無創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)儀評(píng)估射血分?jǐn)?shù)保留型心力衰竭的價(jià)值研究

張瑞琪 張黎軍

心力衰竭是各種心臟疾病的嚴(yán)重表現(xiàn)或晚期階段，主要表現(xiàn)為呼吸困難、運(yùn)動(dòng)耐力下降和體液潴留(肺淤血、體循環(huán)淤血及外周水腫)等，全球范圍內(nèi)約有4000萬人患心力衰竭，且其患病率呈持續(xù)升高的趨勢(shì)，病死率和再住院率也居高不下，由此造成了巨大的醫(yī)療負(fù)擔(dān)[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在心力衰竭患者中，約有50%以上為射血分?jǐn)?shù)保留型心力衰竭(HFpEF),相對(duì)于射血分?jǐn)?shù)降低的心力衰竭(HFrEF), HFpEF發(fā)生率逐年上升，其全因病死率和預(yù)后與HFrEF比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[2]。很多國(guó)內(nèi)外心力衰竭指南都推薦了HFpEF患者的診斷標(biāo)準(zhǔn)[1,3]。但由于病因眾多、病理生理機(jī)制復(fù)雜，臨床癥狀和體征缺乏特異性，準(zhǔn)確識(shí)別HFpEF仍具有一定的挑戰(zhàn)。有研究者嘗試用無創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)儀來評(píng)估和監(jiān)測(cè)心力衰竭，但關(guān)于該儀器在HFpEF領(lǐng)域的研究尚少。本研究擬以HFpEF患者為主要研究對(duì)象，同時(shí)設(shè)置HFrEF組和正常對(duì)照組，探討無創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)儀診斷HFpEF的價(jià)值。

對(duì)象與方法

1.研究對(duì)象：選取2020年7月～2021年7月于武漢大學(xué)人民醫(yī)院老年病科、心內(nèi)科確診為心力衰竭的80例患者，根據(jù)2018年中國(guó)心力衰竭指南診斷標(biāo)準(zhǔn)，分為HFpEF組(n=38)和HFrEF組(n=42)，排除有以下疾病者：①嚴(yán)重的瓣膜反流，如二尖瓣、三尖瓣、主動(dòng)脈瓣、肺動(dòng)脈瓣狹窄或關(guān)閉不全，先天性心臟病(先天性心內(nèi)或心外分流)等；②心包及心內(nèi)膜疾病，如縮窄性心包炎、心包積液、心內(nèi)膜纖維化等；③嚴(yán)重肝腎功能不全。同期從筆者醫(yī)院體檢中心選取45例健康志愿者作為正常組。3組研究對(duì)象一般資料[年齡、性別、體表面積(BSA)]差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究獲得筆者醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理學(xué)委員會(huì)批準(zhǔn)(倫理審批號(hào)：WDRY2022-K127)，所有受試者均簽署知情同意書。

2.檢測(cè)指標(biāo)與方法：所有納入研究對(duì)象在同一時(shí)間段完成血液樣本采集、心臟彩超參數(shù)測(cè)量以及無創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)檢測(cè)。(1)血液樣本采集：研究對(duì)象禁食12～14h,靜息平臥狀態(tài)下抽取3ml靜脈血，統(tǒng)一送往武漢大學(xué)人民醫(yī)院檢驗(yàn)中心，采用德國(guó)西門子AD-VIA2400型生化分析儀及其相關(guān)試劑，檢測(cè)指標(biāo)包括N末端B型利鈉肽原(NT-proBNP)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、肌酐(Cr)、腎小球?yàn)V過率(eGFR)、尿酸(UA)、乳酸脫氫酶(LDH)、超敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)。(2)超聲心動(dòng)圖檢測(cè)：所有入選者均采用筆者醫(yī)院超聲室HPSonos 5500型超聲診斷儀、S4探頭[頻率(2.0～4.0)MHz]測(cè)量心臟相關(guān)參數(shù)，包括左心室射血分?jǐn)?shù)(LVEF)、左心房?jī)?nèi)徑(LAD)、左心室舒張末期內(nèi)徑(LVDD)，組織多普勒測(cè)量舒張?jiān)缙诙獍昕谘魉俣?E)、舒張晚期二尖瓣口血流速度(A)、舒張?jiān)缙诙獍戥h(huán)運(yùn)動(dòng)速度(e),并計(jì)算舒張功能(E/e)。(3)無創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)檢測(cè):使用以“數(shù)字式微信號(hào)增幅還原”技術(shù)為基礎(chǔ)的胸阻抗法無創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)儀(千帆CSM3100)，研究對(duì)象取仰臥位，用沾濕0.9%氯化鈉溶液的棉球擦拭雙側(cè)頸部及胸部(耳垂向下與頸根部連線，腋中線與劍突水平線的交點(diǎn)區(qū)域)皮膚，待干燥后用砂片打磨皮膚去除污垢及角質(zhì)層，連接電極片，測(cè)量相關(guān)指標(biāo)：心排出量(CO)、心臟指數(shù)(CI)、心搏出量(SV)、心搏指數(shù)(SI)、心率變律性(HRV)、胸液傳導(dǎo)性(TFC)、每搏變異率(SVV)、血管容積(IVV)、每搏外周阻力(SSVR)、每搏外周阻力指數(shù)(SSVRI)、系統(tǒng)阻力(SVR)、血管彈性(VA)、左心室做功(LSW)、左心室做功指數(shù)(LSWI)、射血前期(PEP)、左心室射血時(shí)間(LVET)、收縮時(shí)間比(STR)、射血期收縮指數(shù)(EPCI)、變力狀態(tài)指數(shù)(ISI)、收縮變力性(COPDI)。

結(jié) 果

1.研究對(duì)象的基線特征:3組研究對(duì)象的性別、年齡、身高、體重、體表面積比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，HFpEF組和HFrEF組心功能分布及基礎(chǔ)疾病比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)，具有可比性,詳見表1。

表1 3組一般資料的比較

2.各組無創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)以及心臟彩超指標(biāo)(LAD、LVDD、E/e)的比較：?jiǎn)我蛩胤讲罘治鲲@示， 在3組間分布比較中差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)的指標(biāo)包括CI、SV、SI、HRV、TFC、IVV、SSVR、LSW、LSWI、PEP、LVET、STR、EPCI、LAD、LVDD、E/e。LSD事后檢驗(yàn)分析顯示，與正常組比較，HFpEF組TFC、SSVR、PEP、STR、LAD值升高(P<0.05)， EPCI值降低(P<0.05)。HFrEF組HRV、TFC、IVV、SSVR、PEP、STR、LAD、LVDD升高(P<0.05)，CI、SV、SI、LSW、LSWI、LVET、EPCI降低(P<0.05)。與HFrEF組比較，HFpEF組SV、SI、LSW、LSWI、LVET升高，IVV、PEP、STR、LVDD降低,詳見表2。

表2 各組無創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)及LAD、LVDD、E/e的比較

3.無創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)與E/e的相關(guān)性分析：經(jīng)Pearson相關(guān)分析，指標(biāo)TFC、SSVR、SSVRI、SVR、VA、PEP、STR與E/e呈正相關(guān)(P<0.05)，CO、CI、SV、SI、HRV、IVV、LSW、LSWI、LVET、EPCI與E/e呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)，詳見表3。

表3 無創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)與E/e的相關(guān)性

4.無創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)評(píng)估HFpEF的能力(ROC曲線分析)：對(duì)HFpEF組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(相對(duì)正常組)的無創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行ROC曲線分析，探討上述指標(biāo)是否可以評(píng)估HFpEF,結(jié)果顯示，TFC、PEP、STR所對(duì)應(yīng)的ROC曲線下面積分別為0.730、0.808、0.774，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)，表明TFC、PEP、STR可用于評(píng)估HFpEF，詳見圖1、表4。

圖1 無創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)評(píng)估HFpEF的ROC曲線

表4 無創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)評(píng)估HFpEF的ROC曲線結(jié)果

討 論

人的胸腔宛如導(dǎo)體，腔內(nèi)組織導(dǎo)電性能各有不同，血液阻抗最小，骨骼與空氣阻抗最大。當(dāng)心臟收縮射血，血流速度加快，則阻抗降低，當(dāng)心臟舒張充盈，血流速度減緩時(shí)，阻抗增加，胸阻抗法無創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)檢測(cè)儀以此為基礎(chǔ)將人體內(nèi)血流信號(hào)轉(zhuǎn)化為可實(shí)測(cè)的值，可用來全面監(jiān)測(cè)心臟心排量、前后負(fù)荷、心肌收縮力等參數(shù)，包括反映心臟前負(fù)荷的指標(biāo)TFC、SVV、IVV，反映心臟后負(fù)荷的指標(biāo)SSVR、SSVRI、SVR、VA，反映心肌收縮力的指標(biāo)LSW、LSWI、PEP、LVET、STR、EPCI、ISI、COPDI，反映心排出量的指標(biāo)CO、SV、CI、SI，具有操作簡(jiǎn)便、完全無創(chuàng)、實(shí)時(shí)連續(xù)、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)[4]。研究表明，用此儀器的相關(guān)指標(biāo)變化評(píng)估心功能，其結(jié)果準(zhǔn)確、可靠，與有創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)結(jié)果相關(guān)性較好[5～7]。Sadauskas等[8]研究發(fā)現(xiàn)，無創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)STR、PEP與LVEF具有相關(guān)性。Malfatto等[9]研究發(fā)現(xiàn)，TFC的升高可以反映舒張性心力衰竭。

左心室舒張末壓(LVEDP)常被用于評(píng)估左心室的舒張功能，中心靜脈導(dǎo)管、肺動(dòng)脈漂浮導(dǎo)管等侵入性血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)可以直接測(cè)量心臟整個(gè)周期的血流動(dòng)力學(xué)變化，通過測(cè)量左心室壓力衰減常數(shù)(Tau)和LVEDP全面評(píng)估心肌松弛性和順應(yīng)性，是診斷舒張功能障礙的金標(biāo)準(zhǔn)[10, 11]。但侵入性技術(shù)因價(jià)格高昂、操作復(fù)雜、技術(shù)要求高等問題，臨床應(yīng)用受限，僅被用于評(píng)估復(fù)雜的或診斷不明確的病例和驗(yàn)證替代的檢測(cè)方法[12]。臨床上仍首選超聲心動(dòng)圖E/e值評(píng)估HFpEF患者的LVEDP和舒張功能[13]。既往研究表明，對(duì)于有血流動(dòng)力學(xué)改變的心力衰竭、高血壓患者，無創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)儀參數(shù)與侵入性血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)結(jié)果也具有良好的相關(guān)性，因此在臨床上常被用做心力衰竭和高血壓等疾病治療和管理的輔助手段[14～16]。

本研究結(jié)果顯示，無創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)TFC、PEP、STR與反映心臟舒張功能的指標(biāo)E/e值呈正相關(guān)。進(jìn)一步行ROC曲線分析發(fā)現(xiàn)，TFC、PEP、STR曲線下面積差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(AUC>0.5，P均<0.001)。由此可推論，當(dāng)TFC、PEP、STR值升高時(shí)，E/e值也隨之升高，提示舒張功能障礙。胸液傳導(dǎo)性(TFC)反映心臟前負(fù)荷，代表心臟收縮前所承受的容量負(fù)荷，也就是心室舒張末期的容量和壓力。收縮時(shí)間比(STR)是射血前期(PEP)(二尖瓣關(guān)閉至主動(dòng)脈瓣開啟的時(shí)間)與左心室射血時(shí)間(LVET)的比值，即PEP/LVET,反映心肌收縮舒張能力，HFpEF患者由于心肌舒張功能障礙且后負(fù)荷增大，LVET縮短，PEP相對(duì)延長(zhǎng)，所以STR值升高。因此，TFC、PEP、STR升高是HFpEF患者的血流動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)，本研究結(jié)果與此相符。

本研究還發(fā)現(xiàn)，相較于正常組，不僅HFpEF組TFC、PEP、STR值升高，HFrEF組的TFC、PEP、STR值亦是升高的，這說明HFrEF患者不僅存在收縮功能受損同時(shí)還伴有舒張功能受損。那么，如何通過該儀器的血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)的變化來區(qū)分患者心力衰竭類型呢？在單因素方差分析結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn)，HFrEF組SV、SI、LSW、LSWI較HFpEF組降低，然而這些指標(biāo)在HFpEF組和正常組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。SV和SI代表左心室一次心動(dòng)周期的排出量，LSW和LSWI代表左心室做功，當(dāng)心臟收縮功能障礙時(shí)，心臟泵血能力下降，因此每搏排出量和左心做功量均相應(yīng)降低，所以HFrEF組SV、SI、LSW、LSWI是降低的，而HFpEF組不降低。因此，當(dāng)心力衰竭患者的TFC、PEP、STR值升高，SV、SI、LSW、LSWI值正常時(shí)，符合HFpEF；若該患者心臟彩超射血分?jǐn)?shù)正常更進(jìn)一步明確了HFpEF診斷。

HFpEF由于臨床異質(zhì)性，其診斷金標(biāo)準(zhǔn)因其侵入性致臨床應(yīng)用受限，目前普遍使用的組織多普勒超聲，也存在某些局限性，如操作者主觀因素、重復(fù)性不佳等，因此尋找其他有效的評(píng)估方法很有必要，本研究發(fā)現(xiàn)無創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)儀輔助診斷HFpEF具有無創(chuàng)、重復(fù)性好、操作簡(jiǎn)便、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，為臨床診斷HFpEF提供了有用工具。

本研究中各組所納入的樣本量較少，并且性別因素是HFpEF發(fā)生、發(fā)展的危險(xiǎn)因素之一，本研究中每組的性別比例分布不均衡，其中男性所占比例遠(yuǎn)高于女性，對(duì)研究結(jié)果的準(zhǔn)確性可能會(huì)有影響。綜上所述，無創(chuàng)血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)儀參數(shù)可用于評(píng)估舒張功能障礙，對(duì)輔助診斷HFpEF具有一定的參考價(jià)值。