血液透析患者心臟病變及超聲檢查在其診斷中的應用

李 川 綜述 龔德華 審校

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血液透析患者心臟病變及超聲檢查在其診斷中的應用

李 川 綜述 龔德華 審校

維持性血液透析(MHD)患者死亡率高，心血管疾病死因約占50%，其中心源性猝死又占心血管死因的50%左右。超聲心動圖可有助于早期發(fā)現(xiàn)心臟結(jié)構(gòu)、功能異常，以利于早期干預、改善預后，但其成像質(zhì)量受操作者技術、經(jīng)驗和患者自身聲窗條件影響很大，導致常規(guī)二維超聲心動圖參數(shù)的準確性和重復性差；MHD患者的血流動力學和容量狀態(tài)受透析的影響，從而影響心臟超聲檢查準確性。新的超聲成像技術，如三維超聲、組織多普勒和斑點追蹤技術等，能夠提供更多檢查參數(shù)和更準確的診斷信息，可幫助臨床進一步了解MHD患者心臟結(jié)構(gòu)、功能的病理生理變化。

血液透析 超聲心動圖 心血管疾病

維持性血液透析(MHD)患者死亡率居高不下，主要死因是心血管疾病，其中心源性猝死占心血管死因的50%左右，盡早發(fā)現(xiàn)、及時干預很重要。超聲檢查操作簡單、易普及，雖受操作者技術、經(jīng)驗和患者聲窗條件(如肥胖、胸廓畸形等)限制，但對MHD患者心臟病變的診斷價值不可替代。本文就超聲檢查在MHD患者心臟病變中的應用及研究方向進行綜述。

MHD患者常見心臟病變

MHD患者常見的心臟結(jié)構(gòu)異常包括心肌肥厚、心室容積異常、瓣膜病變、心房容積異常及心臟收縮、舒張功能異常。超聲可直接測量心室壁厚度、室腔內(nèi)徑及局部血流運動情況，并動態(tài)觀察參數(shù)變化，推算左心室質(zhì)量(LVM)、心室射血分數(shù)(EF)等指標，來判斷心臟病變。一些新技術，如三維超聲、組織多普勒顯像(TDI)和斑點追蹤超聲顯像(STI)，可測量組織運動速度、E′、A′等參數(shù)，為發(fā)現(xiàn)更敏感、特異診斷指標創(chuàng)造條件。

心臟結(jié)構(gòu)病變及超聲診斷

左心室結(jié)構(gòu)異常 MHD患者左心室肥厚(LVH) 最常見。LVH與腎功能負相關，約70%患者進入透析時伴LVH，是心臟對反復容量、壓力超負荷適應性結(jié)構(gòu)重塑的結(jié)果；而一些非血流動力學因素(如慢性腎臟病礦物質(zhì)與骨異常、腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)活化、尿毒癥毒素等)也促進心肌細胞肥大。LVH是透析患者死亡和心血管事件發(fā)生的危險因素?？刂迫萘亢痛x、增加透析頻率及腎移植可改善LVH，甚至改善預后。如London等[1]發(fā)現(xiàn)控制血壓、糾正貧血使平均LVM下降[(290±80)gvs(264±86)g,P<0.01]，5年死亡率下降28%。

LVH診斷指標包括： LVM經(jīng)體表面積(BSA)標化得到左心室質(zhì)量指數(shù)(LVMI)、相對室壁厚度(RWT)和左心室質(zhì)量-容積比(M/V)。通過這些指標還可區(qū)分LVH是擴張性還是向心性肥大。MHD患者向心性肥大更常見，可能與慢性高血壓發(fā)病率高、循環(huán)后負荷增加有關。433例尿毒癥心肌病患者，左心室容積(LVV)正常(≤90 ml/m2)，LVMI增加(>120 g/m2)和M/V增加(>2.2 g/ml)是透析后2年死亡率獨立預測因素(校正RR 3.29和2.24)，而LVV升高(>120 ml/m2)和M/V降低(M/V <1.8 g/ml)的死亡風險更高(校正RR 17.14 和4.27)[2]。

超聲的缺點是精度差，尤其是透析患者普遍(約30%)存在心室重構(gòu)、左室形態(tài)不規(guī)則[3]；透析會引起循環(huán)容量變化，研究發(fā)現(xiàn)透析前后LVMI和收縮末期內(nèi)徑(LVESD)分別相差26.2～36.1 g/m2和4～4.8 mm[4-5]。因此，報告需注明超聲檢查和HD時間關系。

描劃左心室截面輪廓，可直接測量面積(二維)增加準確性，包括面積-長度法、去頂橢球體法、雙平面Simpson法及多內(nèi)徑法。前兩種方法以絕對規(guī)則幾何體為模型；雙平面Simpson法要求盡量探查到左心尖最頂部，才能準確測算。多內(nèi)徑法可重復性差、耗時。

計算LVMI時，BSA因MHD患者肌肉、脂肪量及水腫程度變化，甚至截肢、骨骼畸形的影響而出現(xiàn)誤差。可用身高替代。Zoccali等[6]研究，身高、BSA標化的LVMI都是心血管和全因死亡率的獨立預測因素，但前者統(tǒng)計學模型擬合度更好。

測量本身也有誤差。RWT不受BSA影響，但室壁厚度不均，重復性差；此外，如果患者透析超濾后即行檢查，此時左心室舒張末期容積(LVEDV)最小，RWT增加，表現(xiàn)為向心性肥大；而透析前，容量負荷最高，LVEDV又會偏大。

目前左心室結(jié)構(gòu)病變診斷金標準是心臟MRI，而三維超聲是與之最接近的超聲診斷學方法。通過超雙平面、多方向上各截面的加合來實現(xiàn)對左心室的成像，與MRI相似，可直接測量LVV，降低操作技術的影響。當然，成像質(zhì)量亦會受到患者聲窗條件影響。且采圖時需屏氣，患者難以配合。目前三維超聲尚未廣泛應用于終末期腎病(ESRD)患者。

左心房結(jié)構(gòu)異常 左心房容積(LAV)增大間接反映心室舒張功能障礙。LAV可用直徑、截面積或容積來表示。直徑法簡單，誤差大，重復性差；面積法誤差稍小，但也是采集二維數(shù)據(jù)；左心房容量是通過雙平面Simpson法進行計算，也應用BSA或身高2.7標化。

左心房增大可預測透析患者死亡率和心血管事件發(fā)生率。Tripepi等[7]報道與健康對照組進行年齡、性別匹配后，透析患者的LAV/身高2.7明顯升高(12 ml/m2.7vs7.5 ml/m2.7，P<0.001)；在校正LVH和LVEF后仍可獨立預測全因死亡率(每升高1 ml/m2.7的HR 1.05; 95%CI 1.01～1.09;P=0.03)，這與其他研究結(jié)論一致[7-10]。 Tripepi等[11]研究發(fā)現(xiàn)校正基線LAV和LV功能和質(zhì)量異常后，LAV每升高1 ml/(m2.7·年)是心血管事件獨立預測因素 (P=0.001) 。因此，LAV是心血管病變的非特異、強預測指標。

心臟瓣膜鈣化 通常將瓣膜處>1 mm強回聲影定義為鈣化灶，但易漏診。電子束CT和多層螺旋CT更精確，可定量鈣化程度及鈣化密度，卻不易普及。

MHD患者二尖瓣鈣化發(fā)生率為19%～84%[12]。Braun 等[13]發(fā)現(xiàn)MHD患者心臟瓣膜鈣化發(fā)病率>50%，且隨訪1年后進一步升高。危險因素包括高齡、高磷血癥、鈣磷乘積升高和炎癥。賈鳳玉等[14]觀察了144例MHD患者，超聲查心臟瓣膜鈣化發(fā)生率34.25%，獨立危險因素包括高齡和長透析齡；與螺旋CT冠脈鈣化評分(Agaston法)比較，超聲有良好特異度和靈敏度(ROC-AUC 0.837,95%CI 0.791～0.883,P<0.001)

既往研究早已明確超聲心動圖顯示的二尖瓣鈣化，心臟死亡率和心血管事件發(fā)生率升高相關，是不良預后的預測指標[15-16]。

心臟功能病變及超聲診斷

左心室收縮功能障礙

EF下降 MHD患者左心室收縮功能障礙發(fā)生率15%～28%。相關危險因素包括缺血性心臟病、容量超負荷和貧血等[17]。

左心室收縮功能下降是ESRD患者慢性心力衰竭和死亡的預測因素[18]。一項研究顯示，開始透析后第一個月內(nèi)行心臟超聲檢查， 基線EF≤50%者占13%。隨訪7年(中位時間)后，發(fā)現(xiàn)EF下降是心血管疾病死亡的獨立危險因素[19]。一項腹膜透析研究中，EF每下降1%，心源性猝死發(fā)生風險升高6%(P=0.004)[20]。

實際上EF僅反映心室射血效率，無法直接反映心肌纖維收縮能力下降。如向心性的LVH，RWT增厚而LVV減小，此時即使心肌纖維收縮能力減弱，每搏輸出量減少，但由于LVEDV也小，其EF可能正常。

EF正常的亞臨床型收縮功能障礙 臨床上，EF正常的收縮功能障礙在MHD患者中亦常見。如左心室射血分數(shù)≥50%者，5年心源性猝死發(fā)生風險高達28%[21]，提示這部分患者同樣存在心臟病變。心室收縮有縱向、徑向及環(huán)向扭曲(扭轉(zhuǎn))3種收縮方式(圖1)。借助于后出現(xiàn)的TDI和STI技術發(fā)現(xiàn)，EF正常也可能存在心肌收縮方式異常，并與不良預后相關。

圖1 心肌運動的三種方式

TDI可濾除高速血流信號，捕捉低速心肌組織的多普勒頻移，將心肌運動呈現(xiàn)為多普勒圖像，定量探測心肌和瓣環(huán)的運動情況(E′和A′)，還可檢測縱向和徑向室壁運動。其對左心室縱向收縮的檢測敏感度高，可診斷EF正常的亞臨床左心室功能障礙。缺點是準確性受探查聲波方向與室壁運動方向間夾角影響，且不能區(qū)分被動運動(傳導和牽拉)和主動運動(收縮和舒張)。

STI基本原理是：先在心室壁二維聲像圖中選定感興趣區(qū)，分析軟件根據(jù)組織灰階自動逐幀追蹤心肌組織圖像像素斑點在心動周期內(nèi)的位置、位移，并與第一幀圖像比較，計算各節(jié)段心肌的變形，可追蹤特定心肌纖維的運動軌跡。與多普勒效應無關，不依賴角度，優(yōu)于TDI。能定量描述三個維度形變。主要缺點是至少要獲得連續(xù)3個規(guī)律的心動周期高質(zhì)量圖像，因此聲窗條件差、心律失常、圖像采集幀頻低(幀頻≥70幀/s才能實時反映正常心率狀態(tài)下的心肌運動)時，檢查技術難度大。Yan等[22]利用STI檢查LVEF均>60%的慢性腎臟病(CKD)患者心臟功能，提示左心室三個方向應變率(即心室壁形變發(fā)生速度，等于單位長度纖維縮短速度)均異常。因此EF穩(wěn)定CKD患者也會出現(xiàn)心肌應變能力下降。

STI還可檢測左心室收縮的同步性。一項145例CKD患者的研究中，54%有左室收縮不同步[23]。單次透析治療后，其中50%患者病情加重，尤其在LVMI低和心肌收縮速率高者中更明顯。存在左心室收縮不同步者(平均LVEF 48%±12%)2年死亡率更高[24]。

此外，左心室局部收縮功能障礙也影響預后。單次透析治療前、中、后三次心臟超聲檢查發(fā)現(xiàn)，透析誘導的左心室局部收縮功能障礙發(fā)生率達27%，且半數(shù)在透析開始后1h內(nèi)發(fā)生；隨訪16.4個月(中位時間)發(fā)現(xiàn)這類患者死亡率高[25]。且透析中出現(xiàn)室壁運動異常者，1年后LVEF較基線下降，因此有人提出“反復出現(xiàn)透析誘導心肌抑頓可導致心肌纖維化和永久性收縮功能障礙”的假說[26]。

左心室舒張功能障礙 舒張功能障礙表現(xiàn)為心肌順應性下降和左心室舒張不足，心室充盈壓升高，左心房增大。相關危險因素老年、高血壓、糖尿病、左心室肥大、心臟冠脈疾病和滲出性心肌炎均是ESRD常見并發(fā)癥。透析患者心臟舒張功能障礙發(fā)病率高達48%～73%[27]。

影響心臟舒張功能的因素非常復雜，常需要結(jié)合多種超聲心動圖測量方法綜合分析(圖2)

圖2 判斷心臟舒張功能異常的各項指標[29]Ⅰ:早期心肌松弛能力受損； Ⅱ:中度舒張功能障礙(假性正常)；Ⅲ:左心室充盈障礙 (左心室順應性下降),ECG:心電圖； MI:二尖瓣血流速度； MA:二尖瓣環(huán)運動速度；PVF:肺靜脈血流速度；Vp:舒張早期血流播散速度； LA:左心房；PASP:肺動脈收縮壓

彩色多普勒血流頻譜(CDFI-PW)測二尖瓣血流速度是反映舒張功能的主要指標之一。臨床上采用左心室舒張充盈早期的二尖瓣跨瓣峰值血流速度(E)與心房收縮期跨瓣峰值血流速度(A)的比值(E/A)，來判斷舒張功能。正常心室主動舒張的跨瓣血流速高于心房收縮產(chǎn)生的血流速，E/A>1；舒張功能障礙時，心室充盈跨瓣血流速降低，出現(xiàn)E/A<1；但容量負荷過重且充盈壓很高時，即使舒張功能障礙，E也會被動升高，出現(xiàn)二尖瓣E/A比值正常的假象。從而低估心臟舒張功能不全的發(fā)生率。

TDI提供了更敏感、特異的診斷信息，因二尖瓣環(huán)TDI-PW比傳統(tǒng)CDFI-PW受前負荷影響更小。CDFI舒張早期跨二尖瓣血流峰值速度(E)和TDI舒張早期二尖瓣環(huán)擴張峰值速度(E′)比值，E/E′，與左心室充盈壓正相關。而E/E′和E′/A′(TDI心房收縮期二尖瓣環(huán)擴張峰值速度)均能鑒別E/A假性正?；F(xiàn)象(圖2)。已通過TDI證明即將開始透析患者的右心室功能不全發(fā)生率很高[28]。但缺少前瞻性研究證實這類患者是否容易出現(xiàn)充血性心力衰竭。

二維應變超聲心動圖的技術基礎是STI，通過測量心肌應變率(SR)來反映舒張功能。應變(Strain)是心肌在一個心動周期內(nèi)變形程度，S=ΔL/L0=(L-L0)/L0(L0為基礎長度，L為形變后長度)，負值為心肌縮短，正值為伸長。以一個心動周期的時間(x軸)對S(y軸)作圖，即應變曲線。SR即心肌發(fā)生應變的速度，對應曲線上的斜率(單位：s-1)。SR變負為收縮開始，變正為收縮已結(jié)束。Wang等[30]研究顯示E(cm·s-1)/SRIVR(等容舒張期應變率)(s-1)≥236 cm時，提示出現(xiàn)舒張功能下降。77例無癥狀透析患者，STI檢查結(jié)果顯示LVEF穩(wěn)定者中48%存在舒張功能障礙[31]。由于入選患者透析均超過1年，因此實際透析人群中舒張功能障礙發(fā)生率更高。

研究已表明，單純舒張功能障礙或合并其他臨床及超聲心動圖參數(shù)異常是心血管不良終點和死亡率的風險預測指標[32-33]。一項隊列研究納入129例MHD患者，舒張功能障礙占73%，隨訪17±7個月后，舒張功能進一步下降和患者死亡率升高相關(P=0.012)，并且是心血管事件預測指標(HR 2.2；CI 1.1～4.3；P=0.021)[34]。在另一組平均估算的腎小球濾過率18.8±7.0 ml/(min·1.73m2)的CKD患者中，62%接受透析治療，隨訪至少2.4年后，心肌組織舒張速度是預后的獨立預測因素(HR 0.8,P=0.05)[35]。

小結(jié)：大多數(shù)將MHD患者心血管事件作為監(jiān)測指標或觀察終點的研究，均以常規(guī)二維超聲心動圖為參考。但在MHD人群中，對異常指標的理解應與總體相區(qū)別。MHD患者容量、營養(yǎng)狀態(tài)波動大，檢測重復性差；LVMI和LVEF等常規(guī)二維超聲診斷指標的測量和計算存在誤差。因此建議患者應在非透析日、達到干體重時進行心臟超聲檢查；而LVMI等檢測指標應通過身高2.7來校正。一些新型超聲技術更精確，診斷指標更多元，有利于提高早期心臟結(jié)構(gòu)/功能診斷敏感度和特異度。但目前相關研究大多局限于心血管疾病人群，在MHD患者中應用的研究不足。

目前尚無關于MHD患者超聲心動圖檢查頻率的統(tǒng)一建議。但至少應在誘導透析前安排一次常規(guī)二維超聲心動圖檢查，以便與隨訪檢查結(jié)果對比，及時發(fā)現(xiàn)心臟結(jié)構(gòu)、功能變化，提早干預。筆者建議每年在非透析日、達干體重時至少安排一次超聲心動圖檢查，協(xié)助評估患者容量狀態(tài)、發(fā)現(xiàn)心臟潛在結(jié)構(gòu)和功能病變。

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(本文編輯 律 舟)

南京軍區(qū)南京總醫(yī)院國家腎臟疾病臨床研究中心進修醫(yī)生招生簡章

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2.具備正規(guī)醫(yī)學院校本科畢業(yè)學歷、醫(yī)師資格證、醫(yī)師執(zhí)業(yè)證書以及兩年以上臨床工作經(jīng)驗。

3.進修生結(jié)業(yè)后授予國家腎臟疾病臨床中心培訓合格證書及醫(yī)院的進修結(jié)業(yè)證。

4.各專業(yè)進修時間要求：(1)腎臟病臨床：申請時間為6個月或1年，申請半年者全安排在內(nèi)科病房，申請1年的可選擇以下三種模式：1年內(nèi)科病房；9個月內(nèi)科病房+3個月監(jiān)護病房；9個月內(nèi)科病房+3個月血液透析，申請時請注明。(2)血液凈化：進修時間分3個月或6個月。(3)重癥腎臟病(腎科ICU)：進修時間不短于6個月。(4)腎臟病理：申請進修時間為6個 月或1年，不接收6個月以下的進修。(5)腎臟移植：進修時間不短于6個月。

二、錄取及入學時間

每年招收兩期，報到時間為每年的3月和9月，具體報道時間以進修錄取通知為準。進修期限為6個月或1年。

三、招生程序

1.郵寄紙質(zhì)版進修申請表(加蓋醫(yī)院公章)。 郵寄地址：江蘇省南京市中山東路305號南京軍區(qū)南京總醫(yī)院醫(yī)務部教學辦(收) 郵政編碼：210016；(請采用EMS郵寄，其他快遞可能丟失) 聯(lián)系電話：025-80861371 注：進修表格在研究所網(wǎng)站(www.njszb.com)或醫(yī)院網(wǎng)站(www.njzy666.com)下載。

2.填表時請以本人實際情況逐項填寫完整，不得漏項。

3.如符合招生條件，我科招生小組將擇優(yōu)錄取。確定人選后，由醫(yī)務部教學辦通知進修人員所在單位，發(fā)放錄取通知書。

Cardiovascular changes and the diagnosis using ultrasonography in patients with hemodialysis

LIChuan，GONGDehua

NationalClinicalResearchCenterofKidneyDiseases,JinlingHospital,NanjingUniversitySchoolofMedicine,Nanjing210016,China

The mortality of hemodialysis patients is high. Cardiovascular disease accounts for almost half of it, one of the most common cause is sudden cardiac death. Early detection of abnormalities in cardiac structure and function may be important. Echocardiography provides invaluable information on cardiac morphology and function. However, the limitation of it is that image quality can vary depending on the operator’s experience and the patient’s acoustic window. The hemodialysis patients undergo regular hemodynamic changes, that also may affect echocardiographic findings. An understanding of the prognostic significance and interpretation of echocardiographic results in this setting is important for patient care. There are some emerging techniques in echocardiographic imaging that can provide more detailed and accurate information compared with conventional 2-dimensional echocardiography. Use of these novel tools may further our understanding of the pathophysiology of cardiac disease in patients undergoing hemodialysis.

hemodialysis echocardiography cardiovascular disease

南京軍區(qū)南京總醫(yī)院腎臟科 國家腎臟疾病臨床醫(yī)學研究中心 全軍腎臟病研究所(南京，210016)

2015-08-04