三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)評(píng)價(jià)青年尿毒癥患者腎移植術(shù)后早期左室整體應(yīng)變的價(jià)值

廖梅梅 張 龍 陳忠寶 王天宇 郭瑞強(qiáng)

近年來，尿毒癥發(fā)病率逐年遞增且呈年輕化發(fā)展趨勢(shì)［1］?；颊咭蚨拘砸蜃?、心臟血流動(dòng)力學(xué)改變、電解質(zhì)代謝紊亂、貧血等因素的影響，在早期即可出現(xiàn)心臟結(jié)構(gòu)及功能的變化，而成功的腎移植術(shù)后腎功能的恢復(fù)可以中斷心腎的不良相互作用，并可能逆轉(zhuǎn)心臟相關(guān)病變［2］。與長(zhǎng)期透析比較，腎移植可以降低心臟病死亡率和發(fā)生慢性心力衰竭的風(fēng)險(xiǎn)，早期行腎移植及腎移植術(shù)前透析時(shí)間較短的患者術(shù)后移植腎長(zhǎng)期存活率更高，心臟病發(fā)生率更低［3］。斑點(diǎn)追蹤技術(shù)能早期敏感地發(fā)現(xiàn)心臟結(jié)構(gòu)和功能的變化［4］，相對(duì)于二維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)，三維斑點(diǎn) 追 蹤（three-dimensional speckle-tracking imaging，3D-STI）技術(shù)能更準(zhǔn)確地追蹤心肌聲學(xué)斑點(diǎn)在三維空間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡，從而評(píng)價(jià)心臟整體及局部功能［5］。本研究應(yīng)用3D-STI 評(píng)價(jià)青年尿毒癥患者腎移植術(shù)后早期左室整體應(yīng)變的變化，旨在探討其臨床應(yīng)用價(jià)值。

資料與方法

一、研究對(duì)象

選取2019年5～9月于我院腎移植科行腎移植術(shù)的青年尿毒癥患者31例（腎移植組），男21例，女10例，年齡23～41 歲，平均（32.4±4.1）歲。 26 例術(shù)前行透析治療，其中2 例腹透、24 例血透，透析時(shí)長(zhǎng)2～26 個(gè)月，平均13 個(gè)月；造瘺19 例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①術(shù)前血肌酐（Cr）>707 μmol/L，竇性心律，首次行腎移植；②術(shù)后免疫抑制劑均選用他克莫司+嗎替麥考酚酯+甲強(qiáng)龍三聯(lián)免疫治療；③術(shù)后腎功能正常，即每次超聲檢查前Cr 測(cè)值男性<133 μmol/L，女性<106 μmol/L；④有完整的超聲檢查資料且圖像質(zhì)量佳。排除標(biāo)準(zhǔn)：①術(shù)前左室射血分?jǐn)?shù)（LVEF）≤44%；②有嚴(yán)重的瓣膜病、先天性心臟病、冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病史；③心律失常；④中至大量心包腔積液；⑤術(shù)后出現(xiàn)移植腎動(dòng)脈吻合口狹窄。

另選與其年齡、性別相匹配的健康志愿者31 例（正常對(duì)照組），男19 例，女12 例，年齡25～40 歲，平均（31.6±3.4）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①超聲圖像質(zhì)量佳，竇性心律；②既往無心、肺、腎等全身系統(tǒng)性疾??；③血常規(guī)、血糖、血脂、肝腎功能、心電圖、胸片、心臟超聲檢查均無異常。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，入選者均知情同意。

二、儀器與方法

1.儀器：使用GE Vivid E 9 彩色多普勒超聲診斷儀，M5S 探頭，頻率1.5～4.3 MHz，幀頻60～90 幀/s；4V探頭，頻率1.5～4.0 MHz，幀頻25～40幀/s；配備EchoPAC工作站及4D-analysis軟件。

2.圖像采集及分析：正常對(duì)照組和腎移植組術(shù)前、術(shù)后1 個(gè)月、術(shù)后3 個(gè)月均行常規(guī)超聲心動(dòng)圖和3DSTI 檢查。受檢者取左側(cè)臥位，囑其平靜呼吸，連接三導(dǎo)聯(lián)心電圖。首先用M5S 探頭于胸骨旁左心長(zhǎng)軸切面測(cè)量室間隔厚度（IVSD）、左室后壁厚度（LVPWD）、左室舒張末期內(nèi)徑（LVDD）、左房收縮末期內(nèi)徑（LAD），計(jì)算相對(duì)室壁厚度（RWT）。然后切換為4V探頭，在顯示心尖四腔心切面后，適當(dāng)調(diào)節(jié)扇角、深度和幀頻，啟動(dòng)全容積功能鍵，待于心尖部顯示清晰、完整的左室全容積圖像，囑受檢者屏氣，采集并存儲(chǔ)4個(gè)心動(dòng)周期圖像。在EchoPAC 工作站調(diào)出存儲(chǔ)的全容積動(dòng)態(tài)圖像，進(jìn)入4D-analysis 模式，系統(tǒng)顯示心尖四腔、兩腔、三腔心切面及左室短軸切面，于心尖四腔、兩腔心切面將心內(nèi)膜面3個(gè)取樣點(diǎn)分別置于心尖部及二尖瓣環(huán)，點(diǎn)擊“sequential analysis”，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別左室舒張末期及收縮末期心內(nèi)膜及心外膜，取樣不滿意者手動(dòng)調(diào)整描記線使其更為貼合心內(nèi)膜及心外膜。然后運(yùn)行程序分析獲取左室舒張末期容積（LVEDV）、LVEF、左室質(zhì)量指數(shù)（LVMI），以及左室整體縱向應(yīng)變、圓周應(yīng)變、徑向應(yīng)變和面積應(yīng)變（GLS、GCS、GRS和GAS）。以上操作均由同一具有10年心臟超聲檢查經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師完成。

3.左室結(jié)構(gòu)判斷標(biāo)準(zhǔn)［5］：①正常結(jié)構(gòu)，女性RWT≤0.42，LVMI≤95 g/m2，男性RWT≤0.42，LVMI≤115 g/m2；②向心性重構(gòu)，女性RWT>0.42，LVMI≤95 g/m2，男性RWT>0.42，LVMI≤115 g/m2；③向心性肥厚，女性RWT>0.42，LVMI>95 g/m2，男性RWT>0.42，LVMI>115 g/m2；④離心性肥厚，女性RWT≤0.42，LVMI>95 g/m2，男性RWT≤0.42，LVMI>115 g/m2。

4.重復(fù)性檢驗(yàn)：從EchoPAC 工作站隨機(jī)抽取腎移植組和正常對(duì)照組（共15 例）檢查圖像，由兩名從事心血管超聲檢查工作5年以上超聲醫(yī)師間隔1 周重復(fù)分析3D-STI 參數(shù)。分析其在觀察者間及觀察者內(nèi)的重復(fù)性。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以±s表示，多組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較行LSD 檢驗(yàn)。重復(fù)性檢驗(yàn)采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（ICC）法。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié)果

一、腎移植組術(shù)前心臟結(jié)構(gòu)特征

左室結(jié)構(gòu)判斷：正常結(jié)構(gòu)10 例，向心性重構(gòu)1 例，向心性肥厚14 例，離心性肥厚6 例。7 例發(fā)現(xiàn)心包腔少量積液，5例發(fā)現(xiàn)瓣膜鈣化。

二、腎移植組與正常對(duì)照組左室結(jié)構(gòu)及質(zhì)量參數(shù)比較

與正常對(duì)照組比較，腎移植組術(shù)前LAD、LVDD、IVSD、LVPWD、LVEDV、RWT、LVMI 均增大，術(shù)后1 個(gè)月LVEF 減少，術(shù)后3 個(gè)月LAD、LVMI、IVSD、LVPWD均增大，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05）。見表1。

表1 腎移植組與正常對(duì)照組左室結(jié)構(gòu)及質(zhì)量參數(shù)比較（±s）

表1 腎移植組與正常對(duì)照組左室結(jié)構(gòu)及質(zhì)量參數(shù)比較（±s）

與正常對(duì)照組比較，aP<0.05；與術(shù)前比較，bP<0.05；與術(shù)后1 個(gè)月比較，cP<0.05。LAD：左房收縮末期內(nèi)徑；LVDD：左室舒張末期內(nèi)徑；IVSD：室間隔厚度；LVPWD：左室后壁厚度；LVEDV：左室舒張末期容積；LVEF：左室射血分?jǐn)?shù)；RWT：相對(duì)室壁厚度；LVMI：左室質(zhì)量指數(shù)

組別正常對(duì)照組腎移植組術(shù)前術(shù)后1個(gè)月術(shù)后3個(gè)月F值P值LAD（mm）31.03±2.42b 36.71±4.02ac 31.80±3.70b 32.97±3.20ab 17.033 0.000 LVDD（mm）44.10±2.73b 48.58±4.86ac 43.35±3.15b 44.61±2.96b 13.633 0.000 IVSD（mm）9.00±0.68bc 10.48±1.12a 10.29±0.97a 9.94±0.89ab 15.518 0.000 LVPWD（mm）8.77±0.62bc 10.39±1.02a 9.90±1.01a 9.58±0.96ab 16.922 0.000 LVEDV（ml）86.84±15.46b 112.87±30.45ac 83.55±16.56b 89.84±16.54b 12.827 0.000 LVEF（%）62.10±1.72c 62.35±2.62c 57.23±2.70ab 61.32±1.40c 35.788 0.088 RWT 0.40±0.12bc 0.43±0.04ac 0.47±0.04ab 0.44±0.03ac 17.096 0.000 LVWI（g/m2）101.48±10.88bc 116.58±14.83a 111.87±13.30a 108.97±12.44ab 7.407 0.000

腎移植組術(shù)后1、3 個(gè)月LAD、LVDD、LVEDV 均較術(shù)前減小，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05）；術(shù)后1個(gè)月與3個(gè)月上述參數(shù)比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。腎移植組術(shù)后1個(gè)月LVMI、IVSD、LVPWD 與術(shù)前比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，術(shù)后3 個(gè)月LVMI、IVSD、LVPWD 均較術(shù)前減小，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05）。術(shù)后1 個(gè)月LVEF 較術(shù)前及術(shù)后3 個(gè)月均減小，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05）。見表1。

三、腎移植組與正常對(duì)照組3D-STI參數(shù)比較

與正常對(duì)照組比較，腎移植組術(shù)前GLS、GCS、GRS、GAS均降低，術(shù)后3個(gè)月GLS、GAS均降低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05）。與腎移植組術(shù)前比較，術(shù)后1 個(gè)月GCS、GRS、GAS 均降低，術(shù)后3 個(gè)月GLS、GCS、GRS、GAS 均升高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P<0.05）。見表2和圖1～4。

表2 腎移植組與正常對(duì)照組3D-STI參數(shù)比較（±s） %

表2 腎移植組與正常對(duì)照組3D-STI參數(shù)比較（±s） %

與正常對(duì)照組比較，aP<0.05；與術(shù)前比較，bP<0.05；與術(shù)后1 個(gè)月比較，cP<0.05。GLS：左室整體縱向應(yīng)變；GCS：左室整體圓周應(yīng)變；GRS：左室整體徑向應(yīng)變；GAS：左室整體面積應(yīng)變

組別正常對(duì)照組腎移植組術(shù)前術(shù)后1個(gè)月術(shù)后3個(gè)月F值P值GLS-18.00±1.77bc-14.81±1.83a-15.23±1.65a-16.55±1.23abc 24.036 0.000 GCS-17.97±1.08bc-16.00±1.57ac-14.42±1.65ab-17.45±1.18bc 40.760 0.000 GRS 42.65±2.80bc 39.45±4.46ac 37.13±4.39ab 41.52±3.32c 11.304 0.001 GAS-30.42±1.54bc-27.10±2.51ac-24.97±2.69ab-29.06±2.48abc 31.785 0.000

圖1 腎移植組患者（女，23歲）手術(shù)前后GLS測(cè)量圖

圖2 腎移植組患者（男，25歲）手術(shù)前后GRS測(cè)量圖

圖3 腎移植組患者（女，35歲）手術(shù)前后GCS測(cè)量圖

圖4 腎移植組患者（男，35歲）手術(shù)前后GAS測(cè)量圖

四、3D-STI參數(shù)的重復(fù)性檢驗(yàn)結(jié)果

3D-STI 參數(shù)GLS、GCS、GRS、GAS 在觀察者內(nèi)及觀察者間的重復(fù)性良好（ICC觀察者內(nèi)=0.92、0.94、0.89、0.91，ICC觀察者間=0.89、0.83、0.87、0.85。）

討論

近年來終末期腎病的發(fā)病趨勢(shì)表現(xiàn)為逐漸年輕化，18～44 歲的青年尿毒癥患者人數(shù)逐年增加［6］。腎移植是尿毒癥患者的最佳治療方式，然而心血管疾病仍是腎移植患者的主要死因［7］，故準(zhǔn)確評(píng)價(jià)腎移植患者心功能對(duì)早期干預(yù)及預(yù)后判斷十分重要。

研究［4］表明尿毒癥患者早期GLS 降低，GCS、GRS無明顯變化，也有研究［8］認(rèn)為尿毒癥患者早期GCS、GRS 降低，GLS 無明顯變化。程銳等［9］研究發(fā)現(xiàn)，與正常成人比較，左室正常構(gòu)型尿毒癥患者GLS 降低，GCS、GRS、GAS 均無明顯變化，而左室肥厚型尿毒癥患者GLS、GCS、GRS、GAS均降低（均P<0.05）。本研究納入對(duì)象均為41 歲以下青年尿毒癥患者，無血糖、血脂代謝異常，平均透析時(shí)間相對(duì)較短，多數(shù)患者移植前已出現(xiàn)不同程度的左室心肌重構(gòu)，以向心性肥厚為主，術(shù)前LVEF 與正常對(duì)照組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，GLS、GCS、GRS、GAS均低于正常對(duì)照組（均P<0.05），表明青年尿毒癥患者雖保留LVEF，但已出現(xiàn)左室重構(gòu)及左室整體功能受損。

腎移植術(shù)后隨著移植腎功能的恢復(fù)，尿量增加，毒性物質(zhì)排出，心臟容量負(fù)荷明顯減輕。本研究中，與術(shù)前比較，腎移植組術(shù)后1 個(gè)月LAD、LVDD、LVEDV、LVEF、GCS、GRS、GAS 均減小（均P<0.05），而LVMI、IVSD、LVPWD及GLS與術(shù)前比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。分析左室整體應(yīng)變?cè)谛g(shù)后1 個(gè)月降低的原因：①可能與容量負(fù)荷減低有關(guān)。按照Frank-Starning定律，在心室前負(fù)荷及心肌初長(zhǎng)度達(dá)到最適水平前，隨著容量負(fù)荷的增加，心肌收縮力隨肌小節(jié)初長(zhǎng)度的增加而增加，因此當(dāng)容量負(fù)荷減低時(shí)，反映心肌收縮力的應(yīng)變隨之降低。而GLS 與術(shù)前比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可能與其隨容量負(fù)荷變化程度偏低有關(guān)。研究［10］表明左室心肌徑向及縱向應(yīng)變隨左室容量負(fù)荷增大而發(fā)生規(guī)律性變化，且徑向應(yīng)變?cè)黾映潭让黠@高于縱向應(yīng)變（P<0.05）。由此可見，左室心肌短軸方向的收縮運(yùn)動(dòng)較長(zhǎng)軸方向的縮短運(yùn)動(dòng)在左室收縮功能維持中的作用更大。②可能與腎移植后抗排斥藥物的應(yīng)用有關(guān)。研究［11］表明腎移植術(shù)后1個(gè)月左室整體應(yīng)變的降低可能與他克莫司的藥物毒性作用有關(guān)，由于他克莫司在術(shù)后1 個(gè)月內(nèi)需維持在較高水平，可能會(huì)損傷心肌細(xì)胞，從而對(duì)左室功能造成影響。

本研究中，腎移植組術(shù)后3 個(gè)月左室容量負(fù)荷已趨于穩(wěn)定，此時(shí)LAD、LVDD、LVEDV 雖與術(shù)后1 個(gè)月比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但LVMI、IVSD、LVPWD均較術(shù)前減小，GLS、GCS、GRS、GAS 均較術(shù)前升高（均P<0.05）。心肌纖維化及微循環(huán)障礙是尿毒癥心肌病的主要病理表現(xiàn)，腎移植術(shù)后心肌纖維化的逆轉(zhuǎn)及心肌供血的恢復(fù)使心肌重構(gòu)得到改善，心肌整體應(yīng)變能力相應(yīng)升高。研究［12］表明，對(duì)于無糖尿病及缺血性心臟病史且透析時(shí)間較短的青年終末期腎病患者而言，尿毒癥心肌病主要異常表現(xiàn)中的左室擴(kuò)張、收縮功能障礙及彌漫性心肌纖維化在腎移植術(shù)后均可逆，本研究結(jié)果也表明腎移植患者在術(shù)后3個(gè)月時(shí)，反映心肌重構(gòu)的參數(shù)LVMI、IVSD、LVPWD 和心肌收縮功能的應(yīng)變參數(shù)均得到改善。

本研究中，腎移植組術(shù)后3 個(gè)月GCS、GRS 與正常對(duì)照組比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，GLS、GAS 均較正常對(duì)照組降低。GAS 反映了整體的心內(nèi)膜面積隨心肌運(yùn)動(dòng)改變的程度，是量化左室收縮功能，識(shí)別早期、微小心肌收縮功能損傷的敏感和可重復(fù)指標(biāo)［13］；而縱行心肌纖維主要存在于心內(nèi)膜，對(duì)微血管功能障礙及心肌間質(zhì)纖維化更敏感，因而GLS 的降低早于GCS 和GRS。研究［10］認(rèn)為左室心肌短軸方向的收縮運(yùn)動(dòng)（GCS 和GRS）較長(zhǎng)軸方向的縮短運(yùn)動(dòng)（GLS）在左室收縮功能維持中的作用更大，在心肌病變的早期階段GCS 可呈代償性增強(qiáng)。本研究中腎移植組術(shù)后3 個(gè)月GCS、GRS 升高且接近正常水平，可能與其有效的代償機(jī)制相關(guān)，腎移植術(shù)后3 個(gè)月時(shí)雖左室心肌重構(gòu)開始逆轉(zhuǎn)，但LVMI仍高于正常水平，而GLS、GAS對(duì)心肌損傷的敏感性更高，故低于正常水平。

綜上所述，3D-STI可評(píng)估青年尿毒癥患者腎移植術(shù)后早期左室整體應(yīng)變改變，具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。但本研究樣本量有限，未根據(jù)患者心肌重構(gòu)程度進(jìn)行分組，后期研究需擴(kuò)大樣本量，根據(jù)患者心肌重構(gòu)程度分組比較，并進(jìn)行遠(yuǎn)期的療效觀察。