组织多普勒显像和应变率技术正在被证实对于评价心脏的收缩和舒张功能具有重要的临床价值。这是一项非常有用的生理诊断工具，尤其实用于临床评估患者心功能的价值。
　　在介绍这项技术的临床应用之前，让我们先来了解组织多普勒显像和应变率技术的方法学，以及我们能够从这些技术上期望得到哪些信息。首先让我们看看心肌在收缩时发生了什么变化。请看这张幻灯片，心尖位置基本固定不动，二尖瓣平面在收缩期被拉向心尖，打一个比喻，心尖就象是静止的墙面，我们可以看到室壁可以分成许多小的阶段，就好象是站成一排的小人，当心肌开始收缩时，就象有人喊让我们握紧手，看是否能够互相收缩。然后发生了什么呢？一开始靠近心尖的什么也没发生，因为这些小人都固定在墙面，但是由于越接近二尖瓣平面就有越来越多的人参与收缩，所以您可以看到二尖瓣水平的速度达到最大，这就是组织多普勒的测量原理。所以，如果您将取样容积靠近心尖位置，您得到的是很小的速度显示，当我们逐步移动取样容积靠近二尖瓣水平，您可以看到从心尖到室壁中段直至基底部的组织多普勒速度。那么，组织多普勒显像和应变率技术之间又有什么区别呢？区别主要在于组织多普勒主要反应的是整体功能变化，如果你测量这个小人的速度，而他对其他所有小人的收缩都产生反应，所以你测量的速度基本上是各点相互作用的结果。但我们怎样测量具体一点的运动情况呢？如果这一点心肌本身没有收缩舒张活动，我们仍然可以看到他在移动，因为他会被这些运动的小人推动。这时应变率技术就可以帮助我们判断这一点的实际运动情况，它可以发现某一阶段没有参与收缩过程。这张幻灯片显示的是组织多普勒速度和应变率的描记曲线。在组织多普勒中，我们可以将取样容积放置到某一特定位置，得到这一点的速度-时间变化曲线，象这样典型的曲线包括看到收缩部分和舒张部分。而应变率则反应的是变形率，指某一小段心肌被收缩。仪器是按下列方法测量的，有两个取样容积而不是一个，超声仪器采样两参数的间距为1cm，也可能是5-12mm之间的距离，然后测量两点的速度。当它们从基底段向上运动时，就是收缩活动。这样我们得到应变率定义，即局部两点之间的速度差除以两点之间的距离。这是这一段心肌的应变率的变化曲线，负值应变率代表心肌缩短。当您测量长轴时，您得到正常心肌长轴缩短率。正常的舒张活动包括E波和A波。接下来我们来探讨应变率和组织多普勒评价局部心肌例如缺血心肌运动的差别。在这张图是正常和心肌梗死患者的病例，上面是应变率，下面是组织多普勒图像。我们粗略看组织多普勒显像图发现正常人和心梗患者很相似，再看应变率图，正常人的图像上这一段心肌显示的是收缩期单纯的黄色，在心梗患者图像上，黄颜色表示纵向收缩，提示这段心肌有活跃的收缩活动，但基底段表现为绿色。绿色代表这一段室壁可能有运动，但是它象僵硬物体的运动，在整个收缩过程中没有长度的改变。现在让我们回到示意图，这里是靠近心尖的固定不动的墙面，这些是靠近心尖的室壁阶段，有收缩活动，应变率图上的黄色代表局部室壁心肌有收缩活动，再看基底段这些小人，他们也移动了，就象组织多普勒图像显示的，但是并不表现为黄颜色，因为他们本身并没有收缩活动，而是象僵硬物体的运动。另外有关应变率和组织多普勒的重要区别在于是否受到心脏运动传递现象的影响，心脏运动传递影响组织多普勒，而它不会影响应变率。再来看看这张幻灯片，这两点的速度除了本身运动外都包含传递速度的部分，我们在这两点都测量了相同的传递速度，在应变率公式中相同的传递速度部分被抵消，所以不会对最后的计算值产生影响。由此可见应变率提供局部相邻各阶段心肌收缩功能的信息，能够判断各阶段收缩活动是否消失，还是具有收缩能力。
　　此外，组织多普勒技术也被应用于负荷超声心动图中。组织多普勒可能是最强有效的定量技术，远比二维B超有效。新一代的产品，可以让我们在采集高质量二维图像的同时，在后台进行组织多普勒显像。在进行负荷超声时，结合您采集的二维图像，以及在后台采用组织多普勒的定量分析，来进一步支持您的诊断。在负荷超声心动图峰值时段的收缩期速度峰值，常被用于判断阶段心肌是正常的，或者提示为异常心肌。这种技术可能明显地提高了诊断的特异性和敏感性，至少达到专家水平，比二维更准确。应变率可以以二维、M型或应变率-时间形式得到。请看这张幻灯片，这是二维的应变率图像，整个心室为黄色，心房显示为蓝色，而且这是收缩期图像，黄色代表每一阶段的心肌在长轴方向收缩活动正常，这是很好的显示方法。在上面，我们可以看到有一些蓝色，这是测量垂直心尖室壁的部分，即测量心尖室壁增厚。接下来我们看看心房，它被牵拉而伸展，因为二尖瓣平面收缩时向上运动，心房因此被牵拉扩张而显示为蓝色。我们再看看曲线M型，是沿心内膜画的曲线，表示从心尖到基底部不同阶段随时间的运动情况。黄色和橙色代表各阶段心肌均正常收缩，蓝色表示舒张期，其后是E波和A波。右下角的图表表示这一特定位点心肌的应变率，即心肌随着时间的变形速度，这是典型的收缩期曲线，表示心肌在长轴上的缩短率，以及舒张期E、A两个波。该技术能够在临床实际应用的重要方面是，您可以不必先获取常规二维图像和定量分析，然后再获取组织多普勒和应变率显像，而是同时得到这两种显像，该仪器可以象正常二维超声一样做常规检查，同时在后台进行组织多普勒和应变率显像，得到的数据用于证实您的发现，并与文献报道的美国数值进行比较。我们应该知道角度依赖性，在组织多普勒和应变率中角度依赖是不同的。首先来看组织多普勒，它和血流多普勒一样，都有角度依赖问题，请看，这是室壁向上运动，这是超声束的方向，如果两者平行，我们就能得到正确的速度，如果实际室壁运动和声束间有一个夹角，这样测量出来的运动速度就偏低。在夹角为90度，即声束垂直于室壁运动，则测量的速度为零。应变率则不同了。让我们来看这段心肌的运动模式，心肌在收缩时沿长轴缩短，舒张时沿径向扩张，所以 室壁增厚。这意味着如果超声在长轴测量，即测量缩短过程，您得到一个负值，例如-1.3为室壁缩短峰值，如果超声束垂直于室壁，即测量增厚率，您将得到一个正值。如果超声束在上述两者之间，则应变率为0。因此应变率从峰值变化到零的角度较小，多普勒是90度。这张幻灯片是Mayo医学中心的一个病例，在这个特定病例中我们希望了解应变率是否能够定位局部很少的心肌缺血。这项研究包括10例症状严重的室间隔肥厚患者，比较消融术前后室间隔基底段，我们实际上已知梗死部位，作为很好的对照，然后测量组织多普勒参数和应变率参数，结果非常令人满意，这是美国人的数值，在手术前后组织多普勒速度没有什么变化，这可能是因为梗死的阶段很小，整体运动速度中等下降。应变率峰值从术前的-1.5降到术后的-0.6，有显著差别，这是因为应变率测量的是局部小范围梗死心肌的收缩活动，在术前和术后测量应变率非常有用，术后心肌的应变率明显下降。再来看看M型显像，在组织多普勒图上，梗死的阶段隐藏在红色条带内，手术前后没什么区别，而在下面的应变率图上，有明显差别。这些表示收缩的黄色在手术者消失了。这是应变率曲线图，相同的数据我们可以得到进一步证实。这是非梗死区长轴缩短良好的曲线，但在这梗死区域，收缩活动消失了。基于这些数据，我们得出的敏感性和特异性均为95%。如果用组织多普勒和应变率来定位时间，这两种技术特别是应变率是分析心脏局部时相的理想工具。这是另外一个例子，我们可以看到这段室壁缺血，没有收缩活动，缺乏表示收缩的黄色，但是有局部膨展。这一段室壁有左束支传导阻滞，应该收缩时它没有开始收缩，而是舒张，且和其它阶段不同步。因此应变率是定量分析时相的理想工具，帮助我们判断起搏是否有效。