3D-STI 評價兩種血液透析方式對尿毒癥患者左心室整體收縮功能的影響

張秉宜 陳小蓉 陳紅敏 王婷 陳璐 董夢 平杰

三峽大學人民醫院 湖北省宜昌市第一人民醫院超聲影像科，湖北宜昌 443003

尿毒癥是慢性腎功能不全（chronic kidney dysfunction，CKD）的終末期表現[1]。充分合理的透析療法能維持水電解質在體內達到平衡，體內的代謝毒素等有害物質能夠被清除，達到減輕心臟容量負荷、減少心肌氧耗量，促進血流動力平衡的目的，從而改善心臟功能[2]。前期研究顯示，單次普通血液透析后左心室整體收縮峰值應變均顯著降低[3]。該研究建立在普通血液透析基礎上，而血液透析分普通血液透析和血液濾過。血液濾過不同于血液透析的一點在于其可以很好的去除中大分子毒素，如β2 微球蛋白（β2-macromolecules，β2-MG）。本研究通過分析探討兩種不同血液透析方式對左心室整體收縮功能的影響，探討為臨床選擇透析方式提供理論依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2019 年2 月至12 月在湖北省宜昌市第一人民醫院暨三峽大學人民醫院血液透析中心病情穩定的尿毒癥透析患者35 例。納入標準：血肌酐＞445 μmol/L或血素氮＞25 mmol/L，男女不限，年齡20～75 歲。每周規律性透析2～3 次，每次透析4 h，所有患者透析后需達到干體重，自覺良好，KT/V＞1.3。排除標準：心房顫動；嚴重的主動脈瓣及二尖瓣狹窄或關閉不全；心包腔中-大量積液；左室射血分數（left ventricular ejection fraction，LVEF）≤49%；圖像不清晰、不完整；近期有急性心肌梗死或心力衰竭發作；妊娠及哺乳期婦女?；颊甙赐肝龇绞讲煌?，分為血液透析和血液透析。本研究經醫院倫理委員會通過，所有患者知情同意并簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 治療方法 血液透析組采用低通量透析器（尼普洛透析器），面積1.7 m2，超濾系數30 ml/min。血液濾過組，血液濾過采用高通量透析器，面積1.3 m2，超濾系數30 ml/min。兩種透析方式均為250～300 ml/min，透析液流量500 ml/min。碳酸氫鹽透析液，3 次/周，4.0～4.5 h/次。分別于透析前，透析后30 min 內各做1次心臟超聲檢查。

1.2.2 常規超聲心動圖 分別在血液透析和血液濾過前、后30 min 內做1 次心臟超聲檢查，采用的GE Vivid E9 彩色多普勒超聲成像儀，M5S 二維探頭頻率在（1.5～4.3 MHz）及4D（1.7～3.3 MHz）探頭，掃描角度＜60°，幀頻25～40 幀/s，配有EchoPac 科研工作站。囑受試者左臥位，平靜呼吸，連接心電圖，按照美國超聲心動圖協會的方法進行測量。心臟常規超聲檢查指標：左室舒張末期內徑（left ventricular end-diastolic diameter，LVDD）、左房內徑（left atrium diameter，LAD）、左房容積指數（left ventricular volumes index，LAVI）。

1.2.3 三維斑點追蹤技術測量左室收縮期應變 將探頭切換至4 V，先在心尖四腔心切面，囑受檢者屏住呼吸后進入4D 模式。調節扇角、深度和增益，同時調節幀頻，使幀頻在25～40 幀/s，獲取心尖四腔心圖像，采集3 個心動周期的動態三維全容積圖像儲存。運用EchoPac 3D-STI 分析軟件脫機分析圖像。自動分析得出左室整體收縮期峰值應變（left ventricular global systolic peak strain，LVGPSL）、左室整體縱向收縮期峰值應變（leftventriculargloballongitudinalstrain，LVGLS）、左室整體環向收縮期峰值應變（left ventricular global circumstance strain，LVGCS）、左室整體徑向收縮期峰值應變（left ventricular global area strain，LVGAS）、左室整體面積收縮期峰值應變（left ventricular radial strain，LVGRS）、左室舒張末期容積（left ventricular enddiastolic volume，LVEDV）、左室收縮末期容積（left ventricular end-systolic volume，LVESV）、LVEF 測值。

1.2.4 血生化檢查 分別抽取尿毒癥透析患者血液透析和血液濾過前、后30 min 內3 ml 靜脈血液，全自動生化分析儀檢測血肌酐（serum creatinine，CRE）、血尿素（Urea）、β2-MG 濃度。

1.3 統計學方法

采用SPSS 23.0 軟件對所得數據進行統計分析。符合正態分布的計量資料以均數±標準差（）表示，采用t 檢驗。計數資料以例數或百分比表示，采用χ2檢驗。采用Pearson 進行相關性分析。以P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料

按照納入和排除標準最終入選共32 例研究患者。本研究患者年齡27～75 歲，平均（52.47±2.19）歲，男24 例，女8 例。

2.2 兩法透析前后常規超聲心動圖結果比較

透析后血液透析及血液濾過LVDD、LAD、LAVI測值顯著低于透析前，差異有統計學意義（P＜0.05），而兩法二尖瓣環收縮期峰值速度值透析前后比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。見表1。

表1 兩法透析前后常規超聲心動圖結果比較（）

表1 兩法透析前后常規超聲心動圖結果比較（）

注 LVDD：左室舒張末期內徑；LAD：左房內徑；LAVI：左房容積指數

2.3 兩法透析前后三維斑點追蹤結果比較

單次透析后，血液透析LVGPSL、LVGLS、LVGCS、LVGAS、LVGRS、LVEDV、LVESV 測值低于透析前，差異有高度統計學意義（P＜0.01）；LVEF 透析前后比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。單次透析后，血液濾過LVESV 顯著低于透析前，差異有統計學意義（P＜0.05），而LVGPSL、LVGLS、LVGCS、LVGAS、LVGRS、LVEF、LVEDV 透析前后比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。見圖1～2、表2。

圖1 血液透析法透析前后左室整體縱向收縮期峰值應變

表2 兩法透析前后三維斑點追蹤結果比較（）

表2 兩法透析前后三維斑點追蹤結果比較（）

注 LVGPSL：左室整體收縮期峰值應變；LVGLS：左室整體縱向收縮期峰值應變；LVGCS：左室整體環向收縮期峰值應變；LVGAS：左室整體面積收縮期峰值應變；LVGRS：左室整體徑向收縮期峰值應變；LVEDV：左室舒張末期容積；LVESV：左室收縮末期容積；LVEF：左室射血分數

2.4 兩法透析前后血液指標比較

兩法各指標透析前比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。兩法單次透析后Urea、CRE 低于透析前，差異有統計學意義（P＜0.01），而血液透析透析后血清β2-MG 高于透析前，差異有高度統計學意義（P＜0.01），血液濾過透析后血清β2-MG 低于透析前，差異有高度統計學意義（P＜0.01）。見表3。

表3 兩法透析前后血液指標比較（）

表3 兩法透析前后血液指標比較（）

注 Urea：尿素；CRE：肌酐；β2-MG：β2 微球蛋白

圖2 血液濾過法透析前后左室整體縱向收縮期峰值應變

2.5 不同透析方式β2-MG 變化值與三維應變變化值相關性分析

血液透析法透析前后血清β2-MG 濃度變化值與3D-STI 各應變變化值無相關性（P＞0.05）；血液濾過法透析前后血清β2-MG 濃度變化值與LVGLS 呈負相關（r=-0.45，P＜0.05）。

3 討論

尿毒癥心肌病高死亡率因素有毒素體內長期代謝聚集、嚴重鈣磷代謝紊亂、高容量高負荷、腎素血管緊張素系統紊亂等[4]。臨床上由于腎源嚴重缺乏，無法有效推廣，故血液透析療法被認為是當前最有效的方法之一。血液透析可清除尿毒癥毒素在體內蓄積，維持體內水電解質及鈣磷代謝平衡，能減少心臟長期的高負荷狀態，從而穩定患者的心臟功能，減少心血管事件發生[5]。血液透析所致的左室收縮功能障礙在血液透析中和透析后導致即刻心源性猝死風險增加[6-7]。

本研究結果顯示，血液透析和血液濾過在透析后LVDD、LAD、LAVI 測值均較透析前降低；血液透析法透析 后LVGPSL、LVGLS、LVGCS、LVGAS、LVGRS、LVEDV、LVESV 測值均較透析前顯著降低。分析原因可能是由于單次血液透析后尿毒癥患者透析了體內過多的水分及電解質等物質，體內在短時間內尚未恢復到正常水平且沒有相應的代償性機制可以緩解，從而引起心功能暫時性降低，但透析后心肌的代償機制沒有得到恢復，心功能受損，從而出現心肌缺血的現象，造成透析后左心室收縮功能的受損[6,8-10]。由血液透析引發的容量超負荷及心肌缺血，可使心肌纖維拉伸和縮短不對稱，引發心肌機械運動不同步，最終損害心肌收縮功能。左室收縮功能障礙在血液透析患者中的發病率為15%～28%[11-13]。

Zuidema 等[14]認為心肌頓抑現象可解釋，即急性血管內容量下降導致明顯的血流動力學改變，表現為血壓和心率的變化，從而激活各種損傷途徑，如高能磷酸鹽耗竭、微血管低灌注、神經元反應受損和炎癥激活，導致血液透析后誘導的缺血。Ingec 等[15]也研究得出心肌細胞損傷和抑制的影響，血液透析治療后，雖可排除體內過多的水分和蓄積的毒素，對心肌細胞有好處，但大量快速的排除水分，缺少相應的代償性機制，造成血壓波動，導致心肌血流灌注減少。

受我國經濟條件限制，目前血液透析廣泛采用的是低通量透析器，它對尿毒、肌酐等一些小分子毒素具有很好的清除效果，但對血液中的一些中大分子毒素很難有效清除[16-17]。血液濾過則能很好彌補以上缺點。本研究運用3D-STI 技術測量三維整體應變參數研究單次血液濾過前后心臟整體收縮功能指標，結果顯示血液濾過在單次透析后LVGPSL、LVGLS、LVGCS、LVGAS、LVGRS 均較透析前無顯著變化。分析原因可能與尿毒癥患者體內中大分子毒素的清除有一定的關系，不同血液透析方式對尿毒癥患者體內蓄積的毒素排出有關，這直接影響著左心收縮功能的改變。血液透析和血液濾過均能清除水分和小分子毒性物質，比如：Urea、CRE、鈣、磷等毒素，從而維持體內環境的平衡。但是血液濾過較普通透析還能清除體內中大分子等物質，比如血清β2-MG 等，這是普通血液透析所沒有的優勢。與普通透析比較，血液濾過有較大的毒素清除能力、較好的生物相容性，有效減少了氧化應激及微炎癥狀態，可能減輕了對心肌細胞的損傷，延緩心肌細胞肥大及心室重塑，從而很好地保護了心臟的收縮功能[18-20]。

綜上所述，本研究初步證實血液濾過較普通血液透析能保護患者左心室收縮功能，其機理可能是通過清除患者體內中大分子等物質如血清β2-MG 的緣故。