實(shí)時(shí)三維超聲自動左房定量技術(shù)評價(jià)左室射血分?jǐn)?shù)保留的尿毒癥血液透析患者左房功能

趙 麗 蘇 璇 現(xiàn)麗妮 陳 劍 宋曉蕾 丁云川 王慶慧

心血管并發(fā)癥是尿毒癥血液透析患者常見的死亡原因之一［1］，既往對尿毒癥心功能的研究［2］多集中在左室形態(tài)與功能的改變，對左房的研究相對較少。持續(xù)的左房擴(kuò)張?jiān)黾恿诵呐K的容量和壓力負(fù)荷，常引起左室壁肥厚，左室充盈壓升高，增加心房顫動（以下簡稱房顫）及腦梗死的風(fēng)險(xiǎn)［3］，甚至加速死亡，因此，準(zhǔn)確的左房定量評估對早期臨床干預(yù)具有重要意義。常規(guī)超聲通常僅測量左房的直徑和容積，難以發(fā)現(xiàn)早期細(xì)微的心臟損害，尤其是左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）保留的尿毒癥患者。實(shí)時(shí)三維超聲自動左房定量（LAQ）是新興的一站式評估左房功能的成像技術(shù)，使用經(jīng)胸四維探頭采集全容積數(shù)據(jù)，通過分析三維數(shù)據(jù)得出左房的容積、射血分?jǐn)?shù)及應(yīng)變參數(shù)。本研究應(yīng)用LAQ技術(shù)評估LVEF保留的尿毒癥患者左房結(jié)構(gòu)和功能，旨在探討LAQ評價(jià)左房形變的可行性及臨床應(yīng)用價(jià)值。

資料與方法

一、研究對象

選取2019年8月至2020年4月于我院就診且LVEF正常的尿毒癥患者37例，其中男16例，女21例，年齡20～79歲，平均（51.58±15.98）歲；其中合并高血壓病30例。納入對象的診斷均符合2002年美國腎臟基金會制定的慢性腎臟病臨床實(shí)踐指南中慢性腎病V期診斷標(biāo)準(zhǔn)，腎小球?yàn)V過率≤15 ml·min·1.73 m-2，行前臂人工血管動靜脈內(nèi)瘺規(guī)律血液透析（每周2～3次）。排除急性腎功能不全、嚴(yán)重瓣膜疾病、心律失常、LVEF＜50%和圖像較差者。另選34例健康志愿者作為正常對照組，其中男13例，女21例，年齡25～68歲，平均（42.03±11.50）歲。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，入選者均簽署知情同意書。

二、儀器與方法

1.儀器：使用GE Vivid E 95彩色多普勒超聲診斷儀，M5S、4V-D探頭，頻率3.5～5.0 MHz；配備Echo PAC 203工作站。

2.常規(guī)超聲檢查：受檢者取左側(cè)臥位，同步連接心電圖，常規(guī)測量左房前后徑（LAD1）、左房左右徑（LAD2）、左房上下徑（LAD3），雙平面Simpson法測量左房最大容積（LAVmax）、左房最小容積（LAVmin）、左房射血分?jǐn)?shù)（LAEF）；M型超聲測量室間隔舒張末期厚度（LVSd）、左室后壁舒張末期厚度（LVPWd）、左室舒張末期內(nèi)徑（LVEDd）、LVEF，頻譜和組織多普勒測量二尖瓣口舒張?jiān)缙诤屯砥谘魉俣确逯担‥和A）、二尖瓣環(huán)舒張?jiān)缙谑议g隔及左室側(cè)壁組織運(yùn)動速度（e’），計(jì)算E/A、E與室間隔e’和左室側(cè)壁e’均值的比值（E/e’）、肺毛細(xì)血管楔壓［ePCWP，ePCWP=1.25（E/e’）+1.9］［4］、肺動脈收縮壓（PASP）。

3.LAQ分析：4V-D探頭采集3個(gè)心動周期的左房全容積數(shù)據(jù)并動態(tài)存儲，圖像導(dǎo)入Echo PAC 203工作站分析，進(jìn)入4D-LAQ分析模式，根據(jù)二尖瓣環(huán)中心設(shè)置標(biāo)記點(diǎn)，編輯左房內(nèi)膜邊界，獲取左房的三維容積及應(yīng)變參數(shù)：LAVmin、LAVmax、左房收縮前容積（LA VpreA）、左房最大容積指數(shù)（LAVImax）、左房射血容量（LAEV）、LAEF、儲存期縱向應(yīng)變（LASr）、管道期縱向應(yīng)變（LAScd）、收縮期縱向應(yīng)變（LASct）、儲存期周向應(yīng)變（LASr-c）、管道期周向應(yīng)變（LAScd-c）及收縮期周向應(yīng)變（LASct-c）。

以上操作均由同一具有5年以上超聲檢查經(jīng)驗(yàn)的主治醫(yī)師完成，均取3個(gè)心動周期分析結(jié)果的平均值。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

結(jié) 果

一、兩組一般資料及實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo)比較

兩組性別、體表面積、心率比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；年齡、血壓及實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo)比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。見表1。

表1 兩組一般資料及實(shí)驗(yàn)室檢查指標(biāo)比較

二、兩組常規(guī)超聲心動圖參數(shù)比較

與正常對照組比較，尿毒癥組LVEDd、IVSd、LVPWd、A峰、E/e’、ePCWP、PASP均增加，LVEF、E/A、室間隔和左室側(cè)壁位點(diǎn)的e’均降低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；兩組E峰比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表2。

表2 兩組常規(guī)超聲心動圖參數(shù)比較（±s）

表2 兩組常規(guī)超聲心動圖參數(shù)比較（±s）

LVEDd：左室舒張末期內(nèi)徑；LVEF：左室射血分?jǐn)?shù)；LVSd：室間隔舒張末期厚度；LVPWd：左室后壁舒張末期厚度；E：二尖瓣口舒張?jiān)缙谘魉俣确逯?；A：二尖瓣口舒張晚期血流速度峰值；e’：二尖瓣環(huán)舒張?jiān)缙诮M織運(yùn)動速度；E/e’：二尖瓣口舒張?jiān)缙谘魉俣确逯蹬c二尖瓣環(huán)舒張?jiān)缙谑议g隔及左室側(cè)壁組織運(yùn)動速度均值的比值；ePCWP：肺毛細(xì)血管楔壓；PASP：肺動脈收縮壓。1 mm Hg=0.133 kPa

ePCWP（mm Hg）11.72±1.93 18.00±5.89 6.145 0.000組別正常對照組尿毒癥組t值P值LVEDd（mm）44.09±2.71 49.16±4.28 6.017 0.000 LVEF（%）67.47±3.96 63.41±4.97-3.789 0.000 IVSd（mm）9.09±0.83 11.03±1.34 7.379 0.000 LVPWd（mm）9.24±0.61 10.62±1.09 6.696 0.000 E（cm/s）0.87±0.16 0.86±0.22-0.223 0.824 A（cm/s）0.69±0.19 0.87±0.26 3.339 0.001 E/A 1.37±0.49 1.10±0.51-2.343 0.022室間隔e’（m/s）0.10±0.02 0.06±0.02-8.098 0.000左室側(cè)壁e’（m/s）0.13±0.03 0.08±0.02-7.728 0.000 E/e’7.85±1.55 12.88±4.71 6.145 0.000 PASP（mm Hg）27.62±2.52 41.05±11.44 6.961 0.000

三、兩組左房結(jié)構(gòu)和功能參數(shù)比較

與正常對照組比較，尿毒癥組二維參數(shù)LAD1、LAD2、LAD3、LAVmax、LAVmin和三維 參 數(shù)LAVmin、LAVmax、LAV preA、LAVImax、LAEV均增加，LAEF及應(yīng)變參數(shù)LASr、LAScd、LASct、LASr-c、LAScd-c均降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；兩組LASct-c比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見圖1和表3。

表3 兩組左房結(jié)構(gòu)和功能參數(shù)比較（±s）

表3 兩組左房結(jié)構(gòu)和功能參數(shù)比較（±s）

LAD1：左房前后徑；LAD2：左房左右徑；LAD3：左房上下徑；LAVmax：左房最大容積；LAVmin：左房最小容積；LAEF：左房射血分?jǐn)?shù)；LAVpreA：左房收縮前容積；LAVImax：左房最大容積指數(shù)；LAEV：左房射血容量；LASr：儲存期縱向應(yīng)變；LAScd：管道期縱向應(yīng)變；LASct：收縮期縱向應(yīng)變；LASr-c：儲存期周向應(yīng)變；LAScd-c：管道期周向應(yīng)變；LASct-c：收縮期周向應(yīng)變

組別正常對照組尿毒癥組t值P值組別正常對照組尿毒癥組t值P值組別正常對照組尿毒癥組t值P值二維參數(shù)LAD1（mm）29.91±1.76 38.41±4.11 11.482 0.000三維參數(shù)LAVmin（ml）14.74±3.58 26.14±8.95 7.152 0.000應(yīng)變參數(shù)（%）LASr 33.74±5.07 22.54±6.14-8.334 0.000 LAD2（mm）37.65±4.53 47.35±6.77 7.035 0.000 LAD3（mm）45.38±5.20 57.46±6.14 8.908 0.000 LAVmax（ml）46.85±10.38 85.84±26.68 8.237 0.000 LAVmin（ml）19.18±6.01 40.62±17.59 6.987 0.000 LAEF（%）59.47±4.51 53.81±5.71-4.603 0.000 LAVmax（ml）37.65±6.46 56.08±13.10 7.612 0.000 LAVpreA（ml）24.21±6.93 41.16±14.03 6.534 0.000 LAVImax（ml/m2）23.12±4.03 33.92±8.54 6.906 0.000 LAEV（ml）22.79±3.97 29.89±5.37 6.289 0.000 LAEF（%）61.09±5.11 54.22±5.97-5.186 0.000 LASct-c-16.94±7.62-13.76±8.35 1.674 0.099 LAScd-20.03±5.21-12.54±5.83 5.684 0.000 LASct-13.56±5.17-10.00±4.93 2.969 0.004 LASr-c 35.29±7.24 28.00±6.61-4.438 0.000 LAScd-c-18.47±8.65-13.27±5.58 2.981 0.004

圖1 尿毒癥組與正常對照組實(shí)時(shí)三維LAQ分析圖

四、尿毒癥患者左房應(yīng)變參數(shù)與LAEF和LAVImax的相關(guān)性分析

LAEF與LASr、LASr-c均呈正相關(guān)（均P＜0.05），與LAScd、LASct、LAScd-c均呈負(fù)相關(guān)（均P＜0.05），與LASct-c無相關(guān)性；LAVImax與LASr、LASr-c均呈負(fù)相關(guān)（均P＜0.05），與LAScd、LAScd-c均呈正相關(guān)（均P＜0.05），與LASct、LASct-c無相關(guān)性。見表4。

表4 尿毒癥患者左房應(yīng)變參數(shù)與LAEF和LAVImax的相關(guān)性分析

討 論

血液透析是尿毒癥患者最常見的替代治療，可延長生存時(shí)間，然而長期毒素蓄積引起心肌損傷和心功能異常，最常見的死亡原因是發(fā)生心血管事件。研究［5］表明，尿毒癥左房直徑、容積的增加與主要心血管事件密切相關(guān)，且舒張功能受損早于左室收縮功能的改變。本研究結(jié)果顯示，與正常對照組比較，尿毒癥組常規(guī)超聲參數(shù)LVEDd、IVSd、LVPWd、A峰、E/e’、ePCWP、PASP均增加，LVEF、E/A、室間隔和左室側(cè)壁位點(diǎn)的e’均降低，二維參數(shù)左房直徑（LAD1、LAD2、LAD3）及容積（LAVmax、LAVmin）均增加，LAEF降低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。表明尿毒癥患者左室擴(kuò)大、左室壁肥厚、左房直徑和容積均增加，左室舒張功能受損，與李英濤等［6］研究結(jié)果一致，可能原因是尿毒癥患者長期水鈉潴留、容量超負(fù)荷、左室充盈壓升高，通過心房擴(kuò)張和心肌拉伸代償，激活Frank-Starling機(jī)制增強(qiáng)左房排空量，從而維持一定的心搏量［7-8］。LAQ所測的左房三維容積參數(shù)較常規(guī)超聲增加了LAVpreA、LAVImax、LAEV。本研究尿毒癥組LAVpreA和LAEV均較正常對照組增加，進(jìn)一步說明尿毒癥患者心臟容量及壓力超負(fù)荷、心房重構(gòu)、左房射血受阻。LAVImax≥32 ml/m2是心血管不良事件的獨(dú)立預(yù)測因子［9］，本研究中尿毒癥組LAEF雖然在正常范圍，但LAVImax增高［（33.92±8.54）ml/m2］，增加了心源性死亡的可能。

實(shí)時(shí)三維超聲LAQ技術(shù)采用半自動分割算法計(jì)算應(yīng)變，基于每個(gè)解剖方向不同線的長度變化，包括儲存期、管道期及收縮期的縱向應(yīng)變與周向應(yīng)變。本研究結(jié)果顯示，尿毒癥組應(yīng)變參數(shù)LASr、LAScd、LASct、LASr-c、LAScd-c均較正常對照組降低（均P＜0.05），兩組LASct-c比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。分析原因可能是因?yàn)槟蚨景Y損傷心肌，影響左房的儲存、管道及輔助泵功能，具體表現(xiàn)為：左室松弛度和解扭/反向旋轉(zhuǎn)降低、左房順應(yīng)性和松弛度降低，影響左房儲存功能；左室充盈壓力升高、舒張延遲和順應(yīng)性降低，左房管道功能降低；左室重構(gòu)和舒張功能惡化，最終影響左房的收縮功能［10］。本研究尿毒癥組LVEF、LAEF均較正常對照組降低，但仍在正常范圍內(nèi)，LAVImax≥32 ml/m2，LASr、LAScd、LASct降低，左房3個(gè)時(shí)相的縱向應(yīng)變降低，LASr-c、LAScd-c降低，LASct-c則無明顯差異，說明LVEF保留的尿毒癥患者儲存和管道功能降低，尚未影響輔助泵功能，可能與本研究中尿毒癥組LVEF保留有關(guān)，表明應(yīng)變的改變早于LVEF及LAEF異常。本研究還發(fā)現(xiàn)，尿毒癥組LAEF與LASr、LASr-c均呈正相關(guān)，與LAScd、LASct、LAScd-c均呈負(fù)相關(guān)（均P＜0.05）；LAVImax與LASr、LASr-c均呈負(fù)相關(guān)（均P＜0.05），與LAScd、LAScd-c均呈正相關(guān)（均P＜0.05）。其中，LAEF與LASr、LASr-c及LAVImax與LASr的相關(guān)性顯著（r=0.71、0.75、-0.63），表明尿毒癥患者的儲存期應(yīng)變評估早期左房形變、預(yù)測心血管事件更敏感。張瑞芳等［11］認(rèn)為高血壓病患者的左房整體縱向應(yīng)變、周向應(yīng)變及徑向應(yīng)變與LAEF相關(guān)性好，本研究結(jié)果與之一致。

本研究局限性：①單中心、小樣本研究，需擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步驗(yàn)證；②未按照透析時(shí)間和透析類型進(jìn)行分組；③尿毒癥患者并發(fā)癥的臨床混雜因素較多，分組相對單一。

綜上所述，尿毒癥血液透析患者的心肌損害早于LVEF降低；實(shí)時(shí)三維超聲LAQ技術(shù)作為一種新的分析方法，所測左房容積與應(yīng)變參數(shù)可全面、準(zhǔn)確地評估左房結(jié)構(gòu)和功能的損害。