組織多普勒成像評價冠心病患者左心房功能的臨床研究

王 點,丁建東,張曉黎,陳 儉,任曉妹,丁秀霞,陳 忠,馬根山

(東南大學附屬中大醫院,江蘇南京,210009)

冠心病(CAD)是因冠狀動脈粥樣硬化使血管腔狹窄,供應的心肌缺血、缺氧,心肌細胞受損或梗死,導致室壁運動障礙、心肌功能受損甚至心力衰竭[1]。左心房功能作為左心室舒張期灌注的決定因素,影響著心排血量,左心房功能異常會導致心排血量減少、心房內血液淤滯及血栓形成,增加腦卒中、血栓栓塞、心房顫動的發生機會。因此,評價左心房功能對于冠心病患者的病情評估、療效觀察和預后判斷有重要的臨床意義。TDI是近年開展的超聲新技術,被認為是最敏感而且可以重復觀察的評價心房功能的新方法,可以簡單、快捷的檢測到心房功能。因此,利用TDI評價冠心病患者左心房功能改變具有非常重要的意義[2]。本研究應用TDI檢測冠心病患者的左心房功能,研究左心房功能與冠脈病變程度的關系,并隨訪觀察PCI術后冠心病患者左心房功能的變化。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取研究對象共200例,其中160例為2010年6月～2011年10月在本院疑診冠心病住院患者 ,男117例,女83例,年齡55 ～ 75歲 ,平均(63.5±6.1)歲。所有患者均行冠脈造影術,根據冠脈狹窄程度分為動脈粥樣硬化組(冠脈狹窄<50%)和冠心病組(1支冠脈直徑狹窄≥50%),并按冠脈Gensini積分分為4組,冠脈正常組(無狹窄),輕度狹窄病變組(1～40分),中度狹窄病變組(41～80分),重度狹窄病變組(≥81分)。選取40例正常人作為對照組,其中男21例,女 19例,年齡52～69歲,平均(60.2±3.2)歲。所有研究對象均同意并簽署了知情同意書。

1.2 一般資料的收集

采集患者一般情況:性別、年齡、心率、血壓、體重指數(BMI)等,調查記錄患者易患因素,包括吸煙史、高血壓病史、高脂血癥病史、糖尿病病史等。所有患者均同意并簽署了知情同意書。

1.3 常規超聲技術測定左心房功能

應用HP SONOS 7500型超聲心動圖儀,配有S4心臟探頭,探頭頻率3.5 MHz,配有TDI模式和光盤存儲功能。位于心尖四腔心切面房室瓣水平測量左心房大小、面積、容積,其分析參數包括:左心室舒張末期左房最小面積(LAA-ED);左心室收縮末期左房最大面積(LAA-ES);左心房面積排空分數(LAA-EF);左心房內側左右徑(LAD-ML);左心房內側上下徑(LAD-SL)左心室舒張末期左心房最小容積(LAV-ED);左心室收縮末期左心房最大容積(LAV-ES);左心房容積排空分數(LAV-EF);二尖瓣血流頻譜E峰與A峰比值(E/A)。

1.4 TDI測定左心房功能[3]

于左心房收縮期分別測量瓣環水平的左心房側壁運動峰值速度(Va),分別測定心電圖P波至左心房收縮運動A峰起始時間(To);達峰時間(Tp);終止時間(Te),以上參數均取3個心動周期測量值的平均值,見圖1。

圖1 組織多普勒測量左心房功能示意圖

1.5 冠狀動脈造影及PCI術

對160例疑診冠心病心臟病患者采用Judkin′s法進行選擇性冠狀動脈造影,按常規選擇投影體位,必要時加照其他體位,以明確冠狀動脈病變的部位、性質、狹窄程度、范圍及側支循環情況。同時對有適應證的患者行PCI術治療,其中122例患者成功行PCI手術。手術成功標準:病變血管管腔直徑較前增加>20%,而且殘余狹窄<50%,同時不伴有嚴重并發癥如急性心肌梗死、猝死等,并未緊急施行冠狀動脈搭橋術。

1.6 采用Gensini積分系統進行分組

根據CAG結果對每支血管病變定量評定:無狹窄計0分,1%～25%狹窄為1分;26%～50%狹窄為2分;51%～75%為4分;76%～90%為8分;91%～99%為16分;100%為32分。整個冠狀動脈系統Gensini積分為各分支病變Gensini分數之和。

1.7 統計學處理

數據采用SPSS 13.0統計軟件處理,計量資料均以均數±標準差()表示,兩組或多組樣本均數比較采用單因素方差分析方法,計數資料采用卡方檢驗,Pearson P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 研究對象的一般資料及分組情況

根據冠脈造影結果根據冠脈狹窄程度分為動脈粥樣硬化組(冠脈狹窄<50%)56例,其中男36例,女 20例和冠心病組(1支冠脈直徑狹窄≥50%)104例,其中男 60例,女 44例,并按冠脈Gensini積分分為4組,冠脈正常組(無狹窄)18例,輕度狹窄病變組(1～40分)49例,中度狹窄病變組(41～80分)62例,重度狹窄病變組(≥81分)31例。與正常組相比,動脈粥樣硬化組和冠心病組的年齡、性別、心率、及各種危險因素無統計學差異(P>0.05),詳見表1。

表1 研究對象的一般資料

2.2 常規超聲指標測定左心房功能

與正常組相比,動脈粥樣硬化組常規超聲指標無統計學差異(P>0.05),冠心病組 LADSI、LAD-ML、LAA-ES、LAA-ED、LAV-ES、LAV-ED增大,LAA-EF、LAV-EF下降,E/A減低(P<0.05),見表2。

表2 常規超聲指標檢測()

表2 常規超聲指標檢測()

注:LAD-SL:左心房內側上下徑,LAD-ML:左心房內側左右徑,LAA-ES:左心室收縮末期左房最大面積,LAAED:左心室舒張末期左房最小面積;LAA-EF:左心房面積排空分數;LAV-ES:左心室收縮末期左心房最大容積;LAV-ED:左心室舒張末期左心房最小容積;LAV-EF:左心房容積排空分數;E/A二尖瓣血流頻譜E峰與A峰比值

組別 正常組 動脈粥樣硬化組 冠心病組例數 40 56 104 LAD-SL(cm) 4.2±0.3 4.9±0.4 5.1±0.6 LAD-ML(cm) 3.5±0.4 3.8±0.7 3.9±0.5 LAA-ES(cm2) 13.6±3.1 15.8±2.7 16.3±2.5 LAA-ED(cm2) 7.9±2.8 10.3±2.4 10.9±2.6 LAA-EF(cm2) 0.43±0.07 0.35±0.09 0.32±0.08 LAV-ES(m/s) 38±11.5 40.8±12.4 42.3±10.4 LAV-ED(m/s) 15.9±7.3 18.2±6.9 19.6±5.7 LAV-EF 0.60±0.11 0.55±0.16 0.52±0.13 E/A 1.10±0.24 0.92±0.20 0.82±0.28

2.3 TDI指標測定測定左心房功能

圖2顯示了1例正常人TDI檢測左心房二尖瓣環水平組織多普勒頻譜圖。與正常組相比,動脈粥樣硬化組和冠心病組Va降低(P<0.05),To、Tp、Te時間均延長(P<0.05)。冠心病組和動脈粥樣硬化組相比Va值明顯降低(P<0.01),To、Tp、Te時間均明顯延長(P<0.01),見表3。

圖2 1例正常人左心房二尖瓣環水平組織多普勒頻譜圖

表3 組織多普勒評價左心房功能

2.4 TDI測量左心房功能與Gensini積分

根據Gensini積分分組后各組間Gensini積分差異有統計學意義;與冠脈正常組和輕度、中度狹窄病變組相比,重度狹窄組Va減低(P<0.05);To、Tp、Te增加(P<0.05)。與冠脈正常組和輕度狹窄病變組相比,中度狹窄組Va明顯減低(P<0.01);To、Tp、Te明顯增加(P<0.01),見表4。

表4 Gensini積分分組TDI檢測指標

2.5 PCI術后左心房功能的變化

PCI術后3 d與術前相比各項超聲指標無明顯改變(P>0.05),術后1個月前后超聲顯示LAD-SI、LAD-ML、LAA-ES、LAA-ED、LAV-ES、LAV-ED 增大,LAA-EF、LAVEF下降,E/A增加(P<0.05),差異有統計學意義(P<0.05),Va增加(P<0.05),To、Tp、Te減小(P<0.05),見表5、6。

表5 PCI術前后常規超聲指標比較

表6 PCI術前后組織多普勒超聲指標比較

3 討 論

當冠心病患者心肌缺血時,左心房的大小、形態和功能的變化可以反映心臟功能[4],Manning等[5]提出左心房收縮功能對左心室血流充盈起著重要的作用,左心房功能在疾病早期呈代償狀態。常規超聲心動圖技術通過測定 LAA-ED、LAA-ES、LAA-EF、LAD-ML、LAV-ES、LAV-ED、LAV-EF和 E/A反映左心房功能[6],由于冠心病患者的左心室舒張功能受損,左心房排空受影響,前負荷增加,導致 LAAED、LAA-ES、LAD-ML、LAV-ES 和 LAVED較正常增加,LAA-EF、LAV-EF和E/A較正常下降,并且隨著冠脈狹窄程度的增加,左心房的容積、面積排空分數進一步下降。

組織多普勒成像(TDI)技術是近年來開展的新技術,以往評價左心房功能多采用二尖瓣或三尖瓣口的血流頻譜多普勒,但二尖瓣血流頻譜檢測指標不敏感,容易受左心室前后負荷、年齡、心率和心肌收縮力等影響。TDI克服了傳統的M型超聲及二維超聲心動圖的一些缺陷,既能顯示整體心房功能的運動異常,又能檢測局部的心肌運動異常,為定量分析心肌運動及功能提供了新的方法[7-8]。本研究通過TDI測定左心房收縮期瓣環水平左心房側壁運動峰值速度Va,起始時間To,達峰時間Tp,終止時間Te。根據冠脈造影結果證實的冠心病患者的冠狀動脈Gensinis積分[9]進行觀察發現,Va隨著冠狀動脈病變狹窄程度的增加而下降,To、Tp、Te與正常組相比時間延長,說明左心房收縮力減低,整個收縮時間相應延長,收縮功能下降,這主要是由于冠心病患者的心房肌細胞肥大、變性,心肌纖維化,間質增生,導致心肌僵硬度增加,影響心房的收縮功能。TDI成像A波由心房主動收縮產生,所測量的A波峰值速度Va代表心房收縮功能,與常規超聲指標心房射血分數、心房射血力有良好的相關性[10],其準確性不受心室負荷及房室壓力階差的影響,克服了心房順應性、前負荷及肺靜脈對心房容積的影響,同時操作簡便,精確性強,不需人工計算,使心房功能測定更加簡便,是評價心房收縮功能有意義的指標。

PCI已成為一種治療冠心病的有效手段[11]。本研究結果顯示,冠心病患者PCI術后3 d左心房功能有所改善,但無顯著差異,術后1個月均得到改善,左心房的容積、面積較術前減小,射血分數增加;左心房收縮的達峰速度Va增加,收縮起始時間To,達峰時間Tp,終止時間Te均減小。說明隨著冠狀動脈內支架置入術后時間的延長,左心房收縮功能逐步得到恢復,收縮峰值速度增加,收縮持續時間隨之縮短,使存在整體功能不全的患者預后得到改善[12],可見PCI術改善了心肌灌注和冠狀動脈血流儲備,從而有效的緩解心肌缺血,抑制了左心房進行性擴大,增加了左心房收縮的速度,提高了左心房收縮的能力,改善了左心功能不全患者的臨床預后。因此隨著PCI術的廣泛開展,組織多普勒測定左心房功能作為一個較好的指標與其他常規超聲指標聯合應用,更加準確簡便無創的評價PCI術后冠脈灌注后的心功能[13-14]。

但本研究采用的TDI,其在一定程度上受到限制,如多普勒的超聲束與心肌運動方向夾角、心臟的旋轉運動、呼吸運動以及儀器增益均影響研究結果。對左心房收縮時期的時間參數未進行心率校正,這可能會引起數據變異性增大。本研究隨訪時間短,對于PCI術后患者左心房功能遠期的變化還需進一步探究。

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