二維及三維心臟超聲參數(shù)對心臟移植后心功能和形態(tài)的評估效果及預(yù)測效能研究

吳文芳， 李 妙， 董 靜

(南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院/南京市第一醫(yī)院 心血管超聲科， 江蘇 南京 210006)

心臟移植術(shù)是現(xiàn)階段治療終末期難治性心臟病最為有效的方法之一[1,2]，據(jù)統(tǒng)計(jì)，心臟移植術(shù)后一年存活率可達(dá)90.0%[3,4]。但心臟移植術(shù)后出現(xiàn)排異反應(yīng)仍是影響術(shù)后遠(yuǎn)期生存率的重要原因[5]，流行病學(xué)調(diào)查顯示，其發(fā)病率達(dá)25.0%，病死率達(dá)8.0%[6,7]。心內(nèi)膜活檢是目前臨床診斷心臟排斥反應(yīng)的金標(biāo)準(zhǔn)[8,9]，但其屬有創(chuàng)操作，需重復(fù)進(jìn)行，一定程度會(huì)增加患者檢測痛苦。近年來，隨超聲診斷技術(shù)不斷改進(jìn)與發(fā)展，超聲對心臟排斥反應(yīng)的輔助診斷已廣泛應(yīng)用于臨床，有助于減少心內(nèi)膜活檢次數(shù)，為臨床提供多方面資料信息[10-12]。然而關(guān)于二維及三維心臟超聲參數(shù)聯(lián)合對心臟移植術(shù)后發(fā)生排異反應(yīng)、預(yù)后的預(yù)測價(jià)值仍需進(jìn)一步明確。基于此，本研究采用二維及三維超聲評估心臟移植術(shù)后心功能及形態(tài)狀況，并明確相關(guān)檢查指標(biāo)對心臟移植術(shù)后發(fā)生排異反應(yīng)、預(yù)后的預(yù)測價(jià)值。

1 資料和方法

1.1 一般資料

選取2015年10月～2019年12月心臟移植術(shù)后患者41例設(shè)為觀察組，其中女13例、男28例，年齡27～59歲，平均(38.15±5.04)歲。心臟移植原因：34例擴(kuò)張型心肌病，1例右位心復(fù)雜先心病，3例肥厚型心肌病，1例心臟腫瘤，1例心肌致密化不全，1例冠心病廣泛心肌梗死。另選取同期健康體檢者41例設(shè)為對照組，其中女16例、男25例，年齡28～57歲，平均(37.96±4.33)歲。兩組基本資料(年齡、性別)均衡可比(P>0.05)。本研究經(jīng)醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批同意。

納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)觀察組符合心臟移植術(shù)指征；(2)兩組臨床資料均完整；(3)患者意識清楚，思維、語言表達(dá)能力正常；(4)患者及家屬均簽署知情同意書。

排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)存在二維及三維超聲檢查禁忌證者；(2)存在心律失常、幽閉恐懼癥或體內(nèi)裝有起搏器或除顫器者；(3)合并肝腎等重要臟器器質(zhì)性病變者；(4)近3個(gè)月有免疫抑制劑使用史者；(5)患有感知障礙的精神疾病者。

1.2 方法

觀察組入院后均接受心臟移植術(shù)，均于術(shù)后7 d采用GE Vivid E95超聲診斷儀進(jìn)行心臟超聲檢查，配備M5Sc二維探頭(頻率1.4～4.6 MHz)，4 V三維探頭(頻率1.5～4.0 MHz)。圖像采集：患者取左側(cè)臥位，平靜呼吸，同步穩(wěn)定顯示心電圖情況下，采用M5Sc二維探頭采集二維超聲圖像；采用4V三維探頭，取得滿意的心尖四腔切面后啟動(dòng)4D模式，調(diào)整圖像質(zhì)量及幀頻，使其大于患者心率的40%且至少大于25幀/s；分別采集≥4個(gè)心動(dòng)周期的二維及三維超聲圖像，存儲于機(jī)器后進(jìn)行分析。在胸骨旁左室長軸切面上測量左房內(nèi)徑(LAD)、左心室收縮末期內(nèi)徑(LVESD)，利用EchoPAC分析軟件， 在左心室四腔、三腔及兩腔心觀定義二尖瓣及左室心尖位置,自動(dòng)追蹤心內(nèi)膜及心外膜，分析得到左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)、左室心肌質(zhì)量(LVM)、左室每搏量(LVSV)。上述所有數(shù)據(jù)均測量3次取平均值。

1.3 觀察指標(biāo)

(1)比較兩組患者的二維及三維超聲參數(shù)(LAD、LVESD、LVEF、LVM、LVSV)。(2)分析觀察組患者的心功能指標(biāo)(LVEF)與形態(tài)指標(biāo)(LAD、LVESD、LVM、LVSV)的關(guān)聯(lián)性。(3)采用國際心肺移植協(xié)會(huì)(ISHLT)制定的急性排異反應(yīng)(AR)分級標(biāo)準(zhǔn)[13]評估排異反應(yīng)；比較觀察組有/無排異反應(yīng)者的二維及三維超聲參數(shù)。(4)分析二維及三維超聲參數(shù)對心臟移植術(shù)后有/無排異反應(yīng)的預(yù)測價(jià)值。(5)隨訪3個(gè)月，觀察組存在排異反應(yīng)8例，無排異反應(yīng)33例；觀察組病死6例，存活35例。比較不同預(yù)后患者的二維及三維超聲參數(shù)。(6)分析二維及三維超聲參數(shù)對心臟移植術(shù)后患者預(yù)后預(yù)測價(jià)值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 兩組二維及三維心臟超聲參數(shù)

觀察組患者術(shù)后7 d的LAD、LVESD大于對照組，LVEF小于對照組(P<0.05)，兩組患者的LVM和LVSV比較，差異無顯著性(P>0.05)。見表1。

表1 兩組二維及三維心臟超聲參數(shù)比較

2.2 心功能指標(biāo)與形態(tài)指標(biāo)關(guān)聯(lián)性

Pearson線性相關(guān)性分析可知，LVEF與LAD、LVESD存在顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.05)，見圖1。LVEF與LVM、LVSV間無明顯相關(guān)性(P>0.05)。

圖1 心功能指標(biāo)與形態(tài)指標(biāo)關(guān)聯(lián)性

2.3 有無排異反應(yīng)者二維及三維超聲參數(shù)

隨訪3個(gè)月，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)排異反應(yīng)者術(shù)后7 d的平均LAD、LVESD、LVM大于無排異反應(yīng)者，LVEF、LVSV小于無排異反應(yīng)者(P<0.05)。見表2。

表2 有無排異反應(yīng)者二維及三維心臟超聲參數(shù)

2.4 二維及三維超聲參數(shù)對心臟移植術(shù)后有/無排異反應(yīng)的預(yù)測效果

隨訪3個(gè)月，通過ROC曲線(圖2)可知，LAD、LVESD、LVEF、LVM、LVSV聯(lián)合預(yù)測心臟移植術(shù)后患者排異反應(yīng)發(fā)生的曲線下面積(AUC)為0.864，大于任一指標(biāo)單獨(dú)預(yù)測值，聯(lián)合預(yù)測敏感度為62.50%，特異度為96.97%。見表3。

表3 二維及三維心臟超聲參數(shù)對心臟移植術(shù)后有/無排異反應(yīng)的預(yù)測效果

圖2 LAD、LVESD、LVEF、LVM、LVSV單獨(dú)及聯(lián)合預(yù)測心臟移植術(shù)后患者排異反應(yīng)發(fā)生的ROC曲線

2.5 不同預(yù)后患者二維及三維超聲參數(shù)

隨訪3個(gè)月，病死者術(shù)后7 d的LAD、LVESD、LVM大于存活者，LVEF、LVSV小于存活者(P<0.05)。見表4。

表4 不同預(yù)后患者的二維及三維心臟超聲參數(shù)

2.6 二維及三維超聲參數(shù)對心臟移植術(shù)后患者預(yù)后預(yù)測價(jià)值

隨訪3個(gè)月，將結(jié)果繪制ROC曲線(圖3)可知，LAD、LVESD、LVEF、LVM、LVSV聯(lián)合預(yù)測心臟移植術(shù)后患者預(yù)后的AUC為0.843，敏感度為83.33%，特異度為88.57%。見表5。

圖3 LAD、LVESD、LVEF、LVM、LVSV對心臟移植術(shù)后患者預(yù)后單獨(dú)及聯(lián)合預(yù)測ROC曲線

表5 二維及三維超聲參數(shù)對心臟移植術(shù)后患者預(yù)后預(yù)測價(jià)值

3 討論

隨心臟移植術(shù)的進(jìn)步，手術(shù)成功率及患者術(shù)后生活質(zhì)量有了很大改善，但排異反應(yīng)、供體心臟缺血時(shí)間、受體肺動(dòng)脈高壓、心腔大小及免疫抑制藥使用等因素[14,15]，可對供體心臟的機(jī)能產(chǎn)生不同程度影響，導(dǎo)致長期生存率及生活質(zhì)量并不樂觀。另有學(xué)者認(rèn)為，心功能可能是預(yù)測心臟移植患者預(yù)后的重要因素[16,17]。因此定量評價(jià)心臟形態(tài)、功能等狀況，是提高存活率、指導(dǎo)治療的重要方面。

隨著分析軟件的持續(xù)改進(jìn)，二維及三維心臟超聲可實(shí)現(xiàn)測量心肌應(yīng)變、旋轉(zhuǎn)及扭轉(zhuǎn)角度等參數(shù)，有助于全面評估心肌形變及心功能[18,19]。本研究結(jié)果顯示，心臟移植術(shù)患者的LAD、LVESD大于健康體檢者，而LVEF則小于健康體檢者，結(jié)合胡程程等[20]既往研究分析，這可能與心臟采集和運(yùn)輸過程中缺血缺氧、手術(shù)操作及手術(shù)時(shí)體外循環(huán)引發(fā)全身炎癥反應(yīng)等所致的血管內(nèi)皮細(xì)胞與心肌損傷存在一定聯(lián)系。同時(shí)，心臟移植術(shù)后心肌纖維化及心肌細(xì)胞重構(gòu)一定程度也會(huì)損傷心肌功能[21,22]，誘導(dǎo)LAD、LVESD、LVEF發(fā)生不同程度改變。通過Pearson線性相關(guān)性分析還發(fā)現(xiàn)，LVEF與LAD、LVESD存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，推測術(shù)后早期接受二維及三維超聲檢查，可無創(chuàng)監(jiān)測心臟移植術(shù)患者心臟形態(tài)指標(biāo)變化，為評估心臟移植術(shù)后心功能提供更多有價(jià)值信息。

相關(guān)研究指出[23]，心臟移植術(shù)后出現(xiàn)急性排斥反應(yīng)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞浸潤，心肌出現(xiàn)水腫變性、壞死、出血及間質(zhì)纖維化，進(jìn)而增加心肌質(zhì)量，室壁增厚，降低左室順應(yīng)性。同時(shí)，炎癥細(xì)胞浸潤實(shí)質(zhì)組織會(huì)引發(fā)間質(zhì)水腫、心肌細(xì)胞纖維等一系列后續(xù)損傷，繼而對心肌收縮功能產(chǎn)生不同程度影響。因此，心臟移植術(shù)后急性排斥反應(yīng)的特異性超聲表現(xiàn)主要為心功能指數(shù)變化，左室壁及室間隔增厚，左心房增大明顯，左室心肌重量增加。本研究數(shù)據(jù)表明，存在排異反應(yīng)的心臟移植者LAD、LVESD、LVEF、LVM、LVSV出現(xiàn)異常變化，提示左心室收縮功能障礙可作為心臟移植術(shù)后排異反應(yīng)發(fā)生的早期表象，與于巖等[24]觀點(diǎn)不符，推測原因在于本研究對象數(shù)量少，無法分類總結(jié)存在排異反應(yīng)的心臟移植術(shù)者每個(gè)癥狀及數(shù)據(jù)，加之部分患者排異癥狀隱匿，而且心臟超聲數(shù)值改變與缺血性損傷、外科應(yīng)激反應(yīng)等其他病理生理改變有關(guān)。另外，本研究經(jīng)ROC曲線進(jìn)一步分析可知，LAD、LVESD、LVEF、LVM、LVSV聯(lián)合對心臟移植術(shù)后患者排異反應(yīng)發(fā)生及預(yù)后均具有一定預(yù)測價(jià)值，且均高于上述指標(biāo)單一預(yù)測，提示二維及三維心臟超聲參數(shù)聯(lián)合預(yù)測心臟移植術(shù)后患者排異反應(yīng)發(fā)生及預(yù)后應(yīng)用價(jià)值更大，對選擇臨床治療方案、降低死亡風(fēng)險(xiǎn)具有積極意義?？梢娫缙诓捎枚S及三維心臟超聲檢查，發(fā)揮超聲無角度依賴性、良好時(shí)間與空間分辨率等優(yōu)勢，有助于及早發(fā)現(xiàn)左室收縮功能減弱，提高排斥反應(yīng)早期檢出率，促進(jìn)預(yù)后改善。

綜上可知，二維及三維超聲參數(shù)對心臟移植后心功能、形態(tài)具有一定評估價(jià)值，有望成為預(yù)測心臟移植術(shù)后排斥反應(yīng)、預(yù)后的潛在手段，指導(dǎo)臨床采取合理治療措施，改善患者預(yù)后。