三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)評(píng)價(jià)老年腎源性繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)患者左心室收縮功能的研究

史文榮，張彩云，張國(guó)銳，蘆桂林

（石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科1，腎病科2，新疆 石河子 832008）

隨著醫(yī)學(xué)的發(fā)展，維持性血液透析（maintenance hemodialysis，MHD）患者逐年增多，老年MHD 患者亦逐漸增多，如何延長(zhǎng)患者生存期、提高生存質(zhì)量是研究的重點(diǎn)。心血管疾?。╟ardiovascular disease，CVD）是老年MHD 患者最主要的并發(fā)癥及死亡原因之一，老年MHD 患者的CVD的發(fā)病率及病死率較普通老年人增高10～20 倍[1]。MHD 患者發(fā)生CVD的危險(xiǎn)因素分為傳統(tǒng)危險(xiǎn)因素和尿毒癥相關(guān)危險(xiǎn)因素。甲狀旁腺激素（parathyroid hormone，PTH）是尿毒癥毒素之一，腎源性繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)（secondary hyperparathyroidism，SHPT）是老年MHD患者中常見(jiàn)的并發(fā)癥，增高的PTH 可以間接或直接導(dǎo)致心血管、心肌的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變，導(dǎo)致患者心血管病變的發(fā)生[2，3]。三維斑點(diǎn)追蹤（three-dimensional speckle-tracking imaging，3D-STI）在三維立體空間層面對(duì)心肌組織斑點(diǎn)進(jìn)行追蹤，能夠全面、及時(shí)、敏感和準(zhǔn)確地進(jìn)行心臟功能評(píng)價(jià)。本研究通過(guò)3D-STI 分析老年MHD 患者合并SHPT 時(shí)心臟早期受累的情況，為臨床醫(yī)師早期干預(yù)提供依據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 選取2019 年6 月-12 月于石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院治療的老年MHD 患者60例為研究對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：①均行常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查：左心室射血分?jǐn)?shù)≥50%，心臟形態(tài)均未發(fā)生明顯改變；②患者均采用碳酸氫鹽透析治療，4 h/次，3次/周；③均采用高通量透析器。排除標(biāo)準(zhǔn)：①伴有冠心病、心肌梗死、心肌病、先天性心臟病、嚴(yán)重心律失常，平均肺動(dòng)脈壓≥25 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）、左心室射血分?jǐn)?shù)＜50%；②中度以上瓣膜反流或狹窄、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等疾?。虎弁肝鲩g期清晨血壓＞160/90 mmHg；④體重指數(shù)＞35 kg/m2及圖像質(zhì)量差無(wú)法進(jìn)行分析者；⑤年齡＜60 歲；⑥透析齡＜6 個(gè)月。根據(jù)PTH 將患者分為低水平PTH（L-PTH）組和正常水平PTH（N-PTH）組，每組30例。另選取同期的老年健康體檢者30例為對(duì)照組。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批通過(guò)，所有患者及家屬知情同意并簽署知情同意書(shū)。

1.2 方法

1.2.1 參數(shù)采集 要求MHD 患者于透析后次日上午行常規(guī)超聲心動(dòng)圖檢查及三維全容積動(dòng)態(tài)圖像的采集，所有數(shù)據(jù)均需測(cè)3 次，取平均值。二維常規(guī)超聲心動(dòng)圖參數(shù)采集：囑患者左側(cè)臥位，平穩(wěn)呼吸，接通心電圖并同步記錄后使用M5S 探頭，常規(guī)經(jīng)胸部行超聲心動(dòng)圖檢查，獲取二維參數(shù)。

1.2.2 三維全容積圖像采集 儀器：GE Vivid E9；探頭：二維探頭-M5S 三維探頭-4V；條件：頻率1.7～3.3MHz，幀頻調(diào)為25～40 幀/s，并且配有Echo PAC工作站。在心臟標(biāo)準(zhǔn)心尖四腔心切面下，調(diào)節(jié)圖像幀頻（約為患者心率40%），Multi-Beat 模式下4D“全容積”成像，要確保左心室被完全包繞，囑患者此時(shí)屏住呼吸，快速采集3 個(gè)連續(xù)心動(dòng)周期的左室全容積動(dòng)態(tài)圖像，將采集的圖像使用GE EchoPAC 軟件再進(jìn)行分析：首先將圖像在三維動(dòng)態(tài)條件下，開(kāi)啟“4D Auto LVQ”模式，軟件自動(dòng)會(huì)依據(jù)同步心電圖選定心室舒張期和收縮期，并于校準(zhǔn)四腔心切面的二尖瓣環(huán)、乳頭肌、心尖水平，自行追蹤左室心內(nèi)膜和心外膜的回聲，軟件分析計(jì)算得出左心室的整體縱向應(yīng)變（GLS）、整體徑向應(yīng)變（GRS）、整體圓周應(yīng)變（GCS）、整體面積應(yīng)變（GAS）、應(yīng)變-時(shí)間曲線、彩色編碼的17 節(jié)段“牛眼圖”。

1.2.3 iPTH 檢測(cè) 透析后次日清晨空腹采取上肢靜脈血，采用美國(guó)雅培公司AXSYM 全自動(dòng)免疫化學(xué)發(fā)光分析儀測(cè)定，PTH＞300 pg/ml 診斷為SHPT。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 20.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理所有數(shù)據(jù)，計(jì)量資料以（）表示，多組間比較采用單因素方差分析，兩樣本間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。P＜0.05 表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 三組一般資料比較 N-PTH組男16例，女14例，原發(fā)病：慢性腎炎12例，病因不明2例，糖尿病腎病8例，高血壓性腎病8例；L-PTH組男18例，女12例，原發(fā)病：糖尿病腎病12例，多囊腎2例，慢性腎炎10例，高血壓性腎病6例；對(duì)照組男16例，女14例。三組在性別、年齡、體重指數(shù)、血壓、血糖、血脂等方面比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），具有可比性，見(jiàn)表1。

表1 三組一般資料比較（）

2.2 三組常規(guī)超聲指標(biāo)比較 N-PTH組及L-PTH組超聲指標(biāo)為患者透析后次日檢查所得。三組IVSd、LVPWd、LVEDd、LVEDs、LVEDV、LVESV、LVEF 水平比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見(jiàn)表2。

表2 三組常規(guī)超聲指標(biāo)比較（）

2.3 三組3D-STI 水平比較 N-PTH組GLS、GCS、GRS、GAS 低于對(duì)照組，L-PTH組GLS、GCS、GRS、GAS 均低于N-PTH組和對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見(jiàn)表3、圖1。

圖1 N-PTH組及L-PTH組GLS 應(yīng)變曲線圖及17 節(jié)段牛眼圖

表3 三組3D-STI 水平比較（，%）

表3 三組3D-STI 水平比較（，%）

注：與對(duì)照組比較，▲P＜0.05；與N-PTH組比較，★P＜0.05

2.4 3D-STI 應(yīng)變參數(shù)與PTH的相關(guān)性分析 相關(guān)性分析結(jié)果顯示，PTH 與GLS、GRS、GCS、GAS 呈負(fù)相關(guān)（r=-0.692、-0.433、-0.463、-0.453，P＜0.05）。

2.5 3D-STI 預(yù)測(cè)SHPT 患者左室收縮功能受損的ROC 曲線分析 GLS、GRS、GCS、GAS 預(yù)測(cè)SHPT 患者左室收縮功能受損的曲線下面積分別為0.921、0.623、0.811、0.796，GLS 診斷效能最大，GLS 截?cái)嘀禐?1.55%時(shí)，對(duì)應(yīng)的敏感性為95.12%，特異性為69.13%，Youden 指數(shù)為0.64，見(jiàn)表4、圖2。

表4 3D-STI 預(yù)測(cè)SHPT 患者左室收縮功能受損的ROC 曲線分析

圖2 3D-STI 預(yù)測(cè)SHPT 患者左室收縮功能受損的ROC 曲線圖

3 討論

CVD 是MHD 患者最主要的并發(fā)癥及死亡原因之一，MHD 患者的CVD的發(fā)病率及病死率較普通人增高10～20 倍，SHPT 是老年MHD 患者重要并發(fā)癥之一。我院老年MHD 患者PTH 達(dá)標(biāo)率僅約40%，患者長(zhǎng)期高磷、低鈣導(dǎo)致PTH 分泌增多，增多的PTH 會(huì)提高細(xì)胞質(zhì)中的鈣，使鈣磷乘積增加，加劇血管鈣化。而血鈣鈣化是尿毒癥患者心血管功能損害的主要因素，進(jìn)展性的血管鈣化會(huì)增加尿毒癥患者心血管事件的發(fā)生，尿毒癥患者中約50%死于心血管疾病，而血管鈣化是主要原因之一。已有研究證明[4-6]，動(dòng)脈鈣化的嚴(yán)重程度和患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)及患者的病死率有密切關(guān)系；持續(xù)的高PTH 水平可導(dǎo)致患者左心室肥厚，這也是心源性死亡的原因之一；高PTH 也是MHD 患者動(dòng)脈粥樣硬化缺血的促進(jìn)因素。

心臟超聲檢查可了解受試者心臟功能，有無(wú)創(chuàng)、經(jīng)濟(jì)、可重復(fù)性。但普通二維超聲只能在心臟大小、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、射血分?jǐn)?shù)及舒張功能出現(xiàn)明顯變化時(shí)作出診斷。輕度SHPT 患者（300 pg/ml＜iPTH≤600 pg/ml）其心臟結(jié)構(gòu)及功能未必出現(xiàn)變化，由于心臟運(yùn)動(dòng)的特殊性，普通超聲很難起到早期監(jiān)測(cè)、早期診斷的作用。組織多普勒追蹤技術(shù)因其角度依賴(lài)性，對(duì)左室心肌運(yùn)動(dòng)及心功能不能進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。心臟的收縮運(yùn)動(dòng)是三維空間內(nèi)進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)、縮短和增厚所構(gòu)成的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。二維斑點(diǎn)追蹤成像以灰階圖像為基礎(chǔ)，對(duì)復(fù)雜的心肌運(yùn)動(dòng)做出了量化測(cè)量，但不能完全追蹤斑點(diǎn)運(yùn)動(dòng)；3D-STI 在三維立體空間層面對(duì)心肌組織斑點(diǎn)進(jìn)行追蹤，在一定程度上減少了信息缺失，定性、定量的分析心肌運(yùn)動(dòng)的力學(xué)特征，能夠全面、及時(shí)、敏感和準(zhǔn)確地進(jìn)行心臟功能評(píng)價(jià)，與正常心臟結(jié)構(gòu)及功能有更好的耦合性[7]。

本次研究結(jié)果顯示，N-PTH組與對(duì)照組GLS、GCS、GRS、GAS的應(yīng)變值比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），提示MHD 患者左心收縮功能已開(kāi)始下降，這也與Tamulenaite E 等[8]研究一致。L-PTH組GLS、GCS、GRS、GAS的應(yīng)變值較N-PTH組進(jìn)一步下降（P＜0.05），GLS、GCS、GRS、GAS 與PTH 呈負(fù)相關(guān)。隨著PTH 水平的增高，患者左心室形變能力逐漸下降，提示3D-STI 技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)輕度SHPT 患者的左心收縮功能下降，增高的PTH 可以導(dǎo)致MHD 患者左心收縮功能進(jìn)一步下降。L-PTH組患者GLS、GCS、GRS、GAS的應(yīng)變值下降，可能與高PTH 對(duì)心肌細(xì)胞、間質(zhì)成纖維細(xì)胞的直接刺激作用[9]，以及冠狀動(dòng)脈的鈣沉積有關(guān)。持續(xù)的高水平PTH 最終會(huì)導(dǎo)致患者左心室肥厚、冠狀動(dòng)脈鈣化、血壓增高、冠脈硬化，導(dǎo)致冠狀動(dòng)脈及心肌細(xì)胞病變，使心肌形變能力下降，進(jìn)一步發(fā)展將使心臟的收縮功能下降[10]。本研究中L-PTH組患者GLS的應(yīng)變值下降更加明顯（P＜0.05），且通過(guò)ROC 曲線評(píng)價(jià)診斷效能，GLS 曲線下面積最大，Youden 指數(shù)為0.64，能夠更敏感、更特異地反映PTH 對(duì)左室心肌收縮功能的影響，其原因可能是左心室主要由縱行纖維構(gòu)成，在左室收縮過(guò)程中，縱行纖維起到?jīng)Q定心肌縱向運(yùn)動(dòng)的主導(dǎo)作用，而縱向心肌纖維集中分布于左室游離壁的心內(nèi)膜下，更易受到缺血、纖維化等病理因素的影響，因此縱向應(yīng)變更能敏感地反映出左室心肌收縮功能的細(xì)微改變[11，12]，這與付甜等[13]研究一致。本次研究結(jié)果也證明，隨著PTH 水平的升高，左心室形變能力下降，且有進(jìn)一步下降的趨勢(shì)，更高PTH 水平的患者未納入研究，這有待于進(jìn)一步研究。通過(guò)GLS、GCS、GRS、GAS的應(yīng)變值結(jié)果，表明3D-STI 可以更早、更全面、準(zhǔn)確的反映輕度SHPT 患者左心室收縮功能的改變。

本研究不足：首先為單中心研究，樣本量較小，具有一定局限性；其次三維斑點(diǎn)追蹤的成功應(yīng)用首先要求獲得清晰的全容積圖像，而三維斑點(diǎn)追蹤所需的全容積數(shù)據(jù)受到成像幀頻低、扇角較窄、心率、呼吸頻率以及勾畫(huà)心內(nèi)膜邊界時(shí)的主觀因素等多種因素的影響，所以采集圖像時(shí)需選擇合適的幀頻以及呼吸、心率平穩(wěn)的心動(dòng)周期；本課題組將進(jìn)一步研究3D-STI 技術(shù)對(duì)該類(lèi)患者心功能的評(píng)價(jià)研究。

綜上所述，三維斑點(diǎn)追蹤技術(shù)可以更早、更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)輕度老年繼發(fā)性甲狀旁腺功能亢進(jìn)患者左心室收縮功能，為更早的臨床治療及治療效果的評(píng)估提供更及時(shí)、客觀、全面的依據(jù)。