3D-STI 評價兩種血液透析方式對尿毒癥患者左心室整體收縮功能的影響

張秉宜 陳小蓉 陳紅敏 王婷 陳璐 董夢 平杰

三峽大學(xué)人民醫(yī)院 湖北省宜昌市第一人民醫(yī)院超聲影像科，湖北宜昌 443003

尿毒癥是慢性腎功能不全（chronic kidney dysfunction，CKD）的終末期表現(xiàn)[1]。充分合理的透析療法能維持水電解質(zhì)在體內(nèi)達到平衡，體內(nèi)的代謝毒素等有害物質(zhì)能夠被清除，達到減輕心臟容量負(fù)荷、減少心肌氧耗量，促進血流動力平衡的目的，從而改善心臟功能[2]。前期研究顯示，單次普通血液透析后左心室整體收縮峰值應(yīng)變均顯著降低[3]。該研究建立在普通血液透析基礎(chǔ)上，而血液透析分普通血液透析和血液濾過。血液濾過不同于血液透析的一點在于其可以很好的去除中大分子毒素，如β2 微球蛋白（β2-macromolecules，β2-MG）。本研究通過分析探討兩種不同血液透析方式對左心室整體收縮功能的影響，探討為臨床選擇透析方式提供理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2019 年2 月至12 月在湖北省宜昌市第一人民醫(yī)院暨三峽大學(xué)人民醫(yī)院血液透析中心病情穩(wěn)定的尿毒癥透析患者35 例。納入標(biāo)準(zhǔn)：血肌酐＞445 μmol/L或血素氮＞25 mmol/L，男女不限，年齡20～75 歲。每周規(guī)律性透析2～3 次，每次透析4 h，所有患者透析后需達到干體重，自覺良好，KT/V＞1.3。排除標(biāo)準(zhǔn)：心房顫動；嚴(yán)重的主動脈瓣及二尖瓣狹窄或關(guān)閉不全；心包腔中-大量積液；左室射血分?jǐn)?shù)（left ventricular ejection fraction，LVEF）≤49%；圖像不清晰、不完整；近期有急性心肌梗死或心力衰竭發(fā)作；妊娠及哺乳期婦女?；颊甙赐肝龇绞讲煌譃檠和肝龊脱和肝?。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會通過，所有患者知情同意并簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 治療方法 血液透析組采用低通量透析器（尼普洛透析器），面積1.7 m2，超濾系數(shù)30 ml/min。血液濾過組，血液濾過采用高通量透析器，面積1.3 m2，超濾系數(shù)30 ml/min。兩種透析方式均為250～300 ml/min，透析液流量500 ml/min。碳酸氫鹽透析液，3 次/周，4.0～4.5 h/次。分別于透析前，透析后30 min 內(nèi)各做1次心臟超聲檢查。

1.2.2 常規(guī)超聲心動圖 分別在血液透析和血液濾過前、后30 min 內(nèi)做1 次心臟超聲檢查，采用的GE Vivid E9 彩色多普勒超聲成像儀，M5S 二維探頭頻率在（1.5～4.3 MHz）及4D（1.7～3.3 MHz）探頭，掃描角度＜60°，幀頻25～40 幀/s，配有EchoPac 科研工作站。囑受試者左臥位，平靜呼吸，連接心電圖，按照美國超聲心動圖協(xié)會的方法進行測量。心臟常規(guī)超聲檢查指標(biāo)：左室舒張末期內(nèi)徑（left ventricular end-diastolic diameter，LVDD）、左房內(nèi)徑（left atrium diameter，LAD）、左房容積指數(shù)（left ventricular volumes index，LAVI）。

1.2.3 三維斑點追蹤技術(shù)測量左室收縮期應(yīng)變 將探頭切換至4 V，先在心尖四腔心切面，囑受檢者屏住呼吸后進入4D 模式。調(diào)節(jié)扇角、深度和增益，同時調(diào)節(jié)幀頻，使幀頻在25～40 幀/s，獲取心尖四腔心圖像，采集3 個心動周期的動態(tài)三維全容積圖像儲存。運用EchoPac 3D-STI 分析軟件脫機分析圖像。自動分析得出左室整體收縮期峰值應(yīng)變（left ventricular global systolic peak strain，LVGPSL）、左室整體縱向收縮期峰值應(yīng)變（leftventriculargloballongitudinalstrain，LVGLS）、左室整體環(huán)向收縮期峰值應(yīng)變（left ventricular global circumstance strain，LVGCS）、左室整體徑向收縮期峰值應(yīng)變（left ventricular global area strain，LVGAS）、左室整體面積收縮期峰值應(yīng)變（left ventricular radial strain，LVGRS）、左室舒張末期容積（left ventricular enddiastolic volume，LVEDV）、左室收縮末期容積（left ventricular end-systolic volume，LVESV）、LVEF 測值。

1.2.4 血生化檢查 分別抽取尿毒癥透析患者血液透析和血液濾過前、后30 min 內(nèi)3 ml 靜脈血液，全自動生化分析儀檢測血肌酐（serum creatinine，CRE）、血尿素（Urea）、β2-MG 濃度。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 23.0 軟件對所得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。符合正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，采用t 檢驗。計數(shù)資料以例數(shù)或百分比表示，采用χ2檢驗。采用Pearson 進行相關(guān)性分析。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料

按照納入和排除標(biāo)準(zhǔn)最終入選共32 例研究患者。本研究患者年齡27～75 歲，平均（52.47±2.19）歲，男24 例，女8 例。

2.2 兩法透析前后常規(guī)超聲心動圖結(jié)果比較

透析后血液透析及血液濾過LVDD、LAD、LAVI測值顯著低于透析前，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），而兩法二尖瓣環(huán)收縮期峰值速度值透析前后比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。見表1。

表1 兩法透析前后常規(guī)超聲心動圖結(jié)果比較（）

表1 兩法透析前后常規(guī)超聲心動圖結(jié)果比較（）

注 LVDD：左室舒張末期內(nèi)徑；LAD：左房內(nèi)徑；LAVI：左房容積指數(shù)

2.3 兩法透析前后三維斑點追蹤結(jié)果比較

單次透析后，血液透析LVGPSL、LVGLS、LVGCS、LVGAS、LVGRS、LVEDV、LVESV 測值低于透析前，差異有高度統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）；LVEF 透析前后比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。單次透析后，血液濾過LVESV 顯著低于透析前，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），而LVGPSL、LVGLS、LVGCS、LVGAS、LVGRS、LVEF、LVEDV 透析前后比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。見圖1～2、表2。

圖1 血液透析法透析前后左室整體縱向收縮期峰值應(yīng)變

表2 兩法透析前后三維斑點追蹤結(jié)果比較（）

表2 兩法透析前后三維斑點追蹤結(jié)果比較（）

注 LVGPSL：左室整體收縮期峰值應(yīng)變；LVGLS：左室整體縱向收縮期峰值應(yīng)變；LVGCS：左室整體環(huán)向收縮期峰值應(yīng)變；LVGAS：左室整體面積收縮期峰值應(yīng)變；LVGRS：左室整體徑向收縮期峰值應(yīng)變；LVEDV：左室舒張末期容積；LVESV：左室收縮末期容積；LVEF：左室射血分?jǐn)?shù)

2.4 兩法透析前后血液指標(biāo)比較

兩法各指標(biāo)透析前比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。兩法單次透析后Urea、CRE 低于透析前，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01），而血液透析透析后血清β2-MG 高于透析前，差異有高度統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01），血液濾過透析后血清β2-MG 低于透析前，差異有高度統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。見表3。

表3 兩法透析前后血液指標(biāo)比較（）

表3 兩法透析前后血液指標(biāo)比較（）

注 Urea：尿素；CRE：肌酐；β2-MG：β2 微球蛋白

圖2 血液濾過法透析前后左室整體縱向收縮期峰值應(yīng)變

2.5 不同透析方式β2-MG 變化值與三維應(yīng)變變化值相關(guān)性分析

血液透析法透析前后血清β2-MG 濃度變化值與3D-STI 各應(yīng)變變化值無相關(guān)性（P＞0.05）；血液濾過法透析前后血清β2-MG 濃度變化值與LVGLS 呈負(fù)相關(guān)（r=-0.45，P＜0.05）。

3 討論

尿毒癥心肌病高死亡率因素有毒素體內(nèi)長期代謝聚集、嚴(yán)重鈣磷代謝紊亂、高容量高負(fù)荷、腎素血管緊張素系統(tǒng)紊亂等[4]。臨床上由于腎源嚴(yán)重缺乏，無法有效推廣，故血液透析療法被認(rèn)為是當(dāng)前最有效的方法之一。血液透析可清除尿毒癥毒素在體內(nèi)蓄積，維持體內(nèi)水電解質(zhì)及鈣磷代謝平衡，能減少心臟長期的高負(fù)荷狀態(tài)，從而穩(wěn)定患者的心臟功能，減少心血管事件發(fā)生[5]。血液透析所致的左室收縮功能障礙在血液透析中和透析后導(dǎo)致即刻心源性猝死風(fēng)險增加[6-7]。

本研究結(jié)果顯示，血液透析和血液濾過在透析后LVDD、LAD、LAVI 測值均較透析前降低；血液透析法透析 后LVGPSL、LVGLS、LVGCS、LVGAS、LVGRS、LVEDV、LVESV 測值均較透析前顯著降低。分析原因可能是由于單次血液透析后尿毒癥患者透析了體內(nèi)過多的水分及電解質(zhì)等物質(zhì)，體內(nèi)在短時間內(nèi)尚未恢復(fù)到正常水平且沒有相應(yīng)的代償性機制可以緩解，從而引起心功能暫時性降低，但透析后心肌的代償機制沒有得到恢復(fù)，心功能受損，從而出現(xiàn)心肌缺血的現(xiàn)象，造成透析后左心室收縮功能的受損[6,8-10]。由血液透析引發(fā)的容量超負(fù)荷及心肌缺血，可使心肌纖維拉伸和縮短不對稱，引發(fā)心肌機械運動不同步，最終損害心肌收縮功能。左室收縮功能障礙在血液透析患者中的發(fā)病率為15%～28%[11-13]。

Zuidema 等[14]認(rèn)為心肌頓抑現(xiàn)象可解釋，即急性血管內(nèi)容量下降導(dǎo)致明顯的血流動力學(xué)改變，表現(xiàn)為血壓和心率的變化，從而激活各種損傷途徑，如高能磷酸鹽耗竭、微血管低灌注、神經(jīng)元反應(yīng)受損和炎癥激活，導(dǎo)致血液透析后誘導(dǎo)的缺血。Ingec 等[15]也研究得出心肌細(xì)胞損傷和抑制的影響，血液透析治療后，雖可排除體內(nèi)過多的水分和蓄積的毒素，對心肌細(xì)胞有好處，但大量快速的排除水分，缺少相應(yīng)的代償性機制，造成血壓波動，導(dǎo)致心肌血流灌注減少。

受我國經(jīng)濟條件限制，目前血液透析廣泛采用的是低通量透析器，它對尿毒、肌酐等一些小分子毒素具有很好的清除效果，但對血液中的一些中大分子毒素很難有效清除[16-17]。血液濾過則能很好彌補以上缺點。本研究運用3D-STI 技術(shù)測量三維整體應(yīng)變參數(shù)研究單次血液濾過前后心臟整體收縮功能指標(biāo)，結(jié)果顯示血液濾過在單次透析后LVGPSL、LVGLS、LVGCS、LVGAS、LVGRS 均較透析前無顯著變化。分析原因可能與尿毒癥患者體內(nèi)中大分子毒素的清除有一定的關(guān)系，不同血液透析方式對尿毒癥患者體內(nèi)蓄積的毒素排出有關(guān)，這直接影響著左心收縮功能的改變。血液透析和血液濾過均能清除水分和小分子毒性物質(zhì)，比如：Urea、CRE、鈣、磷等毒素，從而維持體內(nèi)環(huán)境的平衡。但是血液濾過較普通透析還能清除體內(nèi)中大分子等物質(zhì)，比如血清β2-MG 等，這是普通血液透析所沒有的優(yōu)勢。與普通透析比較，血液濾過有較大的毒素清除能力、較好的生物相容性，有效減少了氧化應(yīng)激及微炎癥狀態(tài)，可能減輕了對心肌細(xì)胞的損傷，延緩心肌細(xì)胞肥大及心室重塑，從而很好地保護了心臟的收縮功能[18-20]。

綜上所述，本研究初步證實血液濾過較普通血液透析能保護患者左心室收縮功能，其機理可能是通過清除患者體內(nèi)中大分子等物質(zhì)如血清β2-MG 的緣故。