慢性冠脈綜合征患者左心室舒張功能與心肺適能的相關性

羅巧玲，陳思嬌

（1.中國醫科大學附屬第一醫院老年心血管內科，沈陽 110001；2.重慶市第十三人民醫院呼吸內科，重慶 400000）

慢性冠脈綜合征（chronic coronary syndrome，CCS）患者是冠狀動脈粥樣硬化性心臟病的主要人群，如何降低CCS患者心肌缺血事件的發生率、反復住院率，減少醫療衛生支出是目前關注的重點。心肺適能（cardiorespiratory fitness，CRF）［1-2］與心血管疾病預后密切相關，盡早識別CCS患者CRF是否減低尤為關鍵。心肺運動試驗（cardiopulmonary exercise test，CPET）是無創評估CRF的金標準［3］，而CPET操作復雜且有諸多禁忌證，尚未廣泛使用，因此部分CCS患者未能進行CPET檢查來評估CRF。左心室收縮功能是評估心功能的重要指標，但對CRF減低不夠敏感。臨床上多數冠狀動脈粥樣硬化性心臟病患者在射血分數減低以前，就已存在舒張功能減低［4］。當患者處于舒張功能減低且不具備CPET檢查來評估CRF的情況下，如果能判斷CRF是否減低將有助于對患者進行康復指導，保持或提高患者的運動能力。本研究探討CCS患者左心室舒張功能與CRF的關系，旨在明確是否可通過左心室舒張功能預測CCS患者的CRF水平。

1 材料與方法

1.1 臨床資料及分組

收集2018年1月至2021年3月中國醫科大學附屬第一醫院老年心血管內科住院且完成CPET檢查的CCS患者臨床資料。納入標準：（1）符合CCS診斷標準［5］；（2）完成有效的CPET檢查（峰值呼吸交換率≥1.10）；（3）完成超聲心動圖檢查，且左心室收縮功能正常［根據最新中國成人參考值標準［6］：左心室射血分數（left vetricular ejection fraction，LVEF）男性≥52%，女性≥53%］；（4）年齡≥45歲。排除標準：（1）合并惡性心律失常；（2）合并瓣膜狹窄、瓣膜反流、肥厚性心肌病；（3）合并肺動脈高壓、間質性肺疾病、肺部感染、肺源性心臟病、慢性阻塞性肺疾病；（4）因急性冠脈綜合征住院；（5）合并自身免疫系統疾病；（6）合并惡性腫瘤；（7）合并血液系統疾病或貧血；（8）病史資料不完整。本研究已獲得醫院倫理委員會批準（AF-SOP-07-11-01）。

本研究共納入91例CCS患者。根據峰值代謝當量（peak metabolic equivalent，Peak MET）［7］將患者分為CRF低水平組（Peak MET＜5.0 METs，n=32）、中水平組（Peak MET 5.0～＜7.0 METs，n=42）和高水平組（Peak MET≥7.0 METs，n=17）。

1.2 方法

收集患者的一般臨床資料，包括性別、年齡、體質量指數（body mass index，BMI）、心率（heart rate，HR）、收縮壓（systolic blood pressure，SBP）、舒張壓（diastolic blood pressure，DBP）、吸煙史、高血壓病史、2型糖尿病史、心律失常病史等基本資料。記錄每位患者入院后的血脂、血糖、血紅蛋白、肝功能、腎功能以及腦利鈉肽（brain natriuretic peptide，BNP）等指標。

1.2.1 超聲心動圖：患者均在心血管超聲科完善超聲心動圖檢查。應用 GE vivid E9 彩色多普勒超聲心動儀，探頭型號為M5S，探頭頻率為1.7～3.3 MHz。采用改良辛普森法取心尖四腔切面和心尖二腔切面沿心內膜手動描記并記錄，超聲儀計算：（1）左心室收縮功能指標，左心室舒張末期容積（left ventricular end-diastolic volume，LVEDV）、左心室收縮末期容積（left ventricular end-systolic volume，LVESV）、左心室每搏量（left ventricular stroke volume，LVSV）、LVEF；（2）左心室舒張功能指標，二尖瓣環間隔處舒張早期峰值速度（e’velocity of septal annulus，Septal e’）、二尖瓣環間隔處舒張早期峰值速度（e’velocity of lateral annulus，Lateral e’）、二尖瓣口舒張早期峰值速度（peak E-wave velocity，E）、二尖瓣口舒張晚期峰值速度（peak A-wave velocity，A）、E/A、二尖瓣舒張早期血流峰值速度與二尖瓣環舒張早期峰值速度比值（peak E-wave velocity to peak mitral annular velocity，E/e’）。

1.2.2 CPET：使用意大利 COSMED公司CPET設備和系統進行測試。先測定患者運動前靜息狀態的肺功能、心電圖。隨后根據患者日常運動量、運動強度和心肺功能狀況決定功率遞增方案，一般選擇10、15、20 W/min。運動測試包括靜息3 min、無負荷運動3 min、功率持續遞增至最大運動、停止運動恢復3 min 4個階段。運動測試期間全程連續動態監測記錄進出氣流、氧氣濃度、二氧化碳濃度、全導聯心電圖、血壓及血氧飽和度的實時變化。氣體交換采用逐次呼吸測量系統。收集患者CPET核心指標，包括峰值氧脈搏（peak oxygen uptake，Peak VO2/HR）、峰值攝氧量（peak oxygen uptake，Peak VO2）、Peak MET、二氧化碳通氣當量斜率（the slope of carbon dioxide ventilation equivalent，VE/VCO2slope）、氧攝取效率斜率（slope of oxygen uptake efficiency，OUES）。

1.3 統計學分析

采用 SPSS 23.0統計軟件進行統計分析。計量資料符合正態分布采用表示，2組間比較采用t檢驗；非正態分布數據采用M（P25～P75）表示，組間比較用Mann-WhitneyU檢驗。多組間均數比較采用方差分析；若不滿足方差分析條件則采用多個獨立樣本的非參數檢驗。計數資料采用率（%）表示，組間比較采用χ2檢驗。采用二元logistic回歸分析CCS患者左心室舒張功能與CRF減低的關系。繪制受試者操作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲線，并計算曲線下面積（area under curve，AUC），評估E/e’對CCS患者CRF減低的診斷效能。采用雙側檢驗，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 3組一般臨床指標比較

結果顯示，3組年齡比較差異有統計學意義（P＜0.05），其他各項指標比較未見統計學差異（均P＞0.05）。見表1。

表1 3組一般臨床指標比較Tab.1 Comparison of general clinical indexes across CRF groups

2.2 3組超聲心動圖指標比較

結果顯示，3組Septal e’、Lateral e’、E/A、E/e’比較差異有統計學意義（均P＜ 0.05）。Septal e’在CRF低、中、高水平組間依次遞增（均P＜ 0.05）。CRF高水平組Lateral e’均明顯高于CRF低、中水平組（均P＜ 0.05）；CRF高水平組E/A明顯高于CRF低水平組（P＜ 0.05）。CRF低水平組E/e’均明顯高于CRF中、高水平組（均P＜ 0.05）。見表2。

表2 3組超聲心動圖指標比較Tab.2 Comparison of echocardiographic indexes across CRF groups

2.3 3組 CPET各項指標比較

結果顯示，3組Peak VO2/HR、Peak VO2、OUES、VE/VCO2slope比較差異均有統計學意義（均P＜ 0.05）。Peak VO2/HR、Peak VO2、OUES在CRF低、中、高水平組間呈現依次遞增趨勢（均P＜ 0.05）；VE/VCO2slope在CRF低、中、高水平組間呈現依次遞減趨勢（均P＜0.05）。見表3。

表3 3組CPET各項指標比較Tab.3 Comparison of CPET indexes across CRF groups

2.4 CCS患者左心室功能與CRF的關系

將CRF低水平作為因變量；LVEDV、LVESV、LVSV、LVEF、Septal e’、Lateral e’、E、A、E/A、E/e’作為自變量，用向前LR法進行二元logistic回歸分析，結果顯示 E/A是CCS患者CRF減低的獨立保護因素（OR=0.083，95%CI：0.009～0.729，P＜ 0.05）；E/e’是CCS患者CRF減低的獨立危險因素（OR=1.388，95%CI：1.112～1.731，P＜ 0.05）。進一步將CCS患者的性別、年齡、BMI、BNP、吸煙、陳舊性心肌梗死、血運重建術后、合并疾病（高血壓、糖尿病、血脂異常）以及用藥情況（β受體阻滯劑、鈣通道阻滯劑、硝酸酯類藥物）作為混雜因素校正后，發現E/e’（OR=1.311，95%CI：1.050～1.637，P＜ 0.05）、年齡（OR=1.084，95%CI：1.024～1.148，P＜ 0.05）是CCS患者CRF減低的獨立危險因素。

2.5 不同E/e’ CCS患者CPET各項指標比較

根據E/e’的三分位數將患者分為E/e’＜9.0組、E/e’ 9.0～＜10.8組 和E/e’≥10.8組。結果顯示，3組Peak VO2/HR、Peak VO2、Peak MET、OUES比較均有統計學差異（均P＜ 0.05）；而VE/VCO2slope比較無統計學差異（P＞ 0.05）。與E/e’＜9.0組比較，E/e’≥10.8組Peak VO2/HR、Peak VO2、Peak MET、OUES均明顯降低（均P＜ 0.05）。見表4。

表4 不同E/e’CCS患者間CPET各項指標比較Tab.4 Comparison of CPET indexes across different E/ e ’ groups of patients with CCS

2.6 E/e’預測CCS患者CRF減低的ROC曲線

繪制E/e’預測CCS患者CRF減低的ROC曲線，結果顯示，AUC為0.704（95%CI：0.594～0.813，P=0.001）。E/e’=9.63時，預測CCS患者CRF減低的靈敏度為84.4%，特異度為54.2%。見圖1。

圖1 E/e’預測CCS患者CRF減低的ROC曲線Fig.1 E/e’ ROC curve for predicting CRF reduction in patients with CCS

3 討論

研究［8］顯示，冠狀動脈粥樣硬化性心臟病患者Peak MET每提高1 METs，心血管死亡率和全因死亡率分別降低19%和15%。心血管系統，尤其是心臟收縮功能和舒張功能被認為是對CRF最重要的影響因素［9］。CCS患者在出現左心室收縮功能異常前往往已存在左心室舒張功能減低的現象［10］。一些研究［11-12］發現，冠狀動脈粥樣硬化性心臟病患者運動訓練后提高機體運動耐量的同時，左心室舒張功能也得到改善，這提示運動耐量水平與左心室舒張功能之間具有一定聯系，可能與隨著運動耐量提高，心肌耗氧量、心率變異性以及內皮功能得到改善有關［9］。本研究探討左心室功能與CRF減低的關系時，校正了性別、年齡、BMI、吸煙、合并疾病、基礎用藥等混雜因素后發現，年齡依舊是CRF減低的危險因素（OR=1.084，95%CI：1.024～1.148，P＜ 0.05）。除了年齡這個傳統危險因素外，E/e’也是導致CCS患者CRF減低的獨立危險因素（OR=1.311，95%CI：1.050～1.637，P＜ 0.05）。通過繪制ROC曲線發現，E/e’對預測CCS患者CRF減低具有較好的診斷效能（AUC=0.704，P=0.001），E/e’=9.63時，其預測CCS患者CRF減低的靈敏度為84.4%，特異度為54.2%。

根據代謝當量值與日常活動、娛樂及工作活動的關系表［13］，醫生能直接告知患者可以從事的體力活動事項及強度。研究［14］顯示Peak VO2/HR對CCS的診斷價值有限，但也有研究［15］證實其與致命的心血管和全因死亡事件呈線性負相關。Peak VO2一直是測量有氧運動能力的金標準［16］。對于部分不能達到最大運動強度測試的CCS患者，有研究［17］發現OUES是與Peak VO2關聯性很高的指標，且不受測試時間和運動強度的影響。有研究［18］發現OUES對評估冠狀動脈粥樣硬化性心臟病患者的預后也具有一定的價值。VE/VCO2slope也被證實可以作為可靠且獨立的心肌灌注缺陷的預測因子［19］，甚至還有研究證實VE/VCO2slope對冠狀動脈粥樣硬化性心臟病具有診斷價值［20］。

本研究對CCS患者左心室舒張功能與CPET核心指標的相關性進行了驗證。結果顯示，隨著E/e’升高，CCS患 者Peak VO2/HR、Peak VO2、Peak MET、OUES呈現逐漸減低的趨勢。E/e’是評估左心室舒張功能的關鍵指標［2］，E/e’升高預示著舒張功能減低。CCS患者若出現左心室舒張功能減低，機體可能對氧的攝取和轉運功能也減低，這可能會影響患者的預后，因此應盡早對患者進行全面的評估和預后管理。另外，本研究結果顯示CRF低、中、高水平組中VE/VCO2slope呈現依次遞減趨勢（均P＜ 0.05），說明盡管在未合并貧血以及嚴重肺血管疾病的情況下，CRF減低患者在運動時仍存在氧利用障礙、過度通氣的情況。然而本研究發現CCS患者左心室舒張功能與VE/VCO2slope之間并沒有直接的關系，這可能是因為VE/VCO2slope增加主要是由于反射控制異常、解剖和生理死腔以及肺血流動力學異常等多種因素共同作用導致的［21］，與先前的研究［22］結果一致。

綜上所述，E/e’是CCS患者CRF減低的獨立危險因素，E/e’對預測CCS患者CRF減低有較好的評估價值。雖然E/e’對CRF的評估不如CPET精確，但對那些不具備CPET檢查條件的CCS患者來說，通過左心室舒張功能（E/e’）評估CRF是可行的辦法。本研究不足之處：（1）納入的研究對象較少，且未能將CCS患者和健康人群進行比較；（2）可能存在由于不同心臟超聲醫師實際操作習慣不同而造成的誤差。今后需要擴大樣本量，在左心室舒張功能指標更加全面的情況下來進一步驗證心室舒張功能與CRF的關系。