無創(chuàng)持續(xù)氣道正壓通氣對阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征患者心臟亞臨床功能障礙的探究

高潔，王榮國，王立立

阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征（OSAS）是指睡眠期間上呼吸道反復(fù)出現(xiàn)部分或者完全阻塞[1]。OSAS患者因睡眠誘導(dǎo)的阻塞性呼吸暫停所致重復(fù)性缺氧對心肌氧供需之間的平衡產(chǎn)生不利影響，患者易出現(xiàn)亞臨床左心室收縮功能障礙[2-3]。持續(xù)氣道正壓通氣（CPAP）是治療OSAS的有效方式，可改善OSAS患者心功能[4-6]。超聲心動(dòng)圖通過超聲波回聲探查心臟和血管情況，斑點(diǎn)追蹤二維超聲心動(dòng)圖（2DSTE）可用于評估不同臨床情況下患者區(qū)域性的心肌變形以及計(jì)算心肌應(yīng)變獨(dú)立的角度，并可評估左右心室的形態(tài)變化[7-8]。本研究旨在采用多普勒超聲心動(dòng)圖、多普勒心肌組織成像和2DSTE評估無創(chuàng)CPAP治療對OSAS患者心臟形態(tài)及功能的影響。

1 資料與方法

研究對象：入選2015年6月至2017年6月在我院檢查和治療的102例年齡大于18歲的OSAS患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）無創(chuàng)CPAP治療期間及之前均行體格檢查、心電圖監(jiān)測和動(dòng)脈血?dú)夥治龅?；?）行夜間多導(dǎo)睡眠監(jiān)測；（3）全面行經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖檢查；（4）臨床病歷資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）伴有冠狀動(dòng)脈疾病、瓣膜或先天性心臟病、慢性心力衰竭、擴(kuò)張型心肌病等心血管疾病的患者；（2）超聲心動(dòng)圖影像質(zhì)量不佳的患者。同時(shí)選擇了40例年齡和性別與OSAS患者相匹配，且心血管結(jié)構(gòu)或功能無異常的健康志愿者參與研究。最終有85例OSAS患者（OSAS組）和35例健康受試者（對照組）完成本研究。其中在OSAS組又進(jìn)一步分析了其無創(chuàng)CPAP治療前、治療期間（48 h）和治療后6～8個(gè)月的心臟多普勒超聲變量。所有的研究對象均簽訂知情同意書，并經(jīng)醫(yī)院倫理道德委員會審核通過。

睡眠檢測：使用標(biāo)準(zhǔn)記錄和ProFusion 多導(dǎo)睡眠圖（PSG）對患者進(jìn)行夜間多導(dǎo)睡眠監(jiān)測。將氣壓傳感器置于鼻處監(jiān)測氣流，脈搏血氧計(jì)連續(xù)記錄動(dòng)脈血氧飽和度（SaO2），并根據(jù)美國睡眠醫(yī)學(xué)學(xué)會的標(biāo)準(zhǔn)對睡眠階段評分。呼吸暫停定義為吸氣氣流完全停止至少10 s。低通氣即呼吸信號顯著下降（＞50%）至少10 s，伴SaO2的減少或減少超過基線值3%。睡眠呼吸暫停低通氣指數(shù)（AHI）為每小時(shí)睡眠時(shí)呼吸暫停和（或） 呼吸不足事件數(shù)，AHI≥5次/h認(rèn)為罹患OSAS。

超聲心動(dòng)圖檢測及2DSTE檢查：美國GE公司Vivid E9彩色多普勒超聲診斷儀檢測患者行無創(chuàng)CPAP治療前、治療期間以及治療6～8個(gè)月后心臟功能。M型超聲心動(dòng)圖檢測時(shí)，患者左側(cè)臥位取胸骨旁左心室長軸觀察左心室收縮末期和舒張末期內(nèi)徑、室間隔和左心室后壁厚度；二維超聲和M型超聲心動(dòng)圖測定右心室室壁厚度；三尖瓣環(huán)收縮期位移測定采用M型超聲心動(dòng)圖，在四腔心切面利用二維引導(dǎo)，將M型取樣點(diǎn)置于右心室游離壁側(cè)三尖瓣瓣環(huán)處，測量三尖瓣瓣環(huán)從舒張期至收縮末期的位移；多普勒超聲心動(dòng)圖測定三尖瓣反流速度，根據(jù)Bernoulli方程三尖瓣跨瓣壓差，肺動(dòng)脈壓等檢測局部和整體心肌功能。計(jì)算連續(xù)測定的3個(gè)心搏舒張末左心室內(nèi)徑（LVDd），舒張末室間隔厚度（IVST），左心室后壁厚度（PWT） 的平均值，并根據(jù)Deiereux心室重量校正公式得到左心室重量（LVM），求得左心室重量指數(shù)（LVMI）。在心尖四腔心切面和左心兩腔心切面上分別描記左心房面積（A1、A2），測量二尖瓣環(huán)連線中點(diǎn)至左心房頂部的距離，獲得左心房容積（LAV），計(jì)算左心房容積指數(shù)（LAVI）；還包括搏出量以及左心室射血分?jǐn)?shù)等。左心室舒張功能不全指心室充盈障礙，Ca2+不能及時(shí)被肌漿網(wǎng)回?cái)z、心室肌順應(yīng)性減低等；心肌應(yīng)變率即為心室壁（收縮期）增厚速率或（舒張期）伸長速率，為心肌纖維收縮性能指標(biāo)。2DSTE選用GE vivid E9超聲診斷儀和M5S探頭，患者左側(cè)或平臥位，調(diào)整二維圖像質(zhì)量達(dá)到最佳狀態(tài)，存儲二維圖像，包括左心室長軸切面，心尖部四腔心切面，心尖部二腔切面等。采用EchoPac心血管工作站分析心動(dòng)周期，斑點(diǎn)追蹤成像連續(xù)追蹤心肌每個(gè)斑點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，定量分析各節(jié)段心肌運(yùn)動(dòng)的速度、應(yīng)變、應(yīng)變率，全面評估心肌各個(gè)節(jié)段各方向的運(yùn)動(dòng)情況，系統(tǒng)自動(dòng)生成心室壁各節(jié)段的應(yīng)變曲線。

無創(chuàng)CPAP治療：患者均采用面罩或頭盔行無創(chuàng)通氣，應(yīng)用呼氣末正壓（PEEP）至少12 h。

統(tǒng)計(jì)學(xué)分析：采用SPSS20.0軟件，連續(xù)變量以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示；分類資料以%描述，組間比較采用t檢驗(yàn)或方差分析和χ2或Fisher精確檢驗(yàn)，線性相關(guān)分析采用Pearson's，受試者工作特征（ROC）曲線分析診斷的敏感度和特異度。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

OSAS組和對照組基本特征比較（表1）：與對照組相比，OSAS組患者體重指數(shù)（BMI）更大，收縮壓和舒張壓更高（P均＜0.05）。OSAS組患者平均最小氧飽和度為（82.4±10.3）%，AHI為（7.2±15.6）次/h，每24小時(shí)總睡眠時(shí)間為（381.2±68.3）min，氧飽和度小于90%的平均時(shí)間為（37.1±18.6）min；OSAS組中22例合并糖尿病，45例合并高血壓。

OSAS組和對照組心臟超聲多普勒變量基線值的比較（表2）：與對照組相比，OSAS組IVST、左心室后壁厚度、LVMI、LAVI均顯著增高（P均＜0.001）。OSAS組左心室舒張?jiān)缙诳焖俪溆某溆澹‥峰）與舒張晚期(心房收縮)充盈的充盈峰（A峰）流速比（E/A）、峰減速時(shí)間、E峰與充盈早期二尖瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)峰值（Ea）速度比值（E/ Ea）和三尖瓣反流速度與對照組相比差異顯著（P均＜0.05）。此外，OSAS組肺動(dòng)脈壓顯著高于對照組[（35.9±14.6）mmHg vs （24.4±11.7）mmHg，P＜0.001，1 mmHg=0.133 kPa]。

表1 OSAS組和對照組基本特征比較（±s）

表2 OSAS組和對照組左右心臟超聲多普勒變量基線值的比較（±s）

OSAS患者基線時(shí)、無創(chuàng)CPAP治療期間與治療后6～8個(gè)月超聲心動(dòng)圖指標(biāo)變化（表3～4）：無創(chuàng)CPAP治療前左心室后壁厚度、舒張末期內(nèi)徑和收縮末期內(nèi)徑參數(shù)與治療期間和治療后6～8個(gè)月基本一致，但治療期間和治療后左心室射血分?jǐn)?shù)均增加（P＜0.05）；治療期間和治療后E/Ea比值與治療前相比均顯著性降低（P均＜0.05）；左心室多普勒心肌組織成像顯示，治療期間和治療后間隔基底段E峰速和A峰速、基底段側(cè)壁E峰速和三尖瓣血流E波速顯著改善（P均＜0.05），治療期間和治療后左心室側(cè)壁（基底段、中間段和心尖段）、室間隔（基底部、中部和心尖部）和整體心肌應(yīng)變顯著改善（P均＜0.05）。治療期間AHI也較治療前顯著改善[（35.3±12.9）次/h vs （7.2±5.6）次/h，P＜0.001）。治療期間右心室整體縱向應(yīng)變與治療前血乳酸濃度（r=0.77，P＜0.001）、AHI（r=0.64，P＜0.001）和肺動(dòng)脈壓（r=0.71，P＜0.001）顯著相關(guān)；治療前左心室整體縱向應(yīng)變與治療前血乳酸濃度顯著相關(guān)（r=0.52，P＜0.001）。

表3 OSAS患者基線時(shí)、無創(chuàng)CPAP治療期間與治療后6～8個(gè)月超聲心動(dòng)圖指標(biāo)變化（

表3 OSAS患者基線時(shí)、無創(chuàng)CPAP治療期間與治療后6～8個(gè)月超聲心動(dòng)圖指標(biāo)變化（

注：OSAS：阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征；E：左心室舒張?jiān)缙诳焖俪溆某溆?；A：舒張晚期（心房收縮）充盈的充盈峰；E/A：A峰E峰流速比值；E/Ea：E峰與充盈早期二尖瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)峰值速度比值；TAPSE：三尖瓣環(huán)收縮偏移；DMI：多普勒心肌組織成像。*：與基線時(shí)相比P＜0.05； △：與治療期間相比P＜0.05

項(xiàng)目基線時(shí) (n=85) 治療期間 (n=85) 治療后6～8個(gè)月 (n=85)室間隔厚 (mm) 10.9±1.4 11.2±1.3 10.3±1.1左心室后壁厚度 (mm) 10.5±1.3 10.7±1.2 10.1±1.1左心室舒張末期內(nèi)徑 49.1±4.9 48.9±3.5 49.9±4.0左心室收縮末期內(nèi)徑 32.2±3.6 33.3±3.7 29.9±4.2左心室射血分?jǐn)?shù) (%) 56.4±5.7 59.3±6.1* 61.0±6.2△左心室重量指數(shù) (g/m2) 52.8±3.1 52.6±4.3 49.0±5.1左心房容積指數(shù) (ml/m2) 33.1±4.4 32.9±4.5 31.6±4.8二尖瓣E峰 (m/s) 0.6±0.2 0.7±0.3 0.7±0.5二尖瓣A峰 (m/s) 0.7±0.3 0.8±0.5 0.7±0.4二尖瓣E/A比值 0.86±0.30 0.88±0.33 0.9±0.4峰減速時(shí)間 (ms) 177.2±14.2 173.6±14.3 167.5±13.8 E/Ea比值 8.4±0.4 5.8±0.7* 5.2±0.6*TAPSE (mm) 22.8±2.3 20.1±2.2 23.1±2.5 DMI左心室間隔基底段E峰速 (m/s) 0.09±0.04 0.15±0.03* 0.17±0.05*間隔基底段 A峰速 (m/s) 0.15±0.05 0.14±0.05* 0.14±0.04*基底段側(cè)壁E峰速 (m/s) 0.09±0.04 0.10±0.04* 0.11±0.03*基底段側(cè)壁A峰速 (m/s) 0.14±0.05 0.10±0.03 0.09±0.04 DMI右心室側(cè)壁三尖瓣環(huán)收縮期峰值速度 (m/s) 0.12±0.03 0.11±0.05 0.13±0.03三尖瓣血流E波速 (m/s) 0.14±0.04 0.17±0.03* 0.14±0.04△

表4 OSAS患者基線時(shí)、無創(chuàng)CPAP治療期間、治療后6～8個(gè)月2DSTE測定的心肌應(yīng)變變量

表4 OSAS患者基線時(shí)、無創(chuàng)CPAP治療期間、治療后6～8個(gè)月2DSTE測定的心肌應(yīng)變變量

注：OSAS：阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征；*：與基線時(shí)相比P＜0.05；△：與治療期間相比P＜0.05

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采用受試者工作特征（ROC）曲線分析二維左心室整體縱向應(yīng)變峰值區(qū)分OSAS患者和正常對照的臨界值：二維左心室整體縱向應(yīng)變峰值區(qū)分OSAS患者（AHI＞20次/h）和正常對照者的臨界值為14.5%，診斷的敏感度83.2%和特異度92.1%。

3 討論

OSAS為病因不明性睡眠期間呼吸暫停的呼吸系統(tǒng)障礙性疾病，是高血壓、冠心病、糖尿病等疾病的高危因素，嚴(yán)重者導(dǎo)致夜間猝死。隨著OSAS嚴(yán)重程度的增加，會導(dǎo)致患者血管結(jié)構(gòu)異常改變[9-10]，也會影響腦血管血流變化[11]；脈沖多普勒心肌組織成像顯示，OSAS與患者左心室收縮功能紊亂密切相關(guān)[12]。臨床上OSAS患者常采用無創(chuàng)CPAP治療。目前對無創(chuàng)CPAP治療期間二維應(yīng)變模式對于基線時(shí)患者左右心室的監(jiān)測則鮮有報(bào)道。本研究證實(shí)OSAS患者早期出現(xiàn)左心室和右心室功能紊亂，其功能的異常與通氣前OSAS嚴(yán)重程度和血乳酸濃度密切相關(guān)；伴有間歇性夜間低氧癥和高碳酸血癥的原發(fā)性肺部疾病患者，其左心室功能紊亂、交感活性增高以及血壓升高均影響心臟收縮功能[10-11]。Hammerstingl等[12]研究發(fā)現(xiàn)心室局部應(yīng)變參數(shù)與OSAS嚴(yán)重程度之間顯著相關(guān)，并且CPAP治療后左心室的應(yīng)變能力顯著增加。因此，左心室功能障礙可作為一敏感參數(shù)，用于監(jiān)測患者心臟亞臨床變化。本研究也表明左心室整體縱向應(yīng)變可以很好區(qū)分OSAS嚴(yán)重與否。本研究顯示，CPAP治療利于OSAS患者的左心室心肌指數(shù)恢復(fù)，在治療期間OSAS患者的左心室心肌整體縱向應(yīng)變能力和局部2D應(yīng)變峰值顯著增加，表明無創(chuàng)通氣能夠促進(jìn)左心室心肌形變的改善。

肥胖會一定程度增加患者OSAS的嚴(yán)重程度，OSAS患者頸圍、腰圍、腰臀比、BMI 均與AHI 呈正相關(guān)[13]；肥胖也會增加代謝綜合征、糖尿病及心腦血管疾病的患病風(fēng)險(xiǎn)[13-14]。本研究也表明，OSAS患者的BMI顯著高于對照組。

綜上所述，本研究采用多普勒超聲心動(dòng)圖、多普勒心肌組織成像和散斑跟蹤二維超聲心動(dòng)圖評估OSAS患者無創(chuàng)通氣治療前后患者亞臨床心臟形態(tài)及部分功能；肥胖OSAS患者并伴有肺泡換氣不足或睡眠時(shí)嚴(yán)重呼吸暫停均可增加臨床癥狀表現(xiàn)不明顯的左右心室心肌功能紊亂而增加致病的風(fēng)險(xiǎn)。