實時三維超聲心動圖評價阻塞型睡眠呼吸暫停低通氣綜合征患者連續氣道正壓通氣治療前后右心室結構及功能變化

馬 苑，馮艷紅

(錦州醫科大學附屬第一醫院超聲科，遼寧 錦州 121001)

阻塞型睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(obstructive sleep apnea hypopnea syndrome， OSAHS)是較常見的慢性疾病，全球范圍內影響近十億人[1]。OSAHS與心血管疾病和代謝性疾病密切相關，有效治療OSAHS對降低心血管疾病發病率具有重要意義[2]。連續氣道正壓通氣(continuous positive airway pressure， CPAP)是治療OSAHS的主要方式[3]。既往研究[4]指出，右心室亞臨床功能障礙可作為慢性肺部疾病患者預后不良的標志。實時三維超聲心動圖(real-time three-dimensional echocardiography， RT-3DE)可同時反映右心室縱向及橫向運動對收縮功能的影響，在評估右心室總體容積和收縮功能方面表現出極大優勢[5]。本研究采用RT-3DE 觀察OSAHS患者，分析其評估CPAP治療后右心室功能變化的價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 回顧性分析2019年3月—2020年3月于錦州醫科大學附屬第一醫院接受CPAP治療的OSAHS患者50例，男31例，女19例，年齡55～75歲，平均(65.3±4.4)歲，平均體質量指數(body mass index， BMI)為(26.60±3.57)kg/m2，包括中度亞組21例，睡眠呼吸暫停低通氣指數(apnea hypopnea index， AHI)>15次/小時，且≤30次/小時；重度亞組29例，AHI>30次/小時。排除罹患各類心臟疾病及肺部疾病的患者。同期納入40名健康志愿者作為對照組，男27例，女13例，年齡52～72歲，平均 (63.9±5.3)歲，平均BMI為(25.60±2.96)kg/m2。本研究通過院倫理委員會批準(編號：202118)。檢查前受試者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用Philips EPIQ7C彩色多普勒超聲診斷儀，X5-1相控陣探頭，頻率1.0～5.0 MHz。囑受試者仰臥，配合呼吸運動。由1名具有5年以上工作經驗的超聲科醫師分別于治療前及CPAP治療后3、6個月于心尖四腔心切面測量右心室舒張末期內徑(right ventricular end-diastolic diameter， RVEDD)，包括右心室基底橫徑(RVEDD1)、右心室中段橫徑(RVEDD2)、右心室長徑(RVDD3)，采用M型超聲模式測量三尖瓣環收縮期位移(tricuspid annular plane systolic excursion， TAPSE)，以脈沖多普勒記錄舒張晚期三尖瓣口峰值流速(A)及舒張早期峰值流速度(E)，利用簡化伯努利方程[6]間接測評肺動脈收縮壓(systolic pulmonary artery pressure， SPAP)；之后同步連接心電圖，以全容積模式連續采集4個心動周期心尖四腔心動態圖像，將圖像導入Philips Qlab 10.0軟件，經3DQA插件分析獲得右心室舒張末期容積(right ventricular end-diastolic volume， RVEDV)、右心室收縮末期容積(right ventricular end-systolic volume， RVESV)及右心室射血分數(right ventricular ejection fraction， RVEF)，并將容積參數除以體表面積加以校正[7]，獲得RVEDV指數(RVEDV index， RVEDVI)和RVESV指數(RVESV index， RVESVI)。

于OSAHS組隨機選取20例，由該醫師對以上參數進行第2次測量，由另一名具有5年以上工作經驗的醫師進行第3次測量，用于分析測量結果的一致性。

1.3 CPAP治療 囑OSAHS患者于家中采用Hoffrichter Atmo Vital AUTO-CPAP設備自行實施CPAP治療，每晚使用設備時間≥6 h、每周治療時間≥6天，持續6個月。

1.4 臨床資料 于CPAP治療前及治療后3、6個月，采用Nicolet v32多導睡眠監測儀監測患者睡眠，監測時間≥7 h，記錄AHI、最低血氧飽和度(lowest arterial oxygen saturation， LSaO2)及血氧飽和度(arterial oxygen saturation， SaO2)<90%的持續時間；記錄治療前2組血壓、血清總膽固醇(total cholesterol， TC)、甘油三酯(triglyceride， TG)、高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol， HDL-C)及低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol， LDL-C)。

1.5 統計學分析 采用SPSS 25.0統計分析軟件。以組內相關系數(intra-class correlation coefficient， ICC)評價觀察者內及觀察者間測量結果的一致性，ICC<0.4為一致性差，0.4≤ICC≤0.75為一致性一般，ICC>0.75為一致性良好。以±s表示符合正態分布的計量資料，組間行獨立樣本t檢驗；對OSAHS組治療前后行重復測量資料方差分析，兩兩比較采用LSD法檢驗；以中位數(上下四分位數)表示不符合正態分布的計量資料，組間行兩獨立樣本秩和檢驗；對OSAHS組治療前后行多個相關樣本的Friedman秩和檢驗。以χ2檢驗比較組間性別差異。采用Pearson相關性檢驗評估AHI與右心室各參數間相關性；以AHI作為因變量，右心室各參數作為自變量，行多元逐步回歸分析。P<0．05為差異有統計學意義。

2 結果

OSAHS組與對照組之間，性別(χ2=0.29，P=0.59)、年齡(t=1.40，P=0.16)及BMI(t=1.42，P=0.16)差異均無統計學意義。

2.1 超聲心動圖參數及測量一致性 OSAHS組LSaO2、HDL-C、TAPSE及E/A均顯著低于對照組(P均<0.05)，AHI、SaO2<90%時間、LDL-C及SPAP均顯著高于對照組(P均<0.05)；組間血壓及RVEDD差異均無統計學意義(P均>0.05)，見表1。OSAHS組RVEDV、RVESV、RVEDVI及RVESVI均顯著大于對照組(P均<0.05)，RVEF顯著小于對照組(P均<0.05)，見表2及圖1、2。觀察者內及觀察者間測量結果的一致性均良好(ICC：0.77～0.88，P均<0.05)。

表1 OSAHS患者與健康人臨床資料及傳統超聲心動圖參數比較

圖1 患者男，63歲，OSAHS 經處理RT-3DE圖像獲得右心室三維模型，RVEDV為96.8 ml，RVESV為50.9 ml，RVEF為47.4% A.標準四腔心切面； B.兩腔心切面(右心室、右心房)； C.左右心室橫切面； D.右心室三維模型

圖2 志愿者男，59歲 經處理RT-3DE圖像獲得右心室三維模型，RVEDV為77.2 ml，RVESV為32.0 ml，RVEF為58.6% A.標準四腔心切面； B.兩腔心切面(右心室、右心房)； C. 左右心室橫切面； D.右心室三維模型

2.2 相關性分析 AHI與RVEF、TAPSE及E/A均呈負相關(r=-0.64、-0.40、-0.45，P均<0.05)，與BMI、RVEDV、RVESV、RVEDVI、RVESVI及SPAP均呈正相關(r=0.56、0.52、0.61、0.58、0.65、0.65，P均<0.05)。逐步多元回歸分析顯示BMI、RVESV、RVESVI及RVEF可作為AHI的獨立預測因子，標準化偏回歸系數β分別為0.233、0.278、0.316及-0.277(P均<0.05)。

2.3 治療效果 CPAP治療3個月后，OSAHS組AHI、SaO2<90%時間、TC、LDL-C、SPAP、RVEDV、RVESV及RVESVI較前明顯降低(P均<0.05)、LSaO2及E/A明顯升高(P均<0.05)；治療6個月后，除RVEDD及TAPSE外，其余參數均較治療前明顯改善(P均<0.05)；治療后6個月后，相比治療3個月后，TG、TC、LDL-C、SPAP及各RT-3DE參數均較明顯降低(P均<0.05)，HDL-C則明顯升高(P<0.05)，見表3、4。

表3 OSAHS組CPAP治療前后臨床資料及傳統超聲心動圖參數比較(n=50)

表4 OSAHS組CPAP治療前后RT-3DE參數比較(n=50)

3 討論

OSAHS的嚴重低氧血癥、高碳酸血癥及交感神經活性增強可造成肺血管收縮甚至重塑，使肺動脈壓力加大，增加右心室壓力負荷；酸中毒引起的水鈉潴留與胸腔內負壓造成靜脈回流量增加，使右心室容量負荷增大；諸多因素共同導致右心室結構及功能損害[8]。

MAGALANG等[9]采用心臟MRI評價OSHAS患者心功能，發現CPAP治療3個月后，左心室舒張末期及收縮末期容積指數、左心室射血分數及RVEF較治療前均未發生明顯變化，而RVEDVI及RVESVI顯著降低，認為OSAHS患者右心室結構不良重塑可能發生于出現明顯癥狀及左心室功能障礙之前。本研究OSAHS組RVEDV、RVESV、RVEDVI及RVESVI均顯著增大，RVEF顯著減小，提示OSAHS患者已發生明顯右心室重構及功能障礙；CPAP治療3個月后，OSAHS組RVEDV、RVESV及RVESVI明顯減小，RVEF和RVEDVI也在CPAP治療6個月后得到顯著改善。COLISH等[10]采用心臟MR觀察發現CPAP治療3個月后OSAHS患者右心房和右心室容積降低，且在隨訪1年內持續改善。本研究OSAHS組經CPAP治療3個月后RVEDD雖有增大趨勢，但差異并不顯著，治療6個月后RVEDD及TAPSE較治療前仍無顯著改變，可能提示傳統超聲心動圖評價右心室結構及功能存在局限性，而RT-3DE的準確性、實用性及敏感度均較好。但RT-3DE對圖像質量要求較高，采集心尖四腔心圖像時，應盡量使右心室偏向中央，并在屏氣狀態下采集；分析圖像時，應適當選擇收縮舒張末期圖像，仔細調整邊界，以生成舒張末期、收縮末期右心室三維模型。

CPAP治療后右心室收縮和舒張功能恢復證實OSAHS與右心室功能改變存在關聯。CPAP系針對OSAHS病因進行的對癥治療，可降低胸腔內負壓，糾正低氧血癥和二氧化碳潴留，降低肺血管阻力，是治療OSAHS的最有效方式[11]。此外，OSAHS引起的間歇性低氧可使機體呈慢性炎性反應狀態，進一步干擾人體脂肪代謝[12]；CPAP治療可通過降低體內炎癥因子改善血脂狀況[13]。本組OSAHS患者經CPAP治療后血脂水平得到明顯改善。

綜上，OSAHS患者存在右心室結構及功能異常；相比傳統超聲心動圖參數，RT-3DE評估CPAP治療后右心室功能改善的效果更佳。本研究的主要局限性在于OSAHS樣本量小，且RT-3DE后處理對圖像質量要求較高，建立三維模型時易受人為因素干擾，有待進一步完善。