嚴(yán)重主動(dòng)脈瓣狹窄患者主動(dòng)脈瓣流量、狹窄程度與全身耗氧量的相關(guān)性研究

張穎 王博靜 王敏 李澤含 曲室先

主動(dòng)脈瓣狹窄是發(fā)達(dá)國家常見的瓣膜性心臟病，隨著我國居民生活水平的不斷提高，其發(fā)病率在我國逐年提高[1-3]。它通常是逐漸進(jìn)行的退行性疾病，導(dǎo)致主動(dòng)脈瓣葉的鈣化進(jìn)而導(dǎo)致從左心室到主動(dòng)脈的血流阻塞，導(dǎo)致左心室后負(fù)荷增加[4-6]。主動(dòng)脈瓣狹窄作為最常見的瓣膜性心臟病，在臨床檢查期間通常利用跨瓣壓力梯度(cross-valve pressure gradient，TPG)和主動(dòng)脈瓣流量(aortic valve flow，AVSV)來評(píng)估其嚴(yán)重性，需要心臟導(dǎo)管插入術(shù)或通過多普勒超聲心動(dòng)圖確定[7]。平均主動(dòng)脈壓梯度(MTPG)從未被證實(shí)可以作為嚴(yán)重主動(dòng)脈瓣狹窄患者死亡的預(yù)測(cè)因素。有學(xué)者持續(xù)性跟蹤主動(dòng)脈瓣狹窄患者過程中注意到，全身耗氧量隨著病情加重持續(xù)下降，但仍然不清楚全身耗氧量如何受脈瓣狹窄影響，是否可以將全身耗氧量列為評(píng)估主動(dòng)脈瓣狹窄疾病的一個(gè)指標(biāo)[8,9]。本研究通過考察嚴(yán)重主動(dòng)脈瓣狹窄(severe aortic stenosis，SAS)患者的AVSV、主動(dòng)脈壓力梯度(aortic pressure gradient，TPG)與全身耗氧量(body oxygen consumption，SOC)的相關(guān)性，探討SOC是否可以作為一種無損傷檢測(cè)嚴(yán)重主動(dòng)脈狹窄病情的指標(biāo)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2015年12月至2018年11月，年齡≥18歲的患者被診斷為≥輕度AS[主動(dòng)脈瓣鈣化，受限制的收縮運(yùn)動(dòng)和主動(dòng)脈瓣口面積(AVA)<2 cm2]和LVEF≥50%的患者被前瞻性鑒定并包含在電子數(shù)據(jù)庫中。根據(jù)其基線壓力梯度TPG將患者回顧性分為3組：第1組為TPG≥40 mm Hg的嚴(yán)重主動(dòng)脈瓣狹窄患者(n=100)；第2組為TPG<40 mm Hg的主動(dòng)脈瓣狹窄患者(n=100)；第3組為對(duì)照組(n=100)，無主動(dòng)脈瓣狹窄者)。入選標(biāo)準(zhǔn)：(1)性別不拘；(2)年齡40～70歲；(3)AVA≤1 cm2和(或)AVA標(biāo)準(zhǔn)化為體表面積(BSA)≤0.6 cm2/m2和TPG≥40 mm Hg。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)患有輕度主動(dòng)脈和(或)二尖瓣關(guān)閉不全的患者；(2)患有人工瓣膜，先天性心臟病(二尖瓣主動(dòng)脈瓣除外)，瓣膜上或瓣下AS，或動(dòng)態(tài)LV流出道梗阻的患者。本研究獲得醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，且受試者均已簽署書面知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 主動(dòng)脈瓣流量測(cè)定方法：患者均使用加拿大超聲醫(yī)療技術(shù)有限公司生產(chǎn)的彩色多普勒超聲診斷儀器進(jìn)行全面的多普勒超聲心動(dòng)圖研究[10-12]。在胸骨旁長軸視圖中測(cè)量主動(dòng)脈瓣流出道，同時(shí)放大主動(dòng)脈瓣。在頂端5室視圖中記錄主動(dòng)脈瓣流出道速度時(shí)間積分(TVI，m)。在幾個(gè)聲學(xué)窗口(頂端5室，右側(cè)胸骨旁，胸骨上和上腹部視圖)中系統(tǒng)地測(cè)量主動(dòng)脈管腔橫截面積(CSA，cm2)，并且考慮最高記錄值。使用連續(xù)性方程ASVA(cm3)=主動(dòng)脈管腔橫截面積(CSA)×主動(dòng)脈瓣流出道速度時(shí)間積分(TVI)，計(jì)算主動(dòng)脈瓣流量ASVA。脈沖的對(duì)齊并且連續(xù)波多普勒被優(yōu)化為與流動(dòng)平行。當(dāng)患者處于竇性心律時(shí)，對(duì)所有測(cè)量值平均3個(gè)心動(dòng)周期。對(duì)于心房顫動(dòng)患者，平均5個(gè)心動(dòng)周期。使用舒張末期和收縮末期的前沿方法，通過二維引導(dǎo)的M模式從胸骨旁長軸視圖評(píng)估主動(dòng)脈管腔橫截面積(CSA)。使用Simpson的雙平面法計(jì)算CSA。見圖1。

圖1 彩色多普勒超聲診斷的多普勒超聲心動(dòng)圖

1.2.2 全身耗氧量測(cè)定方法：患者均使用美國GE通用電氣醫(yī)療系統(tǒng)集團(tuán)生產(chǎn)的Datex-Ohmeda呼出氣體監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行耗氧量測(cè)定研究。Datex-Ohmeda氣體監(jiān)測(cè)儀連續(xù)監(jiān)測(cè)各組患者呼氣末CO2濃度、每分鐘呼出氣體量(Ve)和吸呼氧濃度。計(jì)算吸呼氧濃度差(Fi-eO2)，耗氧量(ml/min)=每分呼出氣量Ve(ml/min)×吸呼氧濃度差(Fi-eO2)[13,14]。

2 結(jié)果

2.1 患者一般情況 300例患者中，男154例，女146例，平均年齡(63.8±7.2)歲。3組患者一般情況(年齡、男性比例、體表面積、主動(dòng)脈瓣面積、射血分?jǐn)?shù)、左心房容積指數(shù)及收縮期肺動(dòng)脈壓)比較，年齡、男性比例、體表面積、左心房容積指數(shù)和收縮期肺動(dòng)脈壓差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；與對(duì)照組比較，主動(dòng)脈瓣狹窄組和嚴(yán)重主動(dòng)脈瓣狹窄組的主動(dòng)脈瓣面積差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；與對(duì)照組比較，嚴(yán)重主動(dòng)脈瓣狹窄組射血分?jǐn)?shù)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。根據(jù)經(jīng)主動(dòng)脈壓力梯度(TPG)調(diào)整嚴(yán)重主動(dòng)脈瓣狹窄人群(n=300)的全因死亡率曲線。見表1，圖2。

圖2 根據(jù)經(jīng)主動(dòng)脈壓力梯度(TPG)調(diào)整嚴(yán)重主動(dòng)脈瓣狹窄人群(n=300)的全因死亡率曲線 分為3組(虛線：TPG 40～50 mm Hg；大虛線：TPG 50～59 mm Hg；實(shí)線：嚴(yán)重主動(dòng)脈瓣狹窄)

表1 3組患者一般資料比較 n=100

2.2 3組患者主動(dòng)脈流量比較 對(duì)照組的主動(dòng)脈管腔橫截面積(CSA)和主動(dòng)脈瓣流出道速度時(shí)間積分(TVI)與主動(dòng)脈瓣狹窄組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；對(duì)照組與嚴(yán)重主動(dòng)脈瓣狹窄組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

表2 3組患者主動(dòng)脈瓣流量比較

2.3 3組患者全身耗氧量比較 與對(duì)照組比較，主動(dòng)脈瓣狹窄組和嚴(yán)重主動(dòng)脈瓣狹窄組呼氣末CO2濃度、每分鐘呼出氣體量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；主動(dòng)脈瓣狹窄組吸呼氧濃度與對(duì)照組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；嚴(yán)重主動(dòng)脈瓣狹窄組吸呼氧濃度與對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；主動(dòng)脈瓣狹窄組和嚴(yán)重主動(dòng)脈瓣狹窄組吸呼氧濃度差與對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表3。

表 3 3組患者全身耗氧量比較

2.4 嚴(yán)重主動(dòng)脈瓣狹窄患者的主動(dòng)脈瓣流量、主動(dòng)脈瓣狹窄程度與全身耗氧量的相關(guān)性 嚴(yán)重主動(dòng)脈瓣狹窄患者的主動(dòng)脈瓣狹窄程度與全身耗氧量呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)；嚴(yán)重主動(dòng)脈瓣狹窄患者的主動(dòng)脈瓣狹窄程度與主動(dòng)脈瓣流量呈正相關(guān)(P<0.05)；嚴(yán)重主動(dòng)脈瓣狹窄患者的主動(dòng)脈瓣流量與全身耗氧量呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)。見表4～6。

表4 3組全身耗氧量與主動(dòng)脈瓣狹窄程度的相關(guān)性

表5 3組患者主動(dòng)脈瓣流量與主動(dòng)脈瓣狹窄程度的相關(guān)性

表6 3組患者全身耗氧量與主動(dòng)脈瓣流量的相關(guān)性

3 討論

嚴(yán)重主動(dòng)脈狹窄由于“人口老齡化”的原因，已成為一種日益普遍瓣膜疾病。最常見的原因包括退行性鈣化、先天性和風(fēng)濕病。歐洲心臟瓣膜病研究顯示，主動(dòng)脈狹窄是年齡>65歲的患者中最常見的瓣膜疾病[15,16]。在美國一項(xiàng)針對(duì)1 797例>60歲患者的研究中，AS是僅次于二尖瓣返流的第二大最常見的瓣膜疾病，男性的AS患病率更高[14]。因?yàn)樽鳛槔夏耆嗽絹碓匠蔀橐环N疾病,很可能伴有其他并發(fā)癥包括心臟(冠狀動(dòng)脈疾病、收縮期和舒張功能不全的各種病因,心律失常如心房纖顫和傳導(dǎo)疾病),以及進(jìn)行非心臟腎臟功能障礙等疾病、肺部疾病。

非侵入性診斷和新型微創(chuàng)治療模式的巨大進(jìn)步促進(jìn)了醫(yī)學(xué)工作者對(duì)AS診斷治療的理解。超聲心動(dòng)圖是主動(dòng)脈瓣狹窄診斷和評(píng)估的主要工具。因?yàn)榕R床決策基于超聲心動(dòng)圖評(píng)估主動(dòng)脈瓣狹窄的嚴(yán)重程度，因此采用一些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范來保持超聲心動(dòng)圖實(shí)驗(yàn)室的準(zhǔn)確性和一致性是至關(guān)重要的。主動(dòng)脈瓣狹窄的最常見的病因是三葉瓣瓣膜鈣化狹窄、具有重疊鈣化的二葉式主動(dòng)脈瓣以及風(fēng)濕性瓣膜病。由于先天性單瓣主動(dòng)脈瓣狹窄在成年人中罕見，通常具有明顯的異常特征，包括嚴(yán)重的增厚和鈣化，并伴有顯著的主動(dòng)脈瓣反流(AR)。

TPG是嚴(yán)重AS患者的有力預(yù)后因素[12]。超聲心動(dòng)圖測(cè)量TPG被認(rèn)為比SVA更穩(wěn)健，以評(píng)估在正?？绨暄鞔嬖跁r(shí)AS的嚴(yán)重程度。先前的研究專注于通過主動(dòng)脈瓣Vmax作為嚴(yán)重程度的標(biāo)志和結(jié)果的預(yù)測(cè)因子[17,18]。美國心臟病學(xué)會(huì)/美國心臟協(xié)會(huì)指南定義了“非常嚴(yán)重的主動(dòng)脈瓣狹窄”，Vmax≥5 m/s和(或)TPG≥40 mm Hg。歐洲心臟病學(xué)會(huì)指南使用不同的Vmax截止值。嚴(yán)重主動(dòng)脈瓣狹窄的預(yù)測(cè)能力在調(diào)整已知為主要預(yù)后因素的因素后保持不變，如年齡、性別、高血壓、冠狀動(dòng)脈疾病、心房顫動(dòng)和主動(dòng)脈瓣手術(shù)[13]。

全身耗氧量能夠較傳統(tǒng)的TPG和AVSA值更迅敏地反映嚴(yán)重主動(dòng)脈瓣狹窄的狀況。本研究發(fā)現(xiàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：嚴(yán)重主動(dòng)脈瓣狹窄患者的壓力梯度與全身耗氧量呈負(fù)相關(guān)；嚴(yán)重主動(dòng)脈瓣狹窄患者的主動(dòng)脈瓣流量與全身耗氧量呈負(fù)相關(guān)；嚴(yán)重主動(dòng)脈瓣狹窄患者的壓力梯度與主動(dòng)脈瓣流量呈正相關(guān)。Reynolds等[14,15]報(bào)道主動(dòng)脈瓣狹窄患者中，低全身耗氧量組的隨訪死亡率高于正常全身耗氧量組，其數(shù)值減小代表了左心室收縮功能的下降。Ussia等[16,17]認(rèn)為低全身耗氧量主動(dòng)脈瓣狹窄患者在隨訪期二尖瓣環(huán)的位移降低，提示在隨訪期左心室收縮功能減低，低全身耗氧量主動(dòng)脈瓣狹窄患者由于瓣膜、血管和心肌病變的綜合變化及心肌收縮力的降低，導(dǎo)致了一個(gè)低壓力階差的病程改變，與高壓力階差、正常搏出量患者比較預(yù)后較差。Reynolds等[18]將主動(dòng)脈瓣狹窄患者分為臨床有癥狀組和無癥狀組，研究發(fā)現(xiàn)低全身耗氧量患者皆為有癥狀組，且其左室收縮功能受損，心肌的扭轉(zhuǎn)減小，在應(yīng)變和應(yīng)變率降低的節(jié)段，心肌纖維化較明顯。因此，對(duì)主動(dòng)脈瓣狹窄患者常規(guī)測(cè)量全身耗氧量，彌補(bǔ)了常規(guī)超聲僅以壓力階差或瓣口面積來評(píng)估主動(dòng)脈瓣狹窄的局限性[19]。所以除了主動(dòng)脈瓣流量和壓力梯度外，還可將全身耗氧量作為對(duì)主動(dòng)脈瓣狹窄患者的評(píng)估參數(shù)。

綜上所述，全身耗氧量與嚴(yán)重主動(dòng)脈瓣狹窄患者的主動(dòng)脈瓣流量和壓力梯度具良好的相關(guān)性，全身耗氧量評(píng)估可以成為嚴(yán)重主動(dòng)脈瓣狹窄患者治療決策過程的一個(gè)重要因素。