COPD病人右心功能彩色多普勒超聲心動圖參數(shù)改變及其臨床意義

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慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是一種嚴重危害人類健康，甚至會導致死亡的一種常見疾病，預計在2030年將成為全球第3大死亡原因[1]。COPD是一種以持續(xù)氣流受限為特征的慢性肺部疾病，其氣流受限呈不完全可逆性的進展，晚期可引起肺源性心臟病以及右心衰竭，病死率較高[2]。該病以小氣道損傷、黏液分泌過多和肺實質(zhì)破壞為病理特征，是一種由T淋巴細胞參與，與炎癥及自身異常免疫反應(yīng)相關(guān)的疾病[3]。研究表明，COPD病人的肺組織、肺血管或者胸廓的病變，常常導致肺結(jié)構(gòu)和功能的異常，從而使肺循環(huán)的阻力進一步增加及右心室負荷阻力的增大，最終導致右心功能下降[4]。右室功能衰竭和肺動脈高壓是COPD的主要合并癥，因此，及時、準確、方便地檢測、評估COPD病人的右室功能有助于診治和預后評估[5]。超聲心動圖(Echocardiography)是臨床首選的便捷、有效的心臟影像學檢查手段，但因右心室立體形態(tài)不規(guī)則，難以采用簡化的幾何模型來擬合[6]。2010年美國超聲心動圖學會(ASE)頒布了針對成人的右心功能超聲心動圖指南，為該難點的解決指明了方向[7]。本研究參照該指南評估超聲心動圖在COPD病人右心功能評估中的應(yīng)用價值，以期為COPD的臨床診療提供一定依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2014年11月—2016年3月我院收治的37例COPD病人作為觀察組。COPD病人納入標準[8]：①符合《慢性阻塞性肺疾病診治指南》(修訂版)中關(guān)于COPD的相關(guān)診斷標準；②年齡<80歲。排除標準[9]：①合并先天性心臟病、左心衰竭或全心衰竭、冠心病、風濕性心臟病、高血壓病、糖尿病、高脂血癥、惡性腫瘤及慢性腎功能不全等可能影響心臟結(jié)構(gòu)以及功能的病人；②各種原因?qū)е碌某曅膭訄D檢查過程中透聲條件差以及圖像質(zhì)量無法達到定量分析要求者。同時匹配選取同期于我院體檢中心進行健康體檢的健康者33人作為對照組。觀察組，男18例，女19例；年齡41歲 ～ 76歲(69.8歲±9.4歲)。對照組，男14名，女19名；年齡40 歲～ 77歲(70.4歲±7.9歲)。兩組性別、年齡等一般資料比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

1.2 方法 采用GE Vivid 7(M4S探頭，美國通用電氣公司)及IE33(M5S探頭，荷蘭皇家飛利浦公司)超聲心動診斷儀檢測右心功能，二維斑點追蹤分析軟件分別為AFI(美國通用電氣公司)及QLab(荷蘭皇家飛利浦公司)。受檢者均取左側(cè)臥位，平靜呼吸，同步連接心電圖，切面包括左室長軸、短軸、四腔心和劍突下四腔心切面，以右室為圖像中心。TDI調(diào)整至高幀頻，每秒143幀～ 268幀，平均175幀。

1.3 檢測指標[10]

1.3.1 右心腔徑線 以心尖四腔心切面在心室收縮末期測量右心房左右徑、上下徑以及右心房面積；在舒張末期測量右心室基底段內(nèi)徑以及右心室面積；以胸骨旁長軸切面(PLAX)測量右心室流出道(RVOT)近端內(nèi)徑；以胸骨旁大動脈短軸切面(PSAX)測量RVOT內(nèi)徑和主肺動脈內(nèi)徑(PAD)；以劍突下切面在舒張末期測量右心室側(cè)壁厚度(RVWT)。

1.3.2 右心室收縮功能 包括右心室面積變化率(FAC)、右房室瓣環(huán)收縮期位移(TAPSE)、右房室瓣環(huán)側(cè)壁收縮期組織速度(DTIS)及右心室側(cè)壁基底段的縱向應(yīng)變(RV-strain)。

1.3.3 右心室整體功能 包括右心室心肌做功指數(shù)(Tei指數(shù))。

1.3.4 右心室舒張功能 包括心室舒張晚期組織多普勒的a波峰值(DTIa)、右房室瓣環(huán)右心室側(cè)壁舒張期組織多普勒的e波峰值(DTIe)、右房室瓣舒張晚期的A波峰值(TVA)、右房室瓣舒張早期的E波峰值(TVE)以及TVE/TVA(E/A)、TVE/DTIe(E/e)。

1.3.5 其他指標 包括肺動脈瓣口的血流速度(PAV)、肺動脈瓣口頻譜多普勒的血流加速時間(PAACT)、左心室的舒張末期內(nèi)徑(LVDd)、下腔靜脈(IVC)內(nèi)徑以及深吸氣塌陷指數(shù)(CI)。

2 結(jié) 果

2.1 兩組右心腔徑線比較 觀察組右心房左右徑、右心房上下徑、右心室基底段內(nèi)徑、右心房面積、右心室面積、PLAX-RVOT近端內(nèi)徑及PSAX-RVOT近端內(nèi)徑、PAD、劍突下RVWT均明顯大于對照組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。超聲心動圖顯示，觀察組COPD病人較正常人的右心房及右心室均明顯擴大，而下腔靜脈塌陷率明顯降低。詳見圖1、表1。

表1 兩組右心腔徑線結(jié)果比較(±s)

A為對照組胸骨旁長軸，B為心尖四腔心切面，C為劍突下腔靜脈切面；D為觀察組胸骨旁長軸，E為心尖四腔心切面，F(xiàn)為劍突下腔靜脈切面圖像。

2.2 兩組右心室收縮功能及整體功能比較 兩組FAC及DTIS比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；觀察組TAPSE及RV-strain絕對值均明顯小于對照組，而Tei指數(shù)則明顯大于對照組，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。詳見表2。

表2 兩組右心室收縮功能及整體功能比較(±s)

2.3 兩組右心室舒張功能比較 觀察組E/A明顯小于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，而兩組的DTIe、DTIa、TVE、TVA及E/e比較差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。詳見表3。

表3 兩組右心室舒張功能比較(±s)

2.4 兩組右心功能其他指標比較 觀察組PAV與對照組比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；而觀察組PAACT、LVDd及CI較對照組明顯減少，IVC內(nèi)徑比對照組明顯增大，差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。詳表4。

表4 兩組右心功能其他指標比較(±s)

3 討 論

已有研究表明，COPD病人由于長期氣道阻塞，造成肺泡缺氧及二氧化碳潴留，使肺血管嚴重收縮，從而引起肺動脈壓升高及右心負荷增加，而右室后負荷增加會使右室發(fā)揮自身代償能力，克服肺動脈壓力升高所形成的阻力[11]；隨著COPD的發(fā)展，肺動脈壓力的持續(xù)升高，當肺動脈壓力超過右心室的代償能力時，收縮末期殘存血量的增加以及舒張末期壓力的增高均使右心室增大[12]。此外，COPD病人肺部反復感染所導致的炎癥狀態(tài)及內(nèi)皮功能紊亂也會導致病人的肺動脈壓升高。由于長期缺氧及高碳酸血癥，導致COPD病人細胞內(nèi)的Ca2+異常，從而影響冠狀動脈對心肌的正常供血，因此COPD病人的射血分數(shù)(EF)明顯減少，收縮功能降低；心肌細胞供能不足及能量利用障礙，使得心肌整體收縮力明顯下降，右室收縮功能明顯降低，若進展為右心功能衰竭則伴有較高死亡率[13]。研究證實，即使是輕度COPD也會引起右心功能變化，Cuttica等[14]研究認為，右室功能在COPD病人鍛煉耐受及預后中起關(guān)鍵作用；而穩(wěn)定期COPD病人雖未造成明顯肺動脈高壓，但盡早發(fā)現(xiàn)右心功能降低可在一定程度上指導臨床診療，對改善病人預后起到積極作用[15]。因此，對COPD病人準確評估其右心功能具有重要意義。

目前，影像學檢查對于心臟功能的評價非常重要[16]。磁共振成像(MRI)時間分辨率高，能夠準確獲得收縮末期及舒張末期的動態(tài)圖像，一般認為是測量心臟功能最準確的方法，即所謂的“金標準”[17]，但對于體內(nèi)安裝了起搏器、金屬植入物及有幽閉恐懼癥的病人難以進行MRI掃描，且長時間仰臥及反復屏氣會加重COPD病人的心力衰竭和呼吸困難，并對圖像質(zhì)量造成影響。螺旋CT可通過容積掃描得到心臟的三維數(shù)據(jù)，但對得到動態(tài)圖像目前尚難達到[18]。Echocardiography具有簡便、可重復性高、價格低廉及無輻射等優(yōu)點，能夠克服兩者的不足，目前已成為臨床評估COPD病人右心結(jié)構(gòu)和功能的重要檢查手段[19]。

本研究采用二維Echocardiography斑點追蹤技術(shù)評估COPD病人的右心結(jié)構(gòu)和功能，探討Echocardiography在評價COPD病人右心功能中的價值。結(jié)果表明，觀察組COPD病人較對照組右心房內(nèi)徑、右心室內(nèi)徑及面積均明顯增大，PAD及IVC明顯增寬，CI減小，提示COPD病人由于長期肺動脈壓力增高，導致右心室后負荷增加及右房室瓣反流增多，右心房及上下腔靜脈的壓力增加，進而導致右心房以及右心室的擴大。本研究表明，觀察組FAC及DTIS與對照組比較差異無統(tǒng)計學意義，而TAPSE明顯小于對照組，表明TAPSE能夠反映出COPD病人右心收縮功能較健康者下降。觀察組RV-strain的絕對值小于健康者，可作為評價右心收縮功能具有潛力的指標之一。觀察組Tei指數(shù)明顯大于對照組。Tei指數(shù)能夠在一定程度上反映右心室在等容舒張以及等容收縮期時占右心室射血時間的比值，若Tei指數(shù)增加表示等容舒張和等容收縮所占的時間增加，而心室射血的時間則相對減少，進而說明心臟功能降低。右心室舒張功能各指標比較發(fā)現(xiàn)，觀察組E/A與對照組比較差異有統(tǒng)計學意義，提示E/A是較為敏感的評價指標之一。

綜上所述，Echocardiography可以定量評估COPD病人的右心結(jié)構(gòu)和功能，其中TAPSE、RV-strain及Tei指數(shù)可作為評價右心收縮功能較好的指標，而E/A可作為評價右心舒張功能較好的指標。