左心房應(yīng)變衍生參數(shù)預(yù)測(cè)慢性腎病射血分?jǐn)?shù)保留型心力衰竭

肖為為,高 雪,何 垚,于紹梅

(1.貴州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科,貴州 貴陽(yáng) 550004;2.貴州醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)影像學(xué)院,貴州 貴陽(yáng) 550004)

心力衰竭(心衰)是慢性腎臟疾病(chronic kidney disease, CKD)患者主要致死原因,尤以射血分?jǐn)?shù)保留型心力衰竭(heart failure with preserved ejection fraction, HFpEF)多見[1]。心臟與腎臟之間存在復(fù)雜的雙向作用及影響,如腎小球?yàn)V過(guò)率估計(jì)值(estimated glomerular filtration rate, eGFR)下降可加速心衰進(jìn)展,心衰又可致腎臟灌注不足、eGFR降低[2]。目前對(duì)于CKD患者發(fā)生HFpEF的病理生理機(jī)制尚未完全明確;已知左心房功能受損是HFpEF進(jìn)展的重要因素,而左心房應(yīng)變及其衍生參數(shù)可作為診斷HFpEF及評(píng)估預(yù)后的重要指標(biāo)[3-4]。本研究觀察左心房應(yīng)變衍生參數(shù)預(yù)測(cè)CKD發(fā)生HFpEF的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性收集2022年1月—12月貴州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院90例CKD合并HFpEF患者(心衰組),男59例、女31例,年齡15～82歲、平均(46.3±15.8)歲,均符合改善全球腎臟疾病預(yù)后組織(Kidney Disease: Improving Global Outcomes, KDIGO)診斷CKD及《中國(guó)心力衰竭診斷和治療指南2018》診斷HFpEF標(biāo)準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn):①接受透析或腎臟替代治療;②急性腎損傷;③先天性、瓣膜性、心肌性等心臟疾病;④原發(fā)性肺動(dòng)脈高壓、原發(fā)性冠脈綜合征;⑤超聲心動(dòng)圖圖像質(zhì)量差,無(wú)法分析STE結(jié)果。以同期50例性別、年齡、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index, BMI)及CKD分期相匹配、左心室射血分?jǐn)?shù)(left ventricular ejection fraction, LVEF)>50%且未達(dá)診斷HFpEF標(biāo)準(zhǔn)的CKD患者為非心衰組,男30例、女20例,年齡15～84歲、平均(48.1±13.7)歲。心衰組與非心衰組分別有68和27例合并高血壓、31和7例合并糖尿病,均規(guī)律服藥,控制良好。本研究經(jīng)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)[2021倫審第(318)號(hào)]。檢查前患者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用配備GE Echo PA工作站及在機(jī)定量分析軟件的Philips EPIQ7C、Philips CVx彩色多普勒超聲診斷儀、頻率1～5 MHz X5-1探頭。囑患者左側(cè)臥、平靜呼吸,行經(jīng)胸超聲心動(dòng)圖檢查;以文獻(xiàn)[5]方法規(guī)范化采集圖像,保存心尖四腔、三腔及兩腔心切面動(dòng)態(tài)圖像,于3個(gè)連續(xù)較穩(wěn)定心動(dòng)周期中測(cè)量以下參數(shù),取其平均值進(jìn)行分析:①常規(guī)超聲參數(shù),包括左心房前后徑(left atrial dimension, LAD)、室間隔舒張末期厚度(inter-ventricular septal thickness at diastole, IVSD)、左心室舒張末期內(nèi)徑(left ventricular end-diastolic dimension, LVEDD)、左心室后壁舒張末期厚度(left ventricular posterior wall thickness at end-diastole, LVPWD)、LVEF、二尖瓣口舒張?jiān)纭⑼砥谘鞣逯盗魉?E、A)及舒張?jiān)缙谧笮氖覀?cè)壁二尖瓣環(huán)運(yùn)動(dòng)速度(e'),并計(jì)算E/A、E/e'值;根據(jù)Duvereux校正公式獲取左心室質(zhì)量(left ventricular mass, LVM)及左心室質(zhì)量指數(shù)(left ventricular mass index, LVMI),計(jì)算相對(duì)室壁厚度(relative wall thickness, RWT);②2D-斑點(diǎn)追蹤超聲心動(dòng)圖(speckle tracking echocardiography, STE)參數(shù),以左心室為中心采集四腔、兩腔和長(zhǎng)軸心尖視圖及心房充分放大的雙心房視圖,以在機(jī)定量分析軟件AutoStrain LA和AutoStrain LV模式自動(dòng)追蹤并記錄心肌運(yùn)動(dòng)情況、描記心內(nèi)膜曲線,自動(dòng)追蹤并記錄心肌運(yùn)動(dòng)情況,必要時(shí)手動(dòng)校正;記錄應(yīng)變參數(shù),包括左心室整體縱向應(yīng)變(global longitudinal strain, GLS)、左心房?jī)?chǔ)備期應(yīng)變(left atrial strain during reservoir phase, LASr)、管道期應(yīng)變(left atrial strain during conduit phase, LAScd)及收縮期應(yīng)變((left atrial strain during contraction phase, LASct),見圖1;③計(jì)算左心房應(yīng)變衍生參數(shù)左心房僵硬指數(shù)(left atrial stiffness index, LASI)和左心房充盈指數(shù)(left atrial filling index, LAFI):LASI=E/e'·LASr,LAFI=E/LASr。

圖1 基于2D-STE所獲左心房應(yīng)變參數(shù)及應(yīng)變率曲線示意圖 A.心衰組患者,女,69歲,CKD 4期,合并HFpEF,LASr為9.3%,LAScd為-4.3%,LASct為-4.9%; B.非HFpEF組患者,女,43歲,CKD 2期,LASr為37.9%,LAScd為-13.8%,LASct為-24.1% (藍(lán)線代表心內(nèi)膜曲線)

隨機(jī)于每組抽取10例,由2名具有10年以上工作經(jīng)驗(yàn)的超聲科副主任醫(yī)師以相同方法測(cè)量上述參數(shù),由其中1名間隔1周后再次測(cè)量。

1.3 實(shí)驗(yàn)室檢查 檢測(cè)外周血肌鈣蛋白T(cardia troponin T, cTnT)、N末端腦鈉肽原(N-terminal pro-B-type natriuretic peptide, NT-proBNP)、尿素、肌酐、eGFR及高、低密度脂蛋白水平。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。以±s表示符合正態(tài)分布的計(jì)量資料,以中位數(shù)(上下四分位數(shù))表示不符合正態(tài)分布者,行兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)或Mann-WhiteyU檢驗(yàn)。采用χ2檢驗(yàn)比較計(jì)數(shù)資料。以Spearman相關(guān)系數(shù)分析左心房應(yīng)變衍生參數(shù)與NT-proBNP的關(guān)系。分別以LASI及LAFI為自變量、以單因素分析結(jié)果顯示組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的臨床指標(biāo)、常規(guī)超聲及應(yīng)變參數(shù)為協(xié)變量行二元多因素logistic回歸分析,獲得模型1、2,用于篩選CKD患者發(fā)生HFpEF的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素。以受試者工作特征(receiver operating characteristic curve, ROC)曲線評(píng)估LASI及LAFI預(yù)測(cè)CKD患者發(fā)生HFpEF的效能。采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intra-class correlation coefficient, ICC)行一致性分析,ICC>0.75為一致性良好。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料 組間比較,心衰組血壓更高、罹患高血壓和糖尿病者更多,cTnT、NT-ProBNP、尿素及肌酐較高而eGFR較低(P均<0.05);其余差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。見表1。

表1 90例CKD伴心衰與50例CKD無(wú)心衰患者一般資料對(duì)比

2.2 常規(guī)超聲及2D-STE參數(shù) 組間E/A及RWT差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05),其余常規(guī)超聲參數(shù)差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.01)。見表2。組間LASct差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.127),其余2D-STE參數(shù)差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。見表3。

表2 90例CKD伴心衰與50例CKD無(wú)心衰患者常規(guī)超聲參數(shù)比較

表3 90例CKD伴心衰與50例CKD無(wú)心衰患者2D-STE參數(shù)比較

2.3 相關(guān)性分析 2組LASI及LAFI均與NT-proBNP水平呈正相關(guān)(rs=0.791、0.632,P均<0.001)。

2.4 二元logistic回歸及ROC曲線分析 模型1顯示LASI和肌酐、模型2顯示LAFI和肌酐均為CKD發(fā)生HFpEF的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子(P均<0.05)。見表4。

表4 二元logistic回歸分析篩選CKD患者發(fā)生HFpEF的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素

ROC曲線(圖2)顯示,LASI及LAFI預(yù)測(cè)CKD發(fā)生HFpEF的曲線下面積(area under the curve, AUC)分別為0.963及0.807,截?cái)嘀捣謩e為L(zhǎng)ASI=0.34及LAFI=2.14。

圖2 LASI及LAFI預(yù)測(cè)CKD發(fā)生HFpEF的ROC曲線

2.5 一致性分析 觀察者內(nèi)(ICC=0.991、0.978、0.997、0.996、0.995)及觀察者間(ICC=0.955、0.987、0.996、0.990、0.994)評(píng)估E、E/e'、LASr、LASI和LAFI結(jié)果的一致性均良好。

3 討論

CKD常致心肌損害,影響心臟收縮和舒張功能[6],最終引發(fā)心衰,尤以HFpEF常見。LASI是老年肥胖HFpEF患者運(yùn)動(dòng)不耐受和生活質(zhì)量下降的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素[7]。左心房應(yīng)變和單一LASI能區(qū)分心源性與非心源性呼吸困難,可作為HFpEF的潛在標(biāo)識(shí);LAFI能進(jìn)一步提高LASr評(píng)估左心室充盈壓升高的效能,在不明確左心室舒張功能障礙情況下準(zhǔn)確診斷HFpEF[8]。

本研究發(fā)現(xiàn),相比非心衰組,心衰組CKD患者體內(nèi)cTnT、NT-proBNP、肌酐、尿素大量蓄積,eGFR下降為更明顯,提示其心、腎功能更差;組間血脂水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,與ZHANG等[9]結(jié)果不一致,可能與CKD病因及心衰類型存在差異有關(guān)。

本研究結(jié)果顯示,常規(guī)超聲心動(dòng)圖能檢出心衰組CKD患者左心室舒張功能障礙和心肌結(jié)構(gòu)改變;但組間E/A無(wú)明顯差異,可能因其與左心室舒張功能呈“U”形關(guān)系,常規(guī)超聲心動(dòng)圖難以區(qū)分舒張功能正常與假性正常化類型,且與具有年齡、左心室前后負(fù)荷依賴性等因素有關(guān)。

左心房和左心室相互“串聯(lián)”,并具有基底環(huán)這一共同解剖結(jié)構(gòu)。左心室舒張功能障礙是HFpEF的主要病理機(jī)制,可致左心室充盈壓升高;長(zhǎng)期左心室充盈壓增高使左心房收縮功能代償性增加,引發(fā)心房容積及心肌形態(tài)改變[10]。通過(guò)分析心肌應(yīng)變可識(shí)別心肌組織變形模式,其結(jié)果可重復(fù)性高而變異性低;左心房應(yīng)變可作為早期心衰標(biāo)志用于評(píng)估HFpEF患者預(yù)后,效能優(yōu)于左、右心室縱向應(yīng)變[11]。分析左心房應(yīng)變不受角度影響,受二尖瓣病變的影響亦較小。本研究觀察者內(nèi)及觀察者間評(píng)估E、E/e'、LASr、LASI及LAFI結(jié)果的一致性均良好;心衰組GLS、LASr及LAScd絕對(duì)值均低于非心衰組,提示患者左心室收縮功能及左心房?jī)?chǔ)備、導(dǎo)管功能受損而左心房泵功能尚未明顯受損。

作為左心房應(yīng)變的衍生參數(shù),LASI和LAFI反映左心房灌注壓和應(yīng)變及左心室功能,提示HFpEF進(jìn)展過(guò)程中出現(xiàn)左心房重構(gòu)[12]。左心室壓力升高時(shí),左心房功能受損早于其結(jié)構(gòu)改變;左心房應(yīng)變易受血流動(dòng)力學(xué)負(fù)荷條件影響,故LASI和LAFI用于判斷CKD患者HFpEF更為準(zhǔn)確[10]。本研究中LASI和LAFI均與NT-proBNP呈正相關(guān),后者是心肌室壁應(yīng)力病理性增加的標(biāo)識(shí),與心衰密切相關(guān),提示LASI和LAFI可作為HFpEF的生物標(biāo)識(shí);回歸模型顯示LASI及LAFI均為CKD發(fā)生HFpEF的獨(dú)立預(yù)測(cè)因素,其AUC分別為0.963及0.807。

綜上,左心房應(yīng)變衍生參數(shù)可有效預(yù)測(cè)CKD患者HFpEF。但本研究為回顧性觀察,樣本量小,未根據(jù)病因進(jìn)行分組比較,且缺乏血流動(dòng)力學(xué)及病理學(xué)結(jié)果,有待后續(xù)進(jìn)一步完善。