超聲心動(dòng)圖評(píng)價(jià)慢性腎病患者左心房功能的研究進(jìn)展

孫海麗，游宇光

（1.贛南醫(yī)學(xué)院2020級(jí)碩士研究生；2.贛南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科，江西 贛州 341000）

慢性腎?。╟hronic kidney disease，CKD）已經(jīng)成為全球性的疾病，世界范圍內(nèi)CKD患者數(shù)量的增加正逐漸達(dá)到流行病學(xué)的比例［1］。多項(xiàng)研究證明，CKD是發(fā)生心血管不良事件的獨(dú)立危險(xiǎn)因子［2］。包括心律失常、心力衰竭、動(dòng)脈粥樣硬化、冠心病等在內(nèi)的心血管不良事件是慢性腎臟疾病患者發(fā)病和死亡的主要原因［3］。以往的研究主要是圍繞左心室的功能變化來預(yù)測CKD患者心血管不良事件的發(fā)生，但近年來，隨著對(duì)左心房（LA）結(jié)構(gòu)及功能的認(rèn)識(shí)不斷加深，左心房功能障礙對(duì)心血管不良事件預(yù)測作用的研究也受到越來越多的關(guān)注。本文對(duì)應(yīng)用超聲心動(dòng)圖來評(píng)估慢性腎病患者左心房功能的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 左心房的功能

左心房（left atrium，LA）的主要功能表現(xiàn)為：①管道功能：在心室舒張?jiān)缙诔洚?dāng)肺靜脈血液進(jìn)入心室的“導(dǎo)管”；②泵功能：在心室舒張晚期主動(dòng)收縮增加左心室充盈量；③儲(chǔ)備功能：在心室收縮和等容舒張期間儲(chǔ)存來自肺靜脈的血液［4］。這三種功能相互協(xié)作共同維持左心室的充盈壓，在整個(gè)心動(dòng)周期的調(diào)節(jié)中起重要作用［5］。近年來有研究表明，左心房增大可作為預(yù)測不同疾病患者心血管風(fēng)險(xiǎn)的有效指標(biāo)［6］。因此及早地發(fā)現(xiàn)和評(píng)估左心房的結(jié)構(gòu)及功能變化，可為心血管疾病的診斷、療效評(píng)價(jià)和預(yù)后提供重要幫助。

2 慢性腎病引起心功能受損的機(jī)制

心肌細(xì)胞可分泌內(nèi)皮素-1、一氧化氮等各種血管因子與內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞相互作用，在血管生成和血管舒縮性張力控制中發(fā)揮著關(guān)鍵作用［7-8］。與普通人群相比，CKD患者心血管不良事件的發(fā)病率和死亡率風(fēng)險(xiǎn)明顯增高。心血管疾病被認(rèn)為是導(dǎo)致所有CKD患者死亡的主要原因之一［9］。

CKD引起心血管受損的機(jī)制目前有以下幾種解釋：⑴CKD患者的腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)（renin-angiotensin-aldosterone system，RAAS）激活刺激心肌發(fā)生纖維化，導(dǎo)致左心房的順應(yīng)性下降［10］；心肌纖維化的一個(gè)特征是細(xì)胞外基質(zhì)的產(chǎn)生顯著增加，有功能的心肌細(xì)胞被纖維化瘢痕組織所取代，從而影響舒張和收縮功能。導(dǎo)致CKD患者心肌纖維化的一個(gè)主要因素是高血壓，主要與壓力超載有關(guān)。缺血、血管緊張素Ⅱ、醛固酮等相關(guān)因素進(jìn)一步促進(jìn)了心肌纖維化的發(fā)展。CKD患者的彈性纖維丟失和血管鈣化導(dǎo)致動(dòng)脈硬化加速，血管硬度增加又導(dǎo)致心臟后負(fù)荷增加，從而促進(jìn)心肌肥厚和纖維化［11］；⑵CKD可能導(dǎo)致機(jī)體處于微炎癥狀態(tài)，由于過早的氧化應(yīng)激反應(yīng)、抵抗力下降等原因可使體內(nèi)炎癥因子水平過高。任何原因的炎癥和炎癥反應(yīng)都可以干擾腎臟微循環(huán)調(diào)節(jié)，持續(xù)性、低級(jí)別的炎癥狀態(tài)可導(dǎo)致纖維化和腎功能障礙［12］，從而引起容量負(fù)荷增加，LA功能惡化；RAO A K等［13］在實(shí)驗(yàn)中證明了晚期CKD患者的血清C反應(yīng)蛋白水平與LA體積之間具有顯著相關(guān)性，DEMIRTAS L等［14］在對(duì)透析的終末期腎?。╡nd-stage renal disease，ESRD）患者心房機(jī)電延遲（altrial electromechanical delay，AEMD）進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，與健康個(gè)體相比，透析后的ESRD患者的AEMD時(shí)間延長，LA主動(dòng)和被動(dòng)排空量增加，低級(jí)別慢性炎癥是其中的危險(xiǎn)因素之一；⑶CKD患者可能引發(fā)交感神經(jīng)刺激，導(dǎo)致兒茶酚胺水平增高，與LA功能障礙有關(guān)，TRIPEPI G等［15］在ESRD患者進(jìn)行的隨訪中發(fā)現(xiàn)ESRD患者的血清去甲腎上腺素水平升高與LA舒張功能相關(guān)。

近年來，越來越多的研究表明，CKD在疾病早期可以加速心血管病程進(jìn)展，包括過早的動(dòng)脈粥樣硬化、鈣化和心肌重構(gòu)，導(dǎo)致心室肥厚和舒張功能障礙［16］。研究表明，CKD對(duì)心臟的影響最先表現(xiàn)為舒張功能減低［17］，其原因可能是CKD患者體內(nèi)存在大量的心肌毒性物質(zhì)，致使心肌肥厚及間質(zhì)纖維化，造成左心室順應(yīng)性減低、舒張功能障礙［18］。

3 超聲心動(dòng)圖新技術(shù)在評(píng)估慢性腎病患者心血管風(fēng)險(xiǎn)中的應(yīng)用

由于放射造影劑和含釓造影劑對(duì)腎臟的毒性影響限制了對(duì)CKD患者可疑心血管疾病的充分檢查。因此，能夠發(fā)現(xiàn)CKD患者早期心肌結(jié)構(gòu)和功能的異常，并能識(shí)別心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)的無創(chuàng)和非對(duì)比診斷方法是必要的。超聲心動(dòng)圖作為一項(xiàng)便捷、無創(chuàng)、廉價(jià)的檢查方式廣泛應(yīng)用于慢性腎病的各項(xiàng)檢查及評(píng)估中。

3.1 二維斑點(diǎn)追蹤成像技術(shù)（two-dimensional speckle tracking imaging，2D-STI）2D-STI是一種無創(chuàng)評(píng)價(jià)心臟功能的新方法。該方法使用遍布整個(gè)心肌的天然聲學(xué)標(biāo)記物——斑點(diǎn)，在心動(dòng)周期中跟蹤心肌的運(yùn)動(dòng)，從而分析心肌的形變［19］。2D-STI衍生的應(yīng)變分析可以檢測到心肌纖維化，由于左心房壁更薄，應(yīng)用應(yīng)變分析可以更早地檢測到左心房的心肌改變。

JAHN L等［9］在實(shí)驗(yàn)中利用2D-STI對(duì)CKD3～4期患者進(jìn)行心肌應(yīng)變分析，實(shí)驗(yàn)所測量的徑向應(yīng)變和縱向STE值與正常對(duì)照組相比均明顯降低。而在校正年齡、性別、糖尿病和腎小球?yàn)V過率等因素之后，心血管疾病的死亡率和全因死亡率仍然保持這種相關(guān)性。表明2D-STI可以檢測CKD3～4期患者心肌功能的減低，從而達(dá)到預(yù)測心血管不良事件的發(fā)生和全因死亡率的效果。KADAPPU K K等［20］應(yīng)用2D-STI評(píng)估慢性腎病和高血壓對(duì)左心房功能的獨(dú)立影響，實(shí)驗(yàn)將33例伴有高血壓的3期慢性腎病患者（CKD組），與33例正常人群和33例腎功能正常的高血壓患者（HT組）進(jìn)行比較。通過對(duì)比正常人群組與HT組，評(píng)估伴有高血壓的慢性腎病患者（CKD組）左心房的大小來評(píng)價(jià)腎功能不全對(duì)左心房功能的獨(dú)立影響。研究表明，CKD對(duì)左心房的功能障礙具有累加作用，而在左心房體積增大前，其應(yīng)變和應(yīng)變率已經(jīng)降低。

蔡綺哲等［21］在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用2D-STI分析左心房的應(yīng)變及應(yīng)變率，分別評(píng)價(jià)左心房儲(chǔ)器應(yīng)變（left atrial reservoir strain，LASr）、導(dǎo)管應(yīng)變及泵功能應(yīng)變，該研究表明在根據(jù)年齡、性別、血壓等相關(guān)因素調(diào)整后的LASr及泵功能應(yīng)變與腎功能呈獨(dú)立相關(guān)，而導(dǎo)管功能與腎功能的相關(guān)性不大，且LASr與腎功能的相關(guān)性最高。該研究還提示，CKD患者的左心房儲(chǔ)蓄功能明顯減低，腎功能受損可能是其主要原因。表明了CKD主要影響LA作為心室“儲(chǔ)血池”的功能。NAKANISHI K等［22］也在研究中表明，CKD可能首先影響LA儲(chǔ)蓄功能，隨著腎功能障礙的進(jìn)展，左心房體積增大可能隨后發(fā)生。LA增大可能是LA心肌重塑的晚期標(biāo)志，而受損的左心房排空分?jǐn)?shù)（left atrial ejection fraction，LAEF）可能是早期發(fā)現(xiàn)CKD患者LA心肌重塑的指標(biāo)之一。這表明LA儲(chǔ)蓄功能的評(píng)估可能提供重要的信息，以識(shí)別高危CKD患者，這些患者即使無明顯的心臟疾病，也可能需要仔細(xì)監(jiān)測和積極地治療。

GAN G C H等［23］在最近的一項(xiàng)研究中表明，LASr是CKD患者心血管不良事件和心血管死亡的獨(dú)立預(yù)測因子，且優(yōu)于臨床風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分、左心室參數(shù)和左心房容積。LASr可作為左心室順應(yīng)性降低的標(biāo)志，且與CKD3～4期患者的運(yùn)動(dòng)能力獨(dú)立相關(guān)，可作為此類人群功能性容量的靜息生物標(biāo)志物［24］。而PAPADOPOULOS C E等［25］在 實(shí)驗(yàn) 中 通 過 研 究ESRD患者炎癥狀態(tài)與陣發(fā)性心房顫動(dòng)（paroxysmal atrial fibrillation，PAF）發(fā)作和LA應(yīng)變或LA應(yīng)變率的關(guān)系來探討新的超聲心動(dòng)圖指標(biāo)在預(yù)測ESRD患者PAF發(fā)作的患病率中的作用。LA應(yīng)變可能為此類患者的風(fēng)險(xiǎn)分層提供更高的價(jià)值，并可能成為比標(biāo)準(zhǔn)超聲心動(dòng)圖指數(shù)更有用和有效的PAF預(yù)測指標(biāo)。

3.2 實(shí)時(shí)三維超聲心動(dòng)圖（real-time threedimension imaging echocardiography，RT-3DE）RT-3DE是一種獲取左心房信息的無創(chuàng)工具，具有足夠的時(shí)間分辨率和空間分辨率。3DE能不依靠幾何形態(tài)的假設(shè)，準(zhǔn)確客觀地評(píng)價(jià)左心房的容積大小，并在疾病早期觀察到左心房的形態(tài)變化［26］。既往研究表明［27］，RT-3DE對(duì)左心房結(jié)構(gòu)測量的準(zhǔn)確性與金標(biāo)準(zhǔn)MRI呈高度相關(guān)，提示RT-3DE對(duì)評(píng)估左心房的結(jié)構(gòu)和功能具有較高的可行性。RT-3DE已被證明比傳統(tǒng)的二維成像技術(shù)評(píng)估左心房功能更準(zhǔn)確和可重復(fù)性［28］。

孔雙雙等［29］應(yīng)用3DE分析102例CKD2～5期非透析患者的左心房容積曲線及各項(xiàng)3DE參數(shù)，評(píng)估左心房的容積和功能。提示3DE較常規(guī)超聲能更早地檢測出左心房的結(jié)構(gòu)變化。而吳丹等［30］在應(yīng)用RT-3DE和組織多普勒成像（Tissue Doppler Imaging，TDI）技術(shù)評(píng)估早期CKD患者左心房功能改變的研究中發(fā)現(xiàn)，與正常對(duì)照組相比，CKD1～3期患者的常規(guī)二維參數(shù)及左心房排空指數(shù)和膨脹指數(shù)等差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但CKD3期患者的左心房容積指數(shù)（left atrial volume index，LAVI）增高，左心房收縮指標(biāo)較對(duì)照組減低，說明CKD3期患者的左心房容積和主動(dòng)收縮功能已經(jīng)發(fā)生改變。

應(yīng)用RT-3DE所測得LAVI已被公認(rèn)為是評(píng)估左心房結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)，同時(shí)也是風(fēng)險(xiǎn)分層和監(jiān)測的指標(biāo)［31］。超聲心動(dòng)圖測量的左心房容積（left atrial volume，LAV）增加在終末期腎病患者中十分常見。已有研究［32］證明，LAVI是血液透析患者預(yù)后的獨(dú)立預(yù)測因子，為傳統(tǒng)的臨床和多普勒超聲心動(dòng)圖數(shù)據(jù)提供重要信息。

張紅安等［33］在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用RT-3DE分別對(duì)左心房的三種功能進(jìn)行容積參數(shù)比較，發(fā)現(xiàn)各期CKD患者的左心房導(dǎo)管功能參數(shù)較正常對(duì)照組相比均有下降，而左心房的儲(chǔ)備功能和泵功能容積指數(shù)有明顯增加。表明RT-3DE可對(duì)CKD患者左心房的功能變化進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，對(duì)早期預(yù)防CKD患者心血管不良事件的發(fā)生具有重要臨床意義。

BOKHARI S R等［34］在研究中發(fā)現(xiàn)LAVI升高和LAV的增大與腎小球?yàn)V過率（glomerularfiltration rate，GFR）值呈負(fù)相關(guān)，即腎功能損傷越嚴(yán)重，LAVI升高越明顯。HEE L等［35］在研究中發(fā)現(xiàn)CKD組中LAVI顯著增大，是不良心臟事件的預(yù)測因子。TRIPEPI G等［36］在研究中發(fā)現(xiàn)，CKD患者血液透析后的LAVI高于相同年齡和性別的健康個(gè)體。他們還指出，左心房大小在很大程度上與潛在的左心室收縮功能障礙有關(guān)。說明3DE對(duì)LA的評(píng)估不僅為我們提供了解剖變化的信息，還可能有助于預(yù)測和解釋CKD患者的心肌疾?。ㄈ缒蚨景Y性心肌疾病），而且可能證明對(duì)風(fēng)險(xiǎn)分層和預(yù)后有益。ZAPOLSKI T等［37］研究ESRD患者LAVI與左心室電活動(dòng)復(fù)極的關(guān)系中得出，LAVI截?cái)嘀禐?6.32 mL·m-2是ESRD患者心室復(fù)極障礙分層的生物標(biāo)志物。表明3DE對(duì)LA的功能評(píng)價(jià)已逐漸成為主要評(píng)價(jià)方法之一。

李成等［38］根據(jù)估計(jì)腎小球?yàn)V過率（estimated glomerularfiltration rate，eGFR）將慢性腎病患者進(jìn)行腎功能分級(jí)，應(yīng)用3DE評(píng)價(jià)CKD患者左心房功能與腎功能的相關(guān)性，主要采集左心房的全容積三維圖像，計(jì)算左心房的排空分?jǐn)?shù)（LAEF）及左心房膨脹指數(shù)（left atrial enlargement index，LAEI）來評(píng)價(jià)左心房的功能變化。表明LAEF及LAEI可以預(yù)測左心室充盈壓的變化。MALIK J等［39］的研究也表明，即使ESRD患者在血液透析后左心房容積明顯減少，但LAEF并沒有改善，左心房收縮功能障礙在老年患者和接受血液透析治療時(shí)間較長的患者中更為明顯。說明CKD患者導(dǎo)致的LA功能損傷是不可逆的，故而早期發(fā)現(xiàn)LA功能變化變得更加重要。

3.3 多項(xiàng)技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用LI C等［40］研究ESRD患者LA應(yīng)變與心臟舒張功能改變的相關(guān)性表明，峰值LA縱向應(yīng)變值和無創(chuàng)LA硬度指數(shù)聯(lián)合LAVI可能有助于識(shí)別舒張功能障礙的程度，為CKD5期患者的心血管不良事件提供新的預(yù)測因子。林祖金等［41］在CKD患者確診心血管受累的金標(biāo)準(zhǔn)（心血管造影檢查）對(duì)比下，評(píng)估左心房容積及四維應(yīng)變分析檢查對(duì)CKD患者心血管疾病的診斷價(jià)值，研究發(fā)現(xiàn)，左心房容積檢查聯(lián)合四維應(yīng)變分析在確定CKD患者早期心血管不良事件中具有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值。

馬媛 媛 等［42］在應(yīng)用2D-STI聯(lián)合RT-3DE評(píng)估ESRD患者左心房功能的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，RT-3DE所測量的LAEF與左心房舒張晚期應(yīng)變和應(yīng)變率呈正相關(guān)，表明左心房的心肌收縮能力與形變能力之間存在密切聯(lián)系。KADAPPU K K等［43］在另一實(shí)驗(yàn)中聯(lián)合應(yīng)用2D-STI和3DE測量左心房容積指數(shù)、左心房及左心室的二維應(yīng)變分析來確定早期CKD患者心血管危險(xiǎn)的敏感參數(shù)及獨(dú)立預(yù)測因子。該實(shí)驗(yàn)分析得出LA應(yīng)變是檢測心肌損傷最敏感的指標(biāo)，LA應(yīng)變的變化也可能是CKD患者不良結(jié)局的預(yù)測因子。談君等［44］的研究也得到相似的結(jié)果。表明聯(lián)合應(yīng)用2D-STI和RT-3DE能夠準(zhǔn)確評(píng)估左心房功能，為臨床早期了解CKD患者左心房功能障礙提供影像學(xué)依據(jù)。

4 小結(jié)

雖然心臟MRI及心導(dǎo)管技術(shù)對(duì)于評(píng)估左心房結(jié)構(gòu)和功能具有很高的價(jià)值，但由于其具有創(chuàng)傷性或者檢查費(fèi)用比較昂貴，故并不能廣泛應(yīng)用于臨床。目前超聲心動(dòng)圖以其無創(chuàng)及相對(duì)廉價(jià)的優(yōu)點(diǎn)、快速的發(fā)展以及各種成像技術(shù)在心血管系統(tǒng)中的聯(lián)合運(yùn)用，為早期發(fā)現(xiàn)CKD患者心血管不良事件的輔助診斷提供其獨(dú)特的優(yōu)勢。