规超声心动图参数的关系;比较不同亚组中各组间的心肌做功相关参数的区别。结果:单变量和多变量相关性分析显示,心肌做功参数与LVEF有很强的相关性。与正常人对比,冠心病合并高血压且LVEF正常的患者整体做功指数(global work index,GWI)升高(1639.72±204.57 VS 1922.29±393.07 mmHg%,p<0.05);GWI在心衰患者中均降低(HTN:1639.72±204.57 VS 857.3±369.3 mmHg%,p<0.05;No-HTN:1639.72±204.57 VS 940.8±380.6 mmHg%,p<0.05)。与正常对照相比,冠心病合并高血压且LVEF正常的患者的整体有效做工(global constructive work,GCW)升高(1964.52±251.28 VS 2377.46±427.82 mmHg%,p<0.05);而在心衰患者中均降低(HTN:1964.52±251.28 VS 1176.19±423.16 mmHg%,p<0.05;No-HTN:1964.52±251.28 VS 1275.12±418.76 mmHg%,p<0.05)。与正常对照相比,LVEF 正常的冠心病患者中整体无用做功(global waste work,GWW)显著增加(HTN:79.12±40.26 VS 183.42±101.73 mmHg%,p<0.05;No-HTN:79.12±40.26 VS 124.65±58.09 mmHg%,p<0.05)。GWW 在心衰患者中也显著增加(HTN:79.12±40.26 VS 282.56±174.34 mmHg%,p<0.05;No-HTN:79.12±40.26 VS 274.35±175.94 mmHg%,p<0.05)。与正常人相比,所有冠心病患者整体做功效率(global work efficiency,GWE)都显著降低。GWE在LVEF正常的冠心病患者中(HTN:95.26±1.99 VS 91.62±3.29%,p<0.05;No-HTN:95.26±1.99 VS 92.88±3.18%,p<0.05);在心衰患者中(HTN:95.26± 1.99 VS 78.38±8.06%,p<0.05;No-HTN:95.26±1.99 VS 80.12±9.7%,p<0.05)。结论:冠心病患者心肌做功显著受损,在不同心功能不同后负荷情况下表现不同的模式。心肌做功可对冠心病患者的左室功能提供更多详细的数据。