超聲心動圖在急進高原人員心室功能評價中的應用

王勇劉勇潘磊

(首都醫(yī)科大學附屬北京世紀壇醫(yī)院醫(yī)務處，北京100038)

高原低氧環(huán)境對心血管的影響是近年研究的熱點，對急性高原病的認識日趨深入［1］。常規(guī)超聲心動圖技術可以檢出心臟結(jié)構(gòu)變化、心臟收縮和舒張功能的減低和肺動脈壓力升高。但研究［2］表明傳統(tǒng)超聲技術對判定高原低氧環(huán)境暴露者心臟早期病變的敏感性不足。組織多普勒成像(tissue doppler imaging，TDI)技術是一種應用多普勒效應顯示心肌運動特征的新技術，通過其測量的Tei指數(shù)在可對心臟整體功能進行定量評估［3］，但國內(nèi)目前應用該技術檢測急性高原低氧暴露人群心臟功能的系統(tǒng)研究報告較少。本研究應用TDI技術對急進高原人員的左右心室功能進行評價，探討急進高原對左右心室功能的影響。

1 對象和方法

1.1 研究對象

選取2012年7月，44例由西寧急進高原(玉樹，平均海拔4 200 m以上)并接受超聲心動圖檢查的北京路政、建筑援建隊員納入本研究，受檢者年齡21～44歲，平均年齡(27±11)歲，其中女性7名，所有隊員在進入高原兩周內(nèi)完成超聲心動圖檢查。同時納入24名候任批次隊員作為對照，女性5人，年齡19～45歲，平均年齡(24±12)歲。以上受檢者入選前體格檢查、常規(guī)超聲心動圖、心電圖、肺功能及血常規(guī)檢查正常，且排除存在以下疾病者:發(fā)生急性高原反應者、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病或心肌梗死病史、高血壓病、瓣膜疾病、心肌疾病、慢性肺部疾病、心房纖顫等。本研究經(jīng)北京世紀壇醫(yī)院倫理委員會同意進行。

1.2 常規(guī)超聲心動圖檢查

采用Vivid i超聲診斷系統(tǒng)(美國GE公司)進行超聲心動圖檢查，探頭選用3S-RS，頻率(2.5～3.5)MHz。由同一名超聲醫(yī)師遵照ASE的指南進行操作及測量各參數(shù)。常規(guī)測量內(nèi)容:以胸骨旁長軸切面測量舒張末期室間隔和左心室后壁(left ventricular posterior wall，LVPW)厚度、左心房前后徑(left atrial diameter，LA)、左室舒張末徑(left ventricular end-diastolic dimension，LVEDd)、左心室射血分數(shù)(LVEF);心尖四腔切面測量三尖瓣環(huán)水平右心室前后徑(right ventricular anteroposterior direction，RV)、右心房左右徑(right atrium diameter，RA)、右心室面積變化分數(shù)(right ventricular fractional area change，RVFAC)。開啟多普勒，于心尖四腔切面獲取二尖瓣口、三尖瓣口的血流頻譜，分別測量早期舒張速度峰值(E)、晚期舒張峰值(A)并計算E/A比值。并記錄肺動脈正向血流頻譜，測量肺動脈血流頻譜加速時間(AT)，并由此計算肺動脈平均壓(MPAP)，公式為MPAP=79－(0.45×AT)，具體方法見文獻［4］。

1.3 TDI測量

啟動TDI，選取心尖四腔切面，將取樣容積分別置于二尖瓣環(huán)左心室側(cè)壁和三尖瓣環(huán)右心室側(cè)壁，采用脈沖多普勒，可以獲得二尖瓣環(huán)和三尖瓣環(huán)處心肌速度曲線，測量收縮期峰值速度(Sm)。組織多普勒Tei指數(shù)檢測:在二尖瓣環(huán)和三尖瓣環(huán)處心肌速度曲線分別測量等容收縮時間(IVCT)、射血時間(ET)、等容舒張時間(IVRT)，根據(jù)Tei指數(shù)公式即 Tei=(IVCT+IVRT)/ET，計算 TDI Tei指數(shù)［5］。每個指標連續(xù)測定3個心動周期，取其平均值。

1.4 統(tǒng)計學方法

采用SPSS11.5統(tǒng)計學軟件，計量資料正態(tài)分布者以均數(shù)±標準差(ˉ±s)表示，組間兩兩比較采用t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 常規(guī)超聲心動圖分析

44例急進高原人員的MPAP為(25±13)mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，而24 例對照組 MPAP 為(14±5)mmHg，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.01)。與對照組相比，急進高原人員左心房室大小、室壁厚度和左心室射血分數(shù)差異無統(tǒng)計學意義。右心內(nèi)徑、RVFAC差異無統(tǒng)計學意義，脈沖多普勒測量二尖瓣、三尖瓣E/A比值差異也無統(tǒng)計學意義，詳見表1。

表1 兩組常規(guī)超聲心動圖測量參數(shù)比較Tab.1 Conventional echocardiographic parameters of two groups(ˉ±s)

表1 兩組常規(guī)超聲心動圖測量參數(shù)比較Tab.1 Conventional echocardiographic parameters of two groups(ˉ±s)

* P＜0.01 vs the plain group;LA:left atrial diameter;LVEDD:left ventricular end-diastolic dimension;LVEF:left ventricular ejection fraction;RA:right atrium diameter;RV:right ventricular anteroposterior direction;RVFAC:right ventricular fractional area change.

Group Number of case LA/mm LVEDD/mm LVEF/% RA/mm RV/mm RVFAC/% PASP/mmHg Bicuspid valve E/A Tricuspid valve E/A Plateau group 44 33.9±5.1 43.7±7.5 71.9±12.3 35.9±5.1 23.8±4.1 40.2±4.1 38±16* 1.1±0.2 1.2±0.4 Plain group 247 33.2±7.6 42.9±4.3 65.8±10.1 36.7±4.8 22.8±3.9 38.5±2.1 24±5 1.2±0.3 1.1±0.3

2.2 TDI測量值分析

與對照組相比，急進高原組二尖瓣環(huán)收縮期速度Sm減低、左室心肌做功指數(shù)明顯增加，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.01)，三尖瓣環(huán)收縮期速度Sm、右室心肌做功指數(shù)兩組間差異無統(tǒng)計學意義，詳見表2。

3 討論

高原低氧環(huán)境對心血管的影響是近年研究的熱點。心臟對缺氧十分敏感，當人體快速進入高原地區(qū)時，心臟結(jié)構(gòu)及功能會發(fā)生適應性變化。但在未充分建立功能代償時，加之急性缺氧、心臟做功增加、腎上腺素釋放的增加及肺動脈壓的增加均可導致心血管系統(tǒng)的損害［6］。早期發(fā)現(xiàn)急進高原的心臟受累有助于對其進行積極治療并改善預后。

既往的研究［7］中采用傳統(tǒng)超聲心動圖對心腔大小、心室收縮及舒張功能、肺動脈壓力進行評估，但常規(guī)超聲對判定心臟早期病變的敏感性不足。1995年，國外學者等提出了一個評價心室整體功能的超聲心動圖指標，即心肌功能指數(shù)(myocardialperformance index，MPI)，又稱 Tei指數(shù)。已有的研究［8］表明，Tei指數(shù)與心導管技術同步測量的收縮功能及心肌松弛時間常數(shù)均密切相關，因此Tei指數(shù)被廣泛應用于心臟的整體功能的評價。

表2 兩組TDI及Tei指數(shù)比較Tab.2 TDI and Tei index of two groups(ˉ±s，mm)

表2 兩組TDI及Tei指數(shù)比較Tab.2 TDI and Tei index of two groups(ˉ±s，mm)

* P＜0.01 vs the plain group;TDI:tissue doppler imaging.

Group Number of case Ring of bicuspid valve Sm Ring of tricuspid valveSm Left ventricle Tei Right ventricle Tei Plateau group 44 7.9±4.1* 13.7±4.5 0.53±0.11* 0.38±0.07 Plain group 247 11.2±2.6 12.9±4.8 0.38±0.09 0.35±0.13

本研究對左心室功能的研究結(jié)果顯示，急進高原人員傳統(tǒng)超聲技術測量的左心房室大小、室壁厚度和左心室射血分數(shù)、二尖瓣E/A比值差異無統(tǒng)計學意義，但二尖瓣環(huán)收縮期速度Sm減低、左心室Tei指數(shù)明顯增高，提示左心室收縮功能早期已經(jīng)出現(xiàn)受損，通過組織多普勒可以對二尖瓣環(huán)的運動早期、敏感檢測出左心室收縮功能的異常。病理生理學研究結(jié)果證實，低氧通過化學感受器反射刺激呼吸中樞，引起呼吸加強、心率加快，外周血管阻力增加，左心室舒張期血液向外周流動速度減慢，心臟舒張末存留在動脈中的血量增多，舒張壓升高，使迅速暴露于高海拔的平原居民左心室收縮功能減低，雖然常規(guī)超聲檢出兩組指標差異無統(tǒng)計學意義，但應用Tei指數(shù)敏感、準確、早期檢出這種差異。

本研究應用常規(guī)超聲及組織多普勒對急進高原人員心臟功能進行定量研究。對右心室功能的研究結(jié)果顯示，急進高原人員和平原對照組相比，肺動脈收縮壓增加，但右側(cè)心室常規(guī)測量指標、三尖瓣環(huán)收縮期速度Sm及右室Tei指數(shù)與對照組差異無統(tǒng)計學意義。動物實驗［7］證實，由于缺氧引起肺動脈壓的顯著增高，右室壓力負荷增加，右室dp/dtmax顯著升高，右心室質(zhì)量也顯著增加，表明右室舒縮功能仍維持在加強狀態(tài)。此外研究［8-10］發(fā)現(xiàn)，右側(cè)心室對于缺氧的反應與左心室不盡相同，低氧通過化學感受器反射刺激呼吸中樞，使迅速暴露于高海拔的平原居民肺動脈壓力增加，而右心室維持在正常甚至較高水平。

本研究顯示在急進高原人員中，TDI測定的Tei指數(shù)可以早期顯示心室整體功能的異常。因此對急進高原人員進行超聲心動圖檢查，可以早期發(fā)現(xiàn)心臟功能異常，有利于積極治療和改善預后。

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