三維斑點追蹤技術(shù)評價老年腎源性繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進患者左心室收縮功能的研究

史文榮，張彩云，張國銳，蘆桂林

（石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科1，腎病科2，新疆 石河子 832008）

隨著醫(yī)學(xué)的發(fā)展，維持性血液透析（maintenance hemodialysis，MHD）患者逐年增多，老年MHD 患者亦逐漸增多，如何延長患者生存期、提高生存質(zhì)量是研究的重點。心血管疾病（cardiovascular disease，CVD）是老年MHD 患者最主要的并發(fā)癥及死亡原因之一，老年MHD 患者的CVD的發(fā)病率及病死率較普通老年人增高10～20 倍[1]。MHD 患者發(fā)生CVD的危險因素分為傳統(tǒng)危險因素和尿毒癥相關(guān)危險因素。甲狀旁腺激素（parathyroid hormone，PTH）是尿毒癥毒素之一，腎源性繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進（secondary hyperparathyroidism，SHPT）是老年MHD患者中常見的并發(fā)癥，增高的PTH 可以間接或直接導(dǎo)致心血管、心肌的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變，導(dǎo)致患者心血管病變的發(fā)生[2，3]。三維斑點追蹤（three-dimensional speckle-tracking imaging，3D-STI）在三維立體空間層面對心肌組織斑點進行追蹤，能夠全面、及時、敏感和準確地進行心臟功能評價。本研究通過3D-STI 分析老年MHD 患者合并SHPT 時心臟早期受累的情況，為臨床醫(yī)師早期干預(yù)提供依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取2019 年6 月-12 月于石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院治療的老年MHD 患者60例為研究對象。納入標準：①均行常規(guī)超聲心動圖檢查：左心室射血分數(shù)≥50%，心臟形態(tài)均未發(fā)生明顯改變；②患者均采用碳酸氫鹽透析治療，4 h/次，3次/周；③均采用高通量透析器。排除標準：①伴有冠心病、心肌梗死、心肌病、先天性心臟病、嚴重心律失常，平均肺動脈壓≥25 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）、左心室射血分數(shù)＜50%；②中度以上瓣膜反流或狹窄、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等疾??；③透析間期清晨血壓＞160/90 mmHg；④體重指數(shù)＞35 kg/m2及圖像質(zhì)量差無法進行分析者；⑤年齡＜60 歲；⑥透析齡＜6 個月。根據(jù)PTH 將患者分為低水平PTH（L-PTH）組和正常水平PTH（N-PTH）組，每組30例。另選取同期的老年健康體檢者30例為對照組。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會審批通過，所有患者及家屬知情同意并簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 參數(shù)采集 要求MHD 患者于透析后次日上午行常規(guī)超聲心動圖檢查及三維全容積動態(tài)圖像的采集，所有數(shù)據(jù)均需測3 次，取平均值。二維常規(guī)超聲心動圖參數(shù)采集：囑患者左側(cè)臥位，平穩(wěn)呼吸，接通心電圖并同步記錄后使用M5S 探頭，常規(guī)經(jīng)胸部行超聲心動圖檢查，獲取二維參數(shù)。

1.2.2 三維全容積圖像采集 儀器：GE Vivid E9；探頭：二維探頭-M5S 三維探頭-4V；條件：頻率1.7～3.3MHz，幀頻調(diào)為25～40 幀/s，并且配有Echo PAC工作站。在心臟標準心尖四腔心切面下，調(diào)節(jié)圖像幀頻（約為患者心率40%），Multi-Beat 模式下4D“全容積”成像，要確保左心室被完全包繞，囑患者此時屏住呼吸，快速采集3 個連續(xù)心動周期的左室全容積動態(tài)圖像，將采集的圖像使用GE EchoPAC 軟件再進行分析：首先將圖像在三維動態(tài)條件下，開啟“4D Auto LVQ”模式，軟件自動會依據(jù)同步心電圖選定心室舒張期和收縮期，并于校準四腔心切面的二尖瓣環(huán)、乳頭肌、心尖水平，自行追蹤左室心內(nèi)膜和心外膜的回聲，軟件分析計算得出左心室的整體縱向應(yīng)變（GLS）、整體徑向應(yīng)變（GRS）、整體圓周應(yīng)變（GCS）、整體面積應(yīng)變（GAS）、應(yīng)變-時間曲線、彩色編碼的17 節(jié)段“牛眼圖”。

1.2.3 iPTH 檢測 透析后次日清晨空腹采取上肢靜脈血，采用美國雅培公司AXSYM 全自動免疫化學(xué)發(fā)光分析儀測定，PTH＞300 pg/ml 診斷為SHPT。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 20.0 統(tǒng)計學(xué)軟件處理所有數(shù)據(jù)，計量資料以（）表示，多組間比較采用單因素方差分析，兩樣本間比較采用獨立樣本t檢驗。P＜0.05 表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 三組一般資料比較 N-PTH組男16例，女14例，原發(fā)?。郝阅I炎12例，病因不明2例，糖尿病腎病8例，高血壓性腎病8例；L-PTH組男18例，女12例，原發(fā)?。禾悄虿∧I病12例，多囊腎2例，慢性腎炎10例，高血壓性腎病6例；對照組男16例，女14例。三組在性別、年齡、體重指數(shù)、血壓、血糖、血脂等方面比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），具有可比性，見表1。

表1 三組一般資料比較（）

2.2 三組常規(guī)超聲指標比較 N-PTH組及L-PTH組超聲指標為患者透析后次日檢查所得。三組IVSd、LVPWd、LVEDd、LVEDs、LVEDV、LVESV、LVEF 水平比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表2。

表2 三組常規(guī)超聲指標比較（）

2.3 三組3D-STI 水平比較 N-PTH組GLS、GCS、GRS、GAS 低于對照組，L-PTH組GLS、GCS、GRS、GAS 均低于N-PTH組和對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表3、圖1。

圖1 N-PTH組及L-PTH組GLS 應(yīng)變曲線圖及17 節(jié)段牛眼圖

表3 三組3D-STI 水平比較（，%）

表3 三組3D-STI 水平比較（，%）

注：與對照組比較，▲P＜0.05；與N-PTH組比較，★P＜0.05

2.4 3D-STI 應(yīng)變參數(shù)與PTH的相關(guān)性分析 相關(guān)性分析結(jié)果顯示，PTH 與GLS、GRS、GCS、GAS 呈負相關(guān)（r=-0.692、-0.433、-0.463、-0.453，P＜0.05）。

2.5 3D-STI 預(yù)測SHPT 患者左室收縮功能受損的ROC 曲線分析 GLS、GRS、GCS、GAS 預(yù)測SHPT 患者左室收縮功能受損的曲線下面積分別為0.921、0.623、0.811、0.796，GLS 診斷效能最大，GLS 截斷值為21.55%時，對應(yīng)的敏感性為95.12%，特異性為69.13%，Youden 指數(shù)為0.64，見表4、圖2。

表4 3D-STI 預(yù)測SHPT 患者左室收縮功能受損的ROC 曲線分析

圖2 3D-STI 預(yù)測SHPT 患者左室收縮功能受損的ROC 曲線圖

3 討論

CVD 是MHD 患者最主要的并發(fā)癥及死亡原因之一，MHD 患者的CVD的發(fā)病率及病死率較普通人增高10～20 倍，SHPT 是老年MHD 患者重要并發(fā)癥之一。我院老年MHD 患者PTH 達標率僅約40%，患者長期高磷、低鈣導(dǎo)致PTH 分泌增多，增多的PTH 會提高細胞質(zhì)中的鈣，使鈣磷乘積增加，加劇血管鈣化。而血鈣鈣化是尿毒癥患者心血管功能損害的主要因素，進展性的血管鈣化會增加尿毒癥患者心血管事件的發(fā)生，尿毒癥患者中約50%死于心血管疾病，而血管鈣化是主要原因之一。已有研究證明[4-6]，動脈鈣化的嚴重程度和患心血管疾病的風(fēng)險及患者的病死率有密切關(guān)系；持續(xù)的高PTH 水平可導(dǎo)致患者左心室肥厚，這也是心源性死亡的原因之一；高PTH 也是MHD 患者動脈粥樣硬化缺血的促進因素。

心臟超聲檢查可了解受試者心臟功能，有無創(chuàng)、經(jīng)濟、可重復(fù)性。但普通二維超聲只能在心臟大小、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、射血分數(shù)及舒張功能出現(xiàn)明顯變化時作出診斷。輕度SHPT 患者（300 pg/ml＜iPTH≤600 pg/ml）其心臟結(jié)構(gòu)及功能未必出現(xiàn)變化，由于心臟運動的特殊性，普通超聲很難起到早期監(jiān)測、早期診斷的作用。組織多普勒追蹤技術(shù)因其角度依賴性，對左室心肌運動及心功能不能進行準確評價。心臟的收縮運動是三維空間內(nèi)進行的旋轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)、縮短和增厚所構(gòu)成的復(fù)雜運動。二維斑點追蹤成像以灰階圖像為基礎(chǔ)，對復(fù)雜的心肌運動做出了量化測量，但不能完全追蹤斑點運動；3D-STI 在三維立體空間層面對心肌組織斑點進行追蹤，在一定程度上減少了信息缺失，定性、定量的分析心肌運動的力學(xué)特征，能夠全面、及時、敏感和準確地進行心臟功能評價，與正常心臟結(jié)構(gòu)及功能有更好的耦合性[7]。

本次研究結(jié)果顯示，N-PTH組與對照組GLS、GCS、GRS、GAS的應(yīng)變值比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），提示MHD 患者左心收縮功能已開始下降，這也與Tamulenaite E 等[8]研究一致。L-PTH組GLS、GCS、GRS、GAS的應(yīng)變值較N-PTH組進一步下降（P＜0.05），GLS、GCS、GRS、GAS 與PTH 呈負相關(guān)。隨著PTH 水平的增高，患者左心室形變能力逐漸下降，提示3D-STI 技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)輕度SHPT 患者的左心收縮功能下降，增高的PTH 可以導(dǎo)致MHD 患者左心收縮功能進一步下降。L-PTH組患者GLS、GCS、GRS、GAS的應(yīng)變值下降，可能與高PTH 對心肌細胞、間質(zhì)成纖維細胞的直接刺激作用[9]，以及冠狀動脈的鈣沉積有關(guān)。持續(xù)的高水平PTH 最終會導(dǎo)致患者左心室肥厚、冠狀動脈鈣化、血壓增高、冠脈硬化，導(dǎo)致冠狀動脈及心肌細胞病變，使心肌形變能力下降，進一步發(fā)展將使心臟的收縮功能下降[10]。本研究中L-PTH組患者GLS的應(yīng)變值下降更加明顯（P＜0.05），且通過ROC 曲線評價診斷效能，GLS 曲線下面積最大，Youden 指數(shù)為0.64，能夠更敏感、更特異地反映PTH 對左室心肌收縮功能的影響，其原因可能是左心室主要由縱行纖維構(gòu)成，在左室收縮過程中，縱行纖維起到?jīng)Q定心肌縱向運動的主導(dǎo)作用，而縱向心肌纖維集中分布于左室游離壁的心內(nèi)膜下，更易受到缺血、纖維化等病理因素的影響，因此縱向應(yīng)變更能敏感地反映出左室心肌收縮功能的細微改變[11，12]，這與付甜等[13]研究一致。本次研究結(jié)果也證明，隨著PTH 水平的升高，左心室形變能力下降，且有進一步下降的趨勢，更高PTH 水平的患者未納入研究，這有待于進一步研究。通過GLS、GCS、GRS、GAS的應(yīng)變值結(jié)果，表明3D-STI 可以更早、更全面、準確的反映輕度SHPT 患者左心室收縮功能的改變。

本研究不足：首先為單中心研究，樣本量較小，具有一定局限性；其次三維斑點追蹤的成功應(yīng)用首先要求獲得清晰的全容積圖像，而三維斑點追蹤所需的全容積數(shù)據(jù)受到成像幀頻低、扇角較窄、心率、呼吸頻率以及勾畫心內(nèi)膜邊界時的主觀因素等多種因素的影響，所以采集圖像時需選擇合適的幀頻以及呼吸、心率平穩(wěn)的心動周期；本課題組將進一步研究3D-STI 技術(shù)對該類患者心功能的評價研究。

綜上所述，三維斑點追蹤技術(shù)可以更早、更準確地評價輕度老年繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進患者左心室收縮功能，為更早的臨床治療及治療效果的評估提供更及時、客觀、全面的依據(jù)。