周貴明 趙利輝 黃燦亮 賈莉莉 陳靜婉 萬 征
長期肺動脈高壓(PAH)可使右心室肥厚、擴張,功能減退,但由于右心室的特殊解剖位置與復雜幾何構型,一直以來較難準確評價其功能,傳統的測算方法主要用血流多普勒。Tei指數是近年來提出的一種綜合評價右心室功能的無創指標。本研究通過應用組織多普勒(TDI)頻譜技術測算三尖瓣環局部心肌Tei指數及相關間期,觀察TDI Tei指數評價右心室功能的準確性,以探討Tei指數在評價PAH患者右心功能中的價值。
1.1 研究對象 收集2009年7月—12月入住我院的PAH患者63例,男18例,女45例,年齡19~76歲,平均(51.59±15.92)歲,其中21例為原發性PAH,26例為繼發于結締組織病的PAH,6例為慢性血栓栓塞性PAH,6例為肺源性PAH,4例為繼發于先天性心臟病的PAH。根據肺動脈收縮壓(PASP)將PAH患者分為3個亞組[1]:輕度組21例,PASP 30~49 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa),其中男 8 例,女 13 例,年齡19~76歲,平均(56.67±15.73)歲;中度組 21 例,PASP 50~69 mm Hg,其中男 5例,女 16例,年齡 22~75歲,平均(51.71±17.31)歲;重度組 21例,PASP≥70 mm Hg,其中男 5 例,女16例,年齡 23~70歲,平均(46.38±13.54)歲。選取來我院體檢未患有心肺疾病及其他系統性疾病的正常對照組21例,男 5例,女 16例,年齡 18~67 歲,平均(49.00±15.60)歲。4組間性別(χ2=1.617)、年齡(F=1.666)比較差異無統計學意義(P>0.05)。所有觀察對象就診時均為竇性心律,并排除患有肺動脈瓣狹窄、右室流出道梗阻、三尖瓣器質性病變、安置右心起搏器、右室心肌梗死、原發性心肌病及心律失常者。
1.2 方法
1.2.1 肺動脈壓測定 使用Philips iE33彩色多普勒超聲診斷儀,S5-1探頭,頻率2~5 MHz。所有患者均取左側臥位,平靜呼吸,采取經胸超聲心動圖檢查,同步連接心電圖,選取心尖四腔切面,彩色多普勒顯示最大三尖瓣反流束,調整探頭角度和連續波多普勒取樣線使之與射流方向保持一致,測量三尖瓣反流峰值速度(V),并根據簡化Bernoulli公式和估測的右心房壓力計算出PASP。其中右心房壓力估測是以右心房內徑(正常、輕度增大、明顯增大)和三尖瓣反流量(輕、中、重度)為依據綜合判斷,分為 5、10、15 mm Hg。當 PASP≥30 mm Hg者為PAH。
1.2.2 Tei指數及各相關間期的測算 在心尖四腔切面啟動TDI模式,將取樣容積置于三尖瓣環室間隔(IVS)部,調整角度使取樣線與右室長軸運動盡量一致,獲取最佳圖像后啟動脈沖波組織多普勒顯像模式,記錄IVS部的運動頻譜。同樣的方法將取樣容積置于右室游離壁三尖瓣環(RVFW)附著點,亦可得到該處的運動頻譜。記錄速度均為100 mm/s。TDI脈沖方式顯示三尖瓣環運動頻譜每個心動周期有5個波:于心電圖R波頂點之后出現短暫、振幅高尖的等容收縮波,之后是收縮期Sa波,心電圖T波后依次出現等容舒張波、舒張早期Ea波,心電圖P波后出現舒張晚期Aa波。分別測量每一頻譜的等容收縮期(Aa波終末至Sa波起始的間期,ICT)、等容舒張期(Sa波的終末至Ea波起始的間期,IRT)及射血期(Sa波的起止間期,ET),并計算 Tei指數=(ICT + IRT)/ET。IVS及 RVFW 處的 Tei指數分別記為 Tei-IVS、Tei-RVFW。以上2個位點的各項指標均連續測量3個心動周期,取平均值。所有測值均由同一檢查者操作。
1.3 統計學方法 采用SPSS 11.5統計學軟件,計量資料正態分布者以均數±標準差(±s)表示,多組比較用單因素方差分析,組間兩兩比較采用SNK-q檢驗,相關性分析采用Pearson相關,P<0.05為差異有統計學意義。
2.1 4 組 IRT、ICT、ET、Tei指數、Tei-IVS 及 Tei-RVFW的比較 4組間右室Tei指數比較差別均有統計學意義;各組PAH患者IRT與正常對照組比較均增大(P<0.05或P<0.01);重度PAH患者IRT較輕度組增大,輕、中度組間及中、重度組間差異無統計學意義(P>0.05)。重度組PAH患者ICT較對照組及輕、中度組明顯增大(P<0.05);其余各組間比較差異無統計學意義(P>0.05)。重度組PAH患者ET較對照組明顯減小(P<0.05),其余各組間比較差異無統計學意義(P>0.05)。4組Tei指數及Tei-RVFW差別均有統計學意義。而Tei-IVS除輕、中度組間差異無統計學意義(P>0.05)外,其余各組間差別均有統計學意義(P<0.05或P<0.01),見表1。
表 1IRT、ICT、ET、Tei指數、IVS-Tei及 RVFW-Tei比較(n=21s)
表 1IRT、ICT、ET、Tei指數、IVS-Tei及 RVFW-Tei比較(n=21s)
觹P < 0.05,觹觹P < 0.01;表 2 同
組別對照組(1)輕度組(2)中度組(3)重度組(4)F q(1)∶(2)(1)∶(3)(1)∶(4)(2)∶(3)(2)∶(4)(3)∶(4)IRT(ms)57.50±14.41 69.17±20.24 79.60±16.07 86.21±22.17 9.689**2.892*5.478**7.059**2.585 4.226*1.641 ICT(ms)54.43±10.04 56.64±10.10 60.19±11.87 68.23±18.22 4.567**0.781 2.032 4.870**1.251 4.089*2.838*ET(ms)292.19±26.90 276.07±32.96 275.10±27.19 256.60±39.67 4.315**2.301 2.440 5.081**0.139 2.780 2.641 Tei指數0.39±0.07 0.46±0.07 0.51±0.08 0.61±0.11 23.620**3.664**6.585**11.332**2.920*7.668**4.747**Tei-IVS 0.40±0.08 0.46±0.07 0.51±0.09 0.61±0.12 21.721**2.916*5.676**10.852**2.760 7.936**5.176**Tei-RVFW 0.37±0.08 0.46±0.09 0.51±0.08 0.59±0.11 22.441**4.188**7.094**11.115**2.906*6.927**4.021**組別對照組(1)輕度組(2)中度組(3)重度組(4)F q(1)∶(2)(1)∶(3)(1)∶(4)(2)∶(3)(2)∶(4)(3)∶(4)
2.2 相關性分析 PAH患者IVS處的IRT(79.41±21.89)、ICT(62.43±14.89)、ET (269.06±33.46)、Tei指數(0.53±0.11)與RVFW處所測的IRT(79.78±21.56)、ICT(61.11±14.58)、ET (270.71±36.86)、Tei指數(0.52±0.11)呈正相關(r分別為 0.900、0.865、0.916、0.894,均 P < 0.01)。
PAH是各種原因引起的肺動脈壓力持續高于正常的病理狀態,可最終導致患者因右心衰竭而死亡,因此及時準確地評價PAH患者的右心功能對其病情評估、療效評價均具有重要的臨床意義。然而相對于左室功能,右室一直處于從屬地位,而且其位置靠近胸骨后,解剖結構復雜,舒張期血流容易受呼吸影響,使得應用超聲心動圖準確評價其結構及功能相對滯后。1995年,日本學者Tei[2]等提出了一個新的多普勒超聲心動圖指標,即Tei指數,又稱心肌功能指數(myocardial performance index,MPI)。Tei指數中的變量ICT、IRT和ET均為心動周期中非常重要的時相,其中以ICT、IRT尤為重要,因為三磷酸腺苷(ATP)的利用和Ca2+的內流和外流均發生在這2個時相,因此Tei指數評價心功能在理論上是可靠的。研究表明,Tei指數與心導管技術同步測量的收縮功能指標左心室壓力最大上升速度、舒張功能指標左心室壓力最大下降速度及左心室心肌松弛時間常數均密切相關[3],說明Tei指數可以用來評價心臟的整體功能。
Tei指數不受心率、血壓、右室壓力、三尖瓣反流及心臟結構等因素的影響,且其測量簡便、可重復性高[3],因而受到廣泛關注,已應用于成人高血壓、冠心病、心肌梗死、各類心肌病、充血性心力衰竭等多種疾病的心功能評價,具有較高的臨床價值。目前可以采用脈沖多普勒(PW)和TDI 2種方法來測量Tei指數。TDI法克服了PW法的局限性,受前負荷的影響小,且可在一個心動周期內同時記錄所有時間間期,降低了生理情況下心率波動帶來的不準確性。Harada等[4]證實了TDI技術和PW技術計算Tei指數的相關性很好,尤其適合計算右室的Tei指數。
Tei指數可直接反映右室腔內壓力的變化。本研究表明,Tei指數在4組間比較均有差別,在對照組、輕、中、重度組依次增高,說明PAH患者壓力負荷的增大是影響其右室功能的主要因素,與以往研究一致[5-7]。PAH患者壓力負荷過重,病程早期即出現右室舒張功能障礙,右心室代償性重構以增加心室收縮力,表現為右心室擴大、容量增加、右室壁增厚,以維持正常的心輸出量。隨著肺動脈壓力的增加,肥厚的心室肌能量供應相對不足,擴大的右心室使得三尖瓣瓣環擴大,三尖瓣關閉不全進一步加重,收縮期血液大量反流回右心房,這又加重了右心室的容量負荷,最終導致右室功能衰竭而進入失代償期,出現右室收縮功能減退。舒縮功能的變化反映在Tei指數及其相關間期上。本研究顯示,與對照組相比,重度PAH患者IRT、ICT明顯延長,ET明顯縮短,使得右室Tei指數明顯升高,提示右室舒縮功能均受損;輕、中度患者IRT亦明顯延長,而ICT、ET與對照組相比差異均無統計學意義,提示右室舒張功能不全在PAH早期就已出現,這與PAH患者的病程進展情況相符。
RVFW處的Tei指數于各組間均有差異,而IVS處的Tei指數輕、中度組間差異無統計學意義,這可能與室間隔部位受左心的影響有關,也提示在用TDI Tei指數評價PAH患者的右室功能方面,RVFW這一位點更敏感。在全部PAH患者,IVS和RVFW三尖瓣環處相應的Tei指數及各相關指標測值均呈正相關,相關系數達0.865~0.916,證實了Tei指數評價PAH患者右室功能的穩定性高,可重復性好,可用于PAH患者右室功能的定量評價。
[1] 郝芳之,楊興智.臨床兒科心臟病學[M].天津:天津科學技術出版社,1997:207-208.
[2]Tei C,LingLH,Hodge DO,et al.New index of combined systolic and diastolic myocardial performance:a simple and reproducible measure of cardiac function-a study in normals and dilated cardiomyopathy[J].J Cardiol,1995,26(6):357-366.
[3] Tei C,Nishimura RA,Seward JB,et al.Noninvasive Doppler-derived myocardial performance index:correlation with simultaneous measurements of cardiac catheterization measurements[J].J Am Soc Echocardiogr,1997,10(2):169-178.
[4] Harada K,Tamura M,Toyono M,et al.Comparison of the right ventricular Tei index by tissue Doppler imaging to that obtained by pulsed Doppler in children without heart disease[J].Am J Cardiol,2002,90(5):566-569.
[5] 羅銀麗,吳棘,劉雪玲.組織多普勒于脈沖多普勒技術測量右心室Tei指數對肺動脈高壓患者右心室功能的研究[J].中國超聲醫學雜志,2009,25(9):863-865.
[6] Vonk MC,Sander MH,van den Hoogen FH,et al.Right ventricle Tei-index:A tool to increase the accuracy of non-invasive detection of pulmonary arterial hypertension in connective tissue diseases[J].Eur J Echocardiography,2007,8(5):317-321.
[7] 吳棘,羅銀麗,劉雪玲,等.組織多普勒右室Tei指數評價肺動脈高壓右心室功能[J].中國超聲醫學雜志,2009,25(10):965-967.