Tei指數(shù)比較兩種外科手術(shù)關(guān)閉兒童室間隔缺損術(shù)后早期左室功能

秦 濤，李葉闊， ，王顯悅，張 本 ，張衛(wèi)達(dá) ，馬 濤

(1.南方醫(yī)科大學(xué) 第一臨床醫(yī)學(xué)院，廣東 廣州 510515；2.中國(guó)人民解放軍南部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院 心胸外科，廣東 廣州 510010)

室間隔缺損(Ventricular septal defect,VSD)是最常見的先天性心臟病之一，在我國(guó)發(fā)病率約為3.3‰[1]。體外循環(huán)(Cardiopulmonary bypass，CPB)心內(nèi)直視修補(bǔ)是治療VSD的標(biāo)準(zhǔn)術(shù)式，隨著微創(chuàng)外科的興起，經(jīng)胸微創(chuàng)封堵(Minimally invasive transthoracic occlusion，MITO)治療VSD近年來在臨床逐步推廣[2-3]。既往研究對(duì)MITO和CPB治療VSD在療效、安全性進(jìn)行比較[4]，但兩種手術(shù)方式治療兒童VSD后早期左室(Left ventricular,LV)功能的定量比較尚無相關(guān)報(bào)道。左室Tei指數(shù)是1997年Tei提出的一個(gè)評(píng)價(jià)左室整體收縮和舒張功能的指標(biāo)，其不依賴于心室?guī)缀涡膽B(tài)和前負(fù)荷的影響[5]，且血漿N端B型利鈉肽原(N-terminal pro-B-type natriuretic peptide,NT-proBNP)在臨床已用于心臟功能的定量評(píng)估[6]。本研究將兒童VSD關(guān)閉前后左室Tei指數(shù)與血漿NT-proBNP作相關(guān)性分析,并應(yīng)用Tei指數(shù)定量比較MITO與CPB治療兒童VSD術(shù)后早期左室功能變化情況。

1 材料與方法

1.1 一般資料 選擇2018年9月至2019年9月在中國(guó)人民解放軍南部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院住院并接受手術(shù)的VSD兒童為研究對(duì)象。本研究共納入VSD兒童97例，根據(jù)手術(shù)方式將97例VSD兒童分為A組(MITO組，47例)和B組(CPB組，50例)。A組男22例，女25例，平均年齡(57.77±13.37)月，B組男26例，女24例，平均年齡(54.34±14.69)月。收集兩組患者的人口學(xué)資料，包括：性別、年齡、體表面積。本研究通過中國(guó)人民解放軍南部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有患兒監(jiān)護(hù)人簽署知情同意書。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn) MITO封堵VSD納入標(biāo)準(zhǔn)：患兒體重≥5kg,有血流動(dòng)力學(xué)異常的單純性VSD(經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖初篩右室面缺損口直徑≥3 mm)，VSD距三尖瓣隔瓣>3 mm，VSD距主動(dòng)脈瓣距離不做要求或者VSD上緣距離主動(dòng)脈右冠瓣≥2 mm，無或有輕度肺動(dòng)脈高壓。CPB心內(nèi)直視修補(bǔ)VSD納入標(biāo)準(zhǔn)：有血流動(dòng)力學(xué)異常的單純性VSD(經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖初篩右室面缺研究損口直徑≥3 mm),小室間隔缺損合(經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖初篩右室面缺損口直徑<3 mm)并感染性心內(nèi)膜炎，干下型VSD合并主動(dòng)脈瓣脫垂致主動(dòng)脈瓣不全。手術(shù)關(guān)閉VSD排除標(biāo)準(zhǔn)：年齡>18歲，合并需要外科手術(shù)處理的其他心臟畸形，嚴(yán)重肺動(dòng)脈高壓，出現(xiàn)右向左分流。

1.3 觀察指標(biāo)

1.3.1 系統(tǒng)超聲心動(dòng)圖超聲檢查 術(shù)前12～24 h，使用GE Vivid 7彩色多普勒超聲診斷儀(GE Medical Systems，Horten,Norway)，研究對(duì)象取仰臥位或左側(cè)臥位，根據(jù)年齡選用不同頻率探頭，對(duì)增益和對(duì)比度進(jìn)行優(yōu)化。系統(tǒng)評(píng)估兒童心內(nèi)結(jié)構(gòu)，估測(cè) VSD 右室面大小、確定VSD類型。參照美國(guó)超聲心動(dòng)圖協(xié)會(huì)兒童超聲心動(dòng)圖心腔定量方法的建議，在胸骨左室段軸切面，二尖瓣瓣尖或腱索水平測(cè)量左室舒張期末期內(nèi)徑(Left ventricular end diastolic diameter,LVEDD)，采用雙平面辛普森法測(cè)量左室射血分?jǐn)?shù)(Ejection fraction,EF)[7]。采用跨隔壓差法測(cè)量肺動(dòng)脈收縮壓(Pulmonary artery systolic pressure,PASP)，應(yīng)用連續(xù)多普勒測(cè)量室間隔缺損口最大分流速度，利用簡(jiǎn)化伯努利方程得出室水平跨隔壓差，測(cè)定肱動(dòng)脈收縮壓為體循環(huán)收縮壓，故PASP=體循環(huán)收縮壓-室水平跨隔壓[8]。多普勒和M型超聲心動(dòng)圖的掃描速度為50 mm/s，所有參數(shù)均測(cè)量3個(gè)心動(dòng)周期，取其平均值。

1.3.2 左室Tei指數(shù)的測(cè)量 脈沖多普勒在心尖四腔切面采集二尖瓣血流頻譜，測(cè)定A峰終止處至下一個(gè)心動(dòng)周期二尖瓣瓣口血流E峰開始處的時(shí)間間隔(記為a)，在心尖五腔切面，將取樣容積置于主動(dòng)脈瓣環(huán)水平，測(cè)定主動(dòng)脈瓣血流頻譜開始至中止處的時(shí)間間隔即為心室射血時(shí)間(Ejection time,ET，記為b)，a減去b即為等容收縮時(shí)間(Isovolumic contraction time,ICT)與等容舒張時(shí)間(Isovolumic relaxation,IRT)之和，左室Tei指數(shù)=(a-b)/b[9]。

1.3.3 血漿NT-proBNP測(cè)定 安靜狀態(tài)下用含抑肽酶的EDTA抗凝管采集外周靜脈血3 mL，搖勻后立即在-4 ℃低溫離心10 min(4 000 r/min),血漿分離后在-80 ℃條件下保存。NT-proBNP用商用ELISA試劑盒(Uscn life science inc)測(cè)定。

1.4 手術(shù)經(jīng)過

1.4.1 A組手術(shù)經(jīng)過 全身麻醉下氣管插管，胸骨下段小切口，鋸開部分胸骨。進(jìn)胸后，切開心包并懸吊，顯露心臟右室面。于經(jīng)食管超聲下定位，右室面縫制荷包縫線。穿刺針穿刺，經(jīng)食管超聲引導(dǎo)下導(dǎo)入鞘管順利穿過VSD進(jìn)入LV后，導(dǎo)入大小合適的記憶合金室缺封堵器(上海形狀記憶合金公司)，依次釋放室缺封堵器左、右傘面。超聲顯示室缺封堵器固定牢靠，推拉試驗(yàn)無移位，無殘余分流，二、三尖瓣無明顯返流，徹底釋放封堵器，撤除導(dǎo)絲，收緊荷包縫線打結(jié)。

1.4.2 B組手術(shù)經(jīng)過 全身麻醉下氣管插管，采用胸骨正中切口，切口心包后肝素化，建立體外循環(huán)。使用科室自配改良St.Thomas停搏液冷灌心臟停跳，切開右心房，經(jīng)三尖瓣口顯示VSD，使用牛心包補(bǔ)片修補(bǔ)VSD，檢查縫合嚴(yán)密，排氣，開放升主動(dòng)脈，心臟自動(dòng)復(fù)跳?？p合右心房切口，復(fù)溫至37℃時(shí)，停循環(huán)，依次拔除心臟各插管。術(shù)中食道超聲檢查有無心室缺殘余分流。

1.5 隨訪 術(shù)后監(jiān)護(hù)室使用GE Vivid Q 彩色多普勒超聲診斷儀，普通病房及門診隨訪使用GE Vivid 7彩色多普勒超聲診斷儀。A組、B組分別于術(shù)后第1、3、5天,1、3個(gè)月測(cè)定LV-Tei指數(shù)，1h內(nèi)測(cè)定血漿NT-proBNP，觀察相應(yīng)指標(biāo)變化。

2 結(jié)果

2.1 一般資料結(jié)果 A組、B組兒童年齡、性別、體表面積、心率、VSD右室面大小、術(shù)前超聲跨隔壓差法估測(cè)PASP組間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05,見表1)。

2.2 手術(shù)結(jié)果及并發(fā)癥 A、B組均成功關(guān)閉VSD，A組術(shù)后1例合并殘余分流，B組術(shù)后1例合并殘余分流、1例合并傷口愈合不良。術(shù)后3個(gè)月內(nèi)無死亡病例。

表1 各組一般資料比較

2.3 LVEDD結(jié)果 組間比較：術(shù)前、術(shù)后第1、3、5天,術(shù)后1、3個(gè)月，A、B兩組LVEDD均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。組內(nèi)比較：A組、B組LVEDD術(shù)后第1、3、5天,術(shù)后1、3個(gè)月較術(shù)前均減小(P<0.05,見表2)。

表2 VSD手術(shù)前后LVEDD變化

2.4 左室EF結(jié)果 組間比較：術(shù)前、術(shù)后第1 、 3 、 5天,術(shù)后1 、 3個(gè)月，A組、B組左室EF均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。組內(nèi)比較：A組、B組左室EF在術(shù)前、術(shù)后第1 、 3、 5天,術(shù)后1 、 3個(gè)月均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05,見表3)。

表3 VSD手術(shù)前后左室EF變化

2.5 左室Tei指數(shù)結(jié)果 組間比較：A組、B組Tei指數(shù)術(shù)前無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)，術(shù)后第1 、 3 、 5天,1個(gè)月B組Tei指數(shù)顯著大于A組(P<0.01)，術(shù)后3個(gè)月A組、B組Tei指數(shù)無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。組內(nèi)比較：A組、B組Tei指數(shù)術(shù)后均呈先升高后降低趨勢(shì)，A組Tei指數(shù)在術(shù)后第1天達(dá)峰值，術(shù)后第3～5天恢復(fù)至術(shù)前水平，且術(shù)后1 、3個(gè)月小于術(shù)前(P<0.05)。B組在術(shù)后第1天達(dá)峰值，術(shù)后第3、5天維持高水平，術(shù)后第5天～1個(gè)月Tei指數(shù)恢復(fù)至術(shù)前水平，且術(shù)后3個(gè)月小于術(shù)前(P<0.05,見表4)。

表4 VSD手術(shù)前后左室Tei指數(shù)變化

2.6 NT-proBNP結(jié)果 組間比較：A組、B組NT-proBNP術(shù)前無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)，術(shù)后第1、3 、5天B組顯著大于A組(P<0.01)，術(shù)后1 、3個(gè)月A組、B組NT-proBNP無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。組內(nèi)比較：A組、B組NT-proBNP術(shù)后均呈先升高后降低趨勢(shì)。A組NT-proBNP在術(shù)后第1天達(dá)峰值，術(shù)后第3～5天恢復(fù)至術(shù)前水平，且術(shù)后1、3個(gè)月低于術(shù)前(P<0.05)。B組NT-proBNP在術(shù)后第1天達(dá)峰值，術(shù)后第3 、5天維持高水平，術(shù)后第5天～1個(gè)月恢復(fù)至術(shù)前水平，且術(shù)后3個(gè)月低于術(shù)前(P<0.05,見表5)。

表5 VSD手術(shù)前后NT-pro BNP變化

2.7 左室Tei指數(shù)與血漿NT-proBNP相關(guān)性 A組術(shù)后左室Tei指數(shù)隨著NT-pro BNP增大顯著增加，即呈正相關(guān)關(guān)系(r=0.74,P<0.01)，B組術(shù)后左室Tei指數(shù)隨著NT-pro BNP增大顯著增加，即呈正相關(guān)關(guān)系(r=0.65,P<0.01,見圖1)。

A、B組術(shù)后左室Tei指數(shù)均與NT-proBNP呈正相關(guān)。圖1 左室Tei指數(shù)與NT-pro BNP線性關(guān)系

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn)VSD患兒由于左室重構(gòu)、圍手術(shù)期強(qiáng)心藥物應(yīng)用可能導(dǎo)致左室EF術(shù)前、術(shù)后無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，因而其臨床應(yīng)用價(jià)值受限[10]。心肌細(xì)胞內(nèi)外的鈣離子決定其舒縮性能，當(dāng)?shù)热菔湛s期(ICT)時(shí)，其發(fā)生內(nèi)流；當(dāng)?shù)热菔鎻埰?IRT)時(shí)，其發(fā)生外流。ICT、IRT、ET均為Tei指數(shù)的重要參數(shù)，且能反映心臟收縮或舒張功能[11-12]。Tei指數(shù)不受心臟活動(dòng)的影響，表現(xiàn)為左室收縮功能減退時(shí)，ICT延長(zhǎng)，ET縮短，Tei指數(shù)升高；舒張功能減退時(shí)，IRT 延長(zhǎng)，ET 縮短，Tei指數(shù)升高。研究表明，Tei指數(shù)是心肌功能障礙嚴(yán)重程度的敏感指標(biāo)和預(yù)后的有力、獨(dú)立預(yù)測(cè)因子[13-14]。MITO與CPB關(guān)閉兒童VSD后，評(píng)價(jià)早期左室功能變化的對(duì)比研究尚未見報(bào)道。本研究旨在定量評(píng)估MITO與CPB對(duì)左室心肌功能的損傷，并對(duì)兩種方法對(duì)左室功能的影響進(jìn)行比較。

本研究發(fā)現(xiàn)MITO、CPB術(shù)后左室Tei指數(shù)術(shù)后第1天達(dá)峰值，之后逐漸恢復(fù)至術(shù)前，呈先升高后降低趨勢(shì)，這提示兩種術(shù)式都會(huì)對(duì)造成兒童可逆性左室功能損傷，與周小林等的結(jié)果一致[14]。上述現(xiàn)象的解釋如下：VSD術(shù)前由于心室水平左向右分流，肺循環(huán)血流量增加，左室前負(fù)荷增加[16]。當(dāng)VSD修補(bǔ)或封堵后，術(shù)后第1天左心室適應(yīng)期存在短暫的血流動(dòng)力學(xué)應(yīng)激，等容性收縮期左心室壓力升高速率明顯降低，射血前期延長(zhǎng)，ICT延長(zhǎng)[17]，左室Tei指數(shù)升高，隨著左室逐漸適應(yīng)血流動(dòng)力學(xué)改變，左室Tei指數(shù)逐漸降低[18-19]。

本研究也發(fā)現(xiàn)CPB組左室Tei指數(shù)在術(shù)后第1、3、5天、1月大于MITO組，可能為以下原因：①M(fèi)ITO組需建立輸送軌道，推送、釋放封堵器，封堵器盤面需要嵌入室間隔組織，存在一定程度的心肌損傷[20-21]，但CPB組由于建立體外循環(huán)及心臟的直視操作無疑對(duì)心肌的直接損傷更為嚴(yán)重；②MITO組規(guī)避了體外循環(huán)，心臟無需停跳，術(shù)中心肌可以得到持續(xù)氧合血灌注，而CPB組由于心臟停博，缺血-再灌注損傷及全身炎癥反應(yīng)綜合征加劇對(duì)心肌的損傷[22-23]；③CPB組恢復(fù)血液灌注后，研究發(fā)現(xiàn)心肌舒張功能需數(shù)天到數(shù)周后才能恢復(fù)，支持本研究結(jié)果[24]。MITO、CPB術(shù)后早期左室Tei指數(shù)均與血漿NT-proBNP呈正相關(guān)，表明通過左室Tei指數(shù)可以較好的評(píng)估心室功能狀態(tài)。但術(shù)后1個(gè)月A、B兩組NT-proBNP無差異，而A組左室Tei指數(shù)小于B組，可能是VSD關(guān)閉后左室容量負(fù)荷減小，室壁張力減小，NT-proBNP的分泌減少[25]，且NT-proBNP的半衰期(120 min)較短，而體外循環(huán)術(shù)后心肌舒張功能恢復(fù)時(shí)間較久[26-27]。

綜上所述，Tei指數(shù)是定量評(píng)估兒童VSD術(shù)后左室功能變化的良好指標(biāo)。MITO與CPB關(guān)閉VSD早期會(huì)造成一定兒童左室功能損傷，但CPB損傷較MITO嚴(yán)重。