不同心功能狀態(tài)下特發(fā)性肺動脈高壓患者心室同步性的超聲研究

吳偉春，徐楠，牛麗莉，萬琳媛，張茗卉，李雯，何建國，王浩

不同心功能狀態(tài)下特發(fā)性肺動脈高壓患者心室同步性的超聲研究

吳偉春，徐楠，牛麗莉，萬琳媛，張茗卉，李雯，何建國，王浩

目的：初步分析不同心功能狀態(tài)下特發(fā)性肺動脈高壓（IPAH）患者的心室間同步性變化特點。

超聲心動圖描記術(shù)；高血壓,肺性；心臟功能試驗

(Chinese Circulation Journal, 2017,32:81.)

特發(fā)性肺動脈高壓（IPAH）是一種原因不明、預(yù)后不良的疾病，其病變累及微小動脈的肺血管疾病，導(dǎo)致壓力及血管阻力增加，最終會導(dǎo)致右心室壓力負(fù)荷加重，右心功能不全甚至右心衰竭[1]。有研究表明，肺動脈高壓患者除了右心室結(jié)構(gòu)和功能的改變，還可能存在心室間不同步及右心室內(nèi)的機(jī)械收縮不同步，并且這種不同步的存在可能預(yù)示著IPAH患者更差的預(yù)后[2]。超聲心動圖借助多普勒及組織多普勒等定量技術(shù)，能夠快速估測心室間及室內(nèi)收縮和舒張的不同步[3，4]。右心導(dǎo)管檢查是目前評價肺動脈壓及右心功能的金標(biāo)準(zhǔn)，但其有創(chuàng)且無法評估心室的同步性。

目前，已有的研究大多是采用超聲作為評估肺動脈壓程度及右心功能高低的診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]，更缺乏客觀和大樣本的同步性研究。本研究擬采用右心導(dǎo)管指標(biāo)作為金標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格界定IPAH患者的診斷標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)右心導(dǎo)管及臨床心功能分級準(zhǔn)確評價其右心功能。此外，我們采集了正常體檢者作為對照，用組織多普勒超聲評價IPAH心室間不同步特點，更客觀的為臨床IPAH的診斷、治療和預(yù)后提供幫助。

1 資料與方法

研究對象:收集 2010 -10至 2014 -12期間符合入選標(biāo)準(zhǔn)的我院住院的IPAH患者40例為IPAH組，所有患者左心室射血分?jǐn)?shù)值均正常。其中一周內(nèi)完成右心導(dǎo)管、超聲心動圖檢查，并收集其臨床及血液學(xué)指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)病史。同期選擇相匹配的23例為正常對照組，均來自正常體檢人群。IPAH患者入選和排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）入選標(biāo)準(zhǔn)：①簽署知情同意書；②有右心漂浮導(dǎo)管檢查適應(yīng)證；③確診為 2009年歐洲心臟病學(xué)會（ESC）肺動脈高壓指南分類中的IPAH、先天性心臟病相關(guān)性肺動脈高壓術(shù)后 1 年以上、結(jié)締組織病相關(guān)性肺動脈高壓、慢性血栓栓塞性肺動脈高壓。（2）排除標(biāo)準(zhǔn)：①除上述病因之外的其他類型肺動脈高壓；②有精神疾病、藥物成癮史或其他疾病，患者不能簽署知情同意書或配合研究試驗；③由于病情加重或其他急慢性器質(zhì)性疾病導(dǎo)致患者不能完成研究中所要求的必查項目；④完全性右束支傳導(dǎo)阻滯等相關(guān)心律失常。IPAH的診斷標(biāo)準(zhǔn)，美國心臟病學(xué)會基金會/美國心臟協(xié)會（ACCF/AHA） 2009肺高壓專家共識規(guī)定的肺動脈高壓的標(biāo)準(zhǔn):靜息狀態(tài)下心導(dǎo)管測定的平均肺動脈壓＞25 mmHg（1mmHg=0.133 kPa），并排除其他病因的。右心功能異常的診斷及分級方法：根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）分級，Ⅰ級：患者有肺動脈高壓，但體力活動不受限，一般體力活動不會引起呼吸困難、乏力、胸痛和頭暈；Ⅱ級：患者有肺動脈高壓，體力活動輕度受限，休息時沒有不適，但一般體力活動可引起呼吸困難、乏力、胸痛和頭暈，Ⅲ級：患者有肺動脈高壓，體力活動明顯受限，休息時無不適，但小于一般體力活動的運動量即可引起呼吸困難、乏力、胸痛和頭暈，Ⅳ級：患者有肺動脈高壓并且任何活動都可引起癥狀的出現(xiàn)，有右心功能衰竭的體征，休息時可有呼吸困難和（或）乏力，輕微體力活動即可引起明顯的上述癥狀。

儀器與方法:采用Philips IE33超聲診斷儀，選擇S5-1、X5-1探頭，頻率在3～5MHz。患者平臥位或左側(cè)臥位，連接心電圖，采取經(jīng)胸超聲心動圖方法，進(jìn)行多切面掃查；多普勒超聲心動圖評估右心功能指標(biāo)連續(xù)多普勒技術(shù)：三尖瓣跨瓣峰值壓差，肺動脈收縮壓；右心導(dǎo)管評價IPAH及右心功能指標(biāo)：右心房平均壓、右心室收縮壓，舒張壓，平均壓；肺動脈收縮壓、舒張壓、肺動脈平均壓，熱稀釋法測量心指數(shù)。在組織多普勒顯像（TDI）模式下，進(jìn)入定量分析狀態(tài)，將取樣容積（大小為10 mm）分別置于心尖四腔心切面中房室瓣環(huán)間的室間隔（IVS）、二尖瓣瓣環(huán)左心室側(cè)壁處，三尖瓣環(huán)右心室側(cè)壁處。測量從QRS波起始到收縮期峰值的達(dá)峰時間（Ts），并測量了從QRS波起始到舒張早期峰值的達(dá)峰時間（Te）并計算相互間的差值。此外還計算了Te-Ts差值。所有參數(shù)均取連續(xù)3個心動周期的均值。

統(tǒng)計學(xué)分析: 應(yīng)用SPSS 20.0軟件進(jìn)行分析。計量資料以表示。采用單因素方差A(yù)NOVA及非參數(shù)檢驗分析對組間的差異進(jìn)行統(tǒng)計分析，協(xié)方差分析檢驗心率對不同指標(biāo)的影響進(jìn)行統(tǒng)計分析（考慮到心率可能會影響達(dá)峰時間測量數(shù)值而影響實驗結(jié)果，故經(jīng)過協(xié)方差分析后，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)受心率對IPAH分組數(shù)據(jù)無明顯影響（P=0.623）。以P＜0.05為有差異統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

IPAH組40例，其中男性11例，女性29例，年齡（35.87±10.30）歲，心率（83.82±13.21）次/min，肺動脈收縮壓為（89.7±24.64）mmHg，平均壓為（56.57±15.93）mmHg，WHO心功能：Ⅱ級23例，Ⅲ級14例，Ⅳ級3例。正常對照組23例，其中男性9例，女性14例，年齡（42.16±4.02）歲，心率（72.37±7.52）次/min。兩組的性別和年齡比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，心率比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。

IPAH組不同心功能級別的右心室收縮期、舒張期達(dá)峰時間均長于左心室和室間隔處（P＜0.05），左心室與室間隔收縮和舒張期達(dá)峰時間無差異。

與正常對照組相比，隨著IPAH組的心功能減低（分級增加），左心室與室間隔的收縮期和舒張期達(dá)峰時間與對照組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），其收縮期達(dá)峰時間有延長趨勢；但舒張期達(dá)峰時間逐漸縮短，對于右心室舒張達(dá)峰時間延長后又相對縮短。IPAH患者各級之間比較，Ⅳ級患者左心室收縮達(dá)峰時間長于Ⅱ，Ⅲ級，Ⅳ級患者左右心室和室間隔舒張達(dá)峰時間短于Ⅱ，Ⅲ級患者，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），而Ⅱ，Ⅲ級患者之間無明顯差異性。表1

IPAH組不同心功能分級患者中，對于舒張期達(dá)峰差值，右心室-室間隔間和右心室-左心室間與正常對照組比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；左心室-室間隔間IPAH組Ⅳ級與正常對照組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），其中IPAHⅣ級與正常對照組差異最大；但對于收縮期達(dá)峰差值，右心室-室間隔間IPAH組Ⅱ級，右心室-左心室間IPAH組Ⅱ級、Ⅲ級與正常對照組比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，但較正常對照組差異小。左心室-室間隔組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義。表2

IPAH組不同心功能分級與正常對照組比較，左心室和室間隔的舒張和收縮期達(dá)峰時間差（Te-Ts）逐漸縮短，并且Ⅱ級＞Ⅲ級＞Ⅳ級，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。IPAH組Ⅱ級，Ⅳ級右心室Te-Ts與正常對照組比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，Ⅱ級較正常對照組長，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義。表3

表1 IPAH組不同心功能分級與正常對照組的左、右心室的收縮舒張期的達(dá)峰時間比較

表1 IPAH組不同心功能分級與正常對照組的左、右心室的收縮舒張期的達(dá)峰時間比較

注：IPAH ：特發(fā)性肺動脈高壓；Ts：收縮期達(dá)峰時間；Te: 舒張期達(dá)峰時間。與右心室比較*P＜0.05；IPAH組（Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級）與正常對照組比較△P＜0.05；與同組Ⅱ、Ⅲ級比較▲P＜0.05

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表2 IPAH 組不同心功能分級患者與正常對照組的左、右心室的收縮舒張期的達(dá)峰時間差值（室間同步性）

表2 IPAH 組不同心功能分級患者與正常對照組的左、右心室的收縮舒張期的達(dá)峰時間差值（室間同步性）

注：IPAH：特發(fā)性肺動脈高壓；S：左心室、室間隔及右心室之間收縮期達(dá)峰時間差值；E: 左心室、室間隔及右心室之間舒張期達(dá)峰時間差值。與正常對照組比較△P＜0.05

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表3 正常對照組與IPAH組不同心功能分級舒張和收縮期達(dá)峰時間差（Te-Ts） 比較

表3 正常對照組與IPAH組不同心功能分級舒張和收縮期達(dá)峰時間差（Te-Ts） 比較

注:IPAH：特發(fā)性肺動脈高壓。與正常對照組比較△P＜0.05

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3 討論

正常心臟的機(jī)械收縮與舒張是協(xié)調(diào)有節(jié)奏的，機(jī)械運動的同步性是實現(xiàn)其泵血功能的必要條件[6]。在正常竇性心律時，心室激動沿希氏-浦肯野系統(tǒng)迅速擴(kuò)布，幾乎均勻同時擴(kuò)布到左、右兩心室。但深入研究發(fā)現(xiàn)，正常心室的收縮舒張也是有順序的，心電學(xué)研究發(fā)現(xiàn)室間隔中部最先發(fā)生電激動，正常人的右心室收縮達(dá)峰時間要遲于左心室和室間隔，室間隔與左心室達(dá)峰時間差異不大[7]，在一項中國健康人群中的組織多普勒對心臟同步性的研究表明，組織多普勒測量的正常人群的左心室收縮期達(dá)峰時間約 （133.62±26.19）ms， 右心室約（191.25±38.47） ms （P＜0.01）， 左心室舒張期達(dá)峰時間（500.23±56.52） ms，右心室約 （524.94 ± 47.42） ms（P＜0.01）[8]，與本研究的正常對照組所得結(jié)果和規(guī)律相似，說明本研究的正常組織多普勒測量結(jié)果有一定的代表性。此外，我們研究發(fā)現(xiàn)IPAH患者在高壓力負(fù)荷增加的狀態(tài)下，右心室的收縮、舒張仍然晚于左心室和室間隔的收縮和舒張，但左心室表現(xiàn)為收縮和舒張不同程度的提前于室間隔，說明IPAH出現(xiàn)了一定的室間隔和左心室壁的不協(xié)調(diào)運動。

我們的研究是采用公認(rèn)的組織多普勒技術(shù)分別對不同右心功能分級IPAH的收縮達(dá)峰和舒張達(dá)峰時間，左、右心室及間隔達(dá)峰時間差值進(jìn)行測量，這樣可以更精準(zhǔn)的發(fā)現(xiàn)不同時相中IPAH患者在不同心功能的狀態(tài)下心室同步性的變化。我們的研究就從IPAH的不同心功能患者與正常對照組的比較中發(fā)現(xiàn)，在不同心功能狀態(tài)下，隨著臨床分級的增加，左心室和室間隔收縮達(dá)峰時間延長，而舒張達(dá)峰時間并沒有明顯延長，并且反而縮短。再進(jìn)一步對正常組和IPAH各臨床分級的室壁達(dá)峰時間的差值（同步性）研究發(fā)現(xiàn)，正常對照組各室壁的舒張期同步性較好，各室壁之間相差小于10 ms，而右心室收縮同步性與IPAH組相比無明顯優(yōu)勢；其中，對于IPAH的臨床分級為Ⅳ級的室間同步性最差，室間隔與左右心室舒張相比最大差值大于100ms；這種研究結(jié)果提示我們，在研究IPAH患者的同步性時，需要注意研究心室舒張期的達(dá)峰時間，而既往研究大部分關(guān)注于心室收縮期達(dá)峰時間[9，10]。在IPAH患者在同步性受損時，可能主要表現(xiàn)為舒張達(dá)峰時間差值的延長，隨著心功能的減低，這種差異變化的更加明顯，提示患者的預(yù)后較差。其中我們研究的另一重要發(fā)現(xiàn)，隨著IPAH的右心功能臨床分級的增加，無論左心室，室間隔和右心室其舒張-收縮達(dá)峰時間差值均表現(xiàn)為逐漸縮短的趨勢，并較正常對照組有差異，形成特異性的舒張-收縮差值逐漸縮短的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象尚未見到國內(nèi)外相關(guān)報道，提示該項可能是一個新的反映IPAH患者的心功能和同步性的指標(biāo)。

總之，IPAH是一類惡性血管疾病，其預(yù)后與右心功能密切相關(guān)，而心室的不同步又是誘發(fā)和加重右心衰的重要原因之一。超聲心動圖能夠采用定量超聲技術(shù)，如組織多普勒技術(shù)能夠較為準(zhǔn)確的同時評價心室間的舒張和收縮功能不同步，我們研究表明組織多普勒顯像舒張不同步指標(biāo)可能會更準(zhǔn)確地反映室間不同步，此外，隨著心功能的減低，特異性的舒張-收縮差值縮短的現(xiàn)象是本研究的主要發(fā)現(xiàn)。

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Ventricular Synchronicity Study in Patients of Idiopathic Pulmonary Arterial Hypertension With Different Heart Function by Echocardiography

WU Wei-chun, XU Nan, NIU Li-li, WAN Li-yuan, ZHANG Ming-hui, LI Wen, HE Jiang-guo,WANG Hao.
Department of Echocardiography, Cardiovascular Institute and Fu Wai Hospital, CAMS and PUMC, Beijing (100037) China Co-corresponding Authors: WANG Hao, Email:hal6112@hotmail.com and HE Jian-guo,Email:hejianguofw@163.com

Objective: To preliminarily study the characteristics of ventricular synchronicity in patients of idiopathic pulmonary arterial hypertension (IPAH) with different heart function.Methods: Our research included in 2 groups: IPAH group, n=40 patients intermittently collected in our hospital from 2010-10 to 2014-12 and Control group, n=23 normal subjects from the same period of time. Tissue Doppler echocardiography was conducted to compare interventricular systolic and diastolic time to peak (Ts and Te), their differences (Te-Ts) and (Te-Ts) of left ventricle (LV), right ventricle (RV), interventricular septum (IVS) between 2 groups.Results: Ts and Te of RV were longer than Ts and Te of LV and IVS in both groups, P＜0.05. Compared with Control group, by heart function reducing, IPAH group showed different Ts and Te of LV and IVS, P＜0.05 and Ts was gradually prolonged, Te was gradually shorter; while Te of RV became longer firs tand then became shorter thereafter. In IPAH group, the patients with heart function grade IV had the longer Ts of LV and IVS than those with heart functionII, III; the patientswith heart function IV had the shorter Te of LV, RV and IVS than those with heart function II, III, all P＜0.05. In IPAH group with different heart function, Te between RV-IVS and RV-LV were different from Control group, all P＜0.05; Te between LVIVS in heart function IV patients had the largest difference from Control group, P＜0.05. Compared with Control group, IPAH group had gradually decreased Te-Ts of LV and IVS by heart function reducing asgrade II＞III＞IV, all differences had statistic meaning.Conclusion: IPAH patients with different right heart function may have interventricular systolic and diastolic de-synchronicity; by reduced heart function, interventricular Te-Ts could be specifically shortened.

Echocardiography; Hypertension, pulmonary; Cardiac function test

2016-05-19)

(編輯:汪碧蓉)

國家科技支撐計劃（2011BAI11B15）

100037 北京市,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 國家心血管病中心 阜外醫(yī)院 超聲科（吳偉春、徐楠、牛麗莉、萬琳媛、張茗卉、王浩），肺血管中心（李雯、何建國）

吳偉春 副主任醫(yī)師 博士 主要從事超聲心動圖研究 Email: achundoctor@163.com 通訊作者：王浩 Email: hal6112@hotmail.com 何建國Email:hejianguofw@163.com

R541

A

1000-3614（2017）01-0081-04

10.3969/j.issn.1000-3614.2017.01.019

方法：2010-10至2014-12期間我院住院的IPAH患者40例為IPAH組，并同期選擇相匹配的23例健康受試者為正常對照組。采用超聲組織多普勒技術(shù)比較兩組心室的舒張期和收縮期達(dá)峰時間（Te和Ts），左右心室、室間隔之間的達(dá)峰時間差，心室間的舒張和收縮期達(dá)峰時間差（Te-Ts）。

結(jié)果：IPAH組不同心功能級別患者的右心室收縮期和舒張期達(dá)峰時間均長于左心室和室間隔處（P＜0.05）。與正常對照組相比， IPAH組的心功能減低，左心室與室間隔的收縮期和舒張期達(dá)峰時間與對照組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），其收縮期達(dá)峰時間有延長趨勢；但舒張期達(dá)峰時間逐漸縮短，對于右心室舒張期達(dá)峰時間延長后又相對縮短。IPAH組患者世界衛(wèi)生組織（WHO）心功能Ⅳ級患者左心室收縮期達(dá)峰時間長于Ⅱ，Ⅲ級，Ⅳ級患者左右心室和室間隔舒張達(dá)峰時間短于Ⅱ，Ⅲ級患者，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。IPAH組患者的右心室-室間隔間和右心室-左心室間舒張期達(dá)峰差值與正常對照組比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）；左心室-室間隔間舒張期達(dá)峰差值IPAH組Ⅳ級與正常對照組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），其中IPAHⅣ級與正常對照組差異最大。IPAH組不同心功能分級患者與正常對照組相比，左心室和室間隔處的Te-Ts逐漸縮短，并且Ⅱ級＞Ⅲ級＞Ⅳ級，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié)論：不同心功能的IPAH患者心室間的收縮和舒張均可能產(chǎn)生不同步，隨著心功能的減低，心室間Te-Ts可能表現(xiàn)為特異性的縮短。